JP2023124946A - 騒音低減設備 - Google Patents

Abstract

【課題】 人の感性を考慮して騒音を能動的に低減できる設備を提供する。【解決手段】 本発明の騒音低減設備１０は、音源Ｓからの入射音を検出するリファレンスマイク１２と、入射音を低減させるために出力音を出力するスピーカ１４と、スピーカ１４を制御する制御装置２０と、を備える。制御装置２０は、リファレンスマイク１２の検出結果と、リファレンスマイク１２及びスピーカ１４よりも音源Ｓから離れた位置での音に対するユーザの評価値とに基づいて、出力音に関する制御項目について設定値を設定し、設定値に応じた出力音をスピーカ１４に出力させる。【選択図】図１

Description

本発明は、騒音低減設備に係り、特に、騒音（ノイズ）を能動的に低減する騒音低減設備に関する。

アクティブノイズキャンセラ（ＡＮＣ）、すなわち能動的に騒音を低減する騒音低減設備は、既に実用化されている（例えば、特許文献１参照）。能動的な騒音低減設備は、低減対象とする騒音に対して、同音圧（同振幅）且つ逆位相の制御音を出力し、この制御音との減殺的な干渉により騒音を低減する。

従来から存在する能動的な騒音低減設備は、騒音の伝達系における伝達関数を自己適応させることにより、制御点に向けて出力すべき制御音の信号（以下、制御信号Ｙ（ｎ）という）を生成する適応フィルタを備える。適応フィルタは、制御信号Ｙ（ｎ）を生成する機能と、フィルタ係数Ｗ（ｎ）を更新する機能と、を有する。

例えば、フィードフォワード制御方式の適応フィルタでは、低減対象音の検出信号（以下、騒音信号Ｘ（ｎ）という）に、フィルタ係数Ｗ（ｎ）を乗算して制御信号Ｙ（ｎ）を生成する。これにより、制御信号Ｙ（ｎ）に対応する制御音が制御点に向けて出力される。また、制御点で検出される音に対応する誤差信号Ｅ（ｎ）（低減対象音と制御音との差分、以下、誤差信号Ｅ（ｎ）いう）に基づいて、誤差信号Ｅ（ｎ）が最小となるように、フィルタ係数Ｗ（ｎ）を逐次更新する。この場合、例えば、ＬＭＳアルゴリズム（ＬＭＳ：Least Mean Square）などの最適化アルゴリズムが適用される。

特開２０１３－０１１６９７号公報

しかしながら、従来の能動的な騒音低減設備では、制御音の制御が収束する時点において、低減対象の音（つまり、騒音）が良好に低減されているとは限らず、特に、その空間内に居る人の感性や好みにとって必ずしも快適な環境となっていない可能性がある。また、上記の制御（特に、フィードフォワード制御）では、通常、複雑な演算処理を要するために相当の処理負荷が掛かる。

そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、人の感性を考慮して騒音を能動的に低減できる設備を提供することである。

上記の課題は、本発明の騒音低減設備によれば、音源からの入射音を検出する検出器と、入射音を低減させるために出力音を出力する出力器と、出力器を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、検出器の検出結果と、検出器及び出力器よりも音源から離れた位置での音に対するユーザの評価値とに基づいて、出力音に関する制御項目について設定値を設定し、設定値に応じた出力音を出力器に出力させることにより解決される。

上記のように構成された本発明の騒音低減設備によれば、出力音との干渉によって低減された音に対するユーザの評価値に基づいて出力器を制御することにより、人の感性（例えば、好み）を反映して騒音を低減することができる。これにより、例えば、消音効果（低減対象とする音の音圧レベルの低下）が小さかったとしても、ユーザの好みに応じた音、具体的には、不快感を軽減できる音質となるように出力音を調整することができる。

また、上記の騒音低減設備において、検出器は、出力器よりも音源に近い位置で入射音を検出する第１検出器でもよく、本発明の騒音低減設備は、第１検出器及び出力器よりも音源から離れた位置で音を検出する第２検出器をさらに備えてもよい。この場合、制御装置は、第１検出器の検出結果と、第２検出器にて検出された音に対する評価値に基づいて、設定値を設定すると、好適である。
上記の構成では、出力音との干渉によって低減された音、具体的には残留騒音を第２検出器にて検出する。これにより、残留騒音を適切に検出し、その検出された音に対するユーザの評価値に基づいて出力器を制御することができる。

また、上記の騒音低減設備において、制御装置は、ユーザによって入力された評価値を特定し、評価値に対して設定された第１目標値を記憶し、設定値を変えながら出力器を制御して出力音を設定値毎に出力させ、且つ、ユーザによって入力された評価値と第１目標値との第１差分を設定値毎に求め、第１差分が最小となるように設定値を設定すると、より好適である。
上記の構成によれば、低減された音に対するユーザの評価値が目標値（第１目標値）に近付くように出力器を制御することができる。その際、複雑な演算処理（デジタルフィルタ）を用いる必要がなく、より簡単な構成にて最適な設定値（解）を導出することができる。

また、上記の騒音低減設備において、制御装置は、第１検出器及び出力器よりも音源から離れた位置での音の強度に対して設定された第２目標値を記憶し、設定値を変えながら出力器を制御して出力音を設定値毎に出力させ、且つ、第２検出器にて検出された音の強度と第２目標値との第２差分を設定値毎に求め、第２差分が最小となるように設定値を設定すると、さらに好適である。
上記の構成によれば、低減された音（詳しくは、残留騒音）の強度が目標値（第２目標値）に近付くように出力器を制御することができる。その際、複雑な演算処理（デジタルフィルタ）を用いる必要がなく、より簡単な構成にて最適な設定値（解）を決定することができる。

また、上記の騒音低減設備において、制御装置は、最急降下法により、第１差分及び第２差分の各々が最小となるように設定値を設定すると、なお一層好適である。
上記の構成によれば、低減された音の強度と評価値のそれぞれが目標値に近付くように出力器を制御することができ、その際の設定値（解）は、最急降下法により適切に求めることができる。

また、上記の騒音低減設備において、出力器及び第２検出器は、ユーザが居る部屋に設置されてもよい。
上記の構成によれば、ユーザが居る部屋で聞こえる音の評価値に基づいて出力器を制御することで、上記の部屋での音（残留騒音）による不快感を効果的に軽減することができる。

また、上記の騒音低減設備において、制御装置は、出力音の位相、振幅、及び周波数のうち、少なくとも一つを制御項目として設定値を設定してもよい。
上記の構成によれば、出力音の位相、振幅、及び周波数のうち、少なくとも一つを制御項目として、騒音を適切に低減できるように設定値を設定することが可能となる。

また、上記の騒音低減設備は、ユーザによって操作され、ユーザによる評価値の入力を受け付ける操作端末を備えてもよい。この場合、制御装置は、操作端末から評価値に関するデータを受信して評価値を特定すると、好適である。
上記の構成によれば、低減された音に対するユーザの評価値を適切に特定することができる。

本発明の騒音低減設備によれば、出力音との干渉によって低減された音に対するユーザの評価値に基づく制御を通じて、ユーザの感性（例えば、好み）を反映して騒音を低減することができる。これにより、例えば、ユーザにとって不快感が軽減されるように騒音を低減することが可能となる。
また、本発明の騒音低減設備によれば、低減された音の強度、及び、その音に対するユーザの評価値が最適化するように出力器を制御する際に、複雑な演算処理を用いる必要がなく、より簡単な構成にて最適な制御条件（解）を導出することができる。

本発明の第１の実施形態に係る騒音低減設備の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る制御装置の機能についての説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る制御構造を示す概念図である。 本発明の第１の実施形態に係る騒音低減制御の基本フローを示す図である。 図４の基本フロー中、制御Ａ，Ｂの流れを示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る騒音低減設備の構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る制御Ｂの流れを示す図である。

＜＜本発明の具体的な実施形態について＞＞
以下、本発明の二つの具体的な実施形態について、添付の図面（図１～７）を参照しながら説明する。
なお、本明細書において、「装置」という概念には、所定の機能を一台で発揮する単一の装置が含まれるとともに、分散してそれぞれが独立して存在しつつも協働（連携）して所定の機能を発揮する複数の装置も含まれることとする。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る騒音低減設備１０は、低減対象の音である騒音に対して、同音圧（同振幅）且つ逆位相の音を出力し、この出力音との干渉により騒音を能動的に低減するものであり、すなわちＡＮＣである。

騒音低減設備１０は、例えば、住宅又は施設等の建物内で利用され、具体的には、ユーザが居る部屋、又は騒音の音源Ｓが設置された部屋等を防音／消音する目的で利用される。ここで、ユーザとは、騒音低減設備１０の利用者であり、例えば、騒音低減設備１０の防音／消音効果が得られる部屋の利用者である。また、騒音の音源Ｓは、一般的な騒音の音源であり、特に、人が不快と感じる音の音源である。また、部屋は、壁（側壁）及び天井及び床によって仕切られた空間でもよく、オフィス内の１スペースのようなパーテンションによって仕切られた空間でもよい。

第１実施形態に係る騒音低減設備１０の機器構成は、図１に示す通りであり、操作端末１８を備える点を除き、一般的なＡＮＣとほぼ同様である。具体的に説明すると、騒音低減設備１０は、第１検出器としてのリファレンスマイク１２と、出力器としてのスピーカ１４と、第２検出器としてのエラーマイク１６とを有する。
なお、図１に示す構成では、リファレンスマイク１２、スピーカ１４及びエラーマイク１６が一組のみであるが、これらの機器のセットは、二組以上設けられてもよい。

リファレンスマイク１２は、検出器に相当し、スピーカ１４よりも音源Ｓに近い位置で、音源Ｓからの入射音（すなわち、騒音ともいう）を検出する。リファレンスマイク１２は、音源Ｓに比較的近い位置に配置されているのが好ましい。なお、本明細書において、音源Ｓに近い（遠い）とは、音源Ｓから放射される音の伝播経路において、音源Ｓ側に寄っている（離れている）ことを意味し、必ずしも直線距離での近さと一致するとは限らない。

スピーカ１４は、入射音を低減させるために出力音（音響波）を制御点に向けて出力し、例えば、ユーザが居る部屋において、出力音が所定方向に向かって出力されるように設置されている。

エラーマイク１６は、リファレンスマイク１２及びスピーカ１４よりも音源Ｓから離れた位置で音、詳しくは残留騒音を検出する。つまり、エラーマイク１６は、対象とする騒音の消音偏差、すなわち誤差（エラー）を検出する。また、エラーマイク１６は、指向性を有するマイクであり、例えば、ユーザが居る部屋において、所定方向に向いた状態で音を検出するように設置されている。

騒音低減設備１０は、図１に示すように、スピーカ１４を制御する制御装置２０を有する。制御装置２０は、制御回路又は汎用的なコンピュータ等によって構成され、プロセッサを備える。このプロセッサには、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及び、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるための専用の回路構成を有する専用電気回路等が含まれ得る。また、例えば、ＳｏＣ（System on Chip）等に代表されるように、制御装置２０に搭載された機能すべてを１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサも利用可能である。また、上記のプロセッサを構成するハードウェアは、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路（Circuitry）でもよい。

制御装置２０は、リファレンスマイク１２及びエラーマイク１６からの伝送信号に基づいて制御信号Ｙ（ｎ）を生成する。詳しく説明すると、制御装置２０では、リファレンスマイク１２が騒音を検出して出力するアナログ電気信号（以下、騒音信号Ｘ（ｎ）という）のうち、低減対象とする周波数成分をバンドパスフィルタによって抽出する。抽出された信号は、増幅器によって増幅された後に、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル電気信号に変換される。その後、調整器により、変換後の信号の振幅及び位相が調整される。この際、位相は、例えば、抽出された信号に対して逆位相になるように調整される。

バンドパスフィルタにより抽出される周波数、並びに、調整器により調整される振幅及び位相は、エラーマイク１６による検出結果（厳密には、誤差信号Ｅ（ｎ））に応じて設定される。具体的には、誤差がゼロ（０）と最小となるように周波数、振幅、位相及びフィルタ係数等が設定される。

制御装置２０は、上記の調整を経て制御信号Ｙ（ｎ）を生成してスピーカ１４に伝送し、スピーカ１４は、制御信号に応じた音（出力音）を制御点に向けて出力する。

第１実施形態に係る騒音低減設備１０は、図１に示すように、ユーザによって操作される操作端末１８を備える。操作端末１８は、例えば、パソコン、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、情報入力が可能なテレビ受像機、ウェアラブル端末、又は通信機能を備えるその他の端末等によって構成される。操作端末１８は、ユーザによる入力を受け付け、入力された内容を示すデータを制御装置２０に送信する。

具体的に説明すると、ユーザは、リファレンスマイク１２及びスピーカ１４よりも音源Ｓから離れた位置での音（つまり、残留騒音）に対する評価値を操作端末１８にて入力する。より詳しく説明すると、騒音低減設備１０により騒音が低減される空間（部屋）内に居るユーザは、エラーマイク１６にて検出された音を、不図示のヘッドフォン等を通じて聴取する。なお、図１に示す構成では、エラーマイク１６が、ユーザに聴取させる音を収音する収音用マイクとして兼用されているが、これに限定されるものではなく、収音用マイクがエラーマイク１６とは別に設けられてもよい。

ユーザは、聴取した音に対する不快度又は好み等を数値（スコア）で評価し、そのスコアを評価値として操作端末１８にて入力する。操作端末１８は、ユーザによる評価値の入力を受け付けると、入力された評価値に関するデータを制御装置２０に送信する。制御装置２０は、操作端末１８から評価値に関するデータを受信し、当該データから評価値を特定する。

そして、制御装置２０は、制御信号Ｙ（ｎ）を生成する際に、ユーザの評価値を用い、具体的には、評価値に基づいて、スピーカ１４から出力される音（出力音）の周波数、振幅、位相、及びフィルタ係数等を調整する。
以下に、制御装置２０の機能、及び制御装置２０により実行される制御処理について詳しく説明する。

制御装置２０は、図２に示すように、初期設定部２１、目標記憶部２２、評価値特定部２３、設定部２４、及び出力調整部２５という機能部を有する。これらは、制御装置２０に搭載されたプロセッサ及びメモリ等のハードウェア機器と、制御装置２０に実装されたプログラム（すなわち、ソフトウェア）との協働によって実現される。

初期設定部２１は、制御用の初期設定を実施する。具体的に説明すると、初期設定部２１は、リファレンスマイク１２及びスピーカ１４の各々の位置に関する情報、あるいは、リファレンスマイク１２とスピーカ１４との間の距離に関する情報等を取得する。これらの情報は、予め制御装置２０に登録されており、また、ユーザが操作端末１８を操作することで適宜変更可能である。そして、初期設定部２１は、上記の位置情報又は距離情報から遅延時間を導出する。ここで、遅延時間とは、リファレンスマイク１２とスピーカ１４との間の距離から生じる制御遅延を相殺するための位相調整（位相変化）である。なお、遅延時間には、トランデューサによる遅延時間を含めてもよい。

また、初期設定部２１は、リファレンスマイク１２が騒音を検出して出力するアナログ電気信号、すなわち騒音信号Ｘ（ｎ）から、騒音の周波数特性を特定する。さらに、初期設定部２１は、スピーカ１４からの出力音に関する制御項目（詳しくは、振幅、位相及び周波数）の初期値、及び制御条件の初期値等を取得する。これらの情報は、騒音の周波数特性に応じて決められてもよく、あるいは、ユーザの入力値に基づいて決められてもよい。

目標記憶部２２は、第１目標値と第２目標値とを記憶する。第１目標値は、ユーザの評価値に対して設定された目標値であり、例えばユーザにとっての最高評価値である。第２目標値は、リファレンスマイク１２及びスピーカ１４よりも音源Ｓから離れた位置での音、すなわち残留騒音の強度（詳しくは音圧レベル）に対して設定された目標値であり、具体的には、音圧の最小値、例えばゼロ（０）である。第１目標値及び第２目標値は、ユーザにより操作端末１８を介して入力されてもよく、あるいは制御装置２０側で自動的に設定されてもよい。また、第１目標値及び第２目標値は、設定後に、ユーザ又は制御装置２０によって適宜見直されてよい（変更されてもよい）。

評価値特定部２３は、ユーザによって評価値が入力された際に操作端末１８から送信されるデータに基づいて、入力された評価値を特定する。

設定部２４は、リファレンスマイク１２の検出結果と、評価値特定部２３により特定されたユーザの評価値とに基づいて、スピーカ１４からの出力音に関する制御項目について設定値を設定する。制御項目は、例えば、出力音の位相、振幅、及び周波数、並びにバンドパスフィルタのフィルタ係数である。設定部２４は、これら４つの項目の各々を制御項目として設定値を設定する。ただし、これに限定されず、上記４つの項目のうちの１つを制御項目として設定値を設定してもよく、又は、２つ若しくは３つの項目を制御項目として各々の設定値を設定してもよい。

出力調整部２５は、設定部２４により設定された制御項目の設定値に応じて制御信号Ｙ（ｎ）を生成する。具体的に説明すると、出力調整部２５は、位相、振幅、及び周波数、並びにバンドパスフィルタのフィルタ係数を、それぞれの設定値に基づいて調整し、調整後の位相、振幅及び周波数にてスピーカ１４から音が出力されるように制御信号Ｙ（ｎ）を生成する。

以上のように構成された制御装置２０では、初期設定部２１により実施された初期設定の内容と、及び、目標記憶部２２に記憶された第１目標値及び第２目標値とに基づいて、設定部２４が各制御項目について初回の設定値を設定する。そして、出力調整部２５が初回の設定値に応じて制御信号Ｙ（ｎ）を生成する。これにより、初回の設定値に応じて位相、振幅及び周波数が調整された出力音がスピーカ１４から出力される。

その後、制御装置２０は、リファレンスマイク１２の検出結果と、評価値特定部２３により特定された評価値と、エラーマイク１６の検出結果に基づいて、スピーカ１４に対する制御を繰り返す。具体的に説明すると、設定部２４が、リファレンスマイク１２の検出結果と、評価値特定部２３により特定された評価値と、エラーマイク１６の検出結果に基づいて、各制御項目について設定値を変更する。設定値が変更されると、その都度、出力調整部２５が変更後の設定値に応じて制御信号Ｙ（ｎ）を生成する。この結果、変更後の設定値に応じて位相、振幅及び周波数が調整された出力音がスピーカ１４から出力される。

つまり、制御装置２０は、リファレンスマイク１２の検出結果と、リファレンスマイク１２及びスピーカ１４よりも音源Ｓから離れた位置での音に対するユーザの評価値とに基づいて、出力音に関する制御項目について設定値を設定する。そして、制御装置２０は、設定値に応じた出力音をスピーカ１４に出力させる。

上記の制御構造について図３を参照しながら説明すると、制御装置２０は、音の強度に関する制御（以下、制御Ａ）と、ユーザの評価値に関する制御（以下、制御Ｂ）とを実施する。制御Ａでは、各制御項目の設定値を変えながらスピーカ１４を制御して出力音を設定値毎に出力させ、エラーマイク１６にて検出された音の強度（音圧）と第２目標値との差分（以下、第２差分という）を設定値毎に求め、第２差分が最小となるように設定値を設定する。制御Ｂでは、各制御項目の設定値を変えながらスピーカ１４を制御して出力音を設定値毎に出力させ、ユーザによって入力された評価値と第１目標値との差分（以下、第１差分という）を設定値毎に求め、第１差分が最小となるように設定値を設定する。

なお、制御Ａ、Ｂにおいて、制御装置２０は、最急降下法により、第１差分及び第２差分の各々が最小となるように設定値を設定してもよい。ただし、制御Ａ、Ｂにおいて第１差分及び第２差分が最小となるように設定値を設定する方法は、最急降下法に限定されず、その他の最適化手法（例えば、反復法等）を用いてもよい。

制御装置２０による制御処理の基本フローについて図４を参照しながら説明すると、制御装置２０が初期設定を実施した後に、リファレンスマイク１２が騒音を検出する（Ｓ００１、Ｓ００２）。そして、制御装置２０は、リファレンスマイク１２の検出結果、具体的にはリファレンスマイク１２から出力される騒音信号Ｘ（ｎ）に基づき、出力音の周波数、位相及び振幅並びにフィルタ係数の各々について初回の設定値を設定する（Ｓ００３）。その後、制御装置２０は、初回の設定値に応じた制御信号Ｙ（ｎ）を生成する（Ｓ００４）。生成された制御信号Ｙ（ｎ）は、スピーカ１４に伝送される。

以上の結果、初回の設定値に応じて周波数、位相及び振幅が調整された出力音がスピーカ１４から出力される（Ｓ００５）。この段階での出力音の位相は、騒音信号Ｘ（ｎ）（厳密には、バンドパスフィルタによって抽出された信号）を単純に反転させた位相（逆位相）に調整されている。

その後、制御装置２０は、リファレンスマイク１２の検出結果と、ユーザによって入力された評価値と、エラーマイク１６の検出結果に基づいて上述の制御Ａ及び制御Ｂを実行する（Ｓ００６）。なお、第１実施形態では、エラーマイク１６にて検出された音をユーザが聴いて操作端末１８にて評価値を入力する。つまり、第１実施形態に係る評価値は、エラーマイク１６にて検出された音に対する評価値であると言える。

制御Ａ、Ｂでは、設定値が適宜変更され、変更後の設定値に応じた制御信号Ｙ（ｎ）が生成される。この結果、設定値が変更される度に、変更後の設定値に応じて位相、振幅及び周波数が調整された出力音がスピーカ１４から出力される。

制御Ａ、Ｂの実施ステップＳ００６の流れについて図５を参照しながら詳しく説明すると、制御Ａ、Ｂの実施に際しては、先ず、リファレンスマイク１２にて騒音を検出し、エラーマイク１６にて残留騒音を検出する（Ｓ０１１、Ｓ０１２）。また、ユーザがエラーマイク１６にて検出された音を聴き、その音に対する評価値を操作端末１８にて入力する（Ｓ０１３）。制御装置２０は、入力された評価値に関するデータを操作端末１８から受信することで評価値を特定する。

次に、制御装置２０は、現時点で第２差分が最小であるか、つまり、エラーマイク１６にて検出される音の音圧が第２目標値に到達しているかを判定する（Ｓ０１４）。第２差分が最小である場合には、ステップＳ０１８に移行する。

他方、第２差分が最小でない場合、制御装置２０は、前回の設定値の設定時点から所定時間が経過したタイミングで設定値を変更する（Ｓ０１５）。この際、設定値が変更される制御項目、及び、設定値の変更度合い等は、ランダムに決めてもよく、一定のルールに従って決めてもよい。また、変更後の設定値を決める際には、第２差分が効率よく最小化するように決めるのが望ましく、例えば最急降下法を適用して決めるとよい。

そして、制御装置２０が変更後の設定値に応じた制御信号を生成する（Ｓ０１６）。この結果、変更後の設定値に応じて位相、振幅及び周波数が調整された出力音がスピーカ１４から出力される（Ｓ０１７）。その後、Ｓ０１１に戻り、Ｓ０１１以降のステップを繰り返す。なお、設定値した変更後にエラーマイク１６にて検出される音の音圧がこれまでの最小値である場合、制御装置２０は、その時点の設定値を記録する。

ステップＳ０１８では、現時点で第１差分が最小であるか、つまり、ユーザの評価値が第１目標値（評価値の最高値）に到達しているかを判定する。第１差分が最小でない場合、ステップＳ０１５に移行し、すなわち、制御装置２０は、前回の設定値の設定時点から所定時間が経過したタイミングで設定値を変更する。なお、変更後の設定値を決める際には、第１差分が効率よく最小化するように決めるのが望ましく、例えば最急降下法を適用して決めるとよい。

その後、ステップＳ０１６、Ｓ０１７を実施した後、ステップＳ０１１に戻り、Ｓ０１１以降のステップを繰り返す。なお、設定値を変更した後の評価値がこれまでの最高値である場合、制御装置２０は、その時点の設定値を記録する。

一方、ステップＳ０１８において、第１差分が最小である場合、制御装置２０は、その時点の設定値を記録する（Ｓ０１９）。このステップＳ０１９、制御装置２０は、エラーマイク１６にて検出された音（残留騒音）の音圧の現在値、及び、その時点でのユーザの評価値を併せて記録するとよい。

ステップＳ０１９以降、制御装置２０は、ステップＳ０１９にて記録された設定値を維持し、その設定値に基づいてスピーカ１４を制御する。具体的には、第１差分及び第２差分を最小化させる設定値に応じて位相、振幅及び周波数が調整された出力音をスピーカ１４から出力させる制御が続行される。

以上までに説明してきたように、第１実施形態では、残留騒音に対するユーザの評価値に基づいてスピーカ１４からの出力音を制御することにより、ユーザの感性（好み）を考慮して騒音を低減させることができる。この場合、例えば、騒音低減効果（つまり、騒音の音圧レベルの減少度合い）が小さかったとしても、残留騒音に起因するユーザの不快感を低減させるようにスピーカ１４の出力音を制御することができる。
また、設定値を変更させながら最適な設定値（解）を導出することで、従来のＡＮＣの制御（例えば、ＬＭＳアルゴリズムを適用した制御）のように複雑な演算を必要とせず、より簡単な構成にて、スピーカ１４からの出力音を制御することができる。
さらに、エラーマイク１６が検出した音の強度（音圧）のみに基づいて設定値を設定する場合には、設定値が定まらずに解が発散することがあり得る。これに対して、第１実施形態によれば、ユーザの評価値を踏まえて設定値を設定するため、解の発散を抑えることができ、何らかの妥当な設定値が得られる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る騒音低減設備１０Ｘは、図６に示すように、エラーマイク１６を備えていない点を除き、第１実施形態と同様の構成である。以下では、第２実施形態について、第１実施形態と相違する点を主に説明することとする。なお、図６に示す機器のうち、第１実施形態と共通する機器には、第１実施形態における符号（つまり、図１に示されている符号）と同じ符号が付されている。

第２実施形態に係る騒音低減設備１０Ｘでは、エラーマイク１６が備えられておらず、ユーザは、リファレンスマイク１２及びスピーカ１４よりも音源Ｓから離れた位置、具体的にはスピーカ１４が設けられた部屋内で音（残留騒音）を直接聴くことになる。そして、ユーザは、直接聴いた残留騒音に対する評価値を操作端末１８にて入力する。

また、エラーマイク１６が備えられていないため、制御装置２０は、スピーカ１４を制御する際に、エラーマイク１６の検出結果を用いず、リファレンスマイク１２の検出結果とユーザの評価値とに基づいて制御する。また、第２実施形態では、各制御項目（すなわち、出力音の振幅、位相及び周波数、並びにフィルタ係数）に対して重みが設定されており、各制御項目の重みは適宜変更される。

第２実施形態における制御装置２０による制御処理について説明すると、制御処理の基本フローは、第１実施形態と略同様である。他方、第２実施形態では、エラーマイク１６による残留騒音の検出ステップがなく、ユーザの評価値に基づく制御Ｂが実施される一方で、エラーマイク１６に基づく制御Ａが実施されない。

図７を参照しながら具体的に説明すると、第２実施形態では、制御Ｂの実施に際して、リファレンスマイク１２にて騒音を検出する（Ｓ０３１）。また、ユーザは、低減された音（残留騒音）を部屋内で聴き、その音に対する評価値を操作端末１８にて入力する（Ｓ０３２）。制御装置２０は、入力された評価値に関するデータを操作端末１８から受信することで評価値を特定する。

次に、制御装置２０は、現時点で第１差分が最小であるか、つまり、ユーザの評価値が第１目標値に到達しているかどうかを判定する（Ｓ０３３）。第１差分が最小でない場合、前回の設定値の設定時点から所定時間が経過したタイミングで設定値を変更する（Ｓ０３４）。この際、各制御項目の設定値を満遍なく変更するが、それぞれの設定値の変更量は、各制御項目に対する重みに応じて決定される。各制御項目の重みは、例えば、所定時間が経過する度に変更されてもよい。この際、各制御項目の重みを順番に変えてもよいし、あるいは、評価値に基づいて各制御項目に対して設定された優先順位に応じた順序で変えてもよい。また、変更後の設定値、及び各制御項目の重みを決める際には、第１差分が効率よく最小化するように決めるのが望ましく、例えば最急降下法を適用して決めるとよい。

そして、制御装置２０が変更後の設定値に応じた制御信号を生成する（Ｓ０３５）。この結果、変更後の設定値に応じて位相、振幅及び周波数が調整された出力音がスピーカ１４から出力される（Ｓ０３６）。その後、Ｓ０３１に戻り、Ｓ０３１以降のステップを繰り返す。なお、設定値を変更した後の評価値がこれまでの最高値である場合、制御装置２０は、その時点の設定値を記録する。

一方、ステップＳ０３３において、第１差分が最小である場合、制御装置２０は、その時点の設定値と、その時点でのユーザの評価値とを記録する（Ｓ０３７）。そして、ステップＳ０３７以降、制御装置２０は、ステップＳ０３７にて記録された設定値を維持し、その設定値に基づいてスピーカ１４を制御する。つまり、第１差分が最小となる設定値に応じて位相、振幅及び周波数が調整された出力音をスピーカ１４から出力させる制御が続行される。

以上までに説明してきたように、第２実施形態においても、第１実施形態と同様、残留騒音に対するユーザの評価値に基づいてスピーカ１４からの出力音を制御することにより、ユーザの感性（好み）を考慮して騒音を低減させることができる。
また、設定値及び重みを変更させながら最適な設定値を導出することで、従来のＡＮＣの制御のように複雑な演算を必要とせず、より簡単な構成にて、スピーカ１４からの出力音を制御することができる。また、ユーザの評価値を踏まえて設定値を設定するため、解の発散を抑えることができ、何らかの妥当な設定値が得られる。
さらに、エラーマイク１６を備えていない分、第１実施形態よりも騒音低減設備１０Ｘの機器構成が簡素化され、これに付随して制御構造もシンプルなものとなる。

＜＜その他の実施形態について＞＞
以上までに、本発明の騒音低減設備、及び、騒音低減設備における制御方法について、幾つかの具体的な実施形態を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。
すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得る。また、本発明には、その等価物が含まれることは勿論である。

上記の実施形態では、音に対するユーザの評価値は、操作端末１８にて入力することとしたが、評価値の入力方式は、特に限定されず、制御装置２０に対して評価値を直接入力してもよい。

また、上記の実施形態（具体的には、第１実施形態）では、エラーマイク１６にて検出された音をユーザが聞くこととした。この場合、エラーマイク１６の設置位置と、ユーザが音を聞く位置は、必ずしも一致していなくてもよく、例えば、ユーザは、エラーマイク１６から離れた位置にて、エラーマイク１６にて検出された音を聞いてもよい。

また、上記の実施形態（具体的には、第１実施形態）では、音の強度に関する制御Ａ、及び、ユーザの評価値に関する制御Ｂのうち、制御Ａを優先的に実施し、音圧を下げることを重視することとしたが、これに限定されるものではない。例えば、ユーザの評価値を重視してもよく、具体的には、制御Ａを実施して音の強度（音圧）がある程度下げられた場合、その後には制御Ｂを優先的に実施してもよい。

１０ 騒音低減設備
１０Ｘ 騒音低減装置
１２ リファレンスマイク
１４ スピーカ
１６ エラーマイク
１８ 操作端末
２０ 制御装置
２１ 初期設定部
２２ 目標記憶部
２３ 評価値特定部
２４ 設定部
２５ 出力調整部
Ｓ 音源

Claims (8)

1. 音源からの入射音を検出する検出器と、
   前記入射音を低減させるために出力音を出力する出力器と、
   前記出力器を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記検出器の検出結果と、前記検出器及び前記出力器よりも前記音源から離れた位置での音に対するユーザの評価値とに基づいて、前記出力音に関する制御項目について設定値を設定し、該設定値に応じた前記出力音を前記出力器に出力させる、騒音低減設備。
2. 前記検出器は、前記出力器よりも前記音源に近い位置で前記入射音を検出する第１検出器であり、
   前記第１検出器及び前記出力器よりも前記音源から離れた位置で音を検出する第２検出器をさらに備え、
   前記制御装置は、前記第１検出器の検出結果と、前記第２検出器にて検出された音に対する前記評価値に基づいて、前記設定値を設定する、請求項１に記載の騒音低減設備。
3. 前記制御装置は、
   前記ユーザによって入力された前記評価値を特定し、
   前記評価値に対して設定された第１目標値を記憶し、
   前記設定値を変えながら前記出力器を制御して前記出力音を前記設定値毎に出力させ、且つ、前記ユーザによって入力された前記評価値と前記第１目標値との第１差分を前記設定値毎に求め、前記第１差分が最小となるように前記設定値を設定する、請求項２に記載の騒音低減設備。
4. 前記制御装置は、
   前記第１検出器及び前記出力器よりも前記音源から離れた位置での音の強度に対して設定された第２目標値を記憶し、
   前記設定値を変えながら前記出力器を制御して前記出力音を前記設定値毎に出力させ、且つ、前記第２検出器にて検出された音の前記強度と前記第２目標値との第２差分を前記設定値毎に求め、前記第２差分が最小となるように前記設定値を設定する、請求項３に記載の騒音低減設備。
5. 前記制御装置は、最急降下法により、前記第１差分及び前記第２差分の各々が最小となるように前記設定値を設定する、請求項４に記載の騒音低減設備。
6. 前記出力器及び前記第２検出器は、前記ユーザが居る部屋に設置されている、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の騒音低減設備。
7. 前記制御装置は、前記出力音の位相、振幅、及び周波数のうち、少なくとも一つを前記制御項目として前記設定値を設定する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の騒音低減設備。
8. 前記ユーザによって操作され、前記ユーザによる前記評価値の入力を受け付ける操作端末を備え、
   前記制御装置は、前記操作端末から前記評価値に関するデータを受信して前記評価値を特定する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の騒音低減設備。