(57)【要約】【課題】航空機などに搭載する騒音低減システムにおいて、騒音環境が変化しても騒音低減を効果的に行うとともに座席毎に配設する騒音検知マイクの個数が少なくても騒音低減効果を大きくする。【解決手段】騒音低減装置５００ａは、騒音源からの騒音を検出して騒音源信号を出力する騒音源マイク５２０ａと、制御点での騒音を相殺する制御音を発生させるスピーカ５４０ａと、スピーカ５４０ａを制御する制御音信号を生成する適応デジタルフィルタ５３２ａと、制御点での残留騒音を検出してエラー信号を出力するエラーマイク５５０ａとを備え、サーバー装置５０４は、騒音低減装置５００ａから騒音源信号およびエラー信号を受信し、適応デジタルフィルタ５３２ａのフィルタ係数を演算し、演算したフィルタ係数を騒音低減装置５００ａに送信する。【選択図】図８
2009298253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旅客移動体の客室に配設された座席それぞれに備えられた騒音低減装置と前記騒音低減装置とネットワークで接続されたサーバー装置からなる騒音低減システムであって、
前記騒音低減装置は、
騒音源からの騒音を検出して騒音源信号を出力する騒音源マイクと、
制御点での騒音を相殺する制御音を発生させるスピーカと、
前記騒音源信号を入力し前記スピーカを制御する制御音信号を生成するフィルタ係数設定可能な適応デジタルフィルタと、
前記制御点での残留騒音を検出してエラー信号を出力するエラーマイクと、
前記サーバー装置より前記フィルタ係数を受信する受信部と、
前記受信部より受信した前記フィルタ係数を前記適応デジタルフィルタに設定するフィルタ制御部と、
前記サーバー装置へ前記騒音源信号および前記エラー信号を送信する送信部とを備え、
前記サーバー装置は、
前記騒音低減装置から前記騒音源信号および前記エラー信号を受信し、
前記フィルタ係数を演算し、演算した前記フィルタ係数を前記騒音低減装置に送信することを特徴とする騒音低減システム。
【請求項２】
前記サーバー装置は、対象座席に隣接する座席に配設された前記騒音低減装置の適応デジタルフィルタのフィルタ係数を利用して前記対象座席に配設された前記騒音低減装置の適応デジタルフィルタのフィルタ係数を演算し、演算した前記フィルタ係数を前記対象座席の前記騒音低減装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の騒音低減システム。
【請求項３】
前記サーバー装置は、対象座席に隣接する複数の座席の前記騒音低減装置の前記騒音源マイクからの前記騒音源信号と、前記対象座席の前記騒音低減装置の前記エラーマイクからの前記エラー信号とを受信して、前記騒音源マイクそれぞれに対応する適応デジタルフィルタのフィルタ係数を演算し、演算した前記フィルタ係数を前記対象座席の前記騒音低減装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の騒音低減システム。
【請求項４】
旅客移動体の客室に配設された座席それぞれに備えられた騒音低減装置であって、
騒音源からの騒音を検出して騒音源信号を出力する騒音源マイクと、
制御点での騒音を相殺する制御音を発生させるスピーカと、
前記騒音源信号を入力し前記スピーカを制御する制御音信号を生成するフィルタ係数設定可能な適応デジタルフィルタと、
前記制御点での残留騒音を検出してエラー信号を出力するエラーマイクと、
サーバー装置より前記フィルタ係数を受信する受信部と、
前記受信部より受信した前記フィルタ係数を前記適応デジタルフィルタに設定するフィルタ制御部と、
前記サーバー装置へ前記騒音源信号および前記エラー信号を送信する送信部とを備えたことを特徴とする騒音低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機や鉄道車両などの旅客移動体において使用する騒音低減システムおよび騒音低減装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
騒音の大きい航空機や鉄道車両などにおいて、座席に着席した利用者に対して音声サービスなどの情報提供を行う場合、座席における騒音が課題となる。
【０００３】
航空機や車両のように連続した壁によって境界を作られた内部空間は、一種の密閉構造体になっており、当該空間の内外に騒音源があると、利用者にとって騒音環境が固定化されてしまう。このため、騒音の程度によっては、騒音が利用者に物理的、精神的な圧迫要因となり、快適性が低下する。特に、航空機などの客室として利用客にサービスを提供する場合は、サービス業務の品質に重大な支障を与えることとなる。
【０００４】
特に、航空機の場合は、プロペラやエンジンを中心とする航空機の推力を発生させるための機器の騒音や、飛行中の風切り音など空気層を機体が移動することに伴って発生する空気流に係る音が主要な騒音源となるが、機内の騒音は乗客に不快感を与えるとともに、音声サービスなどの妨げとなるので、改善が強く望まれている。
【０００５】
これに対して、密閉室内の騒音を低減する対策としては、従来、受動的減衰手段による方法が一般的であり、障壁材料や吸収材料など音響的な吸収性を有する遮音材料を密閉構造体と発生源との間に配置する。障壁材料としては高密度の障壁材料などを使用し、吸収材料としては吸音シートなどを利用する。音響的な吸収性を有する材料は、一般的に高密度となり、高密度材料は重量の増加を伴う。重量が増加すると、飛行燃料が増加し、航続距離が低下する。したがって、航空機としての経済性および機能の低下をもたらす。また、構造材料として、傷つきやすいなどの強度面と質感などのデザイン面での機能の低下も無視できない。
【０００６】
上記の受動的減衰手段による騒音対策の課題に対して、能動的減衰手段により騒音を低減する方法として、騒音の位相と反対の位相の音波を発生させる方法が、従来、一般的に実施されている。この方法により、発生源またはその付近で騒音レベルを低減し、騒音の低減を必要とする領域への伝搬を防止することができる。具体的適用の事例としては、騒音源から発生する音を検知するマイクとマイクから入力した電気信号を増幅して位相を反転させる制御器と、制御器から入力した電気信号を音に変換して発信するスピーカとを備えた音声消去装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、近年、航空機などにおいて、上記の能動的減衰手段により騒音を低減する方法をベースとして、客席における快適性向上の観点から騒音対策を行う方法が検討されている。例えば、座席毎に減音装置を配設し、座席に近くにスピーカとマイクと制御器を設置する方法や、座席に着席した利用者の近傍に複数のスピーカとマイクを配置することにより利用者に対する騒音の低減効果を向上させる方法が提案されている（例えば、特許文献２〜３参照）。
【０００８】
さらには、適応型デジタルフィルタおよびＬＭＳアルゴリズムを用いた騒音低減装置の具体的実現方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平１−２７０４８９号公報
【特許文献２】特開平５−２８９６７６号公報
【特許文献３】特開平５−２８１９８０号公報
【特許文献４】特許第２８４１５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記の方法で航空機等の旅客移動体のように騒音状態が時々刻々変化するような騒音環境において十分な騒音低減効果を発揮するためには適応デジタルフィルタのタップ数を多くするとともに、フィルタ係数を騒音環境に合わせて頻繁に更新する必要がある。しかしながら、これには膨大な演算量が必要となるために各座席に備えられた従来の騒音低減装置では限界があった。
【００１０】
また、騒音低減の精度を上げるためには騒音を検知するマイクをできるだけたくさん搭載する必要があるが、座席に多くのマイクを設置するのはスペース的に難しいという課題があった。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、騒音環境が変化しても騒音低減を効果的に行うとともに座席毎に配設する騒音検知マイクの個数が少なくても騒音低減効果の大きい騒音低減システムおよび騒音低減装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述したような目的を達成するために、本発明の騒音低減システムは、旅客移動体の客室に配設された座席それぞれに備えられた騒音低減装置と騒音低減装置とネットワークで接続されたサーバー装置からなる騒音低減システムであって、騒音低減装置は、騒音源からの騒音を検出して騒音源信号を出力する騒音源マイクと、制御点での騒音を相殺する制御音を発生させるスピーカと、騒音源信号を入力しスピーカを制御する制御音信号を生成するフィルタ係数設定可能な適応デジタルフィルタと、制御点での残留騒音を検出してエラー信号を出力するエラーマイクと、サーバー装置よりフィルタ係数を受信する受信部と、受信部より受信したフィルタ係数を適応デジタルフィルタに設定するフィルタ制御部と、サーバー装置へ騒音源信号およびエラー信号を送信する送信部とを備え、サーバー装置は、騒音低減装置から騒音源信号およびエラー信号を受信し、フィルタ係数を演算し、演算したフィルタ係数を騒音低減装置に送信することを特徴とする。
【００１３】
このような構成により、各座席に備えられた騒音低減装置の適応デジタルフィルタのフィルタ係数を演算能力の高いサーバー装置で計算することができるので、航空機内の騒音環境が変化しても騒音低減を効果的に行うことができる。また各座席には能力の高い演算回路が不要となり安価なシステムを構築できる。
【００１４】
また本発明の騒音低減システムでは、サーバー装置は、対象座席に隣接する座席に配設された騒音低減装置の適応デジタルフィルタのフィルタ係数を利用して対象座席に配設された騒音低減装置の適応デジタルフィルタのフィルタ係数を演算し、演算したフィルタ係数を対象座席の騒音低減装置に送信するようにしてもよい。
【００１５】
このような構成により、隣接する座席同士で騒音低減装置のフィルタ係数の情報を使うことができるのでフィルタ係数の演算を大幅に高速化することが可能となる。
【００１６】
また本発明の騒音低減システムでは、サーバー装置は、対象座席に隣接する複数の座席の騒音低減装置の騒音源マイクからの騒音源信号と、対象座席の騒音低減装置のエラーマイクからのエラー信号とを受信して、騒音源マイクそれぞれに対応する適応デジタルフィルタのフィルタ係数を演算し、演算したフィルタ係数を対象座席の騒音低減装置に送信するようにしてもよい。
【００１７】
このような構成により、隣接する複数の座席の騒音低減装置の騒音源マイクを自座席の騒音低減に使用することができるので、座席毎に配設する騒音源マイクの個数が少なくても騒音低減効果を大きくすることができる。
【００１８】
本発明の騒音低減装置は、旅客移動体の客室に配設された座席それぞれに備えられた騒音低減装置であって、騒音源からの騒音を検出して騒音源信号を出力する騒音源マイクと、制御点での騒音を相殺する制御音を発生させるスピーカと、騒音源信号を入力しスピーカを制御する制御音信号を生成するフィルタ係数設定可能な適応デジタルフィルタと、制御点での残留騒音を検出してエラー信号を出力するエラーマイクと、サーバー装置よりフィルタ係数を受信する受信部と、受信部より受信したフィルタ係数を適応デジタルフィルタに設定するフィルタ制御部と、サーバー装置へ騒音源信号およびエラー信号を送信する送信部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、騒音環境が変化しても騒音低減を効果的に行うとともに座席毎に配設する騒音検知マイクの個数が少なくても騒音低減効果の大きい騒音低減システムおよび騒音低減装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２１】
（実施の形態）
本発明の実施の形態における騒音低減装置について、航空機に搭載した場合の事例を引用して以下に説明する。
【００２２】
まず、騒音低減装置の設置を必要とする航空機における音環境について、図１および図２を用いて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態における騒音低減装置の設置環境を示す平面図である。図１に示すように、航空機１００は、左右の翼１０１ａ、１０１ｂにエンジン１０２ａ、１０２ｂを備えている。
【００２４】
航空機の音環境の観点からみると、エンジンは回転音だけでなく、飛行中は空気流の反響などを伴うため、騒音源として重要な位置を占める。乗客サービスの観点からは、エンジン１０２ａ、１０２ｂが、例えば機内の客室Ａ（例えば、ファーストクラス）、客室Ｂ（例えば、ビジネスクラス）および客室Ｃ（例えば、エコノミークラス）に設置された座席列に対して外部の騒音源ＮＳ１ａ、ＮＳ１ｂとして機体の各部に作用するほか、機体が空気層を高速で移動することに伴う機体の先端部における空気流との衝突音（風切り音）が騒音源ＮＳ１ｃとして機内の情報提供サービスなどに悪影響を与えている。
【００２５】
図２は、同騒音低減装置の設置環境の詳細を示す平面図であり、図１における客室Ａおよび客室Ｂの一部における座席の配置を拡大して示している。客室１００ａは壁により客室Ａおよび客室Ｂに区分され、客室Ａおよび客室Ｂにはそれぞれ座席列が設けられている。また、各座席列には各座席からの各種情報を収集したり、逆に各座席の各種機器の制御を行うサーバー装置１０４と接続するためのイーサネット（登録商標）等の通信回線１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃが敷設されている。一方、客室１００ａの音環境としては、エンジン１０２ａ、１０２ｂから発生する騒音源ＮＳ１ａ、ＮＳ１ｂおよび機体先端部における風切り音ＮＳ１ｃが外部の騒音源として存在するほか、エアコンなどによる騒音源ＮＳ２ａ〜ＮＳ２ｅが内部の騒音源として存在する。これを客室Ａに配列された一つの座席１０５における騒音として考えると、座席１０５では窓の外側の翼に取付けられたエンジン１０２ａ（図１）および気流音を発生原因とする騒音源ＮＳ１ａ〜ＮＳ１ｃおよびエアコンを発生原因とする騒音源ＮＳ２ａ〜ＮＳ２ｅから騒音の影響を受ける。
【００２６】
次に、一般的な騒音低減装置の基本構成および動作原理について、図３および図４を用いて説明する。
【００２７】
図３（ａ）は、一般的な騒音低減装置の基本構成を示すブロック図である。
【００２８】
騒音低減装置３００は、騒音検出器３２０、騒音制御器３３０、制御音発生器３４０および誤差検出器３５０を備えている。以下、それぞれの構成および機能について説明する。
【００２９】
騒音検出器３２０は、騒音源３１０から発せられる騒音を検知する騒音検知手段として備えられ、騒音情報を検出し、電気信号に変換して出力する機能を有するマイクロホン（以下、マイクと略記する）である。
【００３０】
騒音制御手段としての騒音制御器３３０は、Ａ／Ｄ変換器３３１、３３５、適応デジタルフィルタ３３２、制御部３３３、Ｄ／Ａ変換器３３４を備えており、騒音検知手段である騒音源マイク３２０からの騒音情報および誤差検出器３５０の誤差情報に基づいて、検出誤差が最小となるように制御音信号を生成し制御音発生器３４０の制御を行う。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換器３３１は騒音源マイク３２０からの騒音信号をＡ／Ｄ変換して適応デジタルフィルタ３３２および制御部３３３へ出力する。適応デジタルフィルタ３３２は多段タップで構成されており、各タップのフィルタ係数を自由に設定可能なＦＩＲフィルタである。制御部３３３には、騒音源マイク３２０からの情報に加えて誤差検出器３５０からの検出誤差情報がＡ／Ｄ変換器３３５を介して入力されており、この検出誤差が最小となるように、上記適応デジタルフィルタ３３２の各フィルタ係数を調整する。すなわち、誤差検出器３５０の設置位置において騒音源３１０からの騒音と反対位相となるような制御音信号を生成してＤ／Ａ変換器３３４を介して、制御音発生器に出力する。制御音発生器３４０は、制御音出力手段としてのスピーカであり、Ｄ／Ａ変換器３３４から受け取った制御音信号を音波に変換して出力することができ、利用者３０１の耳３０１ｂの近傍の騒音を相殺する制御音を発する機能を備えている。
【００３２】
誤差音検知手段としての誤差検出器３５０は、騒音低減後の音を誤差として検出し、騒音低減装置３００の動作結果に対してフィードバックを行う。これにより、騒音環境などが変化しても利用者の耳の位置で常に騒音を最小にすることができる。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、騒音低減装置３００では、騒音源３１０から発せられた騒音を騒音源マイク３２０により検知し、騒音制御器３３０で信号処理を行ってスピーカ３４０から制御音を出力して、騒音源３１０から発せられた騒音と位相の反転した音を重ね合わせて利用者３０１の耳３０１ｂに発信することにより、騒音の低減を行う。
【００３４】
図３（ｂ）は、スピーカ３４０から出力する制御音と騒音源３１０から発せられる騒音とを重ね合わせる方法について示している。
【００３５】
騒音源３１０と利用者３０１の耳３０１ｂとを結ぶ騒音の主到達経路３１０Ｎに対して騒音の拡がり角度がαである場合、スピーカ３４０を拡がり角度αの内部に配置する。これにより、スピーカ３４０から発せられる位相の反転した制御音が騒音と重ね合わされて利用者３０１の耳３０１ｂに到達する。また、重ね合わせの領域内に誤差検出器としてのエラーマイク３５０を配置することにより、騒音低減後の音を誤差として検出し、騒音低減装置３００の動作結果に対してフィードバックを行い、騒音低減効果を高めることができる。
【００３６】
上記適応デジタルフィルタ３３２および制御部３３３の詳細な構成を図４に示す。図４はｎタップのデジタルＦＩＲフィルタの例であり、ｎ個のｚ−１は騒音検出信号Ｘ（ｎ）を各サンプル毎に遅延させる遅延タップであり、ｎ個のｈ（０）〜ｈ（ｎ−１）は各遅延タップに対応するフィルタ係数である。スピーカ出力ｙ（ｎ）は、各タップ出力に対応する各フィルタ係数を乗算後、すべてのタップ出力を加算して求められる。そして騒音Ｙ（ｎ）からスピーカ出力ｙ（ｎ）を減算して誤差信号ｅ（ｎ）は得られる。上記適応デジタルフィルタ３３２の各フィルタ係数ｈ（０）〜ｈ（ｎ−１）は、騒音検出信号Ｘ（ｎ）および誤差信号ｅ（ｎ）よりＬＭＳアルゴリズムによって、誤差信号ｅ（ｎ）が最小となるように決定される。このように適応デジタルフィルタ３３２は、各タップのフィルタ係数を自由に変更できるアダプティブなデジタルＦＩＲフィルタとして構成されている。ここで、適応デジタルフィルタ３３２のタップ数ｎが大きいほど、誤差信号を小さく、すなわち騒音を精度よく打ち消すことのできる制御音信号を発生させることができる。一方、誤差信号ｅ（ｎ）を最小に収束させるためには膨大な演算量が必要となり、実用的な時間で誤差を収束させるためには各座席毎に設置される騒音低減装置に高価なＣＰＵを搭載しなければならない。
【００３７】
次に、騒音低減装置の設置事例について説明する。図５は、騒音低減装置を航空機の座席に設置した事例を示す正面図および平面図である。
【００３８】
騒音低減装置４００は座席４０２に設置され、座席４０２の肘かけ４０２ａａおよび肘かけ４０２ａｂの外周部に騒音源マイク４２０ａ、４２０ｂがそれぞれ配設されている。ヘッドレスト４０２ｂはＣ状の形状を有し、利用者４０１が座席４０２に着席すると頭部４０１ａがヘッドレスト４０２ｂに囲まれた状態になる。また、ヘッドレスト４０２ｂには、騒音制御器４３０およびスピーカ４４０ａ、４４０ｂが埋め込まれ、スピーカ４４０ａ、４４０ｂは利用者４０１の頭部４０１ａに対して耳に対向して配置される。また、誤差検出器としてのエラーマイク４５０ａ、４５０ｂは頭部４０１ａとスピーカ４４０ａ、４４０ｂとの間にそれぞれ配置される。
【００３９】
図６は、図５における乗客の左側に設置された騒音源マイク４２０ａ、スピーカ４４０ａ、エラーマイク４５０ａ、騒音制御器４３０から構成される騒音低減装置の構成を模式的に示す図である。騒音制御器４３０は図４で説明したように各フィルタ係数を自由に変更可能なｎ次の適応デジタルフィルタ（ＡＤＦ）４３２ａとＬＭＳ演算部（ＬＭＳ）４３３ａを含んでいる。
【００４０】
次に、本発明の実施の形態における騒音低減装置および騒音低減システムについて、図７〜図１１を用いて説明する。
【００４１】
図７は、本発明の実施の形態における騒音低減システムの構成を示す平面図であり、図２に示す航空機における利用空間である客室１００ａの座席列に設置した場合の事例を示す。各座席の騒音低減装置（図示せず）はサーバー装置５０４とイーサネット（登録商標）等の通信回線５０５ａ、５０５ｂ、５０５ｃで接続されている。座席列の左側（図７の下側）には騒音源５１０が存在しているとする。
【００４２】
まず本発明の実施の形態の第１の応用事例を説明する。座席５０２ａの騒音低減装置５００ａとサーバー装置５０４の関係を図８に示し、騒音低減装置５００ａのブロック構成図を図９に示す。騒音低減装置５００ａは、騒音源マイク５２０ａ、適応デジタルフィルタ５３２ａ、スピーカ５４０ａ、エラーマイク５５０ａ、受信部５６０ａ、フィルタ制御部５７０ａ、送信部５８０ａを備えている。一方、ＬＭＳ演算部５３３ａだけはサーバー装置５０４側に設置されている。すなわち、この第１の応用事例では、騒音源マイク５２０ａの出力信号である騒音源信号およびエラーマイク５５０ａの出力信号であるエラー信号は送信部５８０ａから通信回線５０５ｂを経由してサーバー装置５０４へ送信される。サーバー装置５０４では、受信したこれらの信号からエラー信号が最小となるように適応デジタルフィルタ５３２ａのｎ個のフィルタ係数を計算し、計算したフィルタ係数を同様に通信回線５０５ｂを介して座席５０２ａへ送信する。騒音低減装置５００ａは、受信部５６０ａで適応デジタルフィルタ５３２ａのフィルタ係数をサーバー装置５０４から受信し、フィルタ制御部５７０ａは受信したフィルタ係数を適応デジタルフィルタ５３２ａに設定する。騒音環境は時々刻々変化しているためにできるだけ頻繁にフィルタ係数を更新することにより最適な騒音低減動作を行うことができる。このように、この事例では、演算量が大きいフィルタ係数の計算をサーバー装置５０４に受け持たせることにより、騒音環境が時間的に変化しても常に精度の高い騒音低減が可能となる。
【００４３】
次に、図７および図１０を用いて本発明の実施の形態の第２の応用事例を説明する。この事例では、特定の座席のフィルタ係数を決定するのに、座席毎に独立に計算するのではなく、隣接する座席のフィルタ係数を利用して計算時間をさらに短縮することを目的とする。図１０は前後に隣接した３つの座席５０２ａ、５０２ｂ、５０２ｃの騒音低減動作を模式的に示す図である。図１０において、各座席の騒音低減動作は独立に実行されるが、ＬＭＳ演算によるフィルタ係数の決定はサーバー装置５０４で実施される。そこで、図１０に模式的に示すように座席５０２ａのＬＭＳ演算部５３３ａにより決定された適応デジタルフィルタ５３２ａのフィルタ係数は隣りの座席５０２ｂのＬＭＳ演算部５３３ｂに転送され、適応デジタルフィルタ５３２ｂのフィルタ係数の演算に利用する。同様に座席５０２ｂの適応デジタルフィルタ５３２ｂのフィルタ係数は隣りの座席５０２ｃのＬＭＳ演算部５３３ｃに転送され、適応デジタルフィルタ５３２ｃのフィルタ係数の演算に利用する。
【００４４】
例えば、適応デジタルフィルタの係数を新たに計算する場合に、すべてのフィルタ係数を一旦リセットして収束演算をスタートするのではなく、まず隣の座席で収束したフィルタ係数をセットして、そこから収束演算をスタートする。隣接した２つの座席間では騒音状態が非常に近似しているため、隣の座席のフィルタ係数情報を利用することによりフィルタ係数の計算時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００４５】
次に、図７および図１１を用いて、本発明の実施の形態の第３の応用事例を説明する。この事例では、特定の座席のフィルタ係数を決定するのに、周囲の座席に設置された複数の騒音源マイクで検出された騒音源信号もあわせて利用することにより、実質的に騒音源マイクの数を増やし、より騒音低減の精度を向上する。この事例においては、座席５０２ｂの乗客の騒音を低減するために座席５０２ｂに配設された騒音源マイク５２０ｂのみでなく、座席５０２ｂの近隣に配置された座席５０２ａ、５０２ｃ、５０２ｄ、５０２ｅ、５０２ｆに配設された騒音源マイク５２０ａ、５２０ｃ、５２０ｄ、５２０ｅ、５２０ｆの合計６個の騒音源マイクで検出された騒音源５１０からの騒音検出信号を使ってスピーカ５４０ｂへの制御信号を生成する。これにより、従来のように座席５０２ｂに配設された騒音源マイク５２０ｂしか使わない場合に比べて大幅に制御精度を向上させることができる。
【００４６】
図１１に示すように６個の騒音源マイク５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃ、５２０ｄ、５２０ｅ、５２０ｆにはそれぞれ適応デジタルフィルタ５３２ａｂ、５３２ｂｂ、５３２ｃｂ、５３２ｄｂ、５３２ｅｂ、５３２ｆｂおよびＬＭＳ演算部５３３ａｂ、５３３ｂｂ、５３３ｃｂ、５３３ｄｂ、５３３ｅｂ、５３３ｆｂが接続されるとともに、すべてのＬＭＳ演算部にはエラーマイク５５０ｂの出力が入力されており、スピーカ５４０ｂには、加算器５３６ａｂ、５３６ｂｂ、５３６ｃｂ、５３６ｄｂ、５３６ｅｂにてすべての適応デジタルフィルタの出力が加算されて入力されている。
【００４７】
図１１において、適応デジタルフィルタ５３２ａｂ、５３２ｂｂ、５３２ｃｂ、５３２ｄｂ、５３２ｅｂ、５３２ｆｂおよび加算器５３６ａｂ、５３６ｂｂ、５３６ｃｂ、５３６ｄｂ、５３６ｅｂは座席５０２ｂに設置されている。一方、ＬＭＳ演算部５３３ａｂ、５３３ｂｂ、５３３ｃｂ、５３３ｄｂ、５３３ｅｂ、５３３ｆｂはサーバー装置５０４に設置される。サーバー装置５０４には、騒音源マイク５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃ、５２０ｄ、５２０ｅ、５２０ｆの出力およびエラーマイク５５０ｂの出力が通信回線５０５ｂ、５０５ｃを経由して送られる。サーバー装置５０４では、６個の適応デジタルフィルタのフィルタ係数を計算し、その計算結果を座席５０２ｂの騒音低減装置に送信する。座席毎に６個の適応デジタルフィルタのフィルタ係数を決定するためのＬＭＳ演算には高速な演算処理を必要とするが、この演算処理をサーバー側で実行することにより各座席の騒音低減装置の処理負荷を低減でき安価に構成することができる。
【００４８】
なお、上記の説明では、ＬＭＳ演算のみサーバー装置５０４で実行してフィルタ係数を決定し、適応デジタルフィルタ自体は座席に設置するとしたが、適応デジタルフィルタの処理もサーバー装置で行うことが可能である。この場合には、スピーカ５４０ｂを制御する最終信号までサーバー装置５０４で作成し、スピーカ５４０ｂはこの制御信号をサーバー装置５０４より受け取って制御音を発生させる。
【００４９】
最後に、本発明の実施の形態の第４の応用事例を説明する。第１から第３までの応用事例では、リアルタイムもしくはできるだけ頻繁に各座席における騒音低減装置の適応デジタルフィルタのフィルタ係数を更新する場合について説明した。このような場合には、図７におけるサーバー装置５０４は高速な演算能力を必要とし、高価なものとなる。一方、航空機等において、飛行中の騒音環境の変化が少ないような場合には、全座席の騒音低減装置のフィルタ係数を座席毎に時分割で計算し、この計算結果を逐次、各座席の騒音低減装置へ送信して適応デジタルフィルタに設定するようにしてもよい。あるいは、オフラインで全座席における騒音低減装置のフィルタ係数を計算して、計算後に一括して全座席の適応デジタルフィルタに設定するようにしてもよい。このようにすれば、サーバー装置５０４には高速な演算処理が不要となり、安価なシステムを構築できる。例えば、１回のフライト（飛行）時間をかけて全座席のフィルタ係数を計算および蓄積しておき、このフィルタ係数を次のフライト時にサーバー装置５０４から全座席の騒音低減装置へ送信して適応デジタルフィルタに設定するようにしてもよい。
【００５０】
以上の通り、本発明の実施の形態における騒音低減装置および騒音低減システムは、座席毎に配設されている騒音低減装置の適応デジタルフィルタのフィルタ係数の演算を計算能力の高いサーバー装置側で実行することにより、騒音環境が変化しても騒音低減を効果的に行うとともに座席毎に配設する騒音源マイクの個数が少なくても騒音低減効果の大きい騒音低減装置および騒音低減システムを提供することができる。
【００５１】
なお、上記実施の形態では、サーバー装置５０４が航空機内に搭載されている場合について説明したが、サーバー装置５０４が、例えば地上に設置されており、電波によって航空機内の騒音低減装置と通信するようにしてもよい。すなわち、就航中に各座席の騒音源マイクおよびエラーマイクの情報を航空機外のサーバー装置に送信し、航空機外のサーバー装置からフィルタ係数を受信するようにしてもよい。航空機では就航条件（エリア、時間、季節）等によって騒音環境が異なるが、航空機外のサーバー装置に就航条件毎の最適なフィルタ係数を予め記憶しておき、適宜、このフィルタ係数をダウンロードして使用することもできる。上記フィルタ係数のダウンロードは就航中でもよいし、航空機が駐機している間に行ってもよい。また、航空機外のサーバー装置を使えば、他の航空機のフィルタ係数等のデータも有効に活用することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明による騒音低減装置および騒音低減システムは、高効率かつ高品質の騒音低減を実現することができる。したがって、航空機や列車、車など、騒音を有する利用空間内での騒音低減装置および騒音低減システムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態における騒音低減装置の設置環境を示す平面図
【図２】本発明の実施の形態における騒音低減装置の設置環境の詳細を示す平面図
【図３】一般的な騒音低減の原理を示す図であり、（ａ）は騒音低減装置の基本構成を示すブロック図、（ｂ）はスピーカから出力する制御音と騒音源から発せられる重ね合わせる方法を示す図
【図４】適応デジタルフィルタおよび制御部の詳細な構成を示す図
【図５】航空機内の騒音低減装置の設置事例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図
【図６】図５における乗客の左側に設置された騒音低減装置の構成を模式的に示す図
【図７】本発明の実施の形態における騒音低減システムの構成を示す平面図
【図８】本発明の実施の形態における第１の応用事例における騒音低減装置とサーバー装置の関係を説明するための図
【図９】本発明の実施の形態における騒音低減装置のブロック構成図
【図１０】本発明の実施の形態における第２の応用事例における騒音低減装置とサーバー装置の関係を説明するための図
【図１１】本発明の実施の形態における第３の応用事例における騒音低減装置とサーバー装置の関係を説明するための図
【符号の説明】
【００５４】
１００    航空機
１００ａ    客室
１０１ａ，１０１ｂ    翼
１０２ａ，１０２ｂ    エンジン
１０４，５０４    サーバー装置
１０５，４０２，５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，５０２ｄ，５０２ｅ，５０２ｆ    座席
１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，５０５ａ，５０５ｂ，５０５ｃ    通信回線
３００，４００，５００ａ    騒音低減装置
３０１，４０１    利用者
３０１ｂ    耳
３１０，５１０，ＮＳ１ａ，ＮＳ１ｂ，ＮＳ１ｃ，ＮＳ２ａ，ＮＳ２ｂ，ＮＳ２ｃ，ＮＳ２ｄ，ＮＳ２ｅ    騒音源
３２０，４２０ａ，４２０ｂ，５２０ａ，５２０ｂ，５２０ｃ，５２０ｄ，５２０ｅ，５２０ｆ    騒音源マイク（騒音検出器）
３３０，４３０    騒音制御器
３３１，３３５    Ａ／Ｄ変換器
３３２，４３２ａ，５３２ａ，５３２ｂ，５３２ｃ，５３２ａｂ，５３２ｂｂ，５３２ｃｂ，５３２ｄｂ，５３２ｅｂ，５３２ｆｂ    適応デジタルフィルタ
３３３，４３３ａ，５３３ａ，５３３ｂ，５３３ｃ，５３３ａｂ，５３３ｂｂ，５３３ｃｂ，５３３ｄｂ，５３３ｅｂ，５３３ｆｂ    ＬＭＳ演算部（制御部）
３３４    Ｄ／Ａ変換器
３４０，４４０ａ，４４０ｂ，５４０ａ，５４０ｂ，５４０ｃ    スピーカ（制御音発生器）
３５０，４５０ａ，４５０ｂ，５５０ａ，５５０ｂ，５５０ｃ    エラーマイク（誤差検出器）
４０１ａ    頭部
４０２ａａ，４０２ａｂ    肘かけ
４０２ｂ    ヘッドレスト
５３６ａｂ，５３６ｂｂ，５３６ｃｂ，５３６ｄｂ，５３６ｅｂ    加算器
５６０ａ    受信部
５７０ａ    フィルタ制御部
５８０ａ    送信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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