JPH04358712A - 適応制御装置および適応形能動消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出力信号が希望の信号
となるようにフィルタ係数を設定・更新する適応制御技
術および能動消音制御系で用いるフィルタ係数を適応的
に求めて更新する適応制御系を備えた適応形能動消音技
術を適用した適応制御装置および適応形能動消音装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、音響制御技術を応用した能動消音
装置が出現している。この能動消音装置は、通常、音源
から出た音をセンサで検出し、このセンサの出力信号を
所定のフィルタ係数を持つフィルタに通して得られた信
号によって例えばスピーカのような発音器を動作させ、
この発音器から出た音によって制御対象点における音源
音を能動的に打消すように構成されている。基本的な考
え方は米国特許第２，０４３，４１６号に述べられてい
る。

【０００３】このような能動消音装置では、消音に必要
なフィルタ係数はディジタル・フィルタの原理を用いて
求められている。すなわち、空間系の伝達関数をＨ（ω
）、空間に入力される信号をＸ（ω）とすると、周波数
領域での出力Ｙ（ω）は、 Ｙ（ω）＝Ｈ（ω）・Ｘ（ω）　　　　　　　　　　…
　（１）で表されるが、時間領域での出力は、たたみ込
み積分、

【０００４】

【数１】 によって表される。ここで、ｈ（ｔ）はインパルス応答
と呼ばれている。

【０００５】なお、この明細書では周波数領域を大文字
で（Ｙ，Ｈ，Ｘ，Ｓ，Ｇ，Ｍ，Ｌ，Ｅ等）で表し、時間
領域を小文字（ｙ，ｈ，ｘ，ｓ，ｇ，ｍ，ｌ，ｅ等）で
表している。

【０００６】（２）　式から判るように、周波数領域に
おいては、積の形で表される出力は、時間領域では入力
された時間領域の値をτずつ順次遅らせた値にインパル
ス応答を掛けた、これらの積の和から得られる。すなわ
ち、τの遅れを持たせる遅延器と積和演算で（１）　式
と同等のことが実現できる。実際の制御等では、積分範
囲が有限であり、またその演算をディジタル的に実行す
るのが普通である。したがって、（２）　式に相当する
式は次のようになる。

【０００７】

【数２】

【０００８】これは、一般にＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ　Ｉ
ｍｐｕｌｅｓ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　）フィルタと呼ばれ
ている。（３）　式におけるｈ（ｋ）がインパルス応答
、つまりこのフィルタの係数である。ところで、能動消
音装置では、消音制御に用いるインパルス応答、即ちフ
ィルタ係数を予め求めておく必要がある。

【０００９】このフィルタ係数の求め方を図１１を参照
しながら説明する。図１１には、ダクト１内に収容され
ている音源２から出た音がダクト１の開口部３から外部
へ漏れ出るのを能動消音装置４で防止している例が示さ
れている。センサ、たとえば振動を検出する加速度ピッ
クアップ５は、音源２から発生する音を、この音の相関
の高い別の信号を使って検出する。信号処理装置６には
ＦＩＲフィルタを構成するのに必要なフィルタ係数がセ
ットされている。スピーカ７は消音に必要な能動音を発
生し、評価用マイク８は消音対象点での消音効果を評価
するために設けられる。

【００１０】今、音源２から評価用マイク８までの伝達
関数をＬとし、スピーカ７から評価用マイク８までの伝
達関数をＭとし、音源２が発生する音響信号（加速度ピ
ックアップ５で検出する信号）をＳとすると、評価用マ
イク８で観測される信号Ｉは、 Ｉ＝Ｓ・Ｌ＋Ｓ・Ｇ・Ｍ　　　　　　　　　　　　　　
　　…　（４）となる。ここで、Ｇは消音するために必
要な伝達関数である。消音対象点において音源音が完全
に打ち消されたとき、（４）　式におけるＩはＩ＝０と
なる。したがって、Ｇは、 Ｇ＝−Ｌ／Ｍ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　…　（５）でなければならない。通常、
（５）　式の演算は高速フーリエ変換を用いて周波数領
域で実行される。その結果を逆フーリエ変換することに
よってインパルス応答が求められる。求められたインパ
ルス応答は、信号処理装置６内にフィルタ係数としてセ
ットされる。

【００１１】しかし、上記のように構成された能動消音
装置４は、空間の伝達系が経年変化等により変化したり
、音源自体の性状（たとえば相関性）が変化すると、（
５）　式に基づいて求められた固定的なフィルタ係数で
は発生音に対応できなくなり、十分な消音効果を得るこ
とはできない。

【００１２】そこで、最近では上述した不具合に対処す
るために適応制御の手法を採用した適応形能動消音装置
（例えば日本音響学会講演論文集、Ｐ３６７−３６８、
管路用電子消音システムの研究、適応型ＤＳＭシステム
）が出現している。適応形能動消音装置にも種々の方式
があるが、最もシンプルなものは、信号処理装置６に適
応制御器としての機能を持たせ、たとえば評価用マイク
８の出力Ｉが一定レベルを越えた時点毎に、評価用マイ
ク８の出力Ｉが最小となる伝達関数Ｇを求め、このＧに
基づいて信号処理装置６内のフィルタ係数が適応的に更
新される。すなわち、この適応形能動消音装置は、信号
Ｓにフィルタ係数を掛けてスピーカ７から能動音を出力
させたときに、この能動音と音源２からの音とを合成し
た音が評価用マイク８の位置において最小になる伝達関
数Ｇを求め、このＧからインパルス応答、つまりフィル
タ係数を求めている。このように構成された適応形能動
消音装置では、音源２の連続運転を許容した状態でフィ
ルタ係数を適応的に求めることができるので、音源２へ
の制約が少なく、しかも全体の構成を単純化できる利点
がある。しかしながら、上記のように構成された適応形
能動消音装置にあっては次のような問題があった。

【００１３】すなわち、上記構成の適応形能動消音装置
における適応制御系等価回路は図１２のようになる。同
図において、Ｍはスピーカ７から評価用マイク８までの
伝達関数を示し、Ｌは音源２から評価用マイク８までの
伝達関数を示している。また、ｅは評価用マイク８で観
測された誤差信号を示し、この誤差信号ｅが零となるよ
うに伝達関数Ｇが決定される。しかし、図１２の構成か
ら判るように、従来装置に組込まれた適応制御系では、
伝達関数Ｍの影響分が誤差信号ｅに含まれた状態で適応
制御されるため、ｅが零となるようには動作しない。す
なわち、図１１の構成において求められる新しいフィル
タ計数（インパルス応答）

【００１４】

【数３】 となる。ただし、細字は時間領域であることを示し、太
字は列ベクトルであることを示している。ここで図１１
に示す装置は、

【００１５】

【数４】 の計算を実行していない。このため、図１１に示す適応
制御器では所望の値に収束することができない。したが
って、図１２に示す構成の適応制御系を組込んだ適応形
能動消音装置では、良好な消音効果が得られないという
問題があった。

【００１６】上述の如く、音源の連続運転を許容した状
態でフィルタ係数を適応的に更新できる機能を備えた従
来の適応形能動消音装置にあっては、誤差信号に含まれ
ている伝達関数の影響分によって収束が妨げられ、本来
の適応制御を実現できない問題があった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このように音源の連続
運転を許容した状態でフィルタ係数を適応的に更新でき
る機能を備えた従来の適応形能動消音装置にあっては、
誤差信号に含まれている伝達関数の影響分によって収束
が妨げられ、本来の適応制御を実現できない問題があっ
た。

【００１８】本発明は、上記問題点を解決するために成
されたもので高性能で小型の適応制御装置および誤差信
号に含まれている伝達関数の影響分を除去した状態で適
応処理が行え、もって良好な消音制御を実行できる適応
形能動消音装置を提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
あっては、音源から出た音を第１のセンサ手段で検出し
、この第１のセンサ手段の出力信号を所定のフィルタ係
数を有するフィルタ処理手段に供給して得られたフィル
タ処理信号で発音手段を動作させ、この発音手段から出
た音によって制御対象点における音源音を能動的に打消
す能動消音制御系と、前記制御対象点に設けられ、この
制御対象点における音を検出して検出信号を出力する第
２のセンサ手段および前記第１のセンサ手段の出力信号
を入力し、前記能動消音制御系が対象としている系の状
態に対応させて前記フィルタ係数を適応的に更新する適
応制御系とから構成される適応形能動消音装置において
、

【００２０】前記適応制御系は、適応処理時に前記能動
消音制御系を停止させる手段と、前記発音手段から前記
第２のセンサ手段までの空間系の遅れおよび計算処理に
要する遅れに相当する伝達関数によって前記第１のセン
サ手段または前記第２のセンサ手段の出力信号を補正す
る補正系とを備えてなることを特徴としている。

【００２１】請求項２に記載の発明にあっては、音源か
ら出た音を第１のセンサ手段で検出し、この第１のセン
サ手段の出力信号を所定のフィルタ係数を有するフィル
タ処理手段に供給して得られたフィルタ処理信号で発音
手段を動作させ、この発音手段から出た音によって制御
対象点における音源音を能動的に打消す能動消音制御系
と、前記制御対象点に設けられ、この制御対象点におけ
る音を検出して検出信号を出力する第２のセンサ手段お
よび前記第１のセンサ手段の出力信号を入力し、前記能
動消音制御系が対象としている系の状態に対応させて前
記フィルタ係数を適応的に更新する適応制御系とから構
成される適応形能動消音装置において、

【００２２】前
記適応制御系は、前記発音手段から前記第２のセンサ手
段までの空間系の遅れおよび計算処理に要する遅れに相
当する伝達関数によって前記第１のセンサ手段または前
記第２のセンサ手段の出力信号を補正する補正系と、こ
の補正系を通った前記第１のセンサ手段の出力信号およ
び前記第２のセンサ手段の出力信号を入力し、前記能動
消音制御系が消音動作を実行している状況下において前
記第２のセンサ手段の出力信号を零にし得るフィルタ係
数を誤差フィルタ係数として求める誤差係数算出手段と
、この誤差係数算出手段によって求められた誤差フィル
タ係数と前記能動消音制御系に現在セットされているフ
ィルタ係数とから新たなるフィルタ係数を求め、前記能
動消音制御系のフィルタ係数を上記新たなフィルタ係数
に更新する更新制御手段とを備えていることを特徴とし
ている。

【００２３】請求項５に記載の発明にあっては、音源か
ら出た音を第１のセンサ手段で検出し、この第１のセン
サ手段の出力信号を所定のフィルタ係数を有するフィル
タ処理手段に供給して得られたフィルタ処理信号で発音
手段を動作させ、この発音手段から出た音によって制御
対象点における音源音を能動的に打消す能動消音制御系
と、前記制御対象点に設けられ、この制御対象点におけ
る音を検出して検出信号を出力する第２のセンサ手段お
よび前記第１のセンサ手段の出力信号を入力し、前記能
動消音制御系が対象としている系の状態変化に対応させ
て前記フィルタ係数を適応的に更新する適応制御系とか
ら構成される適応形能動消音装置において、

【００２４
】前記適応制御系は、前記第１のセンサ手段の出力信号
と前記第２のセンサ手段と出力信号とを入力し、前記能
動消音制御系が消音動作を実行している状況下で前記能
動消音制御系に現在設定されているフィルタ係数と前記
能動消音制御系に本来設定されるべき新たなフィルタ係
数との差のフィルタ係数を求める第１の適応制御手段と
、前記第１のセンサ手段の出力信号および前記第２のセ
ンサ手段の出力信号を入力し、前記能動消音制御系が消
音動作を実行している状況下で前記能動消音制御系に現
在設定されているフィルタ係数と前記新たなフィルタ係
数との和のフィルタ係数を求める第２の適応制御手段と
、この第２の適応制御手段で求められた和のフィルタ係
数と前記第１の適応制御手段で求められた差のフィルタ
係数とを使って前記能動消音制御系のフィルタ係数を前
記新たなフィルタ係数に更新する更新制御手段とを備え
ていることを特徴としている。

【００２５】請求項９に記載の発明にあっては、出力信
号が希望信号となるようにフィルタ係数を設定し、更新
する適応制御演算手段と、以前のフィルタ係数および設
定および更新により得られる最新のフィルタ係数を記憶
する記憶手段と、この記憶手段の最新のフィルタ係数と
以前のフィルタ係数との和および差の一方を算出する演
算手段と、この演算手段により得られた演算結果に応じ
て入力信号をデジタルフィルタ処理する出力手段と、前
記記憶手段と前記適応制御演算手段、前記演算手段およ
び前記出力手段との間で信号の伝送を行うために前記記
憶手段と前記各々の手段とを結合するバスラインと、前
記適応制御演算手段と前記出力手段との動作タイミング
を設定するクロック発生手段と、前記出力信号により適
応制御すべき機器と適応制御評価点との間の伝達関数に
相当するフィルタ係数を用いて入力信号をフィルタ処理
する伝達関数補正手段と、から構成されることを特徴と
している。

【００２６】

【作用】請求項１および請求項２に記載された発明にあ
っては、補正系の存在によって、適応制御処理時に発音
器から消音評価用のセンサまでの空間系の遅れや計算処
理に要する遅れに相当する伝達関数の影響分を除去でき
る。したがって、本来の適応制御処理を実行できること
になる。

【００２７】請求項５記載の発明によれば、第１および
第２の適応制御手段では、発音手段から第２のセンサま
での伝達関数の影響を補償した状態、つまり上記伝達関
数の影響を受けることなく差のフィルタ係数および和の
フィルタ係数が求められる。また、第１および第２の適
応制御手段で差のフィルタ係数および和のフィルタ係数
を求めているので、更新制御手段で上記フィルタ係数を
用いて、たとえば適応制御処理を行うことによって、複
雑で、しかもノイズの影響を受け易い計算処理を行わず
に新たなフィルタ係数を直接的に求めることが可能とな
る。

【００２８】請求項９記載の発明によれば、適応制御演
算手段の誤差信号に含まれる伝達特性を補正した信号処
理を一体で行うことができるために、高速な処理が可能
となり、信号処理プログラムが簡単になり、さらには全
体の小型化を計ることが出来る。

【００２９】

【実施例】本発明の適応形能動消音装置および適応制御
装置の一実施例について、図面を参照しながら説明する
。

【００３０】なお、本発明の適応形能動消音装置におい
ては、消音するために必要な伝達関数を収束させること
、すなわち、この伝達関数を最適値にもっていくこと、
および収束された伝達関数を用いて消音することが基本
となっているが、これらについては実施例の中で順次説
明する。 （実施例１）

【００３１】図１は、本発明の適応形能動消音制御装置
の第１の実施例を示すものであるが、これには、適応形
能動消音装置１１を使ってダクト１内に収容されている
音源２から出た音がダクト１の開口部３から外部へ漏れ
出るのを防止している例が示されている。適応形能動消
音装置１１は、能動消音制御系１２と、この能動消音制
御系１２のフィルタ係数を適応的に更新する適応制御系
１３とで構成されている。

【００３２】能動消音制御系１２は、音源２が発生する
音と相関の高い別の信号、たとえば音源２の振動を検出
する加速度ピックアップ等からなるセンサ１４と、この
センサ１４の出力信号Ｓがスイッチ１５を介して入力さ
れる信号処理装置１６と、この信号処理装置１６の出力
によって駆動されるスピーカ１７とで構成されている。 信号処理装置１６は入力信号Ｓを増幅する増幅器、信号
ＳをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、デジタル信号が入力
され、たたみ込み演算する所定のフィルタ係数を持つＦ
ＩＲフィルタと、このＦＩＲフィルタを通った信号をＤ
／Ａ変換するＤ／Ａ変換器等により構成される。

【００３３】一方、適応制御系１３は、センサ１４の出
力信号Ｓを一定時間（Ｔ）だけ遅延させて出力する遅延
器１８と、この遅延器１８を通った信号を入力する適応
制御器１９と、ダクト１の開口部３に配置された評価用
マイク２０と、この評価用マイク２０の出力を一定時間
（Ｔ）だけ遅延させる遅延器２１と、この遅延器２１を
通った信号にスピーカ１７から評価用マイク２０までの
伝達関数Ｍ（実際には計算処理に要する遅れに相当する
伝達関数も含む。）の逆関数Ｍ−１を掛けて出力する補
正用の逆フィルタ２２と、逆フィルタ２２の出力Ｒと適
応制御器１９の適応フィルタの出力と和を誤差信号ｅと
して適応制御器１９に与える加算器２３とで構成されて
いる。

【００３４】適応制御器１９、逆フィルタ２２および加
算器２３は、ディジタル信号処理系によって構成されて
いる。 また、適応制御器１９は、誤差信号ｅが一定レベルを越
えた時点毎に動作する。適応制御器１９が動作している
間は、スイッチ１５がオフに制御される。次に、上記の
ように構成された適応形能動消音装置の動作を説明する
。

【００３５】定常時には、スイッチ１５がオンに制御さ
れて能動消音系１２の動作によって制御対象点、つまり
評価用マイク２０の設けられている位置の音源音が最小
に保たれる。

【００３６】音源２の性質及び状態等が変化すると、消
音に必要な条件が崩れるので、評価用マイク２０の設け
られている位置において、あるレベル以上の音源音が観
測されるようになる。評価用マイク２０の出力信号は、
遅延器２１、逆フィルタ２２、加算器２３を通り、誤差
信号ｅとして適応制御器１９に与えられる。誤差信号ｅ
のレベルが定めれた値を越えると、スイッチ１５がオフ
制御され、同時に適応制御器１９が動作を開始する。な
お、遅延器１８および２１は逆フィルタ２２で生じる遅
れを補償するために設けられている。

【００３７】適応制御器１９は、遅延器１８を介して与
えられた入力信号Ｘと、加算器２３を介して与えられた
誤差信号ｅと、適応制御器１９に内蔵されているフィル
タ係数Ｇとの間で次の演算を行う。 　　　　Ｅ＝Ｌ・Ｍ−１・Ｘ・Ｄ−Ｘ・Ｄ・Ｇ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　…　（６） 　　なお、（６）　式において、Ｄは遅延器１８および
２１が持つ伝達関数であり、Ｘはセンサ１４の出力信号
Ｓに相当する値である。適応制御器１９は、（６）　式
のＥ、つまり誤差信号ｅが零になるように内部のフィル
タ係数Ｇを調整する、即ちフィルタ係数Ｇを収束する。 したがって、　　　　Ｇ＝（Ｌ・Ｍ−１・Ｄ）／Ｄ＝Ｌ
・Ｍ−１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…
　（７） なるフィルタ係数が算出される。

【００３８】次に、上述のようにして収束されたフィル
タ係数Ｇを用いて、能動制御により消音が行われる。こ
の場合、収束フィルタ係数Ｇが信号処理装置１６に転送
され、信号処理装置１６のフィルタ係数が転送された新
しいフィルタ係数に更新される。フィルタ係数の更新後
、スイッチ１５がオンされることによって、通常の能動
消音制御が行われる。即ち、信号処理装置１６は更新さ
れたフィルタ係数Ｇに対応する消音信号をスピーカ１７
に出力する。これにより、スピーカ１７は音源２から発
生する音とは逆相の音を発生し、消音が行われる。

【００３９】上記実施例によると、評価用マイク２０の
出力信号経路に、スピーカ１７から評価用マイク２０ま
での伝達関数Ｍの逆関数Ｍ−１を持つ逆フィルタ２２が
介在されているので、この逆フィルタ２２により評価用
マイク２０の出力信号に含まれている伝達関数Ｍの影響
分が補正される。したがって、適応制御系１３が処理、
即ちフィルタ係数Ｇの収束を実行するとき、伝達関数Ｍ
の影響を除去でき、本来の適応制御処理を実現できる。 この結果、伝達関数Ｌが変化したとき、この変化に対応
させて能動消音制御系１２のフィルタ係数を最適に修正
することでき、消音動作を良好に行わせることができる
。 （実施例２）

【００４０】次に図２は本発明の第２の実施例を示すも
ので、この図２には第２の実施例に係る適応形能動消音
装置１１ａ　が示されている。この図では、図１と同一
部分が同一符号で示されている。したがって、重複する
部分の詳しい説明は省略する。この実施例に係る適応形
能動消音装置１１ａ　が図１に示すものと異なる点は、
適応制御系１３ａ　構成にある。

【００４１】すなわち、この実施例では、センサ１４の
出力信号Ｓが補正用の順フィルタ２４を介して適応制御
器１９に入力され、また評価マイク２０の出力信号Ｒ′
は加算器２３に直接与えられている。順フィルタ２４は
、スピーカ１７から評価用マイク２０までの伝達関数Ｍ
（実際には計算に要する遅れに相当する伝達関数も含む
。）を持つように設定されている。このような構成であ
ると、適応制御器１９に入力される誤差信号ｅは、 Ｅ＝Ｘ・Ｌ−Ｘ・Ｍ・Ｇ　　　　　　　　　　　　　　
　　…　（８）となる。適応制御器１９は、誤差信号ｅ
が零となるように内部のフィルタ係数Ｇを収束する。し
たがって、Ｇ＝Ｌ／Ｍ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　…　（９）なるフィルタ係
数が算出されることになる。このようにして求められた
フィルタ係数は信号処理装置１６にセットされる。した
がって、この場合も適応制御系１３ａが処理、即ちフィ
ルタ係数の収束を実行するとき、伝達関数Ｍの影響を除
去でき、本来の適応制御処理を実現できることになる。 この場合には、逆フィルタＭ−１を求める必要がなく、
この逆フィルタＭ−１を求めるためのいわゆる因果性を
保つための遅れ要素を設ける必要がないので、構成の単
純化を図ることができる。 （実施例３）次に図３は本発明の第３の実施例に係るも
ので、特に電気冷蔵庫に適用される適応能動消音装置１
１ｂ　に示されている。

【００４２】上記実施例では、適応制御、即ちフィルタ
係数の収束と、能動制御、即ち能動消音とを交互に行っ
ているが、この実施例では、能動消音制御系１２が消音
動作を連続的に行っている状態のままで適応制御系１３
ｂ　によってフィルタ係数Ｇの収束が行われる。

【００４３】即ち、この実施例では、信号処理装置１６
に設定されているフィルタ係数Ｇに従って消音動作が行
われているとき、消音しきれない分を消音するために必
要なフィルタ係数Ｇ′が適応制御器１９で求められ、こ
の適応制御器１９で求められたフィルタ係数Ｇ′と信号
処理装置１６に現在設定されているフィルタ係数Ｇとを
加算して新たなフィルタ係数を求め、この新フィルタ係
数を信号処理装置１６に設定転送する補正用演算器２５
が、図２の実施例に示される適応制御器１９と信号処理
装置１６との間に設けられている。

【００４４】すなわち、信号処理装置１６に現在設定さ
れているフィルタ係数をＧ、適応制御器１９に設定され
ているフィルタ係数をＧ′とすると、適応制御器１９に
おける誤差信号ｅは、 　　　　Ｅ＝（Ｘ・Ｍ・Ｇ・＋Ｘ・Ｌ）−Ｘ・Ｍ・Ｇ′
　　　　　　　　　　　　…（１０） となる。適応制御器１９は誤差信号ｅが零となるように
フィルタ係数Ｇ′を収束する。従って、調整後に適応制
御器１９に設定されたフィルタ係数Ｇ′は、　　　　Ｇ
′＝Ｌ／Ｍ＋Ｇ＝Ｌ／Ｍ−（Ｌ／Ｍ）ｏｌｄ　　　　　
　　　　　　　　　　…（１１） となる。Ｇは信号処理装置１６に現在設定されているフ
ィルタ係数であり、Ｌ／Ｍは系の状態が変化したことに
よって新たに求められたフィルタ係数である。そして−
（Ｌ／Ｍ）ｏｌｄ　はＧと等価である。（１１）式で求
められたＧ′は、信号処理装置１６に設定されているフ
ィルタ係数Ｇに基づいて消音がなされているとき、その
能動消音制御系１２の状態変化等で生じた消音対象点で
の誤差分から求めたフィルタ係数の誤差分を示している
ことになる。 したがって、能動消音制御系の状態変化に対応させるに
は、信号処理装置１６に設定されているフィルタ係数Ｇ
は新たなフィルタ係数Ｇｎｅｗ 　　　　Ｇｎｅｗ　＝−Ｌ／Ｍ＝Ｇ−Ｇ′　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（１
２） に修正されればよいことになる。補正用係数演算器２５
は、（１２）式の演算を行ない、この新たなフィルタ係
数Ｇｎｅｗ　を信号処理装置１６にセットする役目を果
たしている。

【００４５】したがって、上記構成であると、能動消音
制御系１２で消音動作を実行させながら前回消音できな
かった成分を検知して、より消音効果が得られる方向へ
フィルタ係数を迅速に更新することができるので、能動
消音制御系の状態が変化した場合であっても良好な消音
が実現できる。次に、図３の実施例において、新しいフ
ィルタ係数Ｇｎｅｗ　を求めるために用いられ、順フィ
ルタ２４に設定される伝達関数Ｍを求める方法を説明す
る。

【００４６】第１のステップにおいて、図４に示される
ようにホワイトノイズ発生器３１からホワイトノイズ信
号がスピーカ１７および適応制御器１９に供給される。 これにより、マイク２０からはスピーカ１７から評価用
マイク２０までの伝達関数Ｍに応じた信号が出力され、
この信号が加算器２３を介して適応制御器１９に入力さ
れる。適応制御器１９はホワイトノイズ発生器３１から
入力されるホワイトノイズ信号と加算器２３からの誤差
信号ｅとから伝達関数Ｍを算出し、この伝達関数Ｍをフ
ィルタ係数として同定する。

【００４７】第２のステップにおいて、ホワイトノイズ
発生器３１がオフにされ、上記のようにして求められた
フィルタ係数（Ｍ）が適応制御器１９からデジタルフィ
ルタ２４に転送される。このとき、信号処理装置１６に
は、初期値としてフィルタ０が設定される。

【００４８】第３のステップにおいて、音源２が付勢さ
れ、信号Ｓがフィルタ２４および信号処理装置１６に入
力される。この信号Ｓは係数（Ｍ）に設定されたフィル
タ２４を介して適応制御器１９に入力される。信号制御
装置１６は信号Ｓにより伝達関数Ｇ（＝Ｌ／Ｍ）に設定
される。これに対して、適応制御器１９はフィルタ２４
からの入力信号を受けて演算を行い、誤差信号ｅが収束
したときに、そのときに得られたフィルタ係数Ｇ′＝（
Ｌ／Ｍ）が反転され、信号制御装置１６に転送される。 即ち、これは、信号処理装置１６にＧｎｅｗ　＝Ｇ−Ｇ
′が設定されることと等価になる。

【００４９】第４のステップにおいて、前記第３のステ
ップにより求められた係数を用いて、適応制御器１９が
適応動作を実行する。この時、適応制御器１９に同定さ
れる係数Ｇ′は次式のようになる。 Ｇ′＝Ｌ／Ｍ＋Ｇ＝Ｌ／Ｍ＋（−Ｌ／Ｍ）ｏｌｄこの式
は、信号処理装置１６に現在設定されている係数Ｇと真
のフィルタ係数Ｌ／Ｍとの誤差を求めることになる。

【００５０】第５のステップにおいて、補正用係数演算
器２５はＧｎｅｗ　＝（−Ｌ／Ｍ）＝Ｇ−Ｇ′を演算し
、新たなフィルタ係数Ｇを新たなフィルタ係数として信
号処理装置１６に転送する。以下、フィルタ係数が収束
するまでステップ４および５が繰り返される。 （実施例４）

【００５１】次に図５には、本発明の第４の実施例に係
る適応形能動消音装置１１ｃ　が示されている。この図
では図３と同一部分が同一符号で示されている。したが
って、重複する部分の詳しい説明は省略する。

【００５２】この実施例に係る適応形能動消音装置１１
ｃ　が図３に示すものと異なる点は、評価用マイク２０
の出力信号Ｒ′が直接に、適応制御器１９ａ　に誤差信
号として導入されていることにある。この実施例による
と、適応制御１９ａ　から適応フィルタ出力を外部へ送
出する必要がないので、適応制御器１９ａ　の構成を単
純化することができる。

【００５３】

【数５】

【００５４】図３までの実施例では、ｅは加算器２３に
よって求められているが、図５の実施例では、ｅを求め
る演算は空間的に求められる。即ち、能動スピーカ１７
からの音ａと音源２からの音ｂとからｅが求められる。 即ち、 ｅ＝ａ＋ｂ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　…（１５）能動制御では、このｅが０
になることが要求される式（１５）は、式（１４）にお
いて、ｅが０になることと等化となる。後は、式（１３
）におけるｅに式（１５）を代入することにより、ｅが
０となるための

【００５５】

【数６】 即ち消音に用いるフィルタ係数が求められる。

【００５６】尚、図１の実施例においても、適応制御器
１９と信号処理装置１６との間に補正用係数演算器２５
を設け、さらにスイッチ１５を無くすことによって図３
あるいは図５に示す実施例と同様の制御を実現すること
ができる。

【００５７】以上述べた実施例によれば、音源の連続運
転を許容した状態で、しかも誤差信号に含まれる伝達系
の影響分を考慮に入れた適応制御処理を行うことができ
るので、効果のある適応制御処理を実行でき、消音効果
を向上させることができる。 （実施例５）

【００５８】次に図６は、本発明の第５の実施例を示す
ものである。この実施例にも先の実施例と同様に適応形
能動消音装置１１１　を使ってダクト１０１　内に収容
されている音源１０２　から出た音がダクト１０１　の
開口部１０３　から外部へ漏れ出るのを防止している例
が示されている。

【００５９】適応形能動消音装置１１１　は、大きく分
けて、能動消音制御系１１２　と、この能動消音制御系
１１２　のフィルタ係数を適応的に更新する適応制御系
１１３　とで構成されている。

【００６０】能動消音制御系１１２　は、音源１０２　
が発生する音と相関の高い別の信号、たとえば音源１０
２　の振動を検出する加速度ピックアップ等からなるセ
ンサ１１４　と、このセンサ１１４　の出力信号Ｓを増
幅し、Ａ／Ｄ変換した後に所定のフィルタ係数Ｇによっ
てフィルタ処理するＦＩＲフィルタを有し、このＦＩＲ
フィルタを通った信号をＤ／Ａ変換して出力する信号処
理装置１１５　と、この信号処理装置１１５　の出力に
よって駆動されるスピーカ１１６　とで構成されている
。一方、適応制御系１１３　は、第１の適応制御系１２
１　と、第２の適応制御系１２２と、更新制御系１２３
　とで構成されている。

【００６１】第１の適応制御系１２１　は、スピーカ１
１６　と制御対象点に設けられた評価用マイク１２４　
との間の伝達関数Ｍに相当するフィルタ係数に設定され
てセンサ１１４　の出力信号Ｓを通過させる順フィルタ
１２５　と、この順フィルタ１２５　を通った出力信号
Ｓを入力する適応制御器１２６　と、評価用マイク１２
４　の出力信号Ｉおよび適応制御器１２６　のフィルタ
出力を加算し、この加算信号を誤差信号ｅ１　として適
応制御器１２６　に与える加算器１２７　で構成されて
いる。適応制御器１２６　は、誤差信号ｅ１　が最小と
なるように内蔵されたＦＩＲフィルタのフィルタ係数Ｇ
１　を調整する。すなわち、誤差信号ｅ１　は、Ｅ１　
＝（Ｓ・Ｇ・Ｍ＋Ｓ・Ｌ）−Ｓ・Ｍ・Ｇ１で表される。 Ｅ１　＝０より、Ｇ１　は、　　　　Ｇ１　＝（Ｓ・Ｇ
・Ｍ＋Ｓ・Ｌ）／Ｓ・Ｍ　　　　　　　　　　＝Ｇ＋Ｌ
／Ｍ 　　　　　　　　　　＝Ｇ−Ｇｎｅｗ　（Ｇｎｅｗ　＝
−Ｌ／Ｍ）　　　　　　　　　　　　　　　　…（１６
） に調整される。ここで、Ｌは音源１０２　から評価用マ
イク１２４　までの伝達関数に相当するフィルタ係数を
示している。（１６）式において、Ｇは信号処理装置１
１５　に現在設定されているフィルタ係数を示し、Ｇｎ
ｅｗ　は系の変化に伴なって信号処理装置１１５　に本
来設定されるべき新たなフィルタ係数を示している。

【００６２】したがって、適応制御器１２６　おいては
、信号処理装置１１５　に現在設定されているフィルタ
係数Ｇと信号処理装置１１５　に本来設定されるべき新
たなフィルタ係数Ｇｎｅｗ　との差のフィルタ係数Ｇ１
　が求められることになる。

【００６３】第２の適応制御系１２２　は、入力信号を
２倍に増幅して符号反転させる反転増幅器１２８　およ
び伝達関数Ｍに相当するフィルタ係数に設定された順フ
ィルタ１２９　および信号処理装置１１５　に現在設定
されているフィルタ係数Ｇと同じフィルタ係数に設定さ
れたフィルタ１３０　で構成されてセンサ１１４　の出
力信号Ｓを上記順に通す直列系統１３１　と、この直列
系統１３１　を通過したセンサ１１４　の出力信号Ｓと
評価用マイク１２４　の出力信号Ｉとを加算する加算器
１３２　と、伝達関数Ｍに相当するフィルタ係数に設定
されてセンサ１１４　の出力信号Ｓを通過させる順フィ
ルタ１３３　と、この順フィルタ１３３　を通過した出
力信号Ｓを入力信号として導入する適応制御器１３４　
と、加算器１３２　の出力と適応制御器１３４　のフィ
ルタ出力とを加算し、この加算信号を誤差信号ｅ２　と
して適応制御器１３４　に与える加算器１３５　とで構
成されている。適応制御器１３４　は、誤差信号ｅ２　
が最小となるように内蔵されたＦＩＲフィルタのフィル
タ係数Ｇ２　を調整する。すなわち、誤差信号ｅ２　は
、 　　　　Ｅ２　＝Ｓ・Ｇ・Ｍ＋Ｓ・Ｌ＋（−２）・Ｓ・
Ｍ・Ｇ−Ｓ・Ｍ・Ｇ２ で表される。Ｅ２　＝０より、Ｇ２　は、　　　　Ｇ２
　＝（−Ｓ・Ｇ・Ｍ＋Ｓ・Ｌ）／Ｓ・Ｍ　　　　　　　
　　　＝Ｌ／Ｍ−Ｇ 　　　　　　　　　　＝Ｇ＋Ｇｎｅｗ　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　…（１７）に調整される。（１７）式において
、Ｇは信号処理装置１１５　に現在設定されているフィ
ルタ係数を示し、Ｇｎｅｗ　は系の変化に伴なわせて信
号処理装置１１５　に本来設定されるべき新たなフィル
タ係数を示している。

【００６４】したがって、適応制御器１３４　おいて、
信号処理装置１１５　に現在設定されているフィルタ係
数Ｇと信号処理装置１１５　に本来設定されるべき新た
なフィルタ係数Ｇｎｅｗ　との和に（−１）を乗じたフ
ィルタ係数Ｇ２　が求められることになる。

【００６５】一方、更新制御系１２３　は、適応制御器
１３４　で求められたフィルタ係数と同じフィルタ係数
Ｇ２　に設定されたフィルタ１３６　と、適応制御器１
２６　で求められたフィルタ係数と同じフィルタ係数Ｇ
１　に設定されたフィルタ１３７　と、フィルタ１３６
　を通過した出力信号Ｓとフィルタ１３７　を通過した
出力信号Ｓとを加算する加算器１３８　と、出力信号Ｓ
を２倍に増幅する増幅器１３９　と、この反転増幅器１
３９　の出力信号を入力信号として導入する適応制御器
１４９　と、加算器１３８　の出力信号と適応制御器１
４９　のフィルタ出力とを加算し、この加算信号を誤差
信号ｅ３　として適応制御器１４９　に与える加算器１
５０　と、適応制御器１４９　で求められたフィルタ係
数Ｇ３　で信号処理装置１１５　のフィルタ係数を更新
するとともにフィルタ１３０　のフィルタ係数をＧ３　
に更新する係数転送器１５１　とで構成されている。な
お、適応制御器１３４　で求められたフィルタ係数Ｇ２
　および適応制御器１２６　で求められたフィルタ係数
Ｇ１　は、一定の時間間隔で図示しない係数転送器によ
ってフィルタ１３６　，１３７　に転送される。適応制
御器１４９　は、誤差信号ｅ３　が最小となるように内
蔵されたＦＩＲフィルタのフィルタ係数Ｇ３　を調整す
る。すなわち、誤差信号ｅ３　は、 　　　　Ｅ３　＝２・Ｓ・Ｇ３　＋（Ｓ・Ｇ１　＋Ｓ・
Ｇ２　）　　　　　　　　　　＝２・Ｓ・Ｇ３　＋Ｓ（
Ｇ−Ｇｎｅｗ　）＋Ｓ（−（Ｇ＋Ｇｎｅｗ　））　　　
　　　　　　　＝２・Ｓ・Ｇ３　−２・Ｓ・Ｇｎｅｗ　 で表される。Ｅ３　＝０より、Ｇ３　は、Ｇ３　＝Ｇｎ
ｅｗ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　…（１８）に調整される。このＧ３　は、つま
り新たなフィルタ係数Ｇｎｅｗ　が係数転送器１５１に
よってそのまま信号処理装置１１５　　およびフィルタ
１３０　に転送される。したがって、信号処理装置１１
５　のＦＩＲフィルタは、次に新たなフィルタ係数が転
送されてくるまでフィルタ係数Ｇｎｅｗ　を使って信号
を処理する。

【００６６】上記構成であると、スピーカ１１６　から
評価用マイク１２４　までの伝達関数Ｍを補償するため
の順フィルタ１２５　，１２９　，１３３　を設けてい
るので、能動消音制御を行いながら適応処理を実行した
ときに問題となる伝達関数Ｍの影響を除くことができ、
本来の適応制御を実現できる。また、（１８）式から判
るように、更新制御系１２３　に設けられた適応制御器
１４９　を使って、信号処理装置１１５　に新たに設定
すべきフィルタ係数Ｇ３　＝Ｇｎｅｗ　を直接求めるよ
うにしている。

【００６７】したがって、求められたフィルタ係数Ｇ３
　を信号処理装置１１５　に転送し、この信号処理装置
１１５　に新たなフィルタ係数Ｇ３　を転写すればよく
、新たなフィルタ係数Ｇ３　を求めるための複雑で、し
かもノイズの影響を受け易い計算処理を必要としない。 このため、系の変化に対応させて最適なフィルタ係数を
能動消音制御系１１２　に設定でき、良好な消音制御を
実現できる。

【００６８】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。上述した実施例では更新制御系１２３
　に適応制御器を組み込んでいるが、図７に示すように
、適応制御器１２６　で求められたフィルタ係数Ｇ１　
と適応制御器１３４　で求められたフィルタ係数Ｇ２　
とを加算し、これに−１／２のゲインを掛けて得た値を
新たなフィルタ係数Ｇｎｅｗ　として出力する更新制御
系１２３ａを用いてもよい。

【００６９】この場合には前記実施例と違って、新たな
フィルタ係数Ｇを直接的に求めることはできないが、加
算と言った簡単な手段で新たなフィルタ係数Ｇを求める
ことができるので、構成の簡単化に寄与できる。

【００７０】以上述べた実施例によれば、能動消音制御
を行ないながら、この能動消音制御に必要なフィルタ係
数を伝達系の影響を受けることなく、簡単かつ精度良く
求めることができるので、良好な消音効果を発揮させる
ことができる。 （実施例６）次に本発明に係る第６の実施例を示す。

【００７１】上記実施例において、図３の実施例による
と、適応制御器１９の他に、適応制御器１９により、求
められたフィルタ係数を信号処理装置１６に送るための
補正用係数演算器２５が必要である。また、フィルタ係
数を信号処理装置１６に転送するときには、適応制御器
１９のタップ数分の転送（例えばデジタルフィルタに１
２８　タップを使用していれば、１２８　回の転送）が
必要となる。この転送は消音動作と同時に実行できない
ために一度消音出力を停止させてからフィルタ係数が転
送される。このため、自動的に更新されたフィルタ係数
を信号処理装置１６に転送している間は消音動作が実行
できない。そこで、このようなことを改善した実施例が
図８に示されている。

【００７２】図８の実施例によると、適応制御装置２３
１　は、伝達関数補正回路２３３　と、適応制御演算回
路２３５　と、演算／記憶／出力回路２３７　と、同期
クロック発生回路２３９とにより構成される。適応制御
演算回路２３５　と演算／記憶／出力回路２３７　とは
共通のバス２６３　により結合されている。

【００７３】伝達関数補正回路２３３　は、インパルス
応答関数を設定されており、入力端子２４１　から入力
された入力信号Ｘをフィルタ処理、即ち入力信号Ｘをた
たみ込み積分（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｉｎｔｅｇｒ
ａｔｅ）し、たたみ込み積分結果を適応制御演算回路２
３５　に出力する。適応制御演算回路２３５　には、次
式（１９）のアルゴリズムが設定されている。

【００７４】

【数７】 式（１９）が設定された適応制御演算回路２３５　には
、この回路２３５　の出力信号と希望信号ｄとの誤差信
号ｅが入力される。

【００７５】演算／記憶／出力回路２３７　は、適応制
御回路２３５　からの出力（自動的に設定及び更新され
たフィルタ係数）が入力される共通のメモリ２５１　と
、演算回路２５３と、出力端子２５５　から出力信号を
出力する出力回路２５６　とにより構成され、これらは
共通バス２５９　によって結合される。

【００７６】共通メモリ２５１　には、適応制御演算回
路２３５　および出力回路２５７　に使用されるインパ
ルス応答関数が設定される。この場合、適応制御演算回
路２３５　に設定されるインパルス応答関数と出力信号
２５５　を求めるために入力信号をデジタルフィルタ処
理する出力回路２５７　に使用されるインパルス応答関
数とは共通化される。

【００７７】同期クロック発生回路２３９　は、適応制
御演算回路２３５、出力回路２５７　に同期クロックを
出力し、この同期クロックに従って求められたフィルタ
係数は出力回路２５７　でもそのまま同時に共通化して
使用される。このため、実時間で出力信号２５５　が求
められる。

【００７８】演算回路２５３　は、適応制御演算回路２
３５　により求められたインパルス応答関数を用いて以
前のインパルス応答関数との和や差を求めるなどの演算
を行い、適用する応用例に従って共通メモリの内容を処
理する。 この演算は適応制御と同時に実行できないために必然的
に若干のシステムの遅れが生じる。

【００７９】共通メモリ２５１　は、演算回路２５３　
および出力回路２５７　とそれぞれ共通バス２５９によ
り接続され、共通データとするインパルス応答関数を受
け渡している。 また、共通メモリ２５１　には、概略的には図９に示さ
れるようにフィルタ係数が記憶される。

【００８０】

【数８】

【００８１】同期クロック発生回路２３９　からの１ク
ロックに応じて演算回路２５３　は、例えば演算の時に
は、次式（２０）の演算を高速にするために演算をパラ
レルに実行して求めた係数を新たなフィルタ係数として
共通メモリ２５１　に設定する。 Ｗ１　″＝Ｗ１　″−Ｗ１　′ Ｗ２　″＝Ｗ２　″−Ｗ２　′ ・ ・ ・ ＷＮ　″＝ＷＮ　″−ＷＮ　′　　　　　　　　　　　
　　　　　…（２０）

【００８２】式（１９）より解る
ようにＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ　
）のアルゴリズムでは、Ｎ個のフィルタ係数を一度に更
新できるので、計算開始の第１のスタートパルスにおい
て式（１９）の演算をした時にＮ個の新しい係数Ｗｉ　
′すなわち、Ｗ１　′，Ｗ２　′，・・・，ＷＮ　′が
求められる。第２のスタートパルスにおいて式（２０）
の演算がパラレルに実行される。この場合、各変数は互
いに独立しているので、このパラレル演算には問題がな
い。 このパラレル演算の結果は共通メモリ２５１　のアドレ
スＷ１　″に記憶される。従って、以前のＷｉ　″は瞬
時に消去される。このＷｉ　″は出力専用フィルタの係
数であるので、出力値には、Ｗｉ　″のデジタルフィル
タ演算結果がそのまま反映される。従って、式（１９）
を演算するために使用されるフィルタ係数はＷｉ　″を
そのまま用いればよい。次に上記構成の適応制御装置に
よる適応制御方法を説明する。

【００８３】入力信号ｘが入力されると、出力信号ｙに
より適応制御すべき機器（図示せず）と適応制御評価点
（図示せず）との間の伝達関数と入力信号ｘに関与する
伝達関数との誤差分を補正するための伝達関数補正回路
２３３　を入力信号ｘが通過し、その後、この入力信号
ｘと希望信号との誤差信号２４５　が加算器２４９　よ
って求められる。適応制御演算回路２３５　は、誤差信
号２４５　が零となるようにフィルタ係数を自動的に設
定および更新する。自動的に設定及び更新されたフィル
タ係数は共通メモリ２５１　に記憶される。共通メモリ
２５１　に順次記憶されたフィルタ係数は、演算回路２
５３　に送り込まれ、この演算回路２５３　により最新
のフィルタ係数と以前のフィルタ係数との和および差等
が求められる。この演算結果は再び共通メモリ２５１　
に記憶される。記憶されたフィルタ係数を用いて出力回
路２５７　は入力信号ｘをデジタルフィルタ処理し、フ
ィルタ処理信号を出力信号ｙとして出力する。このとき
、同期クロック発生回路２３９　からの同期クロックは
、適応制御演算回路２３５　と出力回路２５７　との同
期をとる。

【００８４】上記のような実施例によると、適応制御装
置が一体回路（基板上に回路素子を一体的に組み込みあ
るいはＩＣとして１チップ）で構成できる。従って、適
応制御装置が小型化でき、共通メモリ２５１　を使用し
て一度にフィルタ係数を更新することができる。故に、
適応制御システムの変化に対しても敏速に対応できる。 （実施例７）次に本発明に係る第７実施例を示す。

【００８５】上記実施例では、共通メモリ２５１　を設
置して同期クロック発生回路２３９　からの同期クロッ
クに従い、フィルタ係数を全部同時に更新させていたが
、適応機器によっては、フィルタ係数の変化が望ましく
ない場合が生じる。

【００８６】例えば、音響系の適応制御装置が音で出力
すると、音響系の急激な変化により、フィルタ係数が急
激に変化し、その変化点でパルス状の音が発生すること
がある。

【００８７】そこで、フィルタ係数の更新を、サンプリ
ングクロックに同期させて、１点もしくは数点ずつ単位
タップに分けて実行させるようにする。当然、フィルタ
係数がＮタップあれば、インパルス応答関数の全点の転
送に、Ｎ×サンプリングクロック時間に相当する時間を
要するが、１点もしくは単位タップ毎にフィルタ係数を
更新するので、出力回路２５７　からの出力の急激な変
化がなくなる。

【００８８】図１０に示すように、サンプリングクロッ
ク２６５　は、入出力に使用される。適応動作２６７　
は指定時間後に適応制御装置の動作を停止させる。その
とき、共通メモリ２５１　には、適応制御演算回路２３
５　によって求められたフィルタ係数が蓄えられている
。これらフィルタ係数の和や差を求める演算回路２５３
　はフィルタ係数の演算を、サンプリングクロック以後
に１タップもしくは数タップ分実行する。

【００８９】図１０から明らかなように、フィルタ係数
の演算２６９　とフィルタ係数の転送２７１はサンプリ
ングクロック２６５　間に終了するように動作タイミン
グが設定されている。これは適応制御演算回路２３５の
演算結果の出力中に転送動作が起こらないようにするた
めである。

【００９０】図１０のタイミングチャートを用いれば、
必ずしも図９の構成のように一体構成で共通メモリを形
成する必要がなく、各回路素子を単独で用い、それら回
路素子を選択的に結合してもよい。

【００９１】上述した実施例によると、適応制御装置の
誤差信号の補正が必要となっても、適応制御と補正とを
実行する一体回路を構成することができ、かつ共通メモ
リ２５１　を同期のとれた状態でパラレル処理ができる
ので、高速演算が可能となる。また、各回路は一体にま
とめることができるので、装置が小型化できる。特に、
フィルタ係数の誤差を求めて、それより真の係数を求め
る誤差適応制御法を使用するときに係数を求める回路が
専用化されているので、制御プログラムが簡単化できる
。

【００９２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、高
性能で小型の適応制御装置および誤差信号に含まれてい
る伝達関数の影響分を除去した状態で適応処理が行え、
もって良好な消音制御を実行できる適応形能動消音装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　　　本発明の適応形能動消音装置の第１実
施例を示すブロック構成図。

【図２】　　　　本発明の適応形能動消音装置の第２実
施例を示すブロック構成図。

【図３】　　　　本発明の適応形能動消音装置の第３実
施例を示すブロック構成図。

【図４】　　　　図３の第３実施例のフィルタに設定さ
れるフィルタ係数を求めるための回路図。

【図５】　　　　本発明の適応形能動消音装置の第４実
施例を示すブロック構成図。

【図６】　　　　本発明の適応形能動消音装置の第５実
施例を示すブロック構成図。

【図７】　　　　本発明の適応形能動消音装置の第６実
施例を示すブロック構成図。

【図８】　　　　本発明の第７実施例に係り、適応制御
装置を示すブロック構成図。

【図９】　　　　図８に示される共通メモリに記憶され
るフィルタ係数のテーブルを示す図。

【図１０】　　本発明の適応制御装置の適応演算回路に
よるフィルタ係数の演算および転送のタイミングを示す
タイミングチャート図。

【図１１】　　従来の適応形能動消音装置のブロック構
成図。

【図１２】　　図１１の等価回路図。

【符号の説明】

１　　　　ダクト ２　　　　音源 ３　　　　開口部 １１　　適応形能動消音装置 １１ａ適応形能動消音装置 １１ｂ適応形能動消音装置 １１ｃ適応形能動消音装置 １２　　能動消音系 １３　　適応制御系 １３ａ適応制御系 １３ｂ適応制御系 １３ｃ適応制御系 １４　　センサ １５　　スイッチ １６　　信号処理装置 １７　　スピーカ １８　　遅延器 １９　　適応制御器 １９ａ適応制御器 ２０　　評価用マイク ２１　　遅延器 ２２　　逆フィルタ ２３　　加算器 ２４　　順フィルタ ２５　　補正用係数演算器

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音源から出た音を第１のセンサ手段で検出
   し、この第１のセンサ手段の出力信号を所定のフィルタ
   係数を有するフィルタ処理手段に供給して得られたフィ
   ルタ処理信号で発音手段を動作させ、この発音手段から
   出た音によって制御対象点における音源音を能動的に打
   消す能動消音制御系と、前記制御対象点に設けられ、こ
   の制御対象点における音を検出して検出信号を出力する
   第２のセンサ手段および前記第１のセンサ手段の出力信
   号を入力し、前記能動消音制御系が対象としている系の
   状態に対応させて前記フィルタ係数を適応的に更新する
   適応制御系と、から構成される適応形能動消音装置にお
   いて、前記適応制御系は、適応処理時に前記能動消音制
   御系を停止させる手段と、前記発音手段から前記第２の
   センサ手段までの空間系の遅れおよび計算処理に要する
   遅れに相当する伝達関数によって前記第１のセンサ手段
   または前記第２のセンサ手段の出力信号を補正する補正
   系と、を備えてなることを特徴とする適応形能動消音装
   置。
2. 【請求項２】音源から出た音を第１のセンサ手段で検出
   し、この第１のセンサ手段の出力信号を所定のフィルタ
   係数を有するフィルタ処理手段に供給して得られたフィ
   ルタ処理信号で発音手段を動作させ、この発音手段から
   出た音によって制御対象点における音源音を能動的に打
   消す能動消音制御系と、前記制御対象点に設けられ、こ
   の制御対象点における音を検出して検出信号を出力する
   第２のセンサ手段および前記第１のセンサ手段の出力信
   号を入力し、前記能動消音制御系が対象としている系の
   状態に対応させて前記フィルタ係数を適応的に更新する
   適応制御系と、から構成される適応形能動消音装置にお
   いて、前記適応制御系は、前記発音手段から前記第２の
   センサ手段までの空間系の遅れおよび計算処理に要する
   遅れに相当する伝達関数によって前記第１のセンサ手段
   または前記第２のセンサ手段の出力信号を補正する補正
   系と、この補正系を通った前記第１のセンサ手段の出力
   信号および前記第２のセンサ手段の出力信号を入力し、
   前記能動消音制御系が消音動作を実行している状況下に
   おいて前記第２のセンサ手段の出力信号を零にし得るフ
   ィルタ係数を誤差フィルタ係数として求める誤差係数算
   出手段と、この誤差係数算出手段によって求められた誤
   差フィルタ係数と前記能動消音制御系に現在セットされ
   ているフィルタ係数とから新たなるフィルタ係数を求め
   、前記能動消音制御系のフィルタ係数を上記新たなフィ
   ルタ係数に更新する更新制御手段と、を備えていること
   を特徴とする適応形能動消音装置。
3. 【請求項３】前記補正系は、前記伝達関数の逆関数を持
   ち、前記第２のセンサ手段の出力信号経路に設けられた
   逆フィルタで構成されていることを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載の適応形能動消音装置。
4. 【請求項４】前記補正系は、前記伝達関数を持ち、前記
   第１のセンサ手段の出力信号経路に設けられた順フィル
   タで構成されていることを特徴とする請求項１または請
   求項２に記載の適応形能動消音装置。
5. 【請求項５】音源から出た音を第１のセンサ手段で検出
   し、この第１のセンサ手段の出力信号を所定のフィルタ
   係数を有するフィルタ処理手段に供給して得られたフィ
   ルタ処理信号で発音手段を動作させ、この発音手段から
   出た音によって制御対象点における音源音を能動的に打
   消す能動消音制御系と、前記制御対象点に設けられ、こ
   の制御対象点における音を検出して検出信号を出力する
   第２のセンサ手段および前記第１のセンサ手段の出力信
   号を入力し、前記能動消音制御系が対象としている系の
   状態変化に対応させて前記フィルタ係数を適応的に更新
   する適応制御系と、から構成される適応形能動消音装置
   において、前記適応制御系は、前記第１のセンサ手段の
   出力信号と前記第２のセンサ手段と出力信号とを入力し
   、前記能動消音制御系が消音動作を実行している状況下
   で前記能動消音制御系に現在設定されているフィルタ係
   数と前記能動消音制御系に本来設定されるべき新たなフ
   ィルタ係数との差のフィルタ係数を求める第１の適応制
   御手段と、前記第１のセンサ手段の出力信号および前記
   第２のセンサ手段の出力信号を入力し、前記能動消音制
   御系が消音動作を実行している状況下で前記能動消音制
   御系に現在設定されているフィルタ係数と前記新たなフ
   ィルタ係数との和のフィルタ係数を求める第２の適応制
   御手段と、この第２の適応制御手段で求められた和のフ
   ィルタ係数と前記第１の適応制御手段で求められた差の
   フィルタ係数とを使って前記能動消音制御系のフィルタ
   係数を前記新たなフィルタ係数に更新する更新制御手段
   と、を備えていることを特徴とする適応形能動消音装置
   。
6. 【請求項６】前記第１の適応制御手段は、前記第１のセ
   ンサ手段の出力信号および前記第２のセンサ手段の出力
   信号を導入する第１の適応制御器と、前記発音手段から
   前記第２のセンサ手段までの伝達関数に相当するフィル
   タ係数に設定されて前記第１の適応制御器の前記第１の
   センサ手段の出力信号導入経路に設けられた順ファイル
   とを備えており、前記第２の適応制御手段は、入力信号
   を２倍に増幅する増幅器および前記発音手段から前記第
   ２のセンサ手段までの伝達関数に相当するフィルタ係数
   に設定された順フィルタおよび前記能動消音制御系に設
   定されたフィルタ係数と同じフィルタ係数に設定された
   フィルタで構成されて前記第１のセンサ手段の出力信号
   を上記順に通す直列系統と、この直列系統を通過した上
   記第１のセンサ手段の出力信号と前記第２のセンサ手段
   の出力信号とを加算する加算器と、前記第１のセンサ手
   段の出力信号と前記加算器の出力信号とを導入する第２
   の適応制御器と、前記発音手段から前記第２のセンサま
   での伝達関数に相当するフィルタ係数に設定されて前記
   第２の適応制御器の前記第１のセンサ手段の出力信号導
   入経路に設けられた順フィルタとを備えていることを特
   徴とする請求項５に記載の適応形能動消音装置。
7. 【請求項７】前記更新制御手段は、前記第１の適応制御
   手段で求められた前記差のフィルタ係数が設定されて前
   記第１のセンサ手段の出力信号を通す第１のフィルタと
   、前記第２の適応制御手段で求められた前記和のフィル
   タ係数が設定されて前記第１のセンサ手段の出力信号を
   通す第２のフィルタと、この第２のフィルタを通過した
   信号および前記第１のフィルタを通過した信号を加算す
   る加算器と、前記第１のセンサ手段の出力信号および前
   記加算器の出力信号を導入する第３の適応制御器と、こ
   の第３の適応制御器の前記第１のセンサ手段の出力信号
   導入経路に設けられて入力信号を２倍に増幅する増幅器
   と、前記第３の適応制御器で求められたフィルタ係数を
   前記新たなフィルタ係数として前記能動消音制御系に転
   送する手段とを備えてなることを特徴とする請求項５に
   記載の適応形能動消音装置。
8. 【請求項８】前記更新制御手段は、前記第１の適応制御
   手段で求められた前記差のフィルタ係数と前記第２の適
   応制御手段でもとめられた前記和のフィルタ係数とを加
   算する手段と、この手段によって求められたフィルタ係
   数を−１／２倍したフィルタ係数を前記新たなフィルタ
   係数として前記能動消音制御系に転送する手段とを備え
   てなることを特徴とする請求項５に記載の適応形能動消
   音装置。
9. 【請求項９】出力信号が希望信号となるようにフィルタ
   係数を設定し、更新する適応制御演算手段と、以前のフ
   ィルタ係数および設定および更新により得られる最新の
   フィルタ係数を記憶する記憶手段と、この記憶手段の最
   新のフィルタ係数と以前のフィルタ係数との和および差
   の一方を算出する演算手段と、この演算手段により得ら
   れた演算結果に応じて入力信号をデジタルフィルタ処理
   する出力手段と、前記記憶手段と前記適応制御演算手段
   、前記演算手段および前記出力手段との間で信号の伝送
   を行うために前記記憶手段と前記各々の手段とを結合す
   るバスラインと、前記適応制御演算手段と前記出力手段
   との動作タイミングを設定するクロック発生手段と、前
   記出力信号により適応制御すべき機器と適応制御評価点
   との間の伝達関数に相当するフィルタ係数を用いて入力
   信号をフィルタ処理する伝達関数補正手段と、から構成
   されることを特徴とする適応制御装置。
10. 【請求項１０】前記記憶手段は、前記以前のフィルタ係
    数を記憶する第１記憶手段と、前記設定および更新によ
    り得られる最新のフィルタ係数を記憶する第２記憶手段
    とから構成され、前記演算手段は、前記第１記憶手段と
    前記第２記憶手段との間でパラレル処理を実行するパラ
    レル演算処理手段を含むことを特徴とする請求項１１記
    載の適応制御種装置。
11. 【請求項１１】前記伝達関数補正手段と前記適応制御演
    算手段とから求められたフィルタ係数を用いて前記出力
    手段から出力する際に、前記適応制御演算手段の持つタ
    ップ数を単位タップに分けて、これらの単位タップ毎に
    前記クロック発生手段のクロックに同期させ、前記単位
    タップに従って前記フィルタ係数を出力することを特徴
    とする請求項１０記載の適応制御種装置。