JP6555014B2

JP6555014B2 - 能動騒音制御装置、能動騒音制御プログラム、及び能動騒音制御方法

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Publication number: JP6555014B2
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Inventors: 尚也川畑
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Description

本発明は、能動騒音制御装置、能動騒音制御プログラム、及び能動騒音制御方法に関し、例えば、空調や電気機器の筐体などのダクトに用いられる騒音制御装置、騒音制御プログラム、及び騒音制御方法に適用し得るものである。

空調や電気機器の筐体などのダクトでは、装置の駆動音やファンが騒音源となり騒音が発生する。発生した騒音はダクト内の空間を伝播し、ダクトの吹き出し口から放出され、騒音問題の原因となっている。このようなダクトによる騒音を低減する方法に関して、これまでも多くの研究、開発が行なわれている。

ダクトの騒音を低減する１つの手法として、能動騒音制御（ＡｃｔｉｖｅＮｏｉｓｅＣｏｎｔｒｏｌ、以下、「ＡＮＣ」と呼ぶ）装置を使用する手法がある。

ＡＮＣ装置とは、騒音の逆位相、同振幅の制御音を生成し、騒音を能動的に低減（消音）する手法である。このＡＮＣ装置を使用してダクトの騒音を低減する手法が非特許文献１によって提案されている。

非特許文献１に開示されるＡＮＣ装置は、フィードフォワード型のＡＮＣ装置であり、参照マイクの入力信号と誤差マイクの入力信号と計測した２次経路のインパルス応答と計測したフィードバック経路のインパルス応答に基づいて、ＦＩＲ（ＦｉｎｉｔｅＩｍｐｕｌｓｅＲｅｓｐｏｎｓｅ）型の適応フィルタのフィルタ係数をＦｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳ（ＬｅａｓｔＭｅａｎＳｑｕａｒｅ）アルゴリズムで逐次更新することで、誤差マイクの設置点（消去点、または制御点）の騒音を低減する制御信号を生成し、制御スピーカから制御信号を出力することで誤差マイクの設置点の騒音を低減する。

ＳＥＮＭ．ＫＵＯｅｔａｌ．：ＡｃｔｉｖｅＮｏｉｓｅＣｏｎｔｒｏｌ：ＡＴｕｔｏｒｉａｌＲｅｖｉｅｗ，ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳＯＦＴＨＥＩＥＥＥ, ＶＯＬ. ８７, ＮＯ. ６, ＪＵＮＥ１９９９

しかしながら、非特許文献１に記載のＡＮＣ装置では、ダクトの断面積が小さい場合（例えば、直径または１辺が数センチ〜数十センチ以下のダクト）、計測した２次経路のインパルス応答は、残響成分が多いインパルス応答になる。そのような２次経路のインパルス応答に参照マイクの入力信号を畳み込んで生成する濾波参照信号と誤差マイクの入力信号は相関が小さいため、適応フィルタのフィルタ係数が正しく更新されず、誤差マイクの設置点で騒音を低減できない。

２次経路の残響成分を低減するために、ダクトの内部に吸音材や遮音材などを設置する受動騒音制御（ＰａｓｓｉｖｅＮｏｉｓｅＣｏｎｔｒｏｌ、以下、「ＰＮＣ」と呼ぶ）装置がＡＮＣ装置と併用されるが、２次経路の全ての残響成分を低減することは不可能であり、残響成分が残っている限り適応フィルタのフィルタ係数の更新は正しく行われず、ＡＮＣ装置の性能を十分に発揮できない。図２は、断面積が小さいダクト（ＰＮＣ装置なし）の２次経路のインパルス応答の計測結果を示す説明図である。また、図３は、断面積が小さいダクト（ＰＮＣ装置あり）の２次経路のインパルス応答の計測結果を示す説明図である。図２と図３を比較すると、図３で示す２次経路のインパルス応答は、図２に比べれば残響成分が小さくなっているが、それでも残響成分が残っている点が見て取れる。

そのため、ダクトの断面積が小さく、２次経路のインパルス応答に残響成分が残っている場合でも、残響成分を除去し、適応フィルタのフィルタ係数の更新を正しく行い、誤差マイクの設置点の騒音を低減できるＡＮＣ装置が望まれる。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、第１の本発明の能動騒音抑圧装置は、（１）消音の対象となる騒音が伝播する管内の騒音源付近に設置され、上記騒音を受音する第１のマイクと、（２）上記管内の開口部付近に設置され、上記管内の開口部付近の音を受音する第２のマイクと、（３）上記第２のマイクまで伝播した上記騒音を低減する制御信号を上記管内に出力するスピーカと、（４）上記スピーカから出力する上記制御信号と、上記スピーカから上記第２のマイクに至る２次経路の残響成分のインパルス応答とを用いて、上記スピーカから出力され、上記第２のマイクで受音される上記制御信号の推定残響音を算出する制御信号残響成分計算部と、（５）上記第２のマイクの入力信号から上記推定残響音を差し引くことで上記推定残響音を除去した第２のマイク入力信号を算出する制御信号残響成分除去部と、（６）上記第１のマイクの入力信号と、上記推定残響音を除去した第２のマイク入力信号と、１時刻前の上記制御信号と、計測した上記スピーカから上記第１のマイクに至るフィードバック経路のインパルス応答と、計測した上記２次経路のインパルス応答とを用いて、上記制御信号を算出し、算出した制御信号を上記スピーカに出力し、適応フィルタのフィルタ係数を更新する適応フィルタ部とを有することを特徴とする。

第２の本発明の能動騒音抑圧プログラムは、（１）消音の対象となる騒音が伝播する管内の騒音源付近に設置され、上記騒音を受音する第１のマイクと、（２）上記管内の開口部付近に設置され、上記管内の開口部付近の音を受音する第２のマイクと、（３）上記第２のマイクまで伝播した上記騒音を低減する制御信号を上記管内に出力するスピーカとを有する能動騒音抑圧装置に搭載されるコンピュータを、（４）上記スピーカから出力する上記制御信号と、上記スピーカから上記第２のマイクに至る２次経路の残響成分のインパルス応答とを用いて、上記スピーカから出力され、上記第２のマイクで受音される上記制御信号の推定残響音を算出する制御信号残響成分計算部と、（５）上記第２のマイクの入力信号から上記推定残響音を差し引くことで上記推定残響音を除去した第２のマイク入力信号を算出する制御信号残響成分除去部と、（６）上記第１のマイクの入力信号と、上記推定残響音を除去した第２のマイク入力信号と、１時刻前の上記制御信号と、計測した上記スピーカから上記第１のマイクに至るフィードバック経路のインパルス応答と、計測した上記２次経路のインパルス応答とを用いて、上記制御信号を算出し、算出した制御信号を上記スピーカに出力し、適応フィルタのフィルタ係数を更新する適応フィルタ部として機能させることを特徴とする。

第３の本発明の能動騒音抑圧方法は、第１のマイク、スピーカ、第２のマイク、制御信号残響成分計算部、制御信号残響成分除去部、適応フィルタ部を有し、（１）上記第１のマイクは、消音の対象となる騒音が伝播する管内の騒音源付近に設置され、上記騒音を受音し、（２）上記第２のマイクは、上記管内の開口部付近に設置され、上記管内の開口部付近の音を受音し、（３）上記スピーカは、上記第２のマイクまで伝播した上記騒音を低減する制御信号を上記管内に出力し、（４）上記制御信号残響成分計算部は、上記スピーカから出力する上記制御信号と、上記スピーカから上記第２のマイクに至る２次経路の残響成分のインパルス応答とを用いて、上記スピーカから出力され、上記第２のマイクで受音される上記制御信号の推定残響音を算出し、（５）制御信号残響成分除去部は、上記第２のマイクの入力信号から上記推定残響音を差し引くことで上記推定残響音を除去した第２のマイク入力信号を算出し、（６）上記適応フィルタ部は、上記第１のマイクの入力信号と、上記推定残響音を除去した第２のマイク入力信号と、１時刻前の上記制御信号と、計測した上記スピーカから上記第１のマイクに至るフィードバック経路のインパルス応答と、計測した上記２次経路のインパルス応答とを用いて、上記制御信号を算出し、算出した制御信号を上記スピーカに出力し、適応フィルタのフィルタ係数を更新することを特徴とする。

本発明によれば、２次経路のインパルス応答に残響成分が残っている場合でも、適応フィルタのフィルタ係数の更新を正しく行い、誤差マイクの設置点の騒音を低減でき、ＡＮＣ装置の性能を十分に発揮できる。

実施形態のＡＮＣ装置の構成を示すブロック図である。断面積が小さいダクトの２次経路インパルス応答である。断面積が小さいダクトの内部に吸音材を設置したときの２次経路インパルス応答である。

（Ａ）主たる実施形態
以下では、本発明の能動騒音制御装置、能動騒音制御プログラム、及び能動騒音制御方法の一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

この実施形態は、例えば、ダクトの騒音制御システムに本発明の能動騒音制御装置、能動騒音制御プログラム、及び能動騒音制御方法を適用した場合を例示したものである。

（Ａ−１）本発明の実施形態の構成
図１は、本発明の実施形態に係るＡＮＣ装置１００の構成を示すブロック図である。

本発明の実施形態に係るＡＮＣ装置１００は、例えば、専用ボードとして構築されるようにしても良いし、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）へのＡＮＣプログラムの書き込みによって実現されたものであっても良く、ＣＰＵと、ＣＰＵが実行するソフトウェア（ＡＮＣプログラム）によって実現されたものであっても良いが、機能的には、図１で表すことができる。

図１において、この実施形態に係るＡＮＣ装置１００は、参照マイク１０１、マイクアンプ１０２（１０２ａ、１０２ｂ）、ＡＤ変換器１０３（１０３ａ、１０３ｂ）、ＡＮＣ部１０４、誤差マイク１０６、ＤＡ変換器１０９、スピーカアンプ１１０、制御スピーカ１１１を有する。

（Ａ−２）本発明の実施形態の動作
本発明の実施形態に係るＡＮＣ装置１００の動作を詳細に説明する。

参照マイク１０１は、ダクトＤの騒音源Ｓが発する騒音等を受音するマイクである。なお、騒音源Ｓが発する騒音は、例えば、ファンの音、装置の駆動音である。

誤差マイク１０６は、ダクトＤの吹き出し口Ｈから放音される騒音等を受音するマイクである。

マイクアンプ１０２（１０２ａ、１０２ｂ）は、参照マイク１０１又は誤差マイク１０６により受音された入力信号を増幅するものである。

ＡＤ変換器１０３（１０３ａ、１０３ｂ）は、マイクアンプ１０２により増幅された入力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するものである。以下、ＡＤ変換器１０３ａで変換された入力信号を「参照マイク入力信号」と、ＡＤ変換器１０３ｂで変換された入力信号「誤差マイク入力信号」とする。

ＤＡ変換器１０９は、後述するＡＮＣ部１０４内で算出した制御信号をデジタル信号からアナログ信号に変換するものである。

なお、この実施形態のダクトＤの内部のスピーカから誤差マイク付近には、吸音材や遮音材などを利用したＰＮＣ装置Ｐが設置されているものとする。また、この実施形態のダクトＤは、断面が円の場合は直径数センチ〜数十センチ以下、断面が方形の場合は１辺が直径数センチ〜数十センチ以下の大きさのダクトを想定している。

ＡＮＣ部１０４は、参照マイク入力信号と誤差マイク入力信号から、吹き出し口Ｈ（誤差マイク１０６の設置点）から放音される騒音源Ｓの騒音を低減する制御信号を生成するものである。なお、ＡＮＣ部１０４は、予め、騒音源Ｓが停止しているときに、フィードバック経路Ｐ３のインパルス応答と２次経路Ｐ２のインパルス応答を計測する。また、ＡＮＣ部１０４は、計測したフィードバック経路Ｐ３のインパルス応答を、後述するフィードバック経路フィルタ部１１２に、計測した２次経路Ｐ２のインパルス応答を、後述する２次経路フィルタ部１１５に保持する。さらに、ＡＮＣ部１０４は、計測した２次経路Ｐ２のインパルス応答から算出した２次経路Ｐ２の残響成分のインパルス応答を後述する制御信号残響成分計算部１１６に保持する。

ＡＮＣ部１０４は、参照マイク入力端子１０５、誤差マイク入力端子１０７、制御信号出力端子１０８、フィードバック経路フィルタ部１１２、フィードバック成分除去部１１３、２次経路フィルタ部１１５、制御信号残響成分計算部１１６、制御信号残響除去部１１７、適応フィルタ係数更新部１１８、適応フィルタ部１１４を有する。

参照マイク入力端子１０５は、参照マイク入力信号をＡＮＣ部１０４へ入力するインタフェースである。

誤差マイク入力端子１０７は、誤差マイク入力信号をＡＮＣ部１０４へ入力するインタフェースである。

制御信号出力端子１０８は、ＡＮＣ部１０４で算出した制御音を外部へ出力するインタフェースである。

フィードバック経路フィルタ部１１２は、フィードバック経路Ｐ３のインパルス応答と制御信号から制御信号の推定フィードバック信号を算出するものである。フィードバック経路フィルタ部１１２は、算出した推定フィードバック信号をフィードバック成分除去部１１３へ出力する。

フィードバック成分除去部１１３は、参照マイク入力信号に含まれるフィードバック信号（制御スピーカ１１１から出力する制御信号がダクトＤ内の空間を伝わり参照マイク１０１に受音される信号）を除去するものである。フィードバック成分除去部１１３は、フィードバック信号を除去した参照マイク入力信号を２次経路フィルタ部１１５及び適応フィルタ部１１４に出力する。

２次経路フィルタ部１１５は、フィードバック信号を除去した参照マイク入力信号と計測した２次経路Ｐ２のインパルス応答から、濾波参照信号を算出するものである。２次経路フィルタ部１１５は、算出した濾波参照信号を適応フィルタ係数更新部１１８に出力する。

制御信号残響成分計算部１１６は、２次経路Ｐ２の残響成分のインパルス応答を推定し、推定した２次経路Ｐ２の残響成分のインパルス応答と制御信号から推定残響音（制御スピーカ１１１から出力する制御信号がダクトＤ内の空間を伝わり誤差マイク１０６で受音される信号の推定信号）を算出するものである。制御信号残響成分計算部１１６は、算出した推定残響音を制御信号残響除去部１１７に出力する。

制御信号残響除去部１１７は、誤差マイク入力信号から推定残響音を除去するものである。制御信号残響除去部１１７は、推定残響音を除去した誤差マイク入力信号を適応フィルタ部１１４に出力する。

適応フィルタ係数更新部１１８は、濾波参照信号と推定残響音を除去した誤差マイク入力信号を用いて、適応アルゴリズム（例えば、ＬＭＳアルゴリズム）で適応フィルタのフィルタ係数を更新する。

適応フィルタ部１１４は、フィードバック成分が除去された参照マイク入力信号と適応フィルタを用いて、制御信号を算出するものである。適応フィルタ部１１４は、算出した制御信号を制御信号出力端子１０８に出力する。

次に、実施形態に係るＡＮＣ装置１００の騒音制御時の動作を詳細に説明する。

まず、騒音源Ｓが停止しているときに、ＡＮＣ装置１００は、フィードバック経路Ｐ３のインパルス応答Ｆ~（ｋ）と２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）を計測する。フィードバック経路Ｐ３のインパルス応答Ｆ~（ｋ）と２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）の計測方法は、例えば、制御スピーカ１１１から白色雑音を出力して、参照マイク１０１と誤差マイク１０６で各々受音し、ＬＭＳアルゴリズムでフィードバック経路Ｐ３のインパルス応答Ｆ~（ｋ）と２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）を求める。なお、フィードバック経路Ｐ３のインパルス応答Ｆ~（ｋ）と２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）の計測手段は、種々の方法を広く適用することができ、例えば、制御スピーカ１１１からインパルス信号を複数回出力して、参照マイク１０１と誤差マイク１０６で各々インパルス応答信号を受音し、参照マイク１０１のインパルス応答信号の平均をフィードバック経路Ｐ３のインパルス応答Ｆ~（ｋ）と誤差マイク１０６のインパルス応答信号の平均を２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）としても良い。

フィードバック経路Ｐ３のインパルス応答Ｆ~（ｋ）と２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）の計測が完了すると、ＡＮＣ装置１００は、２次経路Ｐ２の残響成分のインパルス応答ｃ~_ｒｅｖ（ｋ）を求める。この実施形態では、以下の（１）式に示すように、計測した２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）の後半部分のンパルス応答を２次経路Ｐ２の残響成分のインパルス応答ｃ~_ｒｅｖ（ｋ）としている。

（１）式のＦＬＥＮ_{ｃ~ｒｅｖ}は、２次経路Ｐ２の残響成分のインパルス応答ｃ~_ｒｅｖ（ｋ）のフィルタ長であり、２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）のフィルタ長ＦＬＥＮ_ｃ~と同じ長さ（ＦＬＥＮ_ｃ~＝ＦＬＥＮ_{ｃ~ｒｅｖ}）としている。Ｎは、計測した２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）のどこからが２次経路Ｐ２の残響成分のインパルス応答かを決めるパラメータであり、例えば、フィルタ長の半分（Ｎ＝ＦＬＥＮ_{ｃ~ｒｅｖ}／２）として、２次経路Ｐ２の残響成分のインパルス応答ｃ~_ｒｅｖ（ｋ）を求める。

なお、Ｎの決定手段は、種々の方法を広く適用することができ、例えば、２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）の最大値のサンプルからαサンプルをＮ（Ｎ＝ａｒｇｍａｘ（ｃ~（ｋ））＋α）としても良い。

ＡＮＣ装置１００は、計測したフィードバック経路Ｐ３のインパルス応答Ｆ~（ｋ）をフィードバック経路フィルタ部１１２に、計測した２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）を２次経路フィルタ部１１５に、２次経路Ｐ２の残響成分のインパルス応答ｃ~_ｒｅｖ（ｋ）を制御信号残響成分計算部１１６に各々保持する。

そして、騒音源Ｓが動作し始めると、騒音源Ｓの騒音が発生し、騒音源Ｓの騒音が参照マイク１０１に入力される。

参照マイク１０１に入力された参照マイク入力信号は、マイクアンプ１０２ａで増幅され、ＡＤ変換器１０３ａでアナログ信号からデジタル信号に変換され、ＡＮＣ部１０４の参照マイク入力端子１０５に入力される。

一方、ダクト内の空間を伝播し、ダクトの吹き出し口Ｈまで伝播した騒音は、誤差マイク１０６で受音され、マイクアンプ１０２ｂで増幅され、ＡＤ変換器１０３ｂでアナログ信号からデジタル信号に変換され、ＡＮＣ部１０４の誤差マイク入力端子１０７に入力される。

フィードバック経路フィルタ部１１２では、計測したフィードバック経路Ｐ３のインパルス応答Ｆ~（ｋ）と制御信号ｙ（ｎ）から制御信号の推定フィードバック信号ｆ~（ｎ）を（２）式を用いて求める。

（２）式のＦＬＥＮ_Ｆ~は、計測したフィードバック経路Ｐ３のインパルス応答Ｆ~（ｋ）のフィルタ長である。（２）式は、計測したフィードバック経路Ｐ３のインパルス応答Ｆ~（ｋ）と制御信号ｙ（ｎ）を畳み込むことで制御信号の推定フィードバック信号ｆ~（ｎ）を算出する式である。フィードバック経路フィルタ部１１２は、算出した推定フィードバック信号ｆ~（ｎ）をフィードバック成分除去部１１３に出力する。

フィードバック成分除去部１１３は、参照マイク入力信号ｘ（ｎ）に含まれる制御信号ｙ（ｎ）がフィードバック経路Ｐ３を伝達し参照マイク１０１に入力したフィードバック信号を除去するために、参照マイク入力信号ｘ（ｎ）から推定フィードバック信号ｆ~（ｎ）を引くことでフィードバック信号を除去した参照マイク入力信号ｘ’（ｎ）を（３）式を用いて算出する。

フィードバック成分除去部１１３は、フィードバック信号を除去した参照マイク入力信号ｘ’（ｎ）を２次経路フィルタ部１１５と適応フィルタ部１１４に出力する。

適応フィルタ部１１４は、フィードバック成分が除去された参照マイク入力信号ｘ’（ｎ）と適応フィルタｈ（ｎ，ｊ）を用いて、制御信号ｙ（ｎ）を（４）式を用いて算出する。

適応フィルタ部１１４は、制御信号ｙ（ｎ）をＡＮＣ部１０４の制御信号出力端子１０８と制御信号残響成分計算部１１６に出力する。

ＡＮＣ部１０４の制御信号出力端子１０８から出力される制御信号ｙ（ｎ）は、ＤＡ変換器１０９でデジタル信号からアナログ信号に変換され、スピーカアンプ１１０で増幅されてから制御スピーカ１１１から出力される。

制御信号ｙ（ｎ）は、騒音源Ｓが動作開始時は、適応フィルタのフィルタ係数が収束していないため、誤差マイク１０６の設置点の騒音を低減する信号でなく、誤差マイク１０６の設置点の騒音を低減できないが、適応フィルタのフィルタ係数が収束すると、誤差マイク１０６の設置点の騒音を低減する信号になり、誤差マイク１０６の設置点の騒音を低減させる。

一方、２次経路フィルタ部１１５は、フィードバック信号を除去した参照マイク入力信号ｘ’（ｎ）と計測した２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）から、濾波参照信号ｒ（ｎ）を（５）式を用いて算出する。

（５）式のＦＬＥＮ_Ｃ~は、計測した２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）のフィルタ長である。（５）式は、フィードバック信号を除去した参照マイク入力信号ｘ’（ｎ）と計測した２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）を畳み込むことで濾波参照信号ｒ（ｎ）を算出する式である。２次経路フィルタ部１１５は、濾波参照信号ｒ（ｎ）を適応フィルタ係数更新部１１８に出力する。

制御信号残響成分計算部１１６は、２次経路Ｐ２の残響成分のインパルス応答ｃ~_ｒｅｖ（ｋ）と制御信号ｙ（ｎ）から制御スピーカ１１１から出力する制御信号ｙ（ｎ）がダクト内の空間を伝わり誤差マイク１０６で受音される推定残響音ｙ~_ｒｅｖ（ｎ）を（６）式を用いて算出する。

（６）式は、２次経路Ｐ２の残響成分のインパルス応答ｃ~_ｒｅｖ（ｋ）と制御信号ｙ（ｎ）を畳み込むことで推定残響音ｙ~_ｒｅｖ（ｎ）を算出する式である。制御信号残響成分計算部１１６は、算出した推定残響音ｙ~_ｒｅｖ（ｎ）を制御信号残響除去部１１７に出力する。

制御信号残響除去部１１７は、誤差マイク１０６の入力信号に含まれている制御信号の残響音を除去するために、誤差マイク入力信号ｅ（ｎ）から推定残響音ｙ~_ｒｅｖ（ｎ）を引くことで残響音を除去した誤差マイク入力信号ｅ’（ｎ）を（７）式を用いて算出する。

制御信号残響除去部１１７は、推定残響音を除去した誤差マイク入力信号ｅ’（ｎ）を適応フィルタ係数更新部１１８に出力する。

適応フィルタ係数更新部１１８は、濾波参照信号ｒ（ｎ）と制御信号の残響音を除去した誤差マイク入力信号ｅ’（ｎ）を用いて、適応フィルタアルゴリズムを用いて適応フィルタのフィルタ係数を更新する。この実施形態では、以下の（８）式に示すように適応フィルタ更新アルゴリズムはＬＭＳアルゴリズムを用いて適応フィルタの係数ｈ（ｎ，ｋ）を更新する。

（８）式のμは、適応フィルタ係数更新のステップサイズである。なお、適応フィルタｈ（ｎ，ｋ）のフィルタ係数の更新アルゴリズムは、種々の方法を広く適用することができるが、例えば、（９）式の学習同定法（ＮｏｒｍａｌｉｚｅｄＬＭＳ，ＮＬＭＳ）などで適応フィルタのフィルタ係数ｈ（ｎ，ｋ）を更新して良い。

（９）式のＦＬＥＮ_ｈは計測した２次経路Ｐ２のインパルス応答ｃ~（ｋ）のフィルタ長である。

（Ａ−３）本発明の実施形態の効果
この実施形態によれば、ＡＮＣ装置１００は、ダクトＤの断面積が小さくても、誤差マイク１０６により受音された誤差マイク入力信号に含まれる制御信号の残響音を抑圧することにより、適応フィルタ係数更新部１１８のフィルタ係数の更新を適切に行うことができる。そして、ＡＮＣ装置１００は、適応フィルタ部１１４で適切に更新したフィルタ係数を使用して算出した制御信号を用いることにより、誤差マイク１０６の設置点の騒音を低減することができる。

（Ｂ）他の実施形態
上述した各実施形態においても、種々の変形実施形態を説明したが、本発明は以下の変形実施形態についても適用することができる。

（Ｂ−１）上述した実施形態に係るＡＮＣ装置１００の残響音を推定するとき、残響成分のインパルス応答を計測した２次経路Ｐ２の後半のインパルス応答を用いる例示したが、例えば、ＡＮＣ装置１００の制御信号残響成分計算部１１６は、従来の残響推定法を用いて推定残響音を推定しても良い。

（Ｂ−２）上述した実施形態で説明したＡＮＣ装置１００は、例えば、空調装置や電気機器の筐体等のダクトに用いられるＡＮＣ装置を含む装置に搭載されるようにしても良い。

１００…ＡＮＣ装置、１０１…参照マイク、１０２ａ、１０２ｂ…マイクアンプ、１０３ａ、１０３ｂ…ＡＤ変換器、１０４…ＡＮＣ部、１０５…参照マイク入力端子、１０６…誤差マイク、１０７…誤差マイク入力端子、１０８…制御信号出力端子、１０９…ＤＡ変換器、１１０…スピーカアンプ、１１１…制御スピーカ、１１２…フィードバック経路フィルタ部、１１３…フィードバック成分除去部、１１４…適応フィルタ部、１１５…２次経路フィルタ部、１１６…制御信号残響成分計算部、１１７…制御信号残響除去部、１１８…適応フィルタ係数更新部。

Claims

消音の対象となる騒音が伝播する管内の騒音源付近に設置され、上記騒音を受音する第１のマイクと、
上記管内の開口部付近に設置され、上記管内の開口部付近の音を受音する第２のマイクと、
上記第２のマイクまで伝播した上記騒音を低減する制御信号を上記管内に出力するスピーカと、
上記スピーカから出力する上記制御信号と、上記スピーカから上記第２のマイクに至る２次経路の残響成分のインパルス応答とを用いて、上記スピーカから出力され、上記第２のマイクで受音される上記制御信号の推定残響音を算出する制御信号残響成分計算部と、
上記第２のマイクの入力信号から上記推定残響音を差し引くことで上記推定残響音を除去した第２のマイク入力信号を算出する制御信号残響成分除去部と、
上記第１のマイクの入力信号と、上記推定残響音を除去した第２のマイク入力信号と、１時刻前の上記制御信号と、計測した上記スピーカから上記第１のマイクに至るフィードバック経路のインパルス応答と、計測した上記２次経路のインパルス応答とを用いて、上記制御信号を算出し、算出した制御信号を上記スピーカに出力し、適応フィルタのフィルタ係数を更新する適応フィルタ部と
を有することを特徴とする能動騒音抑圧装置。
上記２次経路の残響成分のインパルス応答は、計測した上記２次経路の後半部分のインパルス応答であることを特徴とする請求項１に記載の能動騒音抑圧装置。
上記騒音が伝播する管を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の能動騒音抑圧装置。
消音の対象となる騒音が伝播する管内の騒音源付近に設置され、上記騒音を受音する第１のマイクと、上記管内の開口部付近に設置され、上記管内の開口部付近の音を受音する第２のマイクと、上記第２のマイクまで伝播した上記騒音を低減する制御信号を上記管内に出力するスピーカとを有する能動騒音抑圧装置に搭載されるコンピュータを、
上記スピーカから出力する上記制御信号と、上記スピーカから上記第２のマイクに至る２次経路の残響成分のインパルス応答とを用いて、上記スピーカから出力され、上記第２のマイクで受音される上記制御信号の推定残響音を算出する制御信号残響成分計算部と、
上記第２のマイクの入力信号から上記推定残響音を差し引くことで上記推定残響音を除去した第２のマイク入力信号を算出する制御信号残響成分除去部と、
上記第１のマイクの入力信号と、上記推定残響音を除去した第２のマイク入力信号と、１時刻前の上記制御信号と、計測した上記スピーカから上記第１のマイクに至るフィードバック経路のインパルス応答と、計測した上記２次経路のインパルス応答とを用いて、上記制御信号を算出し、算出した制御信号を上記スピーカに出力し、適応フィルタのフィルタ係数を更新する適応フィルタ部と
して機能させることを特徴とする能動騒音抑圧プログラム。
第１のマイク、スピーカ、第２のマイク、制御信号残響成分計算部、制御信号残響成分除去部、適応フィルタ部を有し、
上記第１のマイクは、消音の対象となる騒音が伝播する管内の騒音源付近に設置され、上記騒音を受音し、
上記第２のマイクは、上記管内の開口部付近に設置され、上記管内の開口部付近の音を受音し、
上記スピーカは、上記第２のマイクまで伝播した上記騒音を低減する制御信号を上記管内に出力し、
上記制御信号残響成分計算部は、上記スピーカから出力する上記制御信号と、上記スピーカから上記第２のマイクに至る２次経路の残響成分のインパルス応答とを用いて、上記スピーカから出力され、上記第２のマイクで受音される上記制御信号の推定残響音を算出し、
制御信号残響成分除去部は、上記第２のマイクの入力信号から上記推定残響音を差し引くことで上記推定残響音を除去した第２のマイク入力信号を算出し、
上記適応フィルタ部は、上記第１のマイクの入力信号と、上記推定残響音を除去した第２のマイク入力信号と、１時刻前の上記制御信号と、計測した上記スピーカから上記第１のマイクに至るフィードバック経路のインパルス応答と、計測した上記２次経路のインパルス応答とを用いて、上記制御信号を算出し、算出した制御信号を上記スピーカに出力し、適応フィルタのフィルタ係数を更新する
ことを特徴とする能動騒音抑圧方法。