JP2020064101A - 能動騒音低減装置、移動体装置、及び、能動騒音低減方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キャンセル音が異音となってしまうことを抑制することができる能動騒音低減装置を提供する。【解決手段】能動騒音低減装置１０は、車両５０内の空間５５における騒音Ｎ０を低減する能動騒音低減装置である。能動騒音低減装置１０は、車両５０に取り付けられた参照信号源５１によって出力される、騒音Ｎ０と相関を有する参照信号が入力される参照信号入力端子１１と、参照信号入力端子１１に入力される参照信号であって、閾値以上の振幅を有する参照信号を圧縮して出力するコンプレッサ１４と、コンプレッサ１４から出力される参照信号に適応フィルタを適用することにより、騒音Ｎ０を低減するためのキャンセル音Ｎ１の出力に用いられるキャンセル信号を生成する適応フィルタ部１５と、適応フィルタの係数を更新するフィルタ係数更新部１７とを備える。【選択図】図２

Description

本開示は、騒音にキャンセル音を干渉させることでこの騒音を能動的に低減する能動騒音低減装置、これを備える移動体装置、及び能動騒音低減方法に関する。

従来、騒音と相関を有する参照信号と、所定空間内の騒音及びキャンセル音が干渉した残留音に基づく誤差信号とを用いてキャンセル音源から騒音を打ち消すためのキャンセル音を出力することにより、騒音を能動的に低減する能動騒音低減装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。能動騒音低減装置は、誤差信号の二乗和が最小になるように、適応フィルタを用いてキャンセル音を出力するためのキャンセル信号を生成する。

国際公開第２０１４／００６８４６号

ところで、能動騒音低減装置においては、参照信号の振幅が想定よりも大きい場合に、参照信号がクリップしてしまう（つまり、参照信号の波形が変わってしまう）場合がある。この結果、適切に騒音を低減できず、キャンセル音が異音となってしまう可能性がある。

本開示は、キャンセル音が異音となってしまうことを抑制することができる能動騒音低減装置を提供する。

本開示の一態様に係る能動騒音低減装置は、移動体装置内の空間における騒音を低減する能動騒音低減装置であって、前記移動体装置に取り付けられた参照信号源によって出力される、前記騒音と相関を有する参照信号が入力される参照信号入力部と、前記参照信号入力部に入力される前記参照信号であって、閾値以上の振幅を有する前記参照信号を圧縮して出力するコンプレッサと、前記コンプレッサから出力される前記参照信号に適応フィルタを適用することにより、前記騒音を低減するためのキャンセル音の出力に用いられるキャンセル信号を生成する適応フィルタ部と、前記適応フィルタの係数を更新するフィルタ係数更新部とを備える。

本開示の能動騒音低減装置は、キャンセル音が異音となってしまうことを抑制することができる。

図１は、実施の形態１に係る能動騒音低減装置を備える車両を上方から見た模式図である。 図２は、実施の形態１に係る能動騒音低減装置の機能構成を示すブロック図である。 図３は、実施の形態１に係る能動騒音低減装置の基本動作のフローチャートである。 図４は、参照信号の振幅が閾値以上であるときにコンプレッサによって行われる信号処理を示す図である。 図５は、参照信号の振幅が閾値未満であるときにコンプレッサによって行われる信号処理を示す図である。 図６は、コンプレッサから圧縮された参照信号が出力されているときに適応フィルタの係数の更新を停止する動作のフローチャートである。 図７は、実施の形態２に係る能動騒音低減装置の機能構成を示すブロック図である。 図８は、実施の形態２の変形例に係る能動騒音低減装置の機能構成を示すブロック図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

（実施の形態１）
［能動騒音低減装置を備える車両の構成］
実施の形態１では、車両に搭載される能動騒音低減装置について説明する。図１は、実施の形態１に係る能動騒音低減装置を備える車両を上面側から見た模式図である。

車両５０は、移動体装置の一例であって、実施の形態１に係る能動騒音低減装置１０と、参照信号源５１と、キャンセル音源５２と、誤差信号源５３と、車両本体５４とを備える。車両５０は、具体的には、自動車であるが、特に限定されない。

参照信号源５１は、車両５０の車室内の空間５５における騒音と相関を有する参照信号を出力するトランスデューサである。実施の形態１では、参照信号源５１は、加速度センサであり、空間５５外に配置される。具体的には、参照信号源５１は、左前輪付近のサブフレーム（または、左前輪のタイヤハウス）に取り付けられる。なお、参照信号源５１の取り付け位置は、特に限定されない。また、参照信号源５１は、マイクロフォンであってもよい。

キャンセル音源５２は、キャンセル信号を用いてキャンセル音を空間５５に出力する。実施の形態１では、キャンセル音源５２は、スピーカであるが、車両５０の一部の構造体（例えば、サンルーフなど）がアクチュエータ等の駆動機構によって加振されることにより、キャンセル音が出力されてもよい。また、能動騒音低減装置１０において、複数のキャンセル音源５２が使用されてもよく、キャンセル音源５２の取り付け位置は特に限定されない。

誤差信号源５３は、空間５５において騒音とキャンセル音とが干渉することによって得られる残留音を検出し、残留音に基づく誤差信号を出力する。誤差信号源５３は、マイクロフォン等のトランスデューサであり、ヘッドライナー等、空間５５内に設置されることが望ましい。なお、車両５０は、誤差信号源５３を複数備えてもよい。

車両本体５４は、車両５０のシャーシ及びボディなどによって構成される構造体である。車両本体５４は、キャンセル音源５２及び誤差信号源５３が配置される空間５５（車室内空間）を形成する。

［能動騒音低減装置の構成］
次に、能動騒音低減装置１０の構成について説明する。図２は、能動騒音低減装置１０の機能構成を示すブロック図である。

図２に示されるように、能動騒音低減装置１０は、参照信号入力端子１１と、キャンセル信号出力端子１２と、誤差信号入力端子１３と、コンプレッサ１４と、適応フィルタ部１５と、模擬音響伝達特性フィルタ部１６と、フィルタ係数更新部１７と、記憶部１８とを備える。コンプレッサ１４、適応フィルタ部１５、模擬音響伝達特性フィルタ部１６、及び、フィルタ係数更新部１７は、例えば、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサまたはマイクロコンピュータがソフトウェアを実行することによって実現される。コンプレッサ１４、適応フィルタ部１５、模擬音響伝達特性フィルタ部１６、及び、フィルタ係数更新部１７は、回路などのハードウェアによって実現されてもよい。また、コンプレッサ１４、適応フィルタ部１５、模擬音響伝達特性フィルタ部１６、及び、フィルタ係数更新部１７は、一部がソフトウェアによって実現され、他の一部がハードウェアによって実現されてもよい。

［基本動作］
上述のように、能動騒音低減装置１０は、騒音低減動作を行う。まず、能動騒音低減装置１０の基本動作について図２に加えて図３を参照しながら説明する。図３は、能動騒音低減装置１０の基本動作のフローチャートである。

まず、参照信号源５１から参照信号入力端子１１に、騒音Ｎ０と相関を有する参照信号が入力される（Ｓ１１）。参照信号入力端子１１は、参照信号入力部の一例であって、具体的には、金属等により形成される端子である。

参照信号入力端子１１に入力された参照信号は、コンプレッサ１４を介して適応フィルタ部１５及び模擬音響伝達特性フィルタ部１６に出力される。つまり、参照信号にコンプレッサ１４が適用される（Ｓ１２）。コンプレッサ１４は、参照信号の振幅が想定よりも大きい場合に、参照信号がクリップしてしまう（つまり、参照信号のピーク部分が削れてしまい波形が変わってしまう）ことを抑制するために、参照信号の振幅を圧縮する信号処理を行う。図４は、コンプレッサ１４によって行われる信号処理を示す図である。

図４に示されるように、コンプレッサ１４は、参照信号入力端子１１に入力される参照信号であって、閾値以上の振幅を有する参照信号を、当該参照信号の振幅を圧縮して出力する。つまり、コンプレッサ１４は、閾値以上の振幅を有する参照信号を、振幅を閾値相当に小さくして出力する。参照信号の波形は実質的に同一のままとなる。また、図５に示されるように、コンプレッサ１４は、参照信号入力端子１１に入力される参照信号であって、閾値未満の振幅を有する参照信号をそのままスルーして出力する。

次に、適応フィルタ部１５は、コンプレッサ１４から出力される参照信号に適応フィルタを適用（乗算）することにより、キャンセル信号を生成する（Ｓ１３）。適応フィルタ部１５は、いわゆるＦＩＲフィルタやＩＩＲフィルタによって実現される。適応フィルタ部１５は、生成したキャンセル信号をキャンセル信号出力端子１２に出力する。キャンセル信号は、騒音Ｎ０を低減するためのキャンセル音Ｎ１の出力に用いられ、キャンセル信号出力端子１２に出力される（Ｓ１４）。

キャンセル信号出力端子１２は、キャンセル信号出力部の一例であって、金属等により形成される端子である。キャンセル信号出力端子１２には、適応フィルタ部１５によって生成されたキャンセル信号が出力される。

キャンセル信号出力端子１２には、キャンセル音源５２が接続される。このため、キャンセル音源５２にはキャンセル信号出力端子１２を介してキャンセル信号が出力される。キャンセル音源５２は、キャンセル信号に基づいてキャンセル音Ｎ１を出力する。

誤差信号源５３は、キャンセル信号に対応してキャンセル音源５２から発生されるキャンセル音Ｎ１と騒音Ｎ０との干渉による残留音を検出し、残留音に対応する誤差信号を出力する。この結果、誤差信号入力端子１３には、誤差信号が入力される（Ｓ１５）。誤差信号入力端子１３は、誤差信号入力部の一例であって、金属等により形成される端子である。

次に、模擬音響伝達特性フィルタ部１６は、キャンセル信号出力端子１２から誤差信号入力端子１３までの音響伝達特性を模擬した模擬伝達特性で参照信号を補正した濾波参照信号を生成する（Ｓ１６）。言い換えれば、模擬伝達特性は、キャンセル音源５２の位置から誤差信号源５３の位置までの音響伝達特性を模擬したものである。模擬伝達特性は、例えば、あらかじめ空間５５において実測され、記憶部１８に記憶される。なお、模擬伝達特性は、あらかじめ定めた値を使用しないアルゴリズムによって定められてもよい。

記憶部１８は、模擬伝達特性が記憶される記憶装置である。記憶部１８には、後述する適応フィルタの係数なども記憶される。記憶部１８は、具体的には、半導体メモリなどによって実現される。なお、コンプレッサ１４、適応フィルタ部１５、模擬音響伝達特性フィルタ部１６、及び、フィルタ係数更新部１７がＤＳＰなどのプロセッサによって実現される場合、記憶部１８には、プロセッサによって実行される制御プログラムも記憶される。記憶部１８には、コンプレッサ１４、適応フィルタ部１５、模擬音響伝達特性フィルタ部１６、及び、フィルタ係数更新部１７が行う信号処理に用いられるその他のパラメータが記憶されてもよい。

フィルタ係数更新部１７は、誤差信号と、生成された濾波参照信号とに基づいて、適応フィルタの係数Ｗを逐次更新する（Ｓ１７）。

フィルタ係数更新部１７は、具体的には、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）法を用いて、誤差信号の二乗和が最小になるように適応フィルタの係数Ｗを算出し、算出した適応フィルタの係数を適応フィルタ部１５に出力する。また、フィルタ係数更新部１７は、適応フィルタの係数を逐次更新する。誤差信号のベクトルをｅ、濾波参照信号のベクトルをＲと表現すると、適応フィルタの係数Ｗは、以下の（式１）で表現される。なお、ｎは自然数であり、サンプリング周期Ｔｓでｎ番目のサンプルを表す。μはスカラ量であり、１サンプリング当たりの適応フィルタの係数Ｗの更新量を決定するステップサイズパラメータである。

なお、フィルタ係数更新部１７は、ＬＭＳ法以外の方法で適応フィルタの係数Ｗを更新してもよい。

以上説明したように、能動騒音低減装置１０は、コンプレッサ１４を備えている。コンプレッサ１４によれば、突発的に発生した騒音Ｎ０等に起因して参照信号の振幅が想定よりも大きい場合にも、波形が維持された参照信号が適応フィルタ部１５及び模擬音響伝達特性フィルタ部１６に出力される。つまり、参照信号の振幅が極めて大きい場合にも、当該参照信号の実質的に同一の周波数成分を有する信号が適応フィルタ部１５及び模擬音響伝達特性フィルタ部１６に出力される。したがって、適応フィルタ部１５から適切なキャンセル信号が出力されるため、キャンセル音が異音となってしまうことが抑制される。

［適応フィルタの係数の更新を停止する動作］
ところで、コンプレッサ１４が参照信号を圧縮している状態（参照信号が閾値以上の振幅を有する状態）においては、騒音Ｎ０が大きいにも関わらず、参照信号は圧縮されて小さな振幅の状態で適応フィルタ部１５及び模擬音響伝達特性フィルタ部１６に出力される。このため、理想よりも成長速度が速くなる（つまり、適応フィルタの効きが強くなる）。この状態で参照信号の振幅が、コンプレッサ１４が圧縮動作を行わなくなる振幅（閾値以下の振幅）まで低下すると、騒音Ｎ０が小さくなっているにもかかわらず、適応フィルタの効きが強くなったままであるため、大きいキャンセル音Ｎ１が出力されてしまい、異音となってしまう可能性がある。

参照信号の振幅が閾値以上となるのは、大きな騒音Ｎ０が突発的に発生した場合であることが多く、このような状態は通常は長くは続かないと考えられる。そこで、フィルタ係数更新部１７は、コンプレッサ１４から圧縮された参照信号が出力されているときに適応フィルタの係数の更新を停止してもよい。図６は、このような適応フィルタの係数の更新を停止する動作のフローチャートである。

まず、フィルタ係数更新部１７は、適応フィルタの係数の更新を行っているときに（Ｓ２１）、コンプレッサ１４の動作状態を示す情報をコンプレッサ１４から取得する（Ｓ２２）。この情報の取得経路は、図２において破線矢印で示されている。次に、フィルタ係数更新部１７は、取得した情報に基づいて、コンプレッサ１４が参照信号を圧縮している状態であるか否かを判定する（Ｓ２３）。なお、フィルタ係数更新部１７は、参照信号入力端子１１に入力される参照信号の振幅をモニタし、振幅と閾値とを比較することによりステップＳ２３と同様の判定を行ってもよい。

フィルタ係数更新部１７は、コンプレッサ１４が参照信号を圧縮している状態であると判定すると（Ｓ２３でＹｅｓ）、適応フィルタの係数の更新を停止する（Ｓ２４）。フィルタ係数更新部１７は、具体的には、上記（式１）でステップサイズパラメータμ＝０とし、同じ適応フィルタの係数を適応フィルタ部１５に出力する。フィルタ係数更新部１７は、コンプレッサ１４が参照信号を圧縮していない状態であると判定すると（Ｓ２３でＮｏ）、適応フィルタの係数の更新が継続される。

このように、フィルタ係数更新部１７は、コンプレッサ１４から圧縮された参照信号が出力されているときに適応フィルタの係数の更新を停止する。これにより、参照信号が閾値未満の振幅に復帰した際に大きいキャンセル音Ｎ１が出力されてしまい、異音となってしまうことが抑制される。

（実施の形態２）
［実施の形態２に係る能動騒音低減装置の構成］
以下、実施の形態２に係る能動騒音低減装置の機能構成について説明する。図７は、実施の形態２に係る能動騒音低減装置の機能構成を示すブロック図である。なお、以下の実施の形態２では、既出事項については詳細な説明が省略される。

図７に示されるように、車両１５０は、能動騒音低減装置１０に代えて能動騒音低減装置１１０を備える点が車両５０と異なる。能動騒音低減装置１１０は、μ調整部１９を備えている点が能動騒音低減装置１０と異なる。

μ調整部１９は、上記（式１）のステップサイズパラメータμを調整し、調整後のステップサイズパラメータμをフィルタ係数更新部１７に使用させる。つまり、μ調整部１９は、ステップサイズパラメータμの値をフィルタ係数更新部に指示する。

ステップサイズパラメータμは、値を大き過ぎると適応フィルタが発散しやすくなり、値を小さ過ぎるとフィルタ係数更新部１７の適応フィルタの係数の更新が間に合わず、騒音を低減する効果が低下する。そこで、μ調整部１９は、例えば、参照信号の振幅が大きくなるほど、ステップサイズパラメータμを小さく設定する。μ調整部１９は、具体的には、ステップサイズパラメータμを、直近の所定期間における参照信号の振幅の平均値の逆数に比例する値に設定する。このときステップサイズパラメータμは０ではない。

このような場合、コンプレッサ１４から出力される参照信号を用いてステップサイズパラメータμが調整されると、コンプレッサ１４から出力される参照信号は圧縮されている場合があるため、ステップサイズパラメータμの値が適切に調整されない場合がある。

そこで、能動騒音低減装置１１０においては、μ調整部１９は、コンプレッサ１４に入力される前の参照信号（つまり、参照信号入力端子１１に入力される参照信号）を用いてステップサイズパラメータμを調整する。

このような能動騒音低減装置１１０は、コンプレッサ１４を備えつつ、コンプレッサ１４から圧縮された参照信号が出力されているときもステップサイズパラメータμを適切に調整することができる。このため、能動騒音低減装置１１０は、コンプレッサ１４から圧縮された参照信号が出力されているときの騒音低減効果を向上することができる。

［実施の形態２の変形例］
ところで、コンプレッサ１４は、例えば、ＤＳＰなどのプロセッサがソフトウェア（制御プログラム）を実行するによって実現される。ユーザが車両１５０を実際に走行させてコンプレッサ１４の閾値と参照信号の振幅との関係性を設定するような場合、閾値自体を変更するよりもコンプレッサ１４の前段及び後段のそれぞれにおいて参照信号を増幅（または減衰）させる設計変更のほうが簡単な場合がある。具体的には、ユーザが既存のソフトウェアをそのまま用いてコンプレッサ１４を実現したいような場合である。そこで、コンプレッサ１４の前段及び後段には、ゲイン調整部が設けられてもよい。図８は、実施の形態２の変形例に係る能動騒音低減装置の機能構成を示すブロック図である。

図８に示されるように、車両２５０は、能動騒音低減装置１１０に代えて能動騒音低減装置２１０を備える点が車両１５０と異なる。能動騒音低減装置２１０は、第一ゲイン調整部２１と、第二ゲイン調整部２２と、第三ゲイン調整部２３とを備えている点が能動騒音低減装置１１０と異なる。

第一ゲイン調整部２１は、参照信号入力端子１１に入力される参照信号をｍ倍してコンプレッサ１４に出力する。ｍは正の数であり、１以上であってもよいし、１よりも小さくてもよい。第一ゲイン調整部２１は、例えば、増幅回路などのハードウェアによって実現されるが、ソフトウェアによって実現されてもよい。

第二ゲイン調整部２２は、コンプレッサ１４から出力される参照信号をｎ倍（ｎ：正の数）して適応フィルタ部１５に出力する。ｎは正の数であり、１以上であってもよいし、１よりも小さくてもよい。第二ゲイン調整部２２は、例えば、増幅回路などのハードウェアによって実現されるが、ソフトウェアによって実現されてもよい。

このような第一ゲイン調整部２１及び第二ゲイン調整部２２によれば、ユーザは、コンプレッサ１４の閾値と参照信号の振幅との関係性を容易に設定することができる。

ところで、第一ゲイン調整部２１及び第二ゲイン調整部２２によれば、参照信号は、ｍ×ｎ倍されて適応フィルタ部１５に出力される。このとき、μ調整部１９が適切にステップサイズパラメータμを調整できるように、能動騒音低減装置２１０は、第三ゲイン調整部２３を備える。

第三ゲイン調整部２３は、第一ゲイン調整部２１に入力される前の参照信号をｍ×ｎ倍して出力する。第三ゲイン調整部２３は、例えば、増幅回路などのハードウェアによって実現されるが、ソフトウェアによって実現されてもよい。μ調整部１９は、第三ゲイン調整部２３から出力される参照信号を用いてステップサイズパラメータμを調整する。これにより、μ調整部１９は、適切にステップサイズパラメータμを調整することができる。

（効果等）
以上説明したように、能動騒音低減装置１０は、車両５０内の空間５５における騒音Ｎ０を低減する能動騒音低減装置である。能動騒音低減装置１０は、車両５０に取り付けられた参照信号源５１によって出力される、騒音Ｎ０と相関を有する参照信号が入力される参照信号入力端子１１と、参照信号入力端子１１に入力される参照信号であって、閾値以上の振幅を有する参照信号を圧縮して出力するコンプレッサ１４と、コンプレッサ１４から出力される参照信号に適応フィルタを適用することにより、騒音Ｎ０を低減するためのキャンセル音Ｎ１の出力に用いられるキャンセル信号を生成する適応フィルタ部１５と、適応フィルタの係数を更新するフィルタ係数更新部１７とを備える。車両５０は、移動体装置の一例であり、参照信号入力端子１１は、参照信号入力部の一例である。

このような能動騒音低減装置１０は、コンプレッサ１４を備えているため、突発的に発生した騒音Ｎ０等に起因して参照信号の振幅が想定よりも大きい場合にも、波形が維持された参照信号が適応フィルタ部１５に出力される。つまり、参照信号の振幅が極めて大きい場合にも、当該参照信号の実質的に同一の周波数成分を有する信号が適応フィルタ部１５に出力される。したがって、能動騒音低減装置１０は、適応フィルタ部１５から適切なキャンセル信号が出力することができ、この結果、キャンセル音が異音となってしまうことを抑制することができる。

また、フィルタ係数更新部１７は、コンプレッサ１４から圧縮された参照信号が出力されているときに適応フィルタの係数の更新を停止する。

このような能動騒音低減装置１０は、参照信号が閾値未満の振幅に復帰した際に大きいキャンセル音Ｎ１が出力されてしまい、異音となってしまうことを抑制することができる。

また、能動騒音低減装置１１０において、フィルタ係数更新部１７は、ステップサイズパラメータμを用いて適応フィルタの係数を更新する。能動騒音低減装置１１０は、さらに、コンプレッサ１４に入力される前の参照信号を用いてステップサイズパラメータμを調整するμ調整部１９を備える。

このような能動騒音低減装置１１０は、コンプレッサ１４を備えつつ、コンプレッサ１４から圧縮された参照信号が出力されているときもステップサイズパラメータμを適切に調整することができる。このため、能動騒音低減装置１１０は、コンプレッサ１４から圧縮された参照信号が出力されているときの騒音低減効果を向上することができる。

また、能動騒音低減装置２１０は、さらに、参照信号入力端子１１に入力される参照信号をｍ倍（ｍ：正の数）倍してコンプレッサ１４に出力する第一ゲイン調整部２１と、コンプレッサ１４から出力される参照信号をｎ倍（ｎ：正の数）して適応フィルタ部１５に出力する第二ゲイン調整部２２と、第一ゲイン調整部２１に入力される前の参照信号をｍ×ｎ倍してμ調整部１９に出力する第三ゲイン調整部とを備える。μ調整部１９は、第三ゲイン調整部２３から出力される参照信号を用いてステップサイズパラメータμを調整する。

このような能動騒音低減装置２１０によれば、ユーザは、第一ゲイン調整部２１及び第二ゲイン調整部２２によれば、コンプレッサ１４の閾値と参照信号の振幅との関係性を容易に設定することができる。また、能動騒音低減装置２１０は、適切にステップサイズパラメータμを調整することができる。

また、能動騒音低減装置１０、１１０、及び、２１０のそれぞれは、さらに、生成されたキャンセル信号が出力されるキャンセル信号出力端子１２と、キャンセル音Ｎ１と騒音Ｎ０との干渉による残留音に対応する誤差信号が入力される誤差信号入力端子１３と、キャンセル信号出力端子１２から誤差信号入力端子１３までの音響伝達特性を模擬した模擬伝達特性で参照信号を補正した濾波参照信号を生成する模擬音響伝達特性フィルタ部１６とを備える。フィルタ係数更新部１７は、誤差信号、及び、濾波参照信号を用いて適応フィルタの係数を更新する。キャンセル信号出力端子１２は、キャンセル信号出力部の一例であり、誤差信号入力端子１３は、誤差信号入力部の一例である。

このような能動騒音低減装置１０、１１０、及び、２１０のそれぞれは、誤差信号、及び、濾波参照信号を用いて適応フィルタの係数を更新することができる。

また、能動騒音低減装置１０などのコンピュータによって実行される能動騒音低減方法は、車両５０内の空間５５における騒音を低減する能動騒音低減方法である。能動騒音低減方法は、車両５０に取り付けられた参照信号源５１によって出力される、騒音Ｎ０と相関を有する参照信号であって閾値以上の振幅を有する参照信号を圧縮して出力する第一ステップと、第一ステップにおいて出力される参照信号に適応フィルタを適用することにより、騒音Ｎ０を低減するためのキャンセル音Ｎ１の出力に用いられるキャンセル信号を生成する第二ステップと、適応フィルタの係数を更新する第三ステップとを含む。

このような能動騒音低減方法は、能動騒音低減装置１０と同様に、キャンセル音が異音となってしまうことを抑制することができる。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態１及び２について説明したが、本開示は、上記実施の形態１及び２に限定されるものではない。

上記実施の形態に係る能動騒音低減装置は、車両以外の移動体装置に搭載されてもよい。移動体装置は、例えば、航空機または船舶であってもよい。また、本開示は、このような車両以外の移動体装置として実現されてもよい。

例えば、上記実施の形態では、参照信号は、加速度センサまたはマイクロフォンの出力信号であったが、車両のエンジンの回転数に基づいて算出された正弦波であってもよい。

また、上記実施の形態１及び２に係る能動騒音低減装置の構成は、一例である。例えば、能動騒音低減装置は、Ｄ／Ａ変換器、フィルタ、電力増幅器、または、Ａ／Ｄ変換器などの構成要素を含んでもよい。

また、上記実施の形態１及び２に係る能動騒音低減装置が行う処理は、一例である。例えば、上記実施の形態で説明されたデジタル信号処理の一部がアナログ信号処理によって実現されてもよい。

また、例えば、上記実施の形態１及び２において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。

また、上記実施の形態１及び２において、各構成要素は、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、上記実施の形態１及び２において、各構成要素は、ハードウェアによって実現されてもよい。例えば、各構成要素は、回路（または集積回路）でもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

また、各構成要素は、回路（または集積回路）でもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

また、本開示の全般的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの非一時的な記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

例えば、本開示は、能動騒音低減装置（コンピュータまたはＤＳＰ）が実行する能動騒音低減方法として実現されてもよいし、上記能動騒音低減方法をコンピュータまたはＤＳＰに実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。また、本開示は、上記実施の形態に係る能動騒音低減装置と、参照信号源とを備える移動体装置（例えば、車両）または騒音低減システムとして実現されてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

本開示の能動騒音低減装置は、例えば、車室内の騒音を低減することができる装置として有用である。

１０、１１０、２１０ 能動騒音低減装置
１１ 参照信号入力端子
１２ キャンセル信号出力端子
１３ 誤差信号入力端子
１４ コンプレッサ
１５ 適応フィルタ部
１６模擬音響伝達特性フィルタ部
１７ フィルタ係数更新部
１８ 記憶部
１９ μ調整部
２１ 第一ゲイン調整部
５０、１５０、２５０ 車両
５１ 参照信号源
５２ キャンセル音源
５３ 誤差信号源
５４ 車両本体
５５ 空間
Ｎ０ 騒音
Ｎ１ キャンセル音

Claims (7)

1. 移動体装置内の空間における騒音を低減する能動騒音低減装置であって、
   前記移動体装置に取り付けられた参照信号源によって出力される、前記騒音と相関を有する参照信号が入力される参照信号入力部と、
   前記参照信号入力部に入力される前記参照信号であって、閾値以上の振幅を有する前記参照信号を圧縮して出力するコンプレッサと、
   前記コンプレッサから出力される前記参照信号に適応フィルタを適用することにより、前記騒音を低減するためのキャンセル音の出力に用いられるキャンセル信号を生成する適応フィルタ部と、
   前記適応フィルタの係数を更新するフィルタ係数更新部とを備える
   能動騒音低減装置。
2. 前記フィルタ係数更新部は、前記コンプレッサから圧縮された前記参照信号が出力されているときに前記適応フィルタの係数の更新を停止する
   請求項１に記載の能動騒音低減装置。
3. 前記フィルタ係数更新部は、ステップサイズパラメータを用いて前記適応フィルタの係数を更新し、
   前記能動騒音低減装置は、さらに、前記コンプレッサに入力される前の前記参照信号を用いて前記ステップサイズパラメータを調整するμ調整部を備える
   請求項１に記載の能動騒音低減装置。
4. さらに、
   前記参照信号入力部に入力される前記参照信号をｍ倍（ｍ：正の数）倍して前記コンプレッサに出力する第一ゲイン調整部と、
   前記コンプレッサから出力される前記参照信号をｎ倍（ｎ：正の数）して前記適応フィルタ部に出力する第二ゲイン調整部と、
   前記第一ゲイン調整部に入力される前の前記参照信号をｍ×ｎ倍して前記μ調整部に出力する第三ゲイン調整部とを備え、
   前記μ調整部は、前記第三ゲイン調整部から出力される前記参照信号を用いて前記ステップサイズパラメータを調整する
   請求項３に記載の能動騒音低減装置。
5. さらに、
   生成された前記キャンセル信号が出力されるキャンセル信号出力部と、
   前記キャンセル音と前記騒音との干渉による残留音に対応する誤差信号が入力される誤差信号入力部と、
   前記キャンセル信号出力部から前記誤差信号入力部までの音響伝達特性を模擬した模擬伝達特性で前記参照信号を補正した濾波参照信号を生成する模擬音響伝達特性フィルタ部とを備え、
   前記フィルタ係数更新部は、前記誤差信号、及び、前記濾波参照信号を用いて前記適応フィルタの係数を更新する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置と、
   前記参照信号源とを備える
   移動体装置。
7. 移動体装置内の空間における騒音を低減する能動騒音低減方法であって、
   前記移動体装置に取り付けられた参照信号源によって出力される、前記騒音と相関を有する参照信号であって、閾値以上の振幅を有する前記参照信号を圧縮して出力する第一ステップと、
   前記第一ステップにおいて出力される前記参照信号に適応フィルタを適用することにより、前記騒音を低減するためのキャンセル音の出力に用いられるキャンセル信号を生成する第二ステップと、
   前記適応フィルタの係数を更新する第三ステップとを含む
   能動騒音低減方法。

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