JP2002333888A

JP2002333888A - 伝達関数同定装置及び能動型雑音除去装置

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Publication number: JP2002333888A
Application number: JP2001140328A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Kurisu; 清浩栗栖
Original assignee: Toa Corp
Current assignee: Toa Corp
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2002-11-22
Anticipated expiration: 2021-05-10
Also published as: JP4350919B2

Abstract

(57)【要約】【課題】 Filtered-x LMSアルゴリズム構成の能動型消
音装置において、消音対象とする全周波数帯域で一様に
安定した消音効果を得る。【解決手段】適応フィルタ３の伝達関数Ｗkと、この
適応フィルタ５の出力側からエラーマイクロホン６まで
の間の二次音路Ｃと、の合成伝達関数［Ｃ×Ｗk］が、
排気ダクト１内のリファレンスマイクロホン２からエラ
ーマイクロホン１１までの間の一次音路Ｐと相補するよ
う、適応フィルタ３の伝達関数Ｗkを制御する。これに
より、排気ダクト１内を伝搬する排気音を、スピーカ７
の放出する制御音で打ち消すことができる。そして、二
次音路Ｃを補償するためのＦＩＲフィルタ７に、反射経
路Ｐ_２を積極的に相殺するための言わば逆元的な相殺伝
達関数iＰ_２hを含む伝達関数iＣhを設定することによ
り、上記伝達関数Ｗkの更新時にあたかも最初から反射
経路Ｐ_２が存在しないのと等価な状態を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、或る信号伝送路の
伝達関数を同定（推定）する伝達関数同定装置、及びこ
の伝達関数同定装置の技術を利用した能動型雑音除去装
置（Active NoiseController：ＡＮＣ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような能動型雑音除去装置とし
て、例えば図７に示すような能動型消音装置が知られて
いる。同図に示すように、この装置は、排気ダクト１内
をその入口側（同図の左側）から出口側（同図の右側）
に向かって伝搬する騒音、例えば図示しないエンジン等
の排気音、に対して、これと実質的に等大で逆位相の音
波、所謂制御音、を干渉させることによって、当該排気
音を打ち消すものである。

【０００３】このような能動的な消音動作を実現するた
めに、この消音装置は、排気ダクト１内において上記排
気音を収音するためのリファレンスマイクロホン２、を
備えている。このリファレンスマイクロホン２の出力信
号、所謂騒音信号は、増幅器３によって増幅され、Ａ／
Ｄ変換器４によってディジタル信号ｘk（ｋは、時刻を
表すタイム・インデックスである。）に変換された後、
例えばＦＩＲ（FiniteImpulse Response：非巡回）型の
適応ディジタルフィルタ（以下、単に、適応フィルタと
言う。）５に入力される。適応フィルタ５は、この騒音
信号ｘkに対して、後述するＬＭＳ演算部６により設定
されるフィルタ係数を用いて所定のフィルタリング処
理、例えば次の数１で表されるような畳み込み演算を施
し、その演算結果ｙkを出力する。

【０００４】

【数１】

【０００５】なお、この数１において、Ｎは、適応フィ
ルタ５のタップ数で、ｉは、当該フィルタタップのタッ
プ番号（順番）を表すタップ・インデックスである。そ
して、ｗk(i)が、適応フィルタ５のフィルタ係数を表
し、詳しくは、時刻ｋにおける当該適応フィルタ５のｉ
番目のタップのフィルタ係数を表す。

【０００６】上記適応フィルタ５の出力信号ｙkは、加
算器８を経てＤ／Ａ変換器９に入力され、ここでアナロ
グ信号に変換された後、増幅器１０により増幅され、二
次音源スピーカ(以下、単に、スピーカと言う。)７に入
力される。スピーカ７は、排気ダクト１の上記リファレ
ンスマイクロホン２が設けられている位置よりも当該排
気ダクト１の出口側（同図の右側）、即ち排気音の伝搬
方向で言うところの下流側、に設けられている。そし
て、スピーカ７は、これに入力される上記信号ｙkをア
ナログ化した所謂制御用信号に応じて、排気ダクト１内
に上記制御音を放出する。これにより、制御音が、排気
ダクト１内を伝搬する排気音と干渉して、当該排気音が
打ち消される。

【０００７】更に、排気ダクト１内の上記スピーカ７よ
りも出口側（下流側）の位置には、エラーマイクロホン
１１が配置されている。このエラーマイクロホン１１
は、上記制御音により排気音を打ち消した後の音、つま
りは排気音のうち制御音によって完全に打ち消されずに
残った所謂残留雑音を検出する。そして、この残留雑音
を検出して得たエラーマイクロホン１１の出力信号、所
謂エラー信号は、増幅器１２によって増幅され、Ａ／Ｄ
変換器１３によってディジタル信号ｅkに変換された
後、上述したＬＭＳ演算部６に供給される。ＬＭＳ演算
部６には、このエラー信号ｅkの他に、後述する例えば
ＦＩＲ型のディジタルフィルタ（以下、単に、ＦＩＲフ
ィルタと言う。）１４により上記騒音信号ｘkを処理し
た後の信号（以下、この信号を、フィルタード・リファ
レンスと言う。）ｒkも、供給される。

【０００８】ＬＭＳ演算部６は、上記フィルタード・リ
ファレンスｒkとエラー信号ｅkの大きさとに応じて、当
該エラー信号ｅk（残留雑音）が極力小さくなるよう
に、適応フィルタ５の伝達関数Ｗkを適応制御する。具
体的には、ＬＭＳ演算部６は、適応フィルタ５の伝達関
数Ｗkと後述する二次音路（secondary path、またはerr
or pathとも言う。）の伝達関数（以下、単に、二次音
路という。）Ｃとの合成による伝達関数［Ｃ×Ｗk］
が、排気ダクト１内のリファレンスマイクロホン２から
エラーマイクロホン１１までの間に存在する一次音路
（primary path）の伝達関数（以下、単に、一次音路と
いう。）Ｐと相補（等価）になるように、即ちＰ≒−Ｃ
×Ｗkとなるように、例えば次の数２で表されるＬＭＳ
アルゴリズムに従って、適応フィルタ５のフィルタ係数
ｗk(i)を更新し、即ちｗk+1(i)を求める。

【０００９】

【数２】

【００１０】なお、この数２において、μwは、適応フ
ィルタ５のステップ・サイズ・パラメータである。

【００１１】このように、図７に示す消音装置において
は、適応フィルタ５の伝達関数Ｗkと二次音路Ｃとの合
成伝達関数［Ｃ×Ｗk］を、一次音路Ｐと相補にするこ
とによって初めて、排気ダクト１内を伝搬する排気音を
スピーカ７の放射する制御音により打ち消すことができ
る。ただし、このように適応フィルタ５の伝達関数Ｗk
を適応制御することによって、この伝達関数Ｗkを含む
上記合成伝達関数［Ｃ×Ｗk］と一次音路Ｐとを相補に
するには、当該合成伝達関数［Ｃ×Ｗk］を構成する上
記二次音路Ｃを、同定（推定）する必要がある。

【００１２】即ち、図７に示す構成においては、スピー
カ７の音波放射面（出力側）からエラーマイクロホン１
１の収音部分（入力側）までの間（厳密には、適応フィ
ルタ５の出力側から加算器８、Ｄ／Ａ変換器９、増幅器
１０、スピーカ５及び排気ダクト１の一部（下流側）を
経てエラーマイクロホン１１の収音部分までの間）に、
上記二次音路Ｃが存在する。従って、この二次音路Ｃ
を、何らかの方法により推定（同定）して補償しなけれ
ば、上記のような適応制御により合成伝達関数［Ｃ×Ｗ
k］と一次音路Ｐとを相補にすることはできない。そこ
で、この消音装置においては、リファレンスマイクロホ
ン２とＬＭＳ演算部６との間に、上述したＦＩＲフィル
タ１４を設けている。そして、例えば一般に知られてい
るＭ系列信号（ＭＬＳ信号）や白色雑音等のランダムな
疑似信号ｍkを発生する疑似信号発生器１５を設け、こ
の疑似信号ｍkを、図７に点線で示す経路で処理するこ
とによって、二次音路Ｃを同定する。これについて、図
８を参照して説明する。

【００１３】同図は、上記図７に点線で示す経路、即ち
二次音路Ｃを同定するための制御系の部分を、抜粋した
ものである。なお、ここでは、同図を簡素化するため
に、本来、上記疑似信号発生器１５とスピーカ７との間
に介在する加算器８、Ｄ／Ａ変換器９及び増幅器１０、
の記載を省略し、エラーマイクロホン１１とＬＭＳ演算
部６との間に介在する増幅器１２及びＡ／Ｄ変換器１
３、の記載を省略する。同図に示すように、この制御系
においては、二次音路Ｃを同定するためのＦＩＲフィル
タ１４を、例えば上記ＬＭＳ演算部６とは異なる演算部
１６により適応制御される適応フィルタ構成としてい
る。そして、上記疑似信号発生器１５の発生する疑似信
号ｍkを、スピーカ７、ＦＩＲフィルタ１４及び上記Ｌ
ＭＳ演算部１６に供給すると共に、このときのエラーマ
イクロホン１１の出力信号ｅkと、上記疑似信号ｍkをＦ
ＩＲフィルタ１４で処理した後の信号とを、比較器１７
で比較して両者の誤差εkを求め、この誤差信号εkを上
記ＬＭＳ演算部１６に供給する。ＬＭＳ演算部１６は、
これに供給される疑似信号ｍkと誤差信号εkとに基づい
て、当該誤差信号εkの大きさが極力小さくなるよう
に、換言すれば二次音路Ｃ内に疑似信号ｍkを通過させ
た後の信号と、疑似信号ｍkをＦＩＲフィルタ１４で処
理した後の信号と、が近似するように、例えば次の数３
で表されるＬＭＳアルゴリズムに従って、ＦＩＲフィル
タ１４のフィルタ係数ｃhk(i)を更新し、即ちｃhk+1(i)
を求める。

【００１４】

【数３】

【００１５】なお、この数３において、μcは、ＦＩＲ
フィルタ１４のステップ・サイズ・パラメータである。

【００１６】この数３に基づいて、ＦＩＲフィルタ１４
のフィルタ係数ｃhk(i)を更新することによって、当該
ＦＩＲフィルタ１４の伝達関数Ｃhと二次音路Ｃとが略
等価となり、即ち二次音路Ｃの同定を実現できる。そし
て、このように二次音路Ｃを同定して得た所謂同定伝達
関数Ｃhを有するＦＩＲフィルタ１４により上記騒音信
号ｘkを処理した後のフィルタード・リファレンスｒk
を、ＬＭＳ演算部６に供給することによって、当該ＬＭ
Ｓ演算部６により適応フィルタ５を制御する際に、二次
音路Ｃを補償することができ、ひいては良好な消音効果
を得ることができる。このようなＦＩＲフィルタ１４を
備えた制御系は、一般に、filtered-x LMSアルゴリズム
構成の制御系と呼ばれている。なお、ＦＩＲフィルタ１
４は、次の数４に示す畳み込み演算を行なうことによ
り、上記フィルタード・リファレンスｒkを生成する。

【００１７】

【数４】

【００１８】この数４において、Ｎは、ＦＩＲフィルタ
１４のフィルタタップ数である。ここでは、このタップ
数Ｎを、適応フィルタ５と同じタップ数Ｎに設定してい
る。

【００１９】ところで、上記のようなfiltered-x LMSア
ルゴリズム構成の制御系においては、例えば排気ダクト
１内の温度変化等によって当該排気ダクト１内の音響特
性に変化が生じたり、或いはスピーカ７の放音特性等に
変化が生じたりすることによって、二次音路Ｃが変化す
ることがある。そして、このように現実の二次音路Ｃが
変化すると、当該二次音路ＣとＦＩＲフィルタ１４の伝
達関数（同定伝達関数）Ｃhとが乖離して、消音効果が
悪化する。このような場合には、改めて二次音路Ｃを同
定し直せばよい。即ち、当該排気ダクト１内の温度変化
等に応じて適宜に、または、定期的に、二次音路Ｃを同
定し直せば、常に安定した消音効果を得ることができ
る。

【００２０】また、上記ＦＩＲフィルタ１４として、騒
音信号ｘkを処理することによりフィルタード・リファ
レンスｒkを生成するものと、二次音路Ｃを同定するた
めに疑似信号ｍkを処理するものとを、それぞれ別個に
設けてもよい。このようにすれば、適応消音動作と二次
音路Ｃの同定動作とを同時に、しかも安全かつ確実に、
実行でき、より安定した消音効果を得ることができる。

【００２１】以上は、飽くまでエラーマイクロホン１１
が排気ダクト１の排出口１ａの近傍に位置する場合のこ
とであって、例えば図９に示すように、エラーマイクロ
ホン１１が排気ダクト１内の途中に設けられており、当
該エラーマイクロホン１１と上記排出口１ａとの距離
（Ｌ_２／２）が開いている場合には、次のような問題が
生じる。

【００２２】即ち、排気音のうち制御音によって打ち消
されずに残った残留雑音は、最終的に上記排出口１ａか
ら外部に排出される。しかし、この排出口１ａ付近にお
いては音響インピーダンスが急変するため、残留雑音の
一部は、同図に矢印１ｂで示すように、当該排出口１ａ
において反射して、排気ダクト１内をそれまでとは反対
の方向（同図の左側、即ち上流側）に向かって伝搬す
る。そして、この反対方向に向かって伝搬する所謂反射
成分と、排気ダクト１内を上流側から下流側へと正規の
方向に向かって伝搬する上記残留雑音と、が干渉し、こ
れによって、或る特定の周波数において、エラーマイク
ロホン１１の収音位置で当該残留雑音の音圧が極端に小
さくなる所謂音圧ディップが生じるようになる。このよ
うにエラーマイクロホン１１の収音位置で音圧ディップ
を生じる周波数においては、ＬＭＳ演算部６は、排気音
を十分に消音できているものと言わば誤認識する。従っ
て、適応フィルタ５の伝達関数Ｗkは、当該周波数にお
いて、排気音を打ち消すようには成長しない。これによ
り、エラーマイクロホン１１の収音位置においては、見
かけ上、この消音装置が消音の対象としている全周波数
帯域にわたって一様に排気音を消音できている状態とな
るが、排気口１ａ付近を含む他の位置においては、上記
周波数の排気音が残り、十分な消音効果が得られない、
という問題がある。

【００２３】上記エラーマイクロホン１１と排出口１ａ
との距離が開いていることによって、二次音路Ｃも、次
のような影響を受ける。即ち、二次音路Ｃの同定時にお
いて、上記疑似信号ｍkをスピーカ７に供給することに
より当該スピーカ７から排気ダクト１内に放出させる音
波、所謂同定音、もまた、その一部が上記排出口１ａで
反射して、排気ダクト１内を上流側に向かって伝搬す
る。従って、当該二次音路Ｃを同定して得られる同定伝
達関数Ｃhには、上記同定音の反射成分の伝搬経路であ
るところの上記エラーマイクロホン１１と排出口１ａと
の間の空間、に係る伝達関数も含まれる。よって、この
空間に係る現実の伝達関数と、上記同定伝達関数のうち
当該空間に係る部分と、の関係によっては、例えばこれ
ら両者が乖離している場合には、そのような周波数にお
いて、二次音路Ｃを精度良く同定できず、十分な消音効
果が得られなくなることがある。このことについて、以
下、数式を交えてより論理的に説明する。

【００２４】例えば、今、図９の構成において、排気ダ
クト１内におけるスピーカ５の出力側からエラーマイク
ロホン１１の収音部分までの区間の音響伝達関数（即
ち、図７における二次音路Ｃ）を、直接音路と呼び、こ
れを符号Ｃaで表すとする。そして、排気ダクト１内に
おけるエラーマイクロホン１１の収音部分から当該排気
ダクト１の排出口１ａの部分にまで至り、この排出口１
ａにおいて反射して再度エラーマイクロホン１１の収音
部分に戻るまでの区間、即ち上記反射成分の伝搬経路、
の音響伝達関数を、反射音路と呼び、これを符号Ｐ_２で
表すとする。この場合、上記二次音路Ｃは、次の数５で
表される。

【００２５】

【数５】

【００２６】ここで、この二次音路Ｃの同定時に、エラ
ーマイクロホン１１から出力されるエラー信号Ｅk（た
だし、Ｅkは、上記エラー信号ｅkで構成されるベクトル
をフーリエ変換することにより周波数領域の値に変換し
たものである。）は、当該二次音路Ｃの同定処理に係る
部分についてのみ言えば（即ち、上記残留雑音を検出し
て得られる成分を除けば）、次の数６で表される。

【００２７】

【数６】

【００２８】なお、この数６において、Ｍkは、疑似信
号ｍkで構成されるベクトルをフーリエ変換することに
より周波数領域の値に変換したものである。

【００２９】そして、この数６における二次音路Ｃに、
上記数５を代入すると、当該数６は、次の数７に示すよ
うになる。

【００３０】

【数７】

【００３１】この数７からも明らかなように、二次音路
Ｃの同定時におけるエラー信号Ｅkは、上記直接音路Ｃa
を介して当該同定音を直接的に検出して得た成分［Ｃa
・Ｍk］と、この直接的な成分［Ｃa・Ｍk］に上記反射
音路Ｐ_２を掛け合わせた成分［Ｐ_２・Ｃa・Ｍk］と、の
和になる。即ち、当該二次音路Ｃの同定時において、上
記反射音路Ｐ_２が影響することが判る。

【００３２】なお、上記数５で表される二次音路Ｃを同
定して得られる同定伝達関数Ｃhは、次の数８で表され
る。

【００３３】

【数８】

【００３４】ここで、Ｃahは、上記直接音路Ｃaの同定
値（推定値）であり、Ｐ_２hは、反射音路Ｐ_２の同定値
（推定値）である。

【００３５】一方、図９の構成において、排気ダクト１
内におけるリファレンスマイクロホン２の収音部分から
エラーマイクロホン１１の収音部分までの区間の音響伝
達関数（即ち、図７における一次音路Ｐ）を、主一次音
路と呼び、これを符号Ｐ_１で表すとする。この場合、本
消音装置による適応消音動作において、上記合成伝達関
数［Ｃ×Ｗk］による相補の対象となる一次音路Ｐは、
次の数９で表される。

【００３６】

【数９】

【００３７】そして、この適応消音動作時に、エラーマ
イクロホン１１から出力されるエラー信号Ｅk（ただ
し、上記同定音を検出して得られる成分を除く。）は、
次の数１０で表される。

【００３８】

【数１０】

【００３９】なお、この数１０において、Ｘkは、騒音
信号ｘkで構成されるベクトルをフーリエ変換すること
により周波数領域の値に変換したものである。

【００４０】更に、この数１０における一次音路Ｐに、
上記数９を代入すると共に、二次音路Ｃに、数５を代入
すると、当該数１０は、次の数１１に示すようになる。

【００４１】

【数１１】

【００４２】この数１１からも明らかなように、適応消
音動作時のエラー信号Ｅkは、上記残留雑音を直接的に
検出して得た成分［（Ｐ_１＋Ｃa・Ｗk）Ｘk］と、この
直接的な成分［（Ｐ_１＋Ｃa・Ｗk）Ｘk］に上記反射音
路Ｐ_２を掛け合わせた成分［Ｐ_２（Ｐ_１＋Ｃa・Ｗk）Ｘ
k］と、の和になる。即ち、この適応消音動作時におい
ても、上記反射音路Ｐ_２が影響することが判る。

【００４３】ところで、上記図９（図７）に示す制御系
のように、騒音信号Ｘkを入力とし、エラー信号Ｅkを出
力とする制御系においては、当該制御系全体の伝達関数
Ｈkの経時的な変化は、次の数１２で表されることが知
られている。

【００４４】

【数１２】

【００４５】この数１２において、Ｃh^＊は、ＦＩＲフ
ィルタ１４の伝達関数（即ち二次音路Ｃを同定して得た
同定伝達関数）Ｃhの複素共役である。また、GRは、所
謂公比（Geometric Ratio）であって、即ち、ＬＭＳ演
算部６による適応フィルタ５の伝達関数Ｗkの適応動作
を１回実行すると、当該制御系全体の伝達関数Ｈkが、G
R（＝［１−２μw・｜Ｘk｜^２・Ｃ・Ｃh^＊］）倍される
ことを示す。なお、この公比GRは、周波数領域の関数で
あって、各周波数毎にそれぞれ異なる値となる。

【００４６】この公比GRの値により、本消音装置の制御
系が（各周波数毎に）収束傾向にあるか否かを判断でき
る。具体的には、当該公比GRの絶対値が１よりも小さい
（｜GR｜＜１）場合には、制御系は収束傾向にあり、安
定した消音効果を期待できる。そして、この公比GRの絶
対値が小さいほど、当該制御系の収束速度は速くなり、
より効率的な消音動作を期待できる。一方、当該公比GR
の絶対値が１よりも大きい（｜GR｜＞１）場合には、制
御系は発散傾向となり、制御不能となる可能性がある。
なお、この公比GRの絶対値が１（｜GR｜＝１）のときに
は、制御系は収束傾向にも発散傾向にもなく、よって消
音効果は向上することも悪化することもない。

【００４７】上記公比GRの絶対値は、当該公比GRを構成
する現実の二次音路Ｃとその同定伝達関数Ｃhとの位相
誤差θ（＝∠Ｃ・Ｃh^＊）に依存する。具体的には、当
該位相誤差θの絶対値が小さいほど上記公比GRの絶対値
は小さく、位相誤差θの絶対値が大きいほど上記公比GR
の絶対値は大きくなる。なお、この位相誤差θの絶対値
がπ／２を超えると（｜θ｜＞π／２になると）、公比
GRの絶対値が１よりも大きくなり、制御系が発散傾向と
なる。ただし、このような位相誤差θの絶対値と公比GR
の絶対値との関係は、ステップ・サイズ・パラメータμ
wの大きさが１に比べて十分小さく設定されている場合
にのみ、成立する。

【００４８】ここで、上記数１２における二次音路Ｃと
同定伝達関数Ｃhとに、それぞれ上記数５と数８とを代
入すると、公比GRは、次の数１３に示すようになる。

【００４９】

【数１３】

【００５０】この数１３において、Ｐ_２h^＊は、反射音
路Ｐ_２の推定値Ｐ_２hの複素共役である。この数１３か
らも明らかなように、公比GRは、反射音路Ｐ_２とその推
定値Ｐ _２hとの影響を受けることが判る。従って、例え
ば、二次音路Ｃを構成する直接音路Ｃaと反射音路Ｐ_２
とのうち、直接音路Ｃaについては比較的に精度良く同
定できている（Ｃa≒Ｃah）としても、上記反射音路Ｐ
_２とその推定値Ｐ_２hとの関係によっては、例えばこれ
ら両者が乖離している場合には、（そのような周波数に
おいて）二次音路Ｃの同定精度が不十分となり、良好な
消音効果が得られない場合がある。例えば、上記直接音
路Ｃaを比較的に精度良く同定できている場合、上記位
相誤差θは、次の数１４で表される。

【００５１】

【数１４】

【００５２】そして、この数１４の関係を複素平面で表
すと、図１０に示すようになる。同図に示すように、上
記位相誤差θの要因となる反射音路Ｐ_２とその推定値Ｐ
_２hとは、それぞれ実軸（Ｒｅ）上における１を中心と
する円の円周上を回転する。この円の半径は、反射音路
Ｐ_２とその推定値Ｐ_２hとの各大きさ（絶対値）｜Ｐ _２
｜、｜Ｐ_２h｜を表し、これらは１よりも小さい。排気
ダクト１の排出口１ａにおける音響反射率の大きさが、
１よりも小さく、即ち当該排出口１ａに到達する音波が
ここで全て反射することはないからである。なお、ここ
では、当該図面を簡素化して見易くするために、上記反
射音路Ｐ_２と推定値Ｐ_２hとの各大きさ（上記円の半
径）｜Ｐ_２｜、｜Ｐ_２h｜を、それぞれ等しくしてあ
る。

【００５３】この図１０によれば、上記反射音路Ｐ_２と
その推定値Ｐ_２hとの各位相∠Ｐ_２、∠Ｐ_２hの如何によ
っては、上記位相誤差θ（≒∠｛（１＋Ｐ_２）（１＋Ｐ
_２h ^＊）｝）が大きくなったり小さくなったりする。そ
して、この位相誤差θの絶対値が比較的に小さいときに
は（そのような周波数においては）、安定した消音効果
を期待できる。一方、位相誤差θの絶対値が大きいとき
には、十分な消音効果が得られない。そして、これら反
射音路Ｐ_２と推定値Ｐ_２hとの各絶対値｜Ｐ_２｜、｜Ｐ
_２h｜が大きいほど、当該位相誤差θの絶対値は大きく
なり、より消音効果が悪化する。

【００５４】

【発明が解決しようとする課題】即ち、本発明が解決し
ようとする問題点は、上記のようにエラーマイクロホン
１１の収音位置と排気ダクト１の排出口１ａとの距離
［Ｌ_２／２］が開いている場合に、これら両者間に形成
される反射音路Ｐ_２の影響により、或る特定の周波数に
おいて消音効果が悪化する、という点である。

【００５５】また、上記距離［Ｌ_２／２］が大きいほ
ど、エラーマイクロホン１１の収音位置において上述し
た音圧ディップが発生する周波数は、低くなる。ここ
で、上記のような能動型消音装置は、主として、受動型
（パッシブ型）の消音装置では消音が困難とされている
比較的に低周波数帯域（例えば５００Ｈｚ以下）の音波
を消音の対象とする、ということを鑑みると、かかる低
周波数帯域において上記音圧ディップが発生すること
は、好ましくない。即ち、このような音圧ディップが起
因して発生する上記問題は、上記距離［Ｌ_２／２］が大
きいほど、顕著になる。

【００５６】そこで、本発明は、上記反射音路Ｐ_２のよ
うな反射経路の影響を排除することにより、雑音除去の
対象としている全周波数帯域において、一様に雑音除去
効果を得ることのできる能動型雑音除去装置、を提供す
ることを目的とする。また、かかる雑音除去装置を実現
するために、上記のような反射経路を有する信号伝送路
の伝達関数を同定するのに適した伝達関数同定装置、を
提供することも、本発明の目的とするところである。

【００５７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の伝達関数同定装置は、ランダムな疑似信
号を生成して、これを伝達関数の同定対象である伝送路
に入力する疑似信号生成手段と、上記伝送路の途中にお
いて当該伝送路内を伝搬する信号を検出する検出手段
と、上記疑似信号が入力されるディジタルフィルタ手段
を含み、このディジタルフィルタ手段により当該擬似信
号を処理した後の信号と上記検出手段の出力信号とが近
似するように、上記疑似信号と上記検出手段の出力信号
とに基づいてディジタルフィルタ手段の伝達関数を制御
することにより上記伝送路の伝達関数を同定する同定フ
ィルタ制御手段と、を具備する。そして、上記同定フィ
ルタ制御手段によって同定して得た同定伝達関数のう
ち、上記疑似信号が上記検出手段の検出部分から上記伝
送路の出力側端部にまで伝搬して当該出力側端部におい
て反射して折り返し再度上記検出手段により検出される
までの反射経路に係る部分、を抽出する反射経路関数抽
出手段と、この反射経路関数抽出手段によって抽出して
得た上記反射経路に係る伝達関数を相殺するための相殺
伝達関数を導出する相殺伝達関数導出手段と、上記同定
伝達関数のうち上記反射経路関数抽出手段によって抽出
して得た上記反射経路に係る部分を上記相殺伝達関数に
置換する伝達関数置換手段と、この伝達関数置換手段に
よる置換後の伝達関数に係る情報を出力する情報出力手
段と、を具備するものである。

【００５８】なお、上記ディジタルフィルタ手段は、例
えばＤＳＰ（ディジタル信号処理装置）等によって構成
でき、同定フィルタ制御手段、反射経路関数抽出手段、
相殺伝達関数導出手段及び伝達関数置換手段は、例えば
ＣＰＵ（中央演算処理装置）等によって構成できる。ま
た、上記伝送路内を伝搬する信号が例えば音波である場
合には、上記検出手段は、マイクロホンや音圧センサ等
により構成できる。

【００５９】本発明の伝達関数同定装置によれば、疑似
信号生成手段が生成する疑似信号は、伝送路内を伝搬し
て、当該伝送路内の途中に設けられている検出手段によ
って検出される。これと同時に、疑似信号は、ディジタ
ルフィルタ手段にも入力され、ここで所定の処理が施さ
れる。そして、同定フィルタ制御手段が、当該疑似信号
と上記検出手段の出力信号とに基づいて、当該検出手段
の出力信号と、ディジタルフィルタ手段により上記擬似
信号を処理した後の信号とが、互いに等しくなるよう
に、ディジタルフィルタ手段の伝達関数を制御し、即ち
上記伝送路の伝達関数を同定（推定）する。

【００６０】しかし、上記検出手段は、疑似信号生成手
段から伝送路を経て直接的に検出する疑似信号の他に、
この疑似信号が伝送路の出力側端部において反射して当
該伝送路内に向かって折り返し再度検出手段側に戻って
くる反射成分をも、同時に検出する。従って、上記同定
フィルタ制御手段によって同定して得た同定伝達関数に
は、本来の同定対象である伝送路（厳密には、当該伝送
路のうち疑似信号生成手段の出力側から検出手段の入力
側に至る区間）の伝達関数の他に、上記反射成分の伝搬
経路である反射経路に係る伝達関数、も含まれる。

【００６１】そこで、本発明では、上記同定フィルタ制
御手段により同定して得た同定伝達関数のうち、上記反
射経路に係る部分を抽出する反射経路関数抽出手段、を
設ける。そして、この反射経路関数抽出手段によって抽
出して得た上記反射経路に係る部分を相殺するための言
わば逆元的な伝達関数である相殺伝達関数、を導出する
相殺伝達関数導出手段、を設ける。更に、上記同定伝達
関数のうち上記反射経路関数抽出手段によって抽出して
得た反射経路に係る部分を上記相殺伝達関数に置換する
伝達関数置換手段、を設ける。そして、情報出力手段
が、この伝達関数置換手段による置換後の伝達関数、即
ち上記反射経路に係る部分を相殺するための逆元的要素
を含む伝達関数、に係る情報を、例えば表示する等の視
覚的形態により、または音声等の聴覚的な形態により、
或いはディジタル処理が可能なデータとして、出力す
る。従って、この情報出力手段の出力する情報から、上
記伝送路の伝達関数であって、上記反射経路に係る部分
を積極的に排除する要素を含む伝達関数、を認識した
り、或いは利用したりすることができる。なお、この情
報出力手段が出力する上記伝達関数に係る情報は、時間
領域の情報でも周波数領域の情報であってもよい。

【００６２】なお、上記相殺伝達関数導出手段は、例え
ば、上記相殺伝達関数として、実際の伝送路の伝達関数
とこれを同定して得られる上記同定伝達関数との位相差
を構成する各要素のうち、上記反射経路に係る部分を、
積極的に概略零（０）にするための伝達関数、を導出す
るよう構成する。この導出は、上記同定伝達関数のうち
の上記反射経路関数抽出手段によって抽出して得た反射
経路に係る部分を用いて、換言すれば、当該同定して得
た反射経路に係る部分を実際の反射経路の伝達関数と仮
定して、行う。

【００６３】また、上記反射経路関数抽出手段は、例え
ば次のような構成により実現できる。即ち、上記同定伝
達関数の中から上記反射経路に係る部分を抽出するに
は、当該同定伝達関数を時間領域、即ち所謂インパルス
応答特性、で表した方が便利であり、当該抽出を容易に
行える。そこで、当該同定伝達関数が、例えば周波数領
域の関数である場合には、これを逆フーリエ変換する等
の所定の変換処理を施すことにより、時間領域で表す手
段、を設ける。なお、この同定伝達関数を、上記同定フ
ィルタ制御手段から、直接、時間領域で取り込むことが
できる場合には、これをそのまま利用してもよい。そし
て、この時間領域で表される同定伝達関数において、上
記反射経路に係る部分を特定する反射経路特定手段と、
この反射経路特定手段によって特定して得た上記反射経
路に係る部分を実際に抽出する抽出実行手段と、を設け
る。

【００６４】更に、上記反射経路特定手段については、
次のように構成してもよい。即ち、上記時間領域で表さ
れる同定伝達関数、所謂インパルス応答特性には、いく
つかのピーク成分が含まれる。これら各ピーク成分のう
ち、最大のピーク・トゥー・ピーク値を有するピーク成
分は、上記疑似信号生成手段から伝送路内に入力される
疑似信号のうち、当該伝送路を経て直接的に検出手段に
入力される所謂直接的成分、に対応する。そして、２番
目に大きいピーク・トゥー・ピーク値を有するピーク成
分以降が、上記疑似信号のうち、伝送路の出力側端部で
反射して再度検出手段に入力される反射成分、に対応す
る、と考えられる。そこで、上記インパルス応答特性に
おいて、当該２番目に大きいピーク・トゥー・ピーク値
を有するピーク成分が存在する部分以降の部分を、上記
反射経路に係る部分として特定するよう、当該反射経路
特定段を構成してもよい。或いは、インパルス応答特性
において、上記２番目に大きいピーク成分が存在する部
分を含む所定区間、例えば当該２番目に大きいピーク成
分が存在する部分以降の部分でインパルス応答特性の絶
対値が比較的に大きい区間等を、上記反射経路に係る部
分として特定してもよい。

【００６５】上記反射経路特定手段は、次のようにも構
成できる。即ち、上記時間領域で表される同定伝達関数
において、上記直接的成分に対応する最大のピーク・ト
ゥー・ピーク値を有するピーク成分が現れる時点から、
上記反射成分に対応する２番目に大きいピーク・トゥー
・ピーク値を有するピーク成分が現れる時点まで、の時
間的な間隔は、上記疑似信号が上記検出手段の検出部分
から伝送路の出力側端部にまで伝搬して当該出力側端部
において反射して再度上記検出手段の検出部分にまで到
達するのに要する時間に、相当する。そこで、上記最大
のピーク・トゥー・ピーク値を有するピーク成分が現れ
る時点を基準とし、この基準時点から、上記疑似信号が
上記検出手段の検出部分から伝送路の出力側端部にまで
伝搬して当該出力側端部において反射し、再度上記検出
手段の検出部分にまで到達するのに要する時間を隔てた
時点、に略対応する部分以降の部分、または当該時点に
略対応する部分を含む所定区間を、上記反射成分に対応
する部分として特定するよう、当該反射経路特定手段を
構成してもよい。

【００６６】ここで、上記疑似信号が、検出手段の検出
部分から伝送路の出力側端部にまで伝搬して折り返し再
度検出手段の検出部分にまで到達するのに要する時間
は、現実の反射経路の距離とこの反射経路における疑似
信号の伝搬速度との関係から予測できる。具体的には、
上記検出手段の検出部分から上記伝送路の出力側端部ま
での区間の距離の略２倍（即ち往復分）の距離を、この
区間における疑似信号の伝搬速度（例えば平均速度）で
除算することにより、当該時間を算出できる。

【００６７】また、反射経路特定手段は、次のようにも
構成できる。即ち、まず、上記時間領域で表される同定
伝達関数において、上記基準時点から、上記疑似信号が
上記検出手段の検出部分から上記伝送路の出力側端部に
まで伝搬して当該出力側端部において反射し、再度上記
検出手段の検出部分にまで達するのに要する時間を隔て
た時点、に略対応する部分を特定する。これにより、上
記反射経路に係る部分を、大まかに特定し、所謂当たり
を付ける。そして、この当たりを付けた部分を含む或る
区間内、例えば当該当たりを付けた部分の前後付近にお
いて、ピーク・トゥー・ピーク値が最も大きいピーク成
分を探し出し、この探し出したピーク成分が存在する部
分以降の部分、または当該探し出したピーク成分の存在
する部分を含む所定区間を、最終的に上記反射経路に係
る部分として特定するよう、構成してもよい。

【００６８】なお、上記抽出実行手段は、所定の窓関数
により、構成できる。この所定の窓関数としては、例え
ば一般に知られている矩形窓や指数窓、或いはガウス
（Gauss）窓、ハニング（Hanning）窓、ハミング（Hamm
ing）窓、二乗余弦（Raised cosine）窓、ブラックマン
（Blackman）窓等の、各種窓関数がある。これら任意の
窓関数を用いることにより、上記反射経路に係る部分を
抽出できる。また、この抽出処理の際に、使用する窓関
数の特性に応じて、上記同定伝達関数を加工することも
できる。

【００６９】ところで、上記反射経路は、上記信号伝送
路の一部であることから、当然に時間遅延要素を有し、
これは周波数領域において位相の遅れとして表現され
る。そして、この位相遅れを生ずる反射経路、を相殺す
るための上記相殺伝達関数は、位相の進みを生ずるも
の、即ち時間領域においては負の時間遅延を有するも
の、でなければならない。かかる負の時間遅延要素を有
する所謂非因果性の伝達関数を、時間領域の処理により
導出するのは、基本的に不可能である。そこで、本発明
では、当該負の時間遅延要素を有する相殺伝達関数を導
出するために、周波数領域において処理を行う。

【００７０】具体的には、上記相殺伝達関数導出手段に
ついては、上記相殺伝達関数を周波数領域で導出するよ
う構成する。そして、伝達関数置換手段については、周
波数領域において、上記同定伝達関数のうち上記反射経
路に係る部分を相殺伝達関数に置換する。更に、情報出
力手段については、上記伝達関数置換手段による置換後
の上記周波数領域の伝達関数に係る情報を出力するよう
構成する。

【００７１】本発明は、上記伝達関数同定装置に係る技
術を利用した能動型雑音除去装置にも供する。即ち、本
発明の能動型雑音除去装置は、第１の伝達関数を有する
伝送路に入力される被制御信号を検出する第１の検出手
段と、上記伝送路の途中において当該伝送路内を伝搬す
る信号を検出する第２の検出手段と、上記第１の検出手
段の出力信号を処理し、この処理して得た制御用信号
を、上記伝送路内における上記第１及び第２の各検出手
段間の或る地点に放出する適応フィルタ手段と、上記第
１の検出手段の出力信号をディジタルフィルタ手段によ
り処理した後の信号と上記第２の検出手段の出力信号と
が入力され、これらに応じて、上記適応フィルタ手段の
伝達関数と、上記適応フィルタ手段の出力側から上記伝
送路の一部を経て上記第２の検出手段の検出部分までの
間に存在する第２の伝達関数と、の合成による伝達関数
が、上記第１の伝達関数と相補する状態に、上記適応フ
ィルタ手段の伝達関数を制御する適応フィルタ制御手段
と、例えばランダムな疑似信号を生成して上記第２の伝
達関数に入力する疑似信号生成手段と、上記第１の検出
手段と上記適応フィルタ制御手段との間に介在して上記
第２の伝達関数を補償する上記ディジタルフィルタ手段
を含み、該ディジタルフィルタ手段に上記疑似信号を入
力して、このディジタルフィルタ手段により当該擬似信
号を処理した後の信号とそのときの上記第２の検出手段
の出力信号とが近似するように、上記疑似信号と上記第
２の検出手段の出力信号とに基づいてディジタルフィル
タ手段の伝達関数を制御することにより上記第２の伝達
関数を同定する同定フィルタ制御手段と、を具備する。
そして、この同定フィルタ制御手段によって上記第２の
伝達関数を同定して得た同定伝達関数のうち、上記疑似
信号が上記第2の検出手段の検出部分から上記伝送路の
出力側端部にまで伝搬して当該出力側端部において反射
して折り返し再度上記第２の検出手段により検出される
までの反射経路に係る部分、を抽出する反射経路関数抽
出手段と、この反射経路関数抽出手段によって抽出して
得た上記反射経路に係る部分を相殺するための相殺伝達
関数を導出する相殺伝達関数導出手段と、上記同定伝達
関数のうち上記反射経路関数抽出手段によって抽出して
得た上記反射経路に係る部分を上記相殺伝達関数に置換
する伝達関数置換手段と、この伝達関数置換手段による
置換後の上記周波数領域の伝達関数を、上記ディジタル
フィルタ手段の伝達関数として設定する伝達関数設定手
段と、を具備するものである。

【００７２】なお、上記適応フィルタ手段は、例えばＤ
ＳＰ等によって構成でき、適応フィルタ制御手段及び伝
達関数設定手段は、例えばＣＰＵ等によって構成でき
る。また、上記伝送路内を伝搬する信号が例えば音波で
ある場合には、上記第１及び第２の各検出手段は、マイ
クロホンや音圧センサ等により構成できる。

【００７３】即ち、本発明の能動型雑音除去装置によれ
ば、第１の検出手段が、伝送路に入力される被制御信
号、即ち当該能動型雑音除去装置が除去対象とする信
号、を検出する。そして、第２の検出手段が、伝送路の
途中（上記被制御信号の伝搬方向で言うところの上記第
１の検出手段よりも下流側）において、当該伝送路内を
伝搬する信号を検出する。更に、伝送路の上記第１の検
出手段が設けられている位置と第２の検出手段が設けら
れている位置との間の或る地点には、適応フィルタ手段
によって上記第１の検出手段の出力信号を処理して得た
制御用信号が、放出される。なお、この適応フィルタ手
段の出力側から伝送路の下流側の一部を経て第２の検出
手段の検出部分までの間には、第２の伝達関数が存在す
る。そして、適応フィルタ制御手段が、第１の検出手段
の出力信号をディジタルフィルタ手段により処理した後
の信号と第２の検出手段の出力信号とに応じて、適応フ
ィルタ手段の伝達関数と上記第２の伝達関数との合成伝
達関数が、上記第１の伝達関数と相補するように、適応
フィルタ手段の伝達関数を、例えばＬＭＳアルゴリズム
等の演算式に基づいて制御する。このように、適応フィ
ルタ手段の伝達関数と第２の伝達関数との合成伝達関数
が、上記第１の伝達関数と相補することによって初め
て、適応フィルタ手段から伝送路内に放出される上記制
御用信号により、当該伝送路内を伝搬している上記被制
御信号を、打ち消すことができる。

【００７４】ただし、上記のように適応フィルタ手段の
伝達関数を適応制御することによって、当該適応フィル
タ手段の伝達関数と上記第２の伝達関数との合成伝達関
数を上記第１の伝達関数と相補にするには、当該適応制
御において、上記第２の伝達関数を何らかの方法により
同定してこれを補償する必要がある。そこで、本発明で
は、上記第１の検出手段と適応フィルタ制御手段との間
に、上記第２の伝達関数を補償するための上記ディジタ
ルフィルタ手段を設ける。即ち、本発明の能動型雑音除
去装置全体の制御系を、上述したfiltered-x LMSアルゴ
リズム構成とするのである。そして、疑似信号生成手段
が生成する疑似信号を用いて、当該ディジタルフィルタ
手段により上記第２の伝達関数を補償すべく伝達関数を
同定する。この第２の伝達関数の同定は、当該ディジタ
ルフィルタ手段を備えた同定フィルタ制御手段が行う。
具体的には、ディジタルフィルタ手段と第２の伝達関数
とに、それぞれ上記疑似信号を入力する。そして、この
状態で、当該ディジタルフィルタ手段により擬似信号を
処理した後の信号と、そのときの上記第２の検出手段の
出力信号とが近似するように、上記疑似信号と第２の検
出手段の出力信号とに基づいてディジタルフィルタ手段
の伝達関数を制御する。これにより、ディジタルフィル
タ手段の伝達関数と第２の伝達関数とが略等価となっ
て、当該第２の伝達関数の同定が実現される。

【００７５】しかし、この第２の伝達関数の同定時にお
いては、上記第２の検出手段は、上記疑似信号生成手段
から当該第２の伝達関数を経て直接的に検出する疑似信
号の他に、この疑似信号が伝送路の出力側端部において
反射して当該伝送路内に向かって折り返し再度第２の検
出手段側に戻ってくる反射成分をも、同時に検出する。
従って、上記同定フィルタ制御手段によって同定して得
た伝達関数には、当該反射成分の伝搬経路である所謂反
射経路、に係る伝達関数も含まれる。よって、この反射
経路を含む伝達関数を上記ディジタルフィルタ手段の伝
達関数として設定し、この状態で上記適応フィルタ手段
の伝達関数を適応制御（所謂適応雑音除去動作を実行）
した場合、当該反射経路の影響により、十分な雑音除去
効果を得られない場合がある。

【００７６】そこで、本発明の能動型雑音除去装置にお
いては、上記本発明の伝達関数同定装置と同様、上記同
定フィルタ制御手段により上記第２の伝達関数を同定し
て得た同定伝達関数のうち、上記反射経路に係る部分を
抽出する反射経路関数抽出手段、を設ける。そして、こ
の反射経路関数抽出手段によって抽出して得た上記反射
経路に対応する部分を相殺するための言わば逆元的な伝
達関数である相殺伝達関数、を導出する相殺伝達関数導
出手段、を設ける。更に、上記同定伝達関数のうち上記
反射経路に対応する部分を上記相殺伝達関数に置換する
伝達関数置換手段、を設ける。そして、伝達関数設定手
段が、この伝達関数置換手段による置換後の上記周波数
領域の伝達関数、即ち上記反射経路に係る部分を相殺す
るための所謂逆元的要素を含む伝達関数を、上記ディジ
タルフィルタ手段の伝達関数として当該ディジタルフィ
ルタ手段に設定する。このようにすれば、上記反射経路
の影響を積極的に排除することができ、適応フィルタ手
段の伝達関数を更新制御する際に、あたかも当該反射経
路が最初から存在しないのと等価な状態を形成できる。
従って、本発明の能動型雑音除去装置が雑音除去の対象
とする全周波数帯域において、一様な雑音除去効果を得
ることができる。このことは、後述するように、計算機
によるシミュレーション実験により、確認された。

【００７７】なお、本発明の能動型雑音除去装置を構成
する上記反射経路関数抽出手段、相殺伝達関数導出手段
及び伝達関数置換手段は、上記本発明の伝達関数同定装
置を構成する当該各手段と同様の手段により、構成でき
る。

【００７８】また、上述したように、相殺伝達関数は、
負の時間遅延要素を有するため、当該相殺伝達関数を直
接的にまたは間接的に取り扱う各手段は、次のように構
成するのが望ましい。即ち、相殺伝達関数導出手段につ
いては、上記相殺伝達関数を周波数領域で導出し、伝達
関数置換手段については、周波数領域において、上記同
定伝達関数のうち上記反射経路に係る部分を上記相殺伝
達関数に置換するよう構成する。そして、伝達関数設定
手段は、上記伝達関数置換手段による置換後の周波数領
域の伝達関数をディジタルフィルタ手段に設定し、適応
フィルタ手段については、上記第1の検出信号の出力信
号を周波数領域で処理する。そして、適応フィルタ制御
手段については、周波数領域において、第１の検出手段
の出力信号を上記ディジタルフィルタ手段により処理し
た後の信号と、上記第２の検出手段の出力信号とに基づ
いて、ディジタルフィルタ手段の伝達関数を制御するよ
う構成する。

【００７９】

【発明の実施の形態】本発明を例えば能動型消音装置に
応用する場合の一実施の形態について、各図を参照しな
がら説明する。図１に、本実施の形態の概略構成を示
す。同図に示すように、本実施の形態は、上述した図９
に示す従来の消音装置において、ＬＭＳ演算部１６によ
る演算結果に応じてＦＩＲフィルタ１４の伝達関数Ｃh
を制御するフィルタ制御部１８を設けたものである。こ
れ以外の構成については、上記図９に示す従来技術と同
様であるので、これら同等な部分については同一符号を
付して、その詳細な説明を省略する。

【００８０】即ち、本実施の形態では、上記フィルタ制
御部１８を設けることにより、上述した反射音路Ｐ_２の
影響を積極的に相殺して、適応フィルタ５の伝達関数Ｗ
kの更新制御時に、あたかも当該反射音路Ｐ_２が最初か
ら存在しないのと同様な状態を形成する。具体的には、
上述した数１３で表される公比GRにおいて、上記反射音
路Ｐ_２に係る部分［（１＋Ｐ_２）（１＋Ｐ_２h^＊）］が
１となるような状態を形成する。このようにすれば、上
述した数１４で表される位相誤差θがθ＝０[rad]とな
り、消音対象とする全周波数帯域において一様に安定し
た消音効果を得られることが期待できる。以下、その手
順について、詳しく説明する。

【００８１】まず、上述した従来技術と同様の手順によ
り二次音路Ｃを同定する。そして、この二次音路Ｃの同
定後、即ち現実の二次音路Ｃとこれを同定して得たＦＩ
Ｒフィルタ１４の伝達関数Ｃhとが略等価な状態におい
て、当該同定伝達関数Ｃhに係る情報を、ＬＭＳ演算部
１６からフィルタ制御部１８に与える。これにより、フ
ィルタ制御部１８は、二次音路Ｃの推定値である同定伝
達関数Ｃhを認識する。フィルタ制御部１８は、この同
定伝達関数Ｃhを、例えば逆フーリエ変換する等、所定
の変換処理をすることにより、時間領域の関数に変換し
て、例えば図２に示すようなインパルス応答特性を得
る。なお、フィルタ制御部１８が、ＬＭＳ演算部１６か
ら上記同定伝達関数Ｃhを直接時間領域で取り込むこと
ができる場合には、これをそのまま利用してもよい。

【００８２】同図に示すように、上記同定伝達関数Ｃh
のインパルス応答特性は、概ね２つの比較的に大きいピ
ーク成分２０、３０を有する。これら各ピーク成分２
０、３０は、それぞれ時間間隔Ｔ_２を隔てて現れる。こ
のうち、時間的に先に現れるピーク成分２０は、二次音
路Ｃの同定時にスピーカ７から放出される同定音（疑似
信号ｍk）が、上述した直接音路Ｃaを経て直接的にエラ
ーマイクロホン１１に入力される、所謂直接的成分に対
応する。一方、このピーク成分２０よりも時間的に遅れ
て現れるピーク成分３０は、上記エラーマイクロホン１
１の収音部分を通過した同定音の一部が、排気ダクト１
の排出口１ａで反射して折り返し再度エラーマイクロホ
ン１１に入力される、反射成分に対応する。

【００８３】なお、上記各ピーク成分２０、３０間の時
間間隔Ｔ_２は、上記同定音がエラーマイクロホン１１の
収音部分を通過してから排気ダクト１の排出口１ａで反
射して折り返し再度エラーマイクロホン１１の収音部分
にまで到達するのに要する時間、に相当する。また、各
ピーク成分２０、３０の各ピーク・トゥー・ピークの絶
対値Ｕa、Ｕ_２を比較すると、上記直接的成分に対応す
るピーク成分２０の絶対値Ｕaの方が、反射成分に対応
するピーク成分３０の絶対値Ｕ_２よりも大きい（Ｕa＞
Ｕ_２）。これは、上記排気ダクト１の排出口１ａにおけ
る音響反射率の大きさが１よりも小さく、即ち当該排出
口１ａに到達した同定音がここで全て反射することはな
いからである。

【００８４】フィルタ制御部１８は、上記のようなイン
パルス応答特性の中から、反射音路Ｐ_２に係る部分を、
特定する。この特定は、例えば、上記インパルス応答特
性に含まれるピーク成分のうち、上記ピーク・トゥー・
ピーク値が２番目に大きいピーク成分３０を捉え、この
ピーク成分３０を含むそれ以降のインパルス応答特性
を、反射音路Ｐ_２に係る部分と見なすことで、実現でき
る。

【００８５】また、これに代えて、例えば上記インパル
ス応答特性のうち、上記直接的成分に対応するピーク成
分２０が現れる時点ｔ_０を基準とし、この基準時点ｔ_０
から上記時間間隔Ｔ_２を隔てた時点ｔ_２、に対応する部
分以降の部分を、上記反射音路Ｐ_２に係る部分として特
定してもよい。この時間間隔Ｔ_２は、例えば当該反射音
路Ｐ_２の距離Ｌ_２を、この反射音路Ｐ_２内における同定
音の平均伝搬速度で除算することにより、導出できる。

【００８６】更に、上記反射音路Ｐ_２に係る部分は、次
の方法によっても特定できる。即ち、まず、上記インパ
ルス応答特性において、上記基準時点ｔ_０から上記時間
間隔Ｔ_２を隔てた時点ｔ_２、に対応する部分を、概略的
に特定する。これにより、上記反射音路Ｐ_２に係る部分
を、大まかに特定し、所謂当たりを付ける。そして、こ
の当たりを付けた部分の例えば前後付近において、最も
ピーク・トゥー・ピーク値の大きい部分（即ち上記ピー
ク成分３０）を探し出し、この最も大きい部分以降の部
分を、最終的に上記反射音路Ｐ_２に係る部分として特定
してもよい。このように、上記反射音路Ｐ_２に係る部分
を特定する方法は、いろいろあるが、これら以外の方法
により、当該反射音路Ｐ_２に係る部分を特定してもよ
い。

【００８７】上記のように反射音路Ｐ_２に係る部分を特
定した後、フィルタ制御部１８は、この特定して得た反
射音路Ｐ_２に係る部分を抽出する。具体的には、例え
ば、上記インパルス応答特性において、上記ピーク成分
３０が現れる時点ｔ_２以降の部分、または当該時点ｔ_２
よりも少し前の時点ｔaからそれ以降の部分を、抽出す
る。或いは、当該インパルス応答特性において、上記ピ
ーク成分３０を含む所定区間、例えば上記時点ｔa以降
の部分でインパルス応答特性の絶対値Ｕが比較的に大き
く、換言すれば反射音路Ｐ_２による影響が比較的に大き
いと思われる区間Ｔp、のみの部分を抽出してもよい。
この抽出は、例えば一般に知られている矩形窓や指数窓
等の窓関数を用いて上記インパルス応答特性を処理する
ことにより、実現できる。また、当該窓関数として、例
えばガウス窓やハニング窓等の所定の特性を有する窓を
用いれば、上記インパルス応答特性を所定の形態に加工
することもできる。

【００８８】上記のように抽出して得た反射音路Ｐ_２に
係る部分は、上述した数８で表されるところの当該反射
音路Ｐ_２の推定値Ｐ_２hに相当する。フィルタ制御部１
８は、この推定値Ｐ_２hを、現実の反射音路Ｐ_２である
と仮定して、当該反射音路Ｐ _２を相殺するための言わば
逆元的な伝達関数である相殺伝達関数iＰ_２hを導出す
る。この相殺伝達関数iＰ_２hとは、上述した公比GRを構
成する各要素のうち反射音路Ｐ_２に係る部分［（１＋Ｐ
_２）（１＋Ｐ_２h^＊）］を１とするためのものであっ
て、次の数１５で表される。

【００８９】

【数１５】

【００９０】即ち、この数１５における現実の反射音路
Ｐ_２に、上記推定値Ｐ_２hを代入して、当該数１５で表
される相殺伝達関数iＰ_２hを導出する。そして、フィル
タ制御部１８は、この導出して得た相殺伝達関数iＰ_２h
を、上記数８における推定値Ｐ_２hに代入して、即ち次
の数１６に基づいて、上記反射音路Ｐ_２を相殺するため
の逆元的要素を含む伝達関数iＣhを導出する。

【００９１】

【数１６】

【００９２】そして、フィルタ制御部１８は、この数１
６に基づいて導出して得た伝達関数iＣhを、ＦＩＲフィ
ルタ１４に設定する。このようにすれば、上記公比GRを
構成する反射音路Ｐ_２に係る部分［（１＋Ｐ_２）（１＋
Ｐ_２h^＊）］が１となり、上述した数１４で表される位
相誤差θがθ＝０[rad]となる。即ち、当該反射音路Ｐ
_２があたかも最初から存在しないのと等価な状態を構成
でき、消音対象である全周波数帯域において、一様に安
定した消音効果を得ることができる。

【００９３】ただし、上記のような消音効果を得るに
は、二次音路Ｃを比較的に精度良く同定できていること
が前提となる。従って、例えば排気ダクト１内の温度変
化等に応じて適宜に、または、定期的に、二次音路Ｃを
同定し直すことが望ましい。また、上述したようにＦＩ
Ｒフィルタ１４として、騒音信号ｘkを処理するための
ものと、疑似信号ｍkを処理するためのものとを、別個
に設けることによって、適応消音動作と二次音路Ｃの同
定動作とを同時に実行するよう構成してもよい。

【００９４】ところで、上記反射音路Ｐ_２は、排気音の
伝送路である排気ダクト１の一部分であることから、当
然に時間遅延要素を有し、これは周波数領域において位
相の遅れとして表現される。そして、この位相遅れを生
ずる反射音路Ｐ_２を相殺するための上記相殺伝達関数i
Ｐ_２hは、位相の進みを生ずるもの、即ち時間領域にお
いては負の時間遅延を有するもの、でなければならな
い。よって、この相殺伝達関数iＰ_２hを含む上記ＦＩＲ
フィルタ１４の伝達関数iＣhもまた、当然に負の遅延要
素を有するものになる。かかる負の時間遅延要素を有す
る所謂非因果性のフィルタ１４を、時間領域フィルタで
実現するのは、基本的に不可能である。そこで、本実施
の形態においては、当該フィルタ１４を、周波数領域で
処理を行うフィルタにより実現する。また、これに伴
い、適応フィルタ５及びこれらを制御するためのＬＭＳ
演算部６、１６等についても、周波数領域で処理するよ
う構成する。その具体例を、図３に示す。

【００９５】同図に示すように、リファレンスマイクロ
ホン２から出力される騒音信号をディジタル信号ｘkに
変換するためのＡ／Ｄ変換器４の出力側と、適応フィル
タ５及びＦＩＲフィルタ１４の各入力側と、の間に、バ
ッファ２０と変換部２１とを、直列に設ける。即ち、バ
ッファ２０は、上記Ａ／Ｄ変換器４によりディジタル化
した騒音信号ｘkを、所定時間分（所定サンプル分）ず
つ順次記憶する。ここで言う所定時間とは、適応フィル
タ５及びフィルタ１４が、周波数領域でフィルタリング
処理をするのに十分な時間を言う。そして、変換部２１
は、バッファ２０から順次出力される上記所定時間分の
時間領域の騒音信号ｘkを、周波数領域の信号に変換し
て出力する。

【００９６】そして、エラーマイクロホン１１から出力
されるエラー信号をディジタル信号ｅkに変換するため
のＡ／Ｄ変換器１３の出力側と、ＬＭＳ演算部６及び比
較器１７と、の間に、上記と同様のバッファ２２と変換
部２３とを、直列に設ける。即ち、バッファ２２は、上
記Ａ／Ｄ変換器１３によりディジタル化したエラー信号
ｅkを、上記所定時間分ずつ順次記憶する。そして、変
換部２３は、バッファ２２から順次出力される上記所定
時間分の時間領域のエラー信号ｅkを、周波数領域の信
号に変換して出力する。

【００９７】即ち、上記構成により、適応フィルタ５
は、周波数領域で騒音信号ｘkを処理し、フィルタ１４
は、周波数領域で上記騒音信号ｘkまたは疑似信号ｍkを
処理する。そして、これら各フィルタ５、１４の各伝達
関数Ｗk、Ｃhを更新制御する各ＬＭＳ演算部６、１６も
また、周波数領域で演算を行う。

【００９８】更に、加算器８の出力側とＤ／Ａ変換器９
の入力側との間に、逆変換部２４と同期部２５とを、直
列に設ける。即ち、逆変換部２４は、適応フィルタ５か
ら加算器８を経て入力される周波数領域の制御用信号ｙ
kを、時間領域の信号に逆変換する。また、二次音路Ｃ
の同定時には、逆変換部２４は、疑似信号発生器１５か
ら加算器８を経て入力される周波数領域の疑似信号ｍk
をも、時間領域の信号に逆変換する。そして、同期部２
５は、この時間領域に逆変換された制御用信号ｙkまた
は疑似信号ｍkの同期（タイミング）を整えて所謂ブロ
ック処理等を行ってから、当該各信号ｙk、ｍkをＤ／Ａ
変換器９に入力する。

【００９９】なお、本実施の形態におけるリファレンス
マイクロホン１が、特許請求の範囲に記載の第１の検出
手段に対応し、エラーマイクロホン１１が、特許請求の
範囲に記載の検出手段及び第２の検出手段に対応する。
そして、適応フィルタ５が、特許請求の範囲に記載の適
応フィルタ手段に対応し、ＬＭＳ演算部６が、特許請求
の範囲に記載の適応フィルタ制御手段に対応する。そし
て、排気音が、特許請求の範囲に記載の被制御信号に対
応し、制御音が、特許請求の範囲に記載の制御用信号に
対応する。また、一次音路Ｐが、特許請求の範囲に記載
の第１の伝達関数に対応し、二次音路Ｃが、特許請求の
範囲に記載の第２の伝達関数に対応する。

【０１００】更に、疑似信号発生器１５が、特許請求の
範囲に記載の疑似信号生成手段に対応する。そして、フ
ィルタ１４が、特許請求の範囲に記載のディジタルフィ
ルタ手段に対応し、このフィルタ１４、ＬＭＳ演算部１
６及び比較器１７から成る部分が、特許請求の範囲に記
載の同定フィルタ制御手段に対応する。そして、フィル
タ制御部１８が、特許請求の範囲に記載の反射経路関数
抽出手段、相殺伝達関数導出手段、伝達関数置換手段及
び伝達関数設定手段に対応する。

【０１０１】なお、本実施の形態における適応フィルタ
５及びフィルタ１４は、例えばＤＳＰにより構成でき
る。そして、これらを制御する各ＬＭＳ演算部６、１６
は、例えばＣＰＵにより構成できる。なお、このＬＭＳ
演算部１６によりフィルタ１４の伝達関数Ｃhを制御す
るのに、ＬＭＳアルゴリズムを用いたが、例えば一般に
知られているＭ系列信号を用いた相関法等の当該ＬＭＳ
アルゴリズム以外の適応制御アルゴリズムを用いてもよ
い。また、本実施の形態において新たに追加したフィル
タ制御部１８についても、ＣＰＵにより構成できる。従
って、本実施の形態において当該フィルタ制御部１８を
追加しても、消音装置全体が大型化したり、極端に高コ
スト化したりすることはない。そして、このフィルタ制
御部１８は、例えばＬＭＳ演算部１６に内蔵することも
できる。

【０１０２】更に、本実施の形態では、本発明を能動型
消音装置に応用する場合について説明したが、これに限
らない。例えば、一般に知られているエコーキャンセラ
等の他の雑音除去装置についても、本発明を応用でき
る。更に、図８に示すような二次音路Ｃ等の任意の信号
伝送路の伝達関数を同定することを目的とする所謂伝達
関数同定装置にも、本発明を応用できる。

【０１０３】

【実施例】本実施の形態の実施例として、「本実施の形
態によれば、反射音路Ｐ_２が存在しても、消音対象とす
る全周波数帯域において一様に安定した消音効果が得ら
れる。」、という本実施の形態の効果を立証するための
実験を行なったので、以下に説明する。

【０１０４】まず、上記図３に示す消音装置と同様の制
御系を、計算機によりシミュレートして形成する。ここ
で、排気ダクト１内におけるリファレンスマイクロホン
２からエラーマイクロホン１１までの間の主一次音路Ｐ
_１を、２０タップ目に値１のインパルスを有する所謂単
純遅延とする。一方、二次音路Ｃについては、図４に示
すように、スピーカ７から放出された同定音が、１０タ
ップ目に値１でエラーマイクロホン１１の収音部分に到
達した後、排気ダクト１の排出口１ａにおいて反射して
折り返し、この反射成分が最終的に２０タップ目に値−
０．９でエラーマイクロホン１１の収音部分にまで戻っ
てくる、というモデルをシミュレートする。

【０１０５】そして、フィルタ１４に、上記図４と全く
同様のインパルス応答特性を有する伝達関数Ｃh（＝
Ｃ）を設定し、この状態で、適応消音動作を計算機上で
実行する。これとは別に、上記図４における反射成分を
積極的に相殺すべく相殺伝達関数iＰ_２h（数１５）を導
出し、これを数８におけるＰ_２hと置換した伝達関数iＣ
h（数１６）をフィルタ１４に設定し、この状態で、適
応消音動作を実行する、というシミュレーションを行な
う。そして、これら各条件による消音効果を、エラー信
号Ｅkのレベルに基づいて、評価する。

【０１０６】なお、上記適応消音動作に係る各パラメー
タの設定条件は、次の通りである。即ち、適応フィルタ
５のタップ長wtapを、wtap＝１２８とし、フィルタ１４
のタップ長ctapを、ctap＝１２８とする。また、各バッ
ファ２０、２２についても、これらのバッファ長ｂをｂ
＝１２８とする。更に、ステップ・サイズ・パラメータ
μwについては、μw＝０．１と比較的に大き目の値に設
定する。このようにステップ・サイズ・パラメータμw
の値を大き目の値に設定するのは、上記シミュレーショ
ン結果（消音効果）を短時間で確認するためである。そ
して、これらの条件の下、上述した数２に基づいて、厳
密には当該数２を周波数領域で表した演算式に基づい
て、適応フィルタ５のフィルタ係数Ｗkを更新制御す
る。

【０１０７】図５に、上記フィルタ係数Ｗkの更新処理
を４回実行したときのシミュレーション結果を示す。な
お、同図において、（ａ）は、フィルタ１４に、上記図
４と全く同様のインパルス応答特性を有する伝達関数Ｃ
h（＝Ｃ）を設定した場合のシミュレーション結果であ
る。そして、同図（ｂ）は、上記相殺伝達関数iＰ_２を
含む伝達関数iＣhを、フィルタ１４に設定した場合のシ
ミュレーション結果である。なお、各図の横軸の値は、
周波数（消音対象周波数）ｆをタップ長換算した値を示
し、縦軸の値は、上記エラー信号ｅkの信号レベルｅを
周波数領域で表した値を示す。

【０１０８】同図（ａ）に示すように、フィルタ１４に
設定されている伝達関数Ｃhと、現実の二次音路Ｃとが
等価な場合（Ｃh＝Ｃ）には、周波数ｆによっては、最
大で−４０ｄＢ強という非常に大きな消音効果が得られ
る。ただし、消音効果が極端に悪い周波数ｆもあること
が判る。一方、同図（ｂ）に示すように、上記相殺伝達
関数iＰ_２を含む伝達関数iＣhをフィルタ１４に設定し
た場合には、全周波数帯域において、一様な消音効果を
得られることが判る。

【０１０９】なお、図６に、上記反射音路Ｐ_２が無い場
合（即ち、エラーマイクロホン１１が排気ダクト１の排
出口１ａ付近に設けられている場合）のシミュレーショ
ン結果を示す。同図に示すように、反射音路Ｐ_２が存在
しない場合には、上記相殺伝達関数iＰ_２を含む伝達関
数iＣhをフィルタ１４に設定した場合と略同様の実験結
果が得られた。これにより、本実施の形態によれば、あ
たかも反射音路Ｐ_２が最初から存在しないのと等価な状
態を形成でき、全周波数帯域において一様に安定した消
音効果が得られる、ということが証明された。

【０１１０】

【発明の効果】以上のように、本発明の伝達関数同定装
置によれば、伝送路内に設けられている検出手段と当該
伝送路の出力側端部との間が開いており、これら両者間
に所謂反射経路が形成されている場合でも、この反射経
路に係る部分を積極的に排除して、あたかも当該反射経
路が最初から存在しないのと等価な状態を形成するため
の伝達関数を導出できる、という効果がある。また、こ
のような効果を得るために必要な各手段は、例えばＣＰ
Ｕ等を用いてソフトウェア的に実現できるので、当該各
手段を付加しても装置全体の構成が大型化することはな
く、かつ比較的に低コストで本発明を実現できる。

【０１１１】本発明の能動型雑音除去装置は、第２の伝
達関数を補償するためのディジタルフィルタ手段を有す
るfiltered-x LMSアルゴリズム構成の制御系において、
当該第２の伝達関数を同定するのに、上記伝達関数同定
装置を利用するものである。即ち、上記第２の伝達関数
を同定して得た同定伝達関数のうち、上記反射経路に係
る部分を積極的に排除して、これを上記ディジタルフィ
ルタ手段の伝達関数として設定する。これにより、あた
かも当該反射経路が最初から存在しないのと等価な状態
を形成でき、雑音除去の対象とする全周波数帯域におい
て、一様に安定した雑音除去効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を能動型消音装置に応用する場合の一実
施の形態を示す概略構成図である。

【図２】同実施の形態において、二次音路Ｃを同定して
得た伝達関数Ｃhを時間領域で表したインパルス応答特
性図である。

【図３】同実施の形態に係る制御系の正確な構成を示す
図である。

【図４】同実施の形態の実施例として、同実施の形態に
よる効果を立証するためのシミュレーション実験の条件
を模式的に示す図である。

【図５】同実施例における実験結果を示す図で、（ａ）
は、反射音路Ｐ_２を含む二次音路Ｃを同定して得た伝達
関数Ｃhをそのまま用いて適応消音動作を計算機上で実
行した場合のシミュレーション結果、（ｂ）は、同定伝
達関数Ｃhのうち反射音路Ｐ_２に係る部分を積極的に排
除した伝達関数iＣhを用いて適応消音動作を計算機上で
実行した場合のシミュレーション結果である。

【図６】同実施例における比較対象データで、元々反射
音路Ｐ_２の存在しない制御系において適応消音動作を計
算機上で実行した場合のシミュレーション結果である。

【図７】従来の能動型消音装置の概略構成図である。

【図８】図７の構成において、二次音路を同定するため
の部分を抜粋した図である。

【図９】図７の構成において、反射音路Ｐ_２が形成され
る場合を示す図である。

【図１０】図９の制御系において、当該制御系に対する
反射音路の影響を示す複素平面図である。

【符号の説明】

１排気ダクト２リファレンスマイクロホン５適応フィルタ６ＬＭＳ演算部７二次音源スピーカ１１エラーマイクロホン１４ＦＩＲディジタルフィルタ１５疑似信号発生器１６ＬＭＳ演算部１８フィルタ制御部Ｐ_１主一次音路Ｐ_２反射音路Ｃa 直接音路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】疑似信号を生成して伝送路に入力する疑
似信号生成手段と、上記伝送路の途中において該伝送路内を伝搬する信号を
検出する検出手段と、上記疑似信号が入力されるディジタルフィルタ手段を含
み、該ディジタルフィルタ手段により上記擬似信号を処
理した後の信号と上記検出手段の出力信号とが近似する
状態に、上記疑似信号と上記検出手段の出力信号とに基
づいて該ディジタルフィルタ手段の伝達関数を制御する
ことにより上記伝送路の伝達関数を同定する同定フィル
タ制御手段と、この同定フィルタ制御手段によって同定して得た同定伝
達関数のうち、上記疑似信号が上記検出手段の検出部分
から上記伝送路の出力側端部にまで伝搬して該出力側端
部において反射して折り返し再度上記検出手段により検
出されるまでの反射経路に係る部分、を抽出する反射経
路関数抽出手段と、この反射経路関数抽出手段によって抽出して得た上記反
射経路に係る伝達関数を相殺するための相殺伝達関数を
導出する相殺伝達関数導出手段と、上記同定伝達関数のうち上記反射経路関数抽出手段によ
って抽出して得た上記反射経路に係る部分を上記相殺伝
達関数に置換する伝達関数置換手段と、この伝達関数置換手段による置換後の伝達関数に係る情
報を出力する情報出力手段と、を具備する伝達関数同定
装置。
【請求項２】上記相殺伝達関数導出手段は、上記相殺
伝達関数として、上記伝送路の伝達関数とこれを同定し
て得た上記同定伝達関数との位相差を構成する各要素の
うち上記反射経路に係る部分を概略零にするための伝達
関数を、上記同定伝達関数のうちの上記反射経路関数抽
出手段によって抽出して得た上記反射経路に係る部分を
用いて導出する、請求項１に記載の伝達関数同定装置。
【請求項３】上記反射経路関数抽出手段は、上記同定伝達関数を時間領域で表す手段を有し、この時間領域で表される同定伝達関数において、上記反
射経路に係る部分を特定する反射経路特定手段と、この反射経路特定手段によって特定して得た上記反射経
路に係る部分を抽出する抽出実行手段と、を具備する、
請求項１に記載の伝達関数同定装置。
【請求項４】上記反射経路特定手段は、上記時間領域
で表される同定伝達関数において、該同定伝達関数に含
まれるピーク成分のうちピーク・トゥー・ピーク値が２
番目に大きいピーク成分の存在する部分以降の部分、ま
たは該２番目に大きいピーク成分の存在する部分を含む
所定区間を、上記反射経路に係る部分として特定する状
態に構成された、請求項３に記載の伝達関数同定装置。
【請求項５】上記反射経路特定手段は、上記時間領域
で表される同定伝達関数において、該同定伝達関数に含
まれるピーク成分のうち最大のピーク・トゥー・ピーク
値を有するピーク成分が現れる時点を基準として、この
基準時点から、上記疑似信号が上記検出手段の検出部分
から上記伝送路の出力側端部にまで伝搬して該出力側端
部において反射して折り返し再度上記検出手段の検出部
分にまで達するのに要する時間を隔てた時点、に略対応
する部分以降の部分、または該時点に略対応する部分を
含む所定区間を、上記反射経路に係る部分として特定す
る状態に構成された、請求項３に記載の伝達関数同定装
置。
【請求項６】上記反射経路特定手段は、上記時間領域
で表される同定伝達関数において、該同定伝達関数に含
まれるピーク成分のうち最大のピーク・トゥー・ピーク
値を有するピーク成分が現れる時点を基準として、この
基準時点から、上記疑似信号が上記検出手段の検出部分
から上記伝送路の出力側端部にまで伝搬して該出力側端
部において反射して折り返し再度上記検出手段の検出部
分にまで達するのに要する時間を隔てた時点、に略対応
する部分を含む或る区間内で最もピーク・トゥー・ピー
ク値の大きいピーク成分が存在する部分、以降の部分、
または該或る区間内で最も大きいピーク成分が存在する
部分、を含む所定区間を、上記反射経路に係る部分とし
て特定する状態に構成された、請求項３に記載の伝達関
数同定装置。
【請求項７】上記抽出実行手段は、所定の窓関数によ
り、上記同定伝達関数のうち上記反射経路特定手段によ
って特定して得た上記反射経路に係る部分を抽出する状
態に構成された、請求項３に記載の伝達関数同定装置。
【請求項８】上記相殺伝達関数導出手段は、上記相殺
伝達関数を周波数領域で導出し、上記伝達関数置換手段は、周波数領域において、上記同
定伝達関数のうち上記反射経路に係る部分を上記相殺伝
達関数に置換し、上記情報出力手段は、上記伝達関数置換手段による置換
後の上記周波数領域の伝達関数に係る情報を出力する状
態に構成された、請求項１に記載の伝達関数同定装置。
【請求項９】第１の伝達関数を有する伝送路に入力さ
れる被制御信号を検出する第１の検出手段と、上記伝送路の途中において該伝送路内を伝搬する信号を
検出する第２の検出手段と、上記第１の検出手段の出力信号を処理し、この処理して
得た制御用信号を、上記伝送路内における上記第１及び
第２の各検出手段間の或る地点に放出する適応フィルタ
手段と、上記第１の検出手段の出力信号をディジタルフィルタ手
段により処理した後の信号と上記第２の検出手段の出力
信号とが入力され、これらに応じて、上記適応フィルタ
手段の伝達関数と、上記適応フィルタ手段の出力側から
上記伝送路を経て上記第２の検出手段の検出部分までの
間に存在する第２の伝達関数と、の合成による伝達関数
が、上記第１の伝達関数と相補する状態に、上記適応フ
ィルタ手段の伝達関数を制御する適応フィルタ制御手段
と、疑似信号を生成して上記第２の伝達関数に入力する疑似
信号生成手段と、上記第１の検出手段と上記適応フィルタ制御手段との間
に介在して上記第２の伝達関数を補償する上記ディジタ
ルフィルタ手段を含み、該ディジタルフィルタ手段に上
記疑似信号を入力して、該ディジタルフィルタ手段によ
り該擬似信号を処理した後の信号とそのときの上記第２
の検出手段の出力信号とが近似する状態に、上記疑似信
号と上記第２の検出手段の出力信号とに基づいて該ディ
ジタルフィルタ手段の伝達関数を制御することにより上
記第2の伝達関数を同定する同定フィルタ制御手段と、この同定フィルタ制御手段によって同定して得た同定伝
達関数のうち、上記疑似信号が上記第2の検出手段の検
出部分から上記伝送路の出力側端部にまで伝搬して該出
力側端部において反射して折り返し再度上記第２の検出
手段により検出されるまでの反射経路に係る部分、を抽
出する反射経路関数抽出手段と、この反射経路関数抽出手段によって抽出して得た上記反
射経路に係る伝達関数を相殺するための相殺伝達関数を
導出する相殺伝達関数導出手段と、上記同定伝達関数のうち上記反射経路関数抽出手段によ
って抽出して得た上記反射経路に係る部分を上記相殺伝
達関数に置換する伝達関数置換手段と、この伝達関数置換手段による置換後の伝達関数を、上記
ディジタルフィルタ手段の伝達関数として設定する伝達
関数設定手段と、を具備する能動型雑音除去装置。
【請求項１０】上記相殺伝達関数導出手段は、上記相
殺伝達関数として、上記第２の伝達関数とこれを同定し
て得た上記同定伝達関数との位相差を構成する各要素の
うち上記反射経路に係る部分を概略零にするための伝達
関数を、上記同定伝達関数のうちの上記反射経路関数抽
出手段によって抽出して得た上記反射経路に係る部分を
用いて導出する、請求項９に記載の能動型雑音除去装
置。
【請求項１１】上記反射経路関数抽出手段は、上記同定伝達関数を時間領域で表す手段を有し、この時間領域で表される同定伝達関数において、上記反
射経路に係る部分を特定する反射経路特定手段と、この反射経路特定手段によって特定して得た上記反射経
路に係る部分を抽出する抽出実行手段と、を具備する、
請求項９に記載の能動型雑音除去装置。
【請求項１２】上記反射経路特定手段は、上記時間領
域で表される同定伝達関数において、該同定伝達関数に
含まれるピーク成分のうちピーク・トゥー・ピーク値が
２番目に大きいピーク成分の存在する部分以降の部分、
または該２番目に大きいピーク成分の存在する部分を含
む所定区間を、上記反射経路に係る部分として特定する
状態に構成された、請求項１１に記載の能動型雑音除去
装置。
【請求項１３】上記反射経路特定手段は、上記時間領
域で表される同定伝達関数において、該同定伝達関数に
含まれるピーク成分のうち最大のピーク・トゥー・ピー
ク値を有するピーク成分が現れる時点を基準として、こ
の基準時点から、上記疑似信号が上記第２の検出手段の
検出部分から上記伝送路の出力側端部にまで伝搬して該
出力側端部において反射して折り返し再度上記第２の検
出手段の検出部分にまで達するのに要する時間を隔てた
時点、に略対応する部分以降の部分、または該時点に略
対応する部分を含む所定区間を、上記反射経路に係る部
分として特定する状態に構成された、請求項１１に記載
の能動型雑音除去装置。
【請求項１４】上記反射経路特定手段は、上記時間領
域で表される同定伝達関数において、該同定伝達関数に
含まれるピーク成分のうち最大のピーク・トゥー・ピー
ク値を有するピーク成分が現れる時点を基準として、こ
の基準時点から、上記疑似信号が上記検出手段の検出部
分から上記伝送路の出力側端部にまで伝搬して該出力側
端部において反射して折り返し再度上記検出手段の検出
部分にまで達するのに要する時間を隔てた時点、に略対
応する部分を含む或る区間内で最もピーク・トゥー・ピ
ーク値の大きいピーク成分が存在する部分、以降の部
分、または該或る区間内で最も大きいピーク成分が存在
する部分、を含む所定区間を、上記反射経路に係る部分
として特定する状態に構成された、請求項１１に記載の
能動型雑音除去装置。
【請求項１５】上記抽出実行手段は、所定の窓関数に
より、上記同定伝達関数のうち上記反射経路特定手段に
よって特定して得た上記反射経路に係る部分を抽出する
状態に構成された、請求項１１に記載の能動型雑音除去
装置。
【請求項１６】上記相殺伝達関数導出手段は、上記相
殺伝達関数を周波数領域で導出し、上記伝達関数置換手段は、周波数領域において、上記同
定伝達関数のうち上記反射経路に係る部分を上記相殺伝
達関数に置換し、上記伝達関数設定手段は、上記伝達関数置換手段による
置換後の上記周波数領域の伝達関数を上記ディジタルフ
ィルタ手段に設定し、上記適応フィルタ手段は、上記第1の検出信号の出力信
号を周波数領域で処理し、上記適応フィルタ制御手段は、周波数領域において、上
記第１の検出手段の出力信号を上記ディジタルフィルタ
手段により処理した後の信号と上記第２の検出手段の出
力信号とに基づいて、上記ディジタルフィルタ手段の伝
達関数を制御する状態に構成された、請求項９に記載の
能動型雑音除去装置。