"課題となる騒音と相関のある信号を出力する参照信号源と、この参照信号源からの出力信号である参照信号が入力され前記課題となる騒音を打ち消すための2次騒音信号を出力する適応フィルタと、前記2次騒音信号を2次騒音として発生させる2次騒音発生手段と、前記2次騒音と前記課題となる騒音との干渉による残留音を検出するマイクロフォンと、前記参照信号を前記2次騒音発生手段から前記マイクロフォンまでの間の音響伝達特性の初期状態を模擬した模擬音響伝達特性で補正した濾波参照信号と前記残留音と係数であるステップサイズパラメータを用いてフィルタードX-LMSアルゴリズムに基づいて前記適応フィルタのフィルタ係数を更新するLMSアルゴリズム演算部を有する能動騒音低減装置において、前記適応フィルタのサンプリング周波数と前記適応フィルタのフィルタ係数の個数によって決定される離散周波数毎に、前記模擬音響伝達特性の利得値及び位相値と、前記音響伝達特性の初期状態から所定値変動した音響伝達特性の利得値及び位相値と、前記参照信号をフーリエ変換して得られた値の実部の2乗と虚部の2乗の和の時間平均値を用いて下式を満たす前記ステップサイズパラメータを求め、そのうちの最小値を決定する決定部を有し、前記LMSアルゴリズム演算部は前記決定部が決定した前記ステップサイズパラメータを用いることを特徴とする能動騒音低減装置。但し、μ:ステップサイズパラメータ、X:参照信号をフーリエ変換した値、|X|2:Xの実部の2乗と虚部の2乗の和、|X|2ave:|X|2の時間平均値、Rc^:模擬音響伝達特性の利得値、θc^:模擬音響伝達特性の位相値、Rc’:初期状態の音響伝達特性から所定値変動した音響伝達特性の利得値、θc’:初期状態の音響伝達特性から所定値変動した音響伝達特性の位相値決定部は、2次騒音発生手段からマイクロフォンまでの音響伝達特性の初期状態を模擬するための同定動作を実行直後にステップサイズパラメータを決定することを特徴とする請求項1に記載の能動騒音低減装置。しかしながら、前記従来の一般的なフィルタードX-LMSアルゴリズムを用いた能動騒音低減装置では、安定的に騒音低減動作を継続するための2つの条件は周知であるものの、それぞれが独立した形で存在しており、これら両者の相互関係については明確にされていなかった。従って、音響伝達特性の利得と位相がともに変動する場合に、適応フィルタのフィルタ係数が発散状態に至るまでの利得余裕と位相余裕をともに把握することは困難であった。そのため、動作安定性を決定付けるステップサイズパラメータμの値は余裕を持たせて充分小さい値に設定され、しかもその値は実験的または経験的に決定されていた。本発明は、前記従来の課題を解決するもので、環境の変化に伴って音響伝達特性が変動することを考慮し、適応フィルタのフィルタ係数が発散状態に至るまでの利得余裕と位相余裕をともに把握して数式に基づいて論理的にステップサイズパラメータの値を決定することで、音響伝達特性が初期状態から所定値変動した場合でも安定した動作を保証することができる能動騒音低減装置を提供することを目的とする。本発明の能動騒音低減装置は、前記適応フィルタのサンプリング周波数と前記適応フィルタのフィルタ係数の個数によって決定される離散周波数毎に、前記模擬音響伝達特性の利得値及び位相値と、前記音響伝達特性の初期状態から所定値変動した音響伝達特性の利得値及び位相値と、前記参照信号をフーリエ変換して得られた値の実部の2乗と虚部の2乗の和の時間平均値を用いて下式を満たす前記ステップサイズパラメータを求め、そのうちの最小値を決定する決定部を有し、前記LMSアルゴリズム演算部は前記決定部が決定した前記ステップサイズパラメータを用いる。但し、μ:ステップサイズパラメータ、X:参照信号をフーリエ変換した値、|X|2:Xの実部の2乗と虚部の2乗の和、|X|2ave:|X|2の時間平均値、Rc^:模擬音響伝達特性の利得値、θc^:模擬音響伝達特性の位相値、Rc’:初期状態の音響伝達特性から所定値変動した音響伝達特性の利得値、θc’:初期状態の音響伝達特性から所定値変動した音響伝達特性の位相値本構成によって、音響伝達特性が初期状態から所定値変動したときでも安定に動作できるステップサイズパラメータの値を論理的に決定することができる。本発明の能動騒音低減装置によれば、環境の変化に伴って音響伝達特性が変動することを考慮し、適応フィルタのフィルタ係数が発散状態に至るまでの利得余裕と位相余裕をともに把握して数式に基づいて論理的にステップサイズパラメータの値を決定することで、音響伝達特性が初期状態から所定値変動した場合でも安定した動作を保証することができる。以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。実施の形態1図1は、本発明実施の形態1における能動騒音低減装置の図である。なお、図1において、背景技術において示した従来の能動騒音低減装置図13と同一の構成要素には同一の符号を付して、説明の省略を行う。図1において、図13との相違点であるDSP8内部の決定部9は、LMSアルゴリズム演算部7が用いるステップサイズパラメータμを決定する。このステップサイズパラメータμは、能動騒音低減装置が安定に動作するために、重要なパラメータである。ステップサイズパラメータμが大きいと、式6からもわかるように適応フィルタのフィルタ係数の更新速度が速くなり、騒音が時々刻々と変化する場合の追従性が向上するため、結果として騒音低減効果も向上する。しかし、あまり大き過ぎると動作安定性が悪くなってしまい、最悪の場合適応フィルタのフィルタ係数が発散してしまう。逆にステップサイズパラメータμが小さいと、動作は安定するものの騒音を低減するまでに時間を要し、騒音の変化に対する追従性も悪いため、騒音低減効果は劣化する。このようにフィルタードX-LMSアルゴリズムを用いた能動騒音低減装置の動作安定性と騒音低減効果はトレードオフにあるため、その値の決定は困難を伴う。一般的には、安定性がより重要視されるため、発散までの余裕を持たせて充分小さい値例えば、0.0001などに設定される。また、この値は実験的または経験的に決定される。このように決められたステップサイズパラメータμでは、能動騒音低減装置がどれほどの安定余裕度を持って動作しているのかが不明である。特に、先に述べたフィルタードX-LMSアルゴリズムを用いた能動騒音低減装置が安定に動作するための2つの重要な条件が作用するところの音響伝達特性Cと模擬音響伝達特性6C^との間の利得誤差と位相誤差に関しては、その余裕度は全くわからなかった。本発明の決定部9は、従来のこのようなステップサイズパラメータμの決定過程では考慮されていなかった実際の音響伝達特性の変動を考慮した、次式但し、μ:ステップサイズパラメータ、X:参照信号をフーリエ変換した値、|X|2:Xの実部の2乗と虚部の2乗の和、|X|2ave:|X|2の時間平均値、Rc^:模擬音響伝達特性の利得値、θc^:模擬音響伝達特性の位相値、Rc’:初期状態の音響伝達特性から所定値変動した音響伝達特性の利得値、θc’:初期状態の音響伝達特性から所定値変動した音響伝達特性の位相値に基づいてステップサイズパラメータμを決定する。では、具体的に決定部9が式7に基づいてステップサイズパラメータμを決定する過程を説明していく。図1に示した能動騒音低減装置を動作させるためには、模擬音響伝達特性6のフィルタ係数c^を決定する必要がある。そのために、能動騒音低減装置とは別に用意した周波数応答解析器などの計測器図示せずを用いて、能動騒音低減装置が設置されている環境における現在の音響伝達特性Cを計測する必要がある。計測した結果、ここでは、図2に示すような周波数領域での特性利得特性と位相特性が得られたとする。能動騒音低減装置は、周波数領域の情報ではなく、時間領域の情報としてフィルタ係数c^を保持する必要があるため、周波数応答解析器の計測結果を逆フーリエ変換して時間領域の情報に変換したものインパルス応答を模擬音響伝達特性6のフィルタ係数c^とする。図2の周波数特性を用い,インパルス応答の長さを256として求めた模擬音響伝達特性6のフィルタ係数c^を図3に示す。この模擬音響伝達特性6のフィルタ係数c^は、決定部9にも入力され、後述する式7に基づいてステップサイズパラメータμを決定する過程で使用される。一方、決定部9には、参照信号源1の信号も入力される。ここでは、決定部9に、図4に示すような時間領域での信号が入力されたとする。決定部9は、例えば、DSP8の内部に有しているメモリ図示せずに参照信号源1の信号を一定時間例えば、10sec記録する。これも同じく、後述する式7に基づいてステップサイズパラメータμを決定する過程で使用される。ここで、能動騒音低減装置のサンプリング周波数fsは3000Hz、適応フィルタ2のフィルタ係数wの個数インパルス応答の長さは、模擬音響伝達特性6のフィルタ係数c^と同じく256個とする。このとき、適応フィルタ2の周波数分解能は、3000/256=11.7188Hzであるため、離散周波数は、DC0Hzからナイキスト周波数である1500Hzまでを11.7188Hz間隔で区切った値となる。以下では、その中の1つである、199.22Hzの場合を代表的に説明するが、他の離散周波数でも全く同様である。さて、決定部9は、上述した2つの入力を用い、式7に基づいてステップサイズパラメータμを決定する。ここでは、音響伝達特性の利得が現在の初期状態Cから6dB上昇変動したときに、発散状態に至るまでに少なくとも45degの位相余裕があるように、つまり、変動後の音響伝達特性C’が現在の初期状態C=C^から利得が6dB且つ位相が45deg変動しても能動騒音低減装置が安定に動作することを保証するステップサイズパラメータμを決定していくことにする。まず、式7において、Rc^とθc^は模擬音響伝達特性6の利得特性と位相特性を表している。従って、199.22Hzにおける模擬音響伝達特性6の利得値と位相値を求め、その値を単に代入すればよい。しかし、決定部9に入力されている模擬音響伝達特性6のフィルタ係数c^は時間領域の情報であるため、決定部9はこれをフーリエ変換して周波数領域の情報に変換する必要がある。その結果は、図2に示した周波数領域での特性と一致する。図2より、199.22Hzにおける利得値は7.14dB、位相値は-48.33degである。そこで、決定部9は、Rc^=10=2.28、θc^=-48.33を式7に代入する。次に、式7において、Rc’とθc’は、初期状態の音響伝達特性Cから所定値変動した音響伝達特性C’の利得特性と位相特性を表している。ここでは、変動後の音響伝達特性C’が初期状態C=C^から利得が6dB且つ位相が45deg変動した特性であるため、Rc’=1020=4.54、θc’=-48.3345.00=-3.33である。そこで、決定部9は、これらを式7に代入する。さらに、式7において、|X|2aveは参照信号をフーリエ変換した値の実部の2乗と虚部の2乗の和の時間平均値を表している。これを求めるために、まず、決定部9は、DSP8の内部のメモリに一定時間記録された参照信号を適応フィルタ2のフィルタ係数wの個数ここでは、256毎に区切って、それぞれにフーリエ変換を行い、各区間で離散周波数毎の|X|2を得る。そして、決定部9は、得られた|X|2を全区間に渡って平均化処理することで離散周波数毎の|X|2aveを得る。決定部9が算出した|X|2aveを図5に示す。199.22Hzにおいて、|X|2ave=274.4である。そこで、決定部9は、これを式7に代入する。以上より、199.22Hzにおいて、音響伝達特性C’が初期状態Cから利得が6dB且つ位相が45deg変動しても能動騒音低減装置が安定に動作することを保証するステップサイズパラメータμの値は、0.00049より小さな値であると求まる。そこで、決定部9は、199.22Hzにおけるステップサイズパラメータμとして、例えば、0.00048を決定する。さて、今度は視点を変えて、現在設定しているステップサイズパラメータμを用いて能動騒音低減装置を動作させた場合、それが安定に動作するために許容される音響伝達特性Cの利得変動と位相変動を考えてみる。式7を変形すると、が得られる。式8は、上記で決定されたステップサイズパラメータμによって制約される能動騒音低減装置の動作安定性の限界値に関して、視覚的に理解を手助けしてくれる。式8のμ、Rc^、|X|2aveに上記の各値を代入し、横軸を音響伝達特性の初期状態からの利得変動値、つまりC’とC^の利得差として表した場合のグラフを図6に示す。図6において、縦軸は式8から求められた、各利得変動のときに許容される音響伝達特性の初期状態からの位相変動を表している。即ち、このグラフは、現在決定されているステップサイズパラメータを使用して能動騒音低減装置を動作させた場合に、一つの離散周波数この場合、199.22Hzにおいて、能動騒音低減装置が安定に動作することができる音響伝達特性の利得変動と位相変動の許容範囲安定領域を表している。このグラフの原点音響伝達特性の利得変動が0dB、位相変動が0degは、音響伝達特性が初期状態から変動していない場合C’=C^、つまり、音響伝達特性Cを計測した直後に模擬音響伝達特性C^を求めた状態を表している。グラフより、現在決定されているステップサイズパラメータμの値では、この状況においても、既に位相余裕は±90degもなく、±69.3degしかないことが読み取れる。さらに、同じく、現在決定されているステップサイズパラメータμの値では、音響伝達特性の位相特性が一切変化しなくとも、利得特性だけが9.1dB以上変動するとき、即ちステップサイズパラメータμが現在値の0.00048より2.85倍大きくなると、安定領域を外れ、不安定になる最悪の場合、発散状態に至ることも読み取れる。また、ここで決定したステップサイズパラメータμの値では、音響伝達特性の利得変動が6dBの場合に許容される位相変動は、所望どおり±45degとなっていることも視覚的に容易に理解できる。ここでは離散周波数の1つである199.22Hzについて述べたが、他の離散周波数でもステップサイズパラメータμの決定方法は同じである。その結果、離散周波数毎にステップサイズパラメータμが求まることになるが、決定部9はその中の最小値を選択する。そうすることで、全ての離散周波数の中で最も動作安定性に対してクリティカルな周波数帯域においても所望の音響伝達特性の変動余裕を有する能動騒音低減装置を実現することができ、システム全体としての動作安定性を保証することができる。では、シミュレーションを用いることで、式7、8の妥当性を検証する。なお、以下に説明するシミュレーションにおいては、決定部9が式7に基づいて求めた結果から、全ての離散周波数の中で最も動作安定性に対してクリティカルな周波数帯域は199.22Hzであることがわかっている。従って、特にこの周波数での動作安定性に注目して説明を行う。まず、図6に示したように、ステップサイズパラメータμを0.00048に設定したとき、音響伝達特性の利得変動が6dB、位相変動が±45degある場合、能動騒音低減装置は安定に動作することができる。しかしながら、このときの動作点は安定領域と不安定領域の境界にあるので不安定になることはないとは言え、より確実な安定性が保証されているときより小さなステップサイズパラメータμが設定され、安定領域のより内部に動作点が存在するときと比較すると、騒音低減効果は幾らか劣ることが予想される。このときのシミュレーション結果騒音のパワースペクトル密度を図7に示す。能動騒音低減装置は、制御帯域である50Hzから500Hzで安定的に騒音を低減していることがわかる。199.22Hzにおいても10dB以上の騒音低減効果が得られている。しかし、その近傍の周波数と比較すると少し効果が劣化していることがわかる。これは、図6から想定されるとおりの結果である。次に、ステップサイズパラメータμを0.00055に設定した場合の安定領域のグラフを図8に示す。この場合、音響伝達特性の利得変動が6dB、位相変動が±45degあると図中、●で動作点を示す、動作点は安定領域を外れ、不安定領域に入ってしまう。このとき、能動騒音低減装置は、199.22Hzの騒音を低減できず、むしろ増音してしまうことが予想される。しかしながら、大きく安定領域を外れているわけではないので、発散に至ることはないとも予想される。このときのシミュレーション結果を図9に示す。能動騒音低減装置は、予想どおり、199.22Hzの騒音を低減できず、4dB程度増音していることがわかる。また、不安定ではあるものの、少しの増音だけで収まっており、システムとしては発散に至っていないこともわかる。さらに、ステップサイズパラメータμを0.001に設定した場合の安定領域のグラフを図10に示す。この場合、音響伝達特性の利得変動が6dB、位相変動が±45degあると、能動騒音低減装置の動作点は安定領域を大きく外れ、完全に不安定領域に入ってしまう。このとき、能動騒音低減装置は、199.22Hzから発散が始まり、それが引き金になり、システム全体で大きく増音してしまうことが予想される。このときのシミュレーション結果を図11に示す。能動騒音低減装置は、予想どおり、199.22Hzを中心に発散し、システム全体で大きく増音していることがわかる。以上のように、本実施の形態1に示す能動騒音低減装置は、適応フィルタのフィルタ係数が発散状態に至るまでの利得余裕と位相余裕をともに把握して、式7を用いて論理的に求められた離散周波数毎の最適なステップサイズパラメータμの中から最小値を選択することで、音響伝達特性が初期状態から所定値変動した場合でも安定した動作を保証することができるという効果を奏する。実施の形態2以下、実施の形態2を用いて、本発明の請求項2に記載の発明について説明する。本実施の形態は図1に示した上記実施の形態1と同じ構成からなり、決定部9がステップサイズパラメータμを決定するタイミングに関するものである。上記の実施の形態1で述べたように、模擬音響伝達特性6の特性C^は、音響伝達特性の初期状態Cを充分に模擬している必要がある。その上で式7を計算しないと、音響伝達特性が初期状態から所定値変動した場合に安定した動作を保証するステップサイズパラメータμの値を正確に決定できなくなる。従って、模擬音響伝達特性6の特性を決定直後にステップサイズパラメータμの値を決定するものとする。では、模擬音響伝達特性6の特性を決定する方法について、図12を用いて具体的に説明する。図12において、基本的な構成は図1に示したものと同様であり、同一の符号を付して説明を省略する。DSP8内の構成をプログラムで図12のように変更することにより、音響伝達特性Cを求める。この方法は、一般的には適応フィルタを用いたシステム同定と言われており、未知の系を適応処理で求めるために広く知られた手法である。能動騒音低減装置は、もともと適応フィルタ2を内蔵しているため、少しのプログラム変更でこの同定動作を行うことができる。過程としては、まず、白色ノイズ信号源10から一様なスペクトルを有する白色ノイズ信号wxを発生させ、電力増幅器3を通じてスピーカ4から放射する。適応フィルタ2には同じく白色ノイズ信号wxが入力される。適応フィルタ2でフィルタリング演算した出力wyとマイクロフォン5からの出力信号であるwdが等しくなるように、即ち誤差we=wd-wyが最小になるようにLMSアルゴリズム演算部7が適応フィルタ2のフィルタ係数wkを更新する。その更新式は、式6と同様に、である。ただし、符号が異なることに注意が必要である。ここで、μはステップサイズパラメータであり、同定の際の値としては非常に小さな値例えば、0.0001などが採られる。これは、時間を要しても正確に同定を行わせるためである。また、式6では濾波参照信号のベクトルであった箇所が、白色ノイズ信号のベクトルになっていることは容易に理解される。このようにして模擬音響伝達特性6の特性を求めた直後に、決定部9が前記実施の形態1の手順に従って、ステップサイズパラメータμを決定することで、より実際の状況に即した正確な設計を行うことができる。以上のように、本実施の形態2に示す能動騒音低減装置は、模擬音響伝達特性6の特性を決定直後にステップサイズパラメータμの値を決定することで、音響伝達特性が初期状態から所定値変動した場合に安定した動作を保証するステップサイズパラメータμの値をより正確に求めることができるという効果を奏する。"