JPH0844375A

JPH0844375A - 騒音消去装置及び騒音消去方法

Info

Publication number: JPH0844375A
Application number: JP6178075A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Tamura; 忠司田村; Kenichi Terai; 賢一寺井; Hiroyuki Hashimoto; 裕之橋本; Yasutoshi Nakama; 保利中間
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【構成】騒音源から発生される騒音を検出し、騒音検
出信号を出力する騒音検出器１１と、制御信号を制御音
として所定の領域に放射する制御スピーカ１３と、所定
領域における騒音と制御音との誤差信号を出力する誤差
検出器１４と、を有する。さらに、適応フィルタ部１２
を備え、騒音検出信号を処理して制御信号を出力する適
応フィルタ１０１と、騒音検出信号を所定の周波数特性
によってフィルタ処理して第１の処理信号を出力するＩ
ＩＲフィルタ１０２と、第１の処理信号と所定の伝達関
数との畳み込み処理を行い、第２の処理信号を出力する
演算器１０３と、第２の処理信号と誤差信号とを乗算
し、適応フィルタ１０１の係数を更新するための更新信
号を出力する乗算器１０４とを備えている。【効果】ＩＩＲフィルタと組み合わせる事により、タ
ップ長の短い演算器を用いて、小規模のハードウエア構
成により確実な騒音消去を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、騒音消去装置及び騒音
消去方法に関し、特に、制御音を発生することによって
騒音を打ち消す能動的騒音消去装置(active noise cont
rol system)及び能動的騒音消去方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】騒音と同じ周波数及び振幅を有し、位相
が１８０度ずれた音（制御音）をスピーカから発生する
ことによって、騒音を消去することができる。制御音が
発生される場所（通常は受聴位置）では、騒音と制御音
とが干渉し、制御音が騒音を打ち消すからである。この
ような騒音消去方法を能動的騒音制御と呼ぶ。能動的騒
音制御は、従来の騒音防止方法のように、騒音源（エン
ジン等）を吸音材で覆ったり、遮音材を用いて騒音を遮
断する必要がない。そのため、装置全体を軽量・小型化
できるという利点を有しており、注目されてきた。

【０００３】能動的騒音制御に於いて、騒音を有効に消
去するには、騒音に適応した制御音を精度よく生成しな
ければならない。能動的騒音制御を実用化するために
は、適切なアルゴリズムと高度な信号処理技術の発達を
待たねばならなかった。近年のディジタル信号処理技術
の発達に伴い、実用的な能動的騒音制御装置が提案され
ている。

【０００４】図１７は、従来の騒音消去装置７００によ
る騒音制御の一例を模式的に示している。以下、図面を
参照しながら、従来の騒音消去装置７００の構成及び装
置７００を用いた騒音消去方法について説明する。

【０００５】図１７は、騒音源７０１から騒音が発生し
ているときに、騒音消去装置７００のスピーカ７０４か
ら制御音を発生することによって、領域Ｐ（消音エリ
ア）において騒音を消去する場合を示している。

【０００６】騒音源７０１（特性Ｎ）からの騒音は、空
間上における伝達関数Ｇを介して領域Ｐに到達する。同
時に、騒音源７０１の騒音情報は、騒音消去装置７００
の騒音検出器７０２（伝達関数Ｍ）によって検出され
る。検出された騒音は、検出信号として適応フィルタ７
０３（伝達関数Ｈ）に与えられる。適応フィルタ７０３
は検出信号を適応処理して制御信号を生成する。制御信
号は、制御音として制御スピーカ７０４（伝達関数Ｓ）
より放射され、制御音は、スピーカ特性Ｓを含む制御伝
達特性（伝達関数Ｃ）を通して領域Ｐに到達する。

【０００７】領域Ｐに於いては、制御音と騒音とが合成
され、制御音が最適化されていれば、原理的には騒音は
消去される。しかし、実際には、それぞれの伝達特性の
時間的変動などにより、消去残りの誤差(residual erro
r)が存在する（式（１））。

【０００８】誤差音＝騒音＋制御音・・・・・（１）この消去残りは、誤差検出器（エラーマイク）７０５
（伝達関数Ｅ）によって検出され、誤差信号ｅとして乗
算器７０６に与えられる。誤差信号ｅは、各系の伝達特
性（伝達関数）を用いて、下記の式（２）によって表す
ことができる。

【０００９】ｅ＝（Ｎ＊Ｇ＋Ｎ＊Ｍ＊Ｈ＊Ｃ）＊Ｅ・・・・・（２）この誤差信号ｅが最小になるように、適応フィルタ７０
３の係数（即ち伝達関数Ｈ）が修正される。フィルタ係
数の修正は、乗算器７０６から与えられる係数更新ベク
トルΔＨによって行われる。乗算器７０６は、誤差信号
ｅと参照入力Ｘとに基づき、ＬＭＳ(Least Mean Squar
e)アルゴリズムを用いて係数更新ベクトルΔＨを計算す
る。

【００１０】ここで、参照入力Ｘとして、騒音検出器７
０２によって検出された騒音検出信号を直接用いるので
はなく、騒音検出信号を演算器７０７（フィルタ係数
ｉ．ｅ．伝達関数Ｃ’）を介して用いている。伝達関数
Ｃ’は、予め同定された制御系伝達関数Ｃを模擬して設
定される。即ち、伝達関数Ｃ’は、伝達関数Ｃと周波数
−振幅特性が同一で、位相が１８０度ずれた、逆伝達関
数となるように設定される。伝達関数演算器７０７の周
波数特性を図１８に、インパルス応答を図１９に示す。
演算器７０７を介した騒音検出信号を用いることによ
り、参照信号Ｘの位相が誤差信号ｅの位相と揃うため、
適応フィルタ７０３の係数の計算を正しく収束させるこ
とができる。

【００１１】適応フィルタ７０３の伝達関数は、式
（２）の左辺＝０とおくことにより、次式（３）によっ
て与えられる。

【００１２】Ｈ＝ −Ｇ／（Ｍ＊Ｃ）・・・・・（３）適応フィルタ７０３の係数更新を継続して行うことによ
り、各伝達関数の時間的変化に追従して伝達関数Ｈを更
新することができ、騒音消去効果を維持することができ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の騒音消去装置は、乗算器７０６の演算処理
量がかなり多いため、適応フィルタ７０３の係数を算出
するには大きなハードウエアが必要である。例えば、図
１９に示されるように、演算器７０７はタップ長１２８
のデジタルフィルタで構成されていれば特に問題は生じ
ないが、演算器７０７のタップ数が十分でないと、演算
器７０７によって伝達特性の低音域が再現できなくなる
ので、騒音が付加されたり発散するという問題が生じる
からである。このことは、吸音材や遮音材に比べて装置
のコストが高くなることにもつながる。

【００１４】また、制御スピーカ７０４から誤差検出器
７０５が離れて設置されている場合には、以下のような
問題が生じる。制御スピーカ７０４から誤差検出器７０
５への伝達関数Ｃを同定し、演算器７０７に逆伝達関数
Ｃ’を設定した後に、制御スピーカ７０４と誤差検出器
７０５との間に障害物が入ったり、環境が変化した場合
には、伝達特性は障害物の影響を受けてピークディップ
の多い特性となる。このような伝達特性の大きな変化に
は、適応フィルタ７０３の係数更新が追従できず、十分
な消音効果が得られなくなる。

【００１５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、規模の小さいハー
ドウエアを用いても、騒音の付加・発散等がなく、十分
な消音効果が得られる信頼性の高い騒音消去装置及び方
法を提供することにある。本発明のもう一つの目的は、
制御系の伝達特性に変化があった場合でも、十分に適応
することが可能であり、騒音の付加・発散等がない信頼
性の高い騒音消去装置及び方法を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の騒音消去装置
は、騒音源から発生される騒音を検出し、騒音検出信号
を出力する騒音検出器と、前記騒音検出信号に基づい
て、前記騒音を消去するための制御信号を出力する適応
フィルタ部と、前記制御信号を受け取り、制御音を所定
の領域に放射する制御スピーカと、前記所定領域におけ
る騒音と前記制御音との残差を検出し、誤差信号を出力
する誤差検出器とを備えており、前記適応フィルタ部
は、前記騒音検出信号を受け取り、前記騒音検出信号を
処理して制御信号を出力する適応フィルタと、前記騒音
検出信号を受け取り、所定の周波数特性によってフィル
タ処理して第１の処理信号を出力するＩＩＲフィルタ
と、前記第１の処理信号を受け取り、前記第１の処理信
号と所定の伝達関数との畳み込み処理を行い、第２の処
理信号を出力する演算器と、前記第２の処理信号と前記
誤差信号とを受け取り、前記第２の処理信号と前記誤差
信号とを乗算し、前記適応フィルタの係数を更新するた
めの更新信号を出力する乗算器とを備えており、前記所
定の周波数特性及び前記所定の伝達関数は、前記制御ス
ピーカから前記誤差検出器への制御伝達特性に基づいて
定められるものである。

【００１７】好ましくは、前記ＩＩＲフィルタの所定の
周波数特性は、第１の周波数領域において前記制御伝達
特性と実質的に一致していればよい。

【００１８】また好ましくは、前記演算器の所定の伝達
関数は、第２の周波数領域において前記制御伝達特性と
実質的に一致していればよい。

【００１９】さらに、前記第１の周波数領域は、前記制
御スピーカの最低共振周波数以下の領域であってもよ
く、前記第２の周波数領域は、前記制御スピーカの最低
共振周波数以上の領域であってもよい。

【００２０】また、本発明の騒音消去装置は、騒音源か
ら発生される騒音を検出し、騒音検出信号を出力する騒
音検出器と、前記騒音検出信号に基づいて、前記騒音を
消去するための制御信号を出力する適応フィルタ部と、
前記制御信号を受け取り、制御音を所定の領域に放射す
る制御スピーカと、前記所定領域における騒音と前記制
御音との残差を検出し、誤差信号を出力する誤差検出器
とを備え、更に、前記適応フィルタ部を制御するための
係数調整信号を出力するフィルタ制御回路を備えてお
り、前記適応フィルタ部は、前記騒音検出信号を受け取
り、前記騒音検出信号を処理して前記制御信号を出力す
る適応フィルタと、前記騒音検出信号を受け取り、前記
係数調整信号に基づいて定められる周波数特性によって
フィルタ処理を行い、第１の処理信号を出力する適応型
ＩＩＲフィルタと、前記第１の処理信号を受け取り、前
記制御スピーカから前記誤差検出器への制御伝達特性に
基づいて定められる所定の伝達関数と、前記第１の処理
信号との畳み込み処理を行い、第２の処理信号を出力す
る演算器と、前記第２の処理信号と前記誤差信号とを受
け取り、前記第２の処理信号と前記誤差信号とを乗算
し、前記適応フィルタの係数を更新するための更新信号
を出力する乗算器とを備えている。

【００２１】前記フィルタ制御回路は、前記制御信号と
前記誤差信号とを受け取り、前記制御伝達特性を計算す
る計算回路と、前記適応型ＩＩＲフィルタの前記周波数
特性と、計算された該制御伝達特性とを比較する特性比
較回路と、該特性比較回路の比較の結果に基づいて、前
記係数調整信号を出力し、該適応型ＩＩＲフィルタのフ
ィルタ係数を変更する係数変更回路とを有して構成する
ことができる。

【００２２】前記特性比較回路は、前記ＩＩＲフィルタ
の前記周波数特性のカットオフ周波数と、該周波数特性
を表す曲線の傾きとに基づいて比較を行なうことが好ま
しい。

【００２３】前記係数変更回路は、前記ＩＩＲフィルタ
の前記周波数特性のカットオフ周波数を所定の範囲に保
ち、該周波数特性を表す曲線の傾きを前記制御制御伝達
関数を表す曲線の傾きから所定の範囲に保つように、前
記フィルタ係数を制御することが好ましい。

【００２４】本発明の騒音消去方法は、制御音によって
騒音を消去する能動的騒音制御方法であり、騒音源から
発生される騒音を検出し、騒音検出信号を生成するステ
ップと、該騒音検出信号を所定のフィルタ係数を用いて
フィルタリング処理し、該騒音を消去するための制御信
号を生成する信号処理ステップと、該制御信号を制御音
として制御スピーカから所定の領域に放射するステップ
と、該所定領域における該騒音と該制御音との残差を検
出し、誤差信号を生成するステップと、を有しており、
該信号処理ステップは、該騒音検出信号を所定の周波数
特性によってフィルタリング処理し、第１の処理信号を
生成するステップと、該第１の処理信号と所定の伝達関
数との畳み込み処理を行い、第２の処理信号を生成する
ステップと、該第２の処理信号と該誤差信号とを乗算
し、該所定のフィルタ係数を更新するための更新信号を
生成するステップと、該更新信号によって定められるフ
ィルタ係数によって該騒音検出信号を処理し、制御信号
を生成するステップとを備え、該所定の周波数特性及び
該所定の伝達関数は、該制御スピーカから該所定の領域
への制御伝達特性に基づいて定められるものである。

【００２５】好ましくは、前記所定の周波数特性は、第
１の周波数領域において前記制御伝達特性と実質的に一
致するように設定される。

【００２６】また好ましくは、前記所定の伝達関数は、
第２の周波数領域において、前記制御伝達特性と実質的
に一致するように設定される。

【００２７】前記第１の周波数領域は、前記制御スピー
カの最低共振周波数以下の領域であることが好ましく、
前記第２の周波数領域は、前記制御スピーカの最低共振
周波数以上の領域であることが好ましい。

【００２８】また前記信号処理ステップは、更に、前記
制御信号と前記誤差信号とに基づいて、前記所定の周波
数特性を変更する制御ステップを備えていてもよい。

【００２９】前記制御ステップは、前記制御信号と前記
誤差信号とに基づいて、前記制御伝達特性を計算するス
テップと、前記所定の周波数特性と、計算された該制御
伝達特性とを比較するステップと、該比較するステップ
の結果に基づいて、該所定の周波数特性を制御するため
の特性調整信号を生成するステップと、該特性調整信号
に基づいて、該所定の周波数特性を変更するステップと
を有して構成することができる。

【００３０】前記比較ステップにおいては、前記周波数
特性のカットオフ周波数と、該周波数特性を表す曲線の
傾きとに基づいて比較が行われてもよい。

【００３１】また前記変更ステップにおいて、前記所定
の周波数特性が変更されることにより、前記周波数特性
のカットオフ周波数が所定の範囲に保たれ、該周波数特
性を表す曲線の傾きが前記制御制御伝達関数を表す曲線
の傾きから所定の範囲に保たれることが好ましい。

【００３２】

【作用】本発明の騒音消去装置及び方法においては、Ｉ
ＩＲフィルタの周波数特性及び演算器に設定される伝達
関数は、制御系の伝達特性に基づいて定められる。制御
系の伝達特性の低周波数領域はＩＩＲフィルタによって
実現（再現）され、高周波数領域は演算器によって実現
される。このように、ＩＩＲフィルタと演算器とを組み
合わせることにより、タップ長の短い演算器を用いて、
制御系伝達特性の逆特性を正確に実現する。従って、こ
の逆特性に従ってフィルタ係数が定められる適応フィル
タにより、正確な制御信号が生成される。

【００３３】また、ＩＩＲフィルタを適応型にて構成
し、制御系の伝達特性の変動に応じて、ＩＩＲフィルタ
の周波数特性（フィルタ係数）を制御することにより、
逆伝達特性は、制御系の伝達特性の変動に応じて補正さ
れるため、正確な制御信号が生成される。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の騒音消去装置および騒音消去
方法の実施例について、図面を参照しながら説明する。

【００３５】（実施例１）以下、図面を参照しながら、
本発明の第１の実施例による騒音消去装置、及び当該装
置を用いた騒音消去方法について説明する。

【００３６】騒音消去装置は、図１に示されるように、
騒音源１０の騒音情報を検出する騒音検出器１１と、検
出された騒音信号に基づいて騒音を制御するための制御
信号を生成する適応フィルタ部１２と、制御信号を制御
音として放射する制御スピーカ１３と、領域Ｐにおける
騒音の消去残りを検出する誤差検出器１４とを備えてい
る。適応フィルタ部１２は、適応フィルタ１０１と、適
応フィルタ１０１の係数を設定・更新するためのＩＩＲ
フィルタ１０２、演算器１０３、及び乗算器１０４を備
えている。

【００３７】騒音検出器１１は、騒音情報を騒音源から
直接電気信号として受け取る信号入力装置でもよく、騒
音を集音して検出するマイクロフォンであってもよい。
また、誤差検出器１４は、本実施例ではマイクロフォン
を用いているが、状況に応じて他のものを用いることも
できる。

【００３８】騒音源１０から騒音が発生しているとき、
制御スピーカ１３から制御音を発生することによって、
領域Ｐ（消音エリア）に於いては、制御音と騒音とが合
成される。このとき、制御音が最適化されていれば、原
理的には騒音は消去される。しかしながら、実際には、
それぞれの伝達特性の時間的変動などの要因により、領
域Ｐには、消去残りの誤差が存在する。この消去残り
は、誤差検出器１４によって検出され、誤差信号ｅとし
て乗算器１０４に与えられる。乗算器１０４は、誤差信
号ｅを小さくするように、適応フィルタ１０１のフィル
タ係数を更新する。誤差信号ｅは、各系の伝達特性（伝
達関数）を用いて、下記の式（４）によって表すことが
できる。

【００３９】ｅ＝（Ｎ＊Ｇ＋Ｎ＊Ｍ＊Ｈ＊Ｃ）＊Ｅ・・・・・（４）ここで、Ｎは騒音源１０の特性、Ｇは騒音源１０から領
域Ｐへの騒音系伝達関数、Ｍは騒音検出器１１の特性
（伝達関数）、Ｈは適応フィルタ１０１の伝達関数、Ｃ
は制御系の伝達関数（制御スピーカ１３の特性Ｓを含
む）、そしてＥは誤差検出器１４の特性（伝達関数）で
ある。なお、演算＊は畳み込みを示している。

【００４０】以下、騒音消去装置の適応フィルタ部１２
を更に詳しく説明する。騒音検出器１１によって検出さ
れた騒音源１０の騒音情報は、騒音検出信号として適応
フィルタ１０１及びＩＩＲフィルタ１０２に与えられ
る。適応フィルタ１０１は、乗算器１０４によって設定
されたフィルタ係数に応じて騒音検出信号を処理し、制
御信号を生成して制御スピーカ１３に与える。

【００４１】一方、騒音検出信号はＩＩＲフィルタ１０
２にも与えられる。ＩＩＲフィルタ１０２の構成例を図
２に示す。本実施例においては、バイクワッドの２段構
成のＩＩＲを用いている。４１、４２、４３、４４は遅
延器、４５、４６、４７、４８、４９は乗算器、５０は
加算器である。この場合に、ＩＩＲフィルタの演算量
は、ＦＩＲフィルタの十数タップ分の演算量と同等であ
る。ＩＩＲフィルタ１０２の周波数特性（伝達関数）
は、制御系の伝達特性（伝達関数Ｃ）と所定の周波数ｆ
0以下の領域において一致するように設定される。この
所定の周波数ｆ0は、制御スピーカ１３の最低共振周波
数であることが好ましい。図３は、制御スピーカ１３か
ら誤差検出器１４の伝達特性（制御系の伝達関数Ｃ）の
一例を示し、図４は、ＩＩＲフィルタ１０２の周波数特
性の一例を示している。図３及び図４からわかるよう
に、ＩＩＲフィルタ１０２の周波数特性は、１００Ｈｚ
以下の範囲において制御系伝達関数Ｃに実質的に一致し
ている。

【００４２】ＩＩＲフィルタ１０２によってフィルタリ
ング処理された信号は、演算器１０３に入力される。演
算器１０３はＦＩＲフィルタによって構成することがで
きる。演算器１０３を構成するＦＩＲフィルタの一例を
図５に示す。５１、５２、５３、５４、５５は遅延器、
５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２は乗算器、
６３は加算器である。図６は、演算器１０３の周波数特
性Ｃ”を示している。図３に示される制御系伝達関数の
周波数特性Ｃと比較すると、所定の周波数ｆ0（１００
Ｈｚ）以上の領域において、Ｃ”はＣと同様の周波数特
性を再現していることがわかる。

【００４３】図７に、演算器１０３のインパルス応答を
示す。図７から、演算器１０３に必要な周波数特性はタ
ップ数３２で実現されることがわかる。低周波数側の特
性はＩＩＲフィルタ１０２によって実現されるためであ
る。比較のために、図１７に示される従来の騒音消去装
置における演算器７０７のインパルス応答を示す図１９
をみると、演算器７０７は、必要な周波数特性を得るた
めには１２８タップを要している。

【００４４】このように、ＩＩＲフィルタ１０２の周波
数特性を上述のように設定し、ＩＩＲフィルタ１０２と
演算器１０３とを直列に接続したハイブリッド構成にす
ることにより、演算器１０３のタップ数を大幅に減少さ
せても、制御系の伝達特性の逆伝達特性を正確に実現で
きる。従って、正確な制御信号を生成でき、従来の演算
器７０７と同様の消音効果を得ることができる。尚、逆
伝達特性は、伝達特性と振幅周波数特性が等しく、位相
が１８０度ずれた特性で与えられるが、図４及び図６等
には、位相差は示されていない。

【００４５】演算器１０３の出力信号（参照信号Ｘ）
は、乗算器１０４に入力される。乗算器１０４は、参照
信号Ｘと誤差検出器１４から与えられる誤差信号ｅとを
乗算し、適応フィルタ１０１に係数更新信号（更新ベク
トルΔＨ）として入力する。係数更新のアルゴリズム
は、例えば、公知の学習同定法(normalized LMS algori
thm)等を用いることができる（例えば、「ディジタル信
号処理の応用（コロナ社,電機通信学会）」Ｐ．２１９
〜参照）。

【００４６】図８は、乗算器１０４におけるＬＭＳアル
ゴリズムを示すブロック図である。７１はプラントＧ、
７２〜８０は遅延器、８１〜８５は加算器、８６〜９２
は乗算器である。入力信号系列Ｘ_j（時刻ｊ）を係数Ｈ_j
の適応フィルタによって処理した信号が、入力信号系列
Ｘ_jがプラントＧ（伝達特性Ｇ）を通ってきた信号ｄ_jを
打ち消すように、誤差信号ｅ_jのパワーを最小にする更
新ベクトルΔＨを求める。評価関数としてｅ²を用いて
いる。評価関数ｅ²のフィルタ係数Ｈjに対する変化分
（微分係数）を求め、その変化分に負の比例定数をかけ
ることにより、評価関数ｅ²が常に小さくなる方向に、
再帰的に更新ベクトルΔＨを定義することができる（式
（５））。

【００４７】 ΔＨ＝ −μ’・（δｅ²／δＨ_j）＝ −２μ’・ｅ_j・（δ（ｅ_j−Ｘ_j ^t・Ｈ_j）／δＨ_j）＝ μ・ｅ_j・Ｘ_j ・・・・・（５）ここで、μ及びμ’は比例定数であり、δ／δは偏微分
を表している。Ｘ_jは、過去ｎサンプルの入力信号列ベ
クトル：Ｘ_j ＝（Ｘ_j, Ｘ_j-1,・・・・, Ｘ_j-n+1）・・・・・（６）Ｈ_jは、ｎタップのフィルタ係数を表すベクトル：Ｈ_j ＝（ｈ_j(1), ｈ_j(2), ・・・・, ｈ_j(n)）・・・・・（７）である。従って、時刻（ｊ＋１）に於ける適応フィルタ
の係数Ｈ_j+1は、次式（８）によって表される。

【００４８】Ｈ_j+1 ＝Ｈ_j ＋ ΔＨ＝Ｈ_j ＋ μ・ｅ_j・Ｘ_j ・・・・・（８）即ち、更新ベクトルΔｈは、入力信号系列Ｘ_jに、誤差
信号ｅ_jとμ（収束定数）とを掛け、各タップ毎に加算
することによって求められる。最終的に、誤差信号ｅと
共に更新ベクトルΔＨが０に近づき、Ｈは、プラントの
特性Ｇに近似した係数に収束する。

【００４９】以上の操作を、タップ数が１の場合につい
て示したものが図９である。評価関数は下に凸の２次関
数となる。時刻ｊの微分係数が正である場合には更新量
ΔＨは負となり、更新後の係数Ｈj+1に対する評価関数
ｅ_j+1 ²は、ｅ_j ²よりも減少する。微分係数が負である場
合には更新量ΔＨは正となるので、更新後の評価関数ｅ
_j+1 ²は、やはり減少する。

【００５０】以上のように構成された本実施例の騒音消
去装置による騒音消去の効果を図１０に示す。曲線９５
は騒音の周波数特性を示し、曲線９６は、ＩＩＲフィル
タ１０２と３２タップの演算器１０３を用いた本実施例
の装置による消音効果を示している。比較のために、Ｉ
ＩＲフィルタを有しない従来例の１２８タップの演算器
と３２タップの演算器とを用いた場合の消音効果を示し
ている（曲線９７及び９８）。

【００５１】図１０から明らかなように、本実施例によ
ればＩＩＲフィルタ１０２を付加することにより、３２
タップの演算器１０３によって、１２８タップの従来例
の演算器７０７とほぼ同等の消音効果が得られる。騒音
は最大２０〜２５ｄＢ低減できる。一方、従来例の演算
器７０７において３２タップのものを用いた場合には、
有効な消音効果が得られないだけでなく、低周波数領域
で雑音が付加されている。これは、タップ数が不足し、
低音域の伝達特性を再現できないためである。

【００５２】以上のように、本実施例によれば、演算器
１０３が十分なタップ長を有していなくても、ＩＩＲフ
ィルタ１０２の効果により低音域の伝達特性が補われる
ため、小規模なハードウエア構成で騒音の消音を有効に
行うことができる。

【００５３】（実施例２）以下、図面を参照しながら、
本発明の第２の実施例による騒音消去装置の構成、及び
当該装置を用いた騒音消去方法について説明する。

【００５４】騒音消去装置は、図１１に示されるよう
に、騒音源２０の騒音情報を検出する騒音検出器２１
と、検出された騒音信号に基づいて騒音を制御するため
の制御信号を生成する適応フィルタ部２２ａ及び２２ｂ
と、制御信号を制御音として放射する制御スピーカ２３
ａ及び２３ｂと、領域Ｐａ及びＰｂにおける騒音の消去
残りをそれぞれに検出する誤差検出器２４ａ及び２４ｂ
とを備えている。

【００５５】適応フィルタ部２２ａは、適応フィルタ２
０１ａと、適応フィルタ２０１ａの係数を設定・更新す
るためのＩＩＲフィルタ２０２ａ、演算器２０３ａ、及
び乗算器２０４ａとを備えている。同様に、適応フィル
タ部２２ｂは、適応フィルタ２０１ｂと、適応フィルタ
２０１ｂの係数を設定・更新するためのＩＩＲフィルタ
２０２ｂ、演算器２０３ｂ、及び乗算器２０４ｂとを備
えている。

【００５６】これらの各要素の構成は、（実施例１）で
説明したものと同様である。本実施例による騒音消去装
置は、（実施例１）で説明した、適応フィルタ部 − 制
御スピーカ − 誤差検出器のセットを複数系統備えてい
る。以下では、図１１に示すように２系統を備えた場合
について説明するが、本発明はこれに限られるものでは
なくさらに多くの複数系統を設けてもよい。騒音検出器
２１も、必要に応じて複数個設けることが可能である。

【００５７】以下、騒音消去装置の適応フィルタ部２２
ａ及び２２ｂを更に詳しく説明する。

【００５８】騒音検出器２１によって検出された騒音源
２０の騒音情報は、騒音検出信号として、フィルタ部２
２ａ及び２２ｂのそれぞれの適応フィルタ２０１及びａ
２０１ｂに与えられる。適応フィルタ２０１ａ及び２０
１ｂは、対応する乗算器２０４ａ及び２０４ｂによって
設定されたフィルタ係数に応じて騒音検出信号を処理
し、制御信号を生成して制御スピーカ２３ａ及び２３ｂ
に与える。

【００５９】一方、騒音検出信号はＩＩＲフィルタ２０
２ａ及び２０２ｂにも与えられる。ＩＩＲフィルタ２０
２ａの周波数特性（伝達関数）は、ＩＩＲフィルタ１０
２の場合と同様に、制御スピーカ２３ａから誤差検出器
２４ａの伝達特性（制御系の伝達関数Ｃ1）と所定の周
波数ｆ1以下の領域において実質的に一致するように設
定される。この所定の周波数ｆ1は、制御スピーカ２３
ａの最低共振周波数であることが好ましい。同様に、Ｉ
ＩＲフィルタ２０２ｂの周波数特性（伝達関数）は、制
御スピーカ２３ｂから誤差検出器２４ｂの伝達特性（制
御系の伝達関数Ｃ2）と所定の周波数ｆ2以下の領域にお
いて実質的に一致するように設定される。この所定の周
波数ｆ2は、制御スピーカ２３ｂの最低共振周波数であ
ることが好ましい。

【００６０】ＩＩＲフィルタ２０２ａによってフィルタ
リング処理された信号は、演算器２０３ａに入力され、
ＩＩＲフィルタ２０２ｂによってフィルタリング処理さ
れた信号は、演算器２０３ｂに入力される。演算器２０
３ａ及び２０３ｂはＦＩＲフィルタによって構成するこ
とができる。演算器２０３ａの周波数特性は、演算器１
０３の場合と同様に、所定の周波数ｆ1以上の領域にお
いて、制御系伝達関数Ｃ1の特性を再現するように設定
される。演算器２０３ｂについても同様に、所定の周波
数ｆ2以上の領域において、制御系伝達関数Ｃ2の特性を
再現するように設定される。

【００６１】演算器２０３ａ及び２０３ｂの出力信号
（参照信号Ｘa及びＸb）は、それぞれ乗算器２０４ａ及
び２０４ｂに入力される。乗算器２０４ａは、参照信号
Ｘaと誤差検出器２４ａから与えられる誤差信号ｅaとを
乗算し、適応フィルタ２０１ａに係数更新信号（更新ベ
クトルΔＨa）として入力する。同様に、乗算器２０４
ｂは、参照信号Ｘbと誤差検出器２４ｂから与えられる
誤差信号ｅbとを乗算し、適応フィルタ２０１ｂに係数
更新信号（更新ベクトルΔＨb）として入力する。係数
更新のアルゴリズムは、（実施例１）で説明した方法に
よって同様に行うことができる。

【００６２】上述のように、ＩＩＲフィルタ２０２ａ及
び２０２ｂの周波数特性を所定の周波数領域（低周波数
側）で制御系伝達関数Ｃの逆特性となるように設定し、
演算器２０３ａ及び２０３ｂをそれぞれ対応するＩＩＲ
フィルタに直列に接続したハイブリッド構成にすること
により、演算器２０３ａ及び２０３ｂのタップ数を大幅
に減少させても、大きな消音効果を得ることができる。
騒音消去装置による効果は、図１０に示した消音効果と
同等のものが得られる。

【００６３】本実施例は、複数個の制御スピーカ及び誤
差検出器を用いる、いわゆるマルチ制御を行っているの
で、より広い領域において、正確で効果的な騒音の制御
が可能である。

【００６４】マルチ制御を行う場合には、演算処理量及
び装置の規模が共に増大するため、演算器に十分なタッ
プ長を与えることができない場合が多い。従って、演算
器のタップ数を削減しても十分な消音効果が得られる本
発明は特に有用である。

【００６５】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について図面を参照しながら説明する。図１２は、本発
明の第３の実施例による騒音消去装置の構成を模式的に
示している。

【００６６】騒音消去装置は、図１２に示されるよう
に、騒音源３０の騒音情報を検出する騒音検出器３１
と、検出された騒音信号に基づいて騒音を制御するため
の制御信号を生成する適応フィルタ部３２と、制御信号
を制御音として放射する制御スピーカ３３と、領域Ｐに
おける騒音の消去残りを検出する誤差検出器３４、及び
フィルタ制御回路３５とを備えている。適応フィルタ部
３２は、適応フィルタ３０１、適応型ＩＩＲフィルタ３
０２、演算器３０３、及び乗算器３０４を備えている。
騒音検出器３１、制御スピーカ３３、及び誤差検出器３
４の構成は（実施例１）及び（実施例２）と同様であ
る。本実施例においては、フィルタ制御回路３５を備
え、ＩＩＲフィルタ３０２を適応型としたことにより、
制御系の伝達特性Ｃに大きな変化があった場合でも、十
分に対応することが可能となる。

【００６７】以下、本実施例の騒音消去装置の適応フィ
ルタ部３２及びフィルタ制御回路３５を更に詳しく説明
する。

【００６８】騒音検出器３１によって検出された騒音源
３０の騒音情報は、騒音検出信号として適応フィルタ３
０１及び適応型ＩＩＲフィルタ３０２に与えられる。

【００６９】適応フィルタ３０１は、乗算器３０４によ
って設定されたフィルタ係数に応じて騒音検出信号を処
理し、制御信号を生成して制御スピーカ３３に与える。
制御信号は、同時にフィルタ制御回路３５にも与られ
る。

【００７０】適応型ＩＩＲフィルタ３０２においては、
まず、その周波数特性（伝達関数Ｃ _I）が、制御スピー
カ３３から誤差検出器３４への制御系の伝達特性（伝達
関数Ｃ）に所定の周波数ｆ0以下の領域において一致す
るように設定される。伝達関数Ｃ_Iの位相は、制御系の
伝達関数Ｃから１８０度ずれるように設定される。所定
の周波数ｆ0は、制御スピーカ３３の最低共振周波数で
あることが好ましい。

【００７１】演算器３０３は、（実施例１）及び（実施
例２）と同様に、ＦＩＲフィルタによって構成すること
ができる。演算器３０３の周波数特性Ｃ_Fは、所定の周
波数ｆ0以上の領域において、制御系の伝達関数Ｃと同
様の周波数特性を実現するように設定され、位相は制御
系の伝達関数Ｃから１８０度ずれるように設定される。
演算器３０３の出力信号（参照信号Ｘ）は、乗算器３０
４に入力される。

【００７２】一方、騒音源３０から発生される騒音は、
制御スピーカ３３から放射される制御音によって、領域
Ｐ（消音エリア）に於いて打ち消される。消去残りの誤
差は、誤差検出器３４によって検出され、誤差信号ｅと
して乗算器３０４及びフィルタ制御回路３５に与えられ
る。

【００７３】乗算器３０４は、参照信号Ｘと誤差検出器
３４から与えられる誤差信号ｅとを乗算し、適応フィル
タ３０１に係数更新信号（更新ベクトルΔＨ）として入
力する。適応フィルタ３０１のフィルタ係数は、誤差信
号ｅを小さくするように更新される。乗算器３０４にお
ける係数更新のアルゴリズムは、（実施例１）で説明し
たのと同様であり、説明を省略する。

【００７４】フィルタ制御回路３５は、図１３に示すよ
うに、制御信号と誤差信号ｅとを受け取り、制御系の伝
達関数Ｃをリアルタイムで計算する特性計算回路３５１
と、特性計算回路３５１の計算結果と、適応型ＩＩＲフ
ィルタ３０２のフィルタ係数（伝達関数Ｃ_I）とを比較
し、その差を測定する特性比較回路３５２と、この測定
結果に基づいて適応型ＩＩＲフィルタ３０２の係数を変
更する係数変更回路３５３とを有している。

【００７５】特性計算回路３５１は、公知の技術によ
り、フーリエ変換器（あるいはＺ変換器）及び加算器な
どを用いて構成することができる。

【００７６】特性比較回路３５２は、制御系の伝達関数
Ｃと、適応型ＩＩＲフィルタ３０２によって実現される
特性（以下、フィルタ特性Ｃ_Iという）とを比較する。
図１４に、周波数特性の比較の方法を示す。

【００７７】特性比較回路３５２は、まず、フィルタ特
性Ｃ_Iのカットオフ周波数ｆ_Iを調べ、カットオフ周波数
ｆ_Iが制御系のカットオフ周波数（好ましくは上述の
ｆ₀）の±３０％の範囲内にあるかどうかを判定する。
判定の結果は係数変更回路３５３に与えられる。係数変
更回路３５３は、カットオフ周波数ｆ_Iがこの範囲内で
実現されるように適応型ＩＩＲフィルタ３０２の係数を
制御する。次に、特性比較回路３５２は、カットオフ周
波数ｆ_I以下でのフィルタ特性の傾きを調べる。フィル
タ特性の傾きが、制御系伝達特性Ｃの傾きの平均値から
所定の範囲内にあるかどうかを判定し、所定の値以上ず
れた場合には、係数変更回路３５３によってＩＩＲフィ
ルタ３０２のフィルタ特性を変更する。例えば、フィル
タ特性の傾きが、制御系伝達特性の傾きの平均値から、
常に±１０ｄＢ以内の範囲内にあるように制御すること
ができる。カットオフ周波数ｆ_Iより高い周波数領域で
のオフセットは、考慮する必要がない。この周波数領域
の特性は、演算器３０３の特性Ｃ_Fによって補償される
からである。以上の制御は、通常のマイコン技術によっ
て実現できる。

【００７８】本実施例の騒音消去装置によれば、適応型
ＩＩＲフィルタの特性を一担設定した後に、制御スピー
カ３３と誤差検出器３４と間に障害物が入り、制御伝達
特性Ｃが大きく変動したような場合にも、フィルタ制御
回路３５によって制御伝達特性の変動に対応できる。ま
た、制御スピーカ３３の特性の経時変化等に基づく制御
伝達特性の変動にも容易に対応できる。従って、乗算器
３０４による適応フィルタ３０１のフィルタ係数Ｈの設
定（更新ベクトルΔＨの入力）に誤差が少なくなり、様
々な環境下で領域Ｐにおける消音を正確に行うことがで
きる。

【００７９】なお、以上の説明においては、制御スピー
カ − 誤差検出器は一系統としたが、本実施例の騒音消
去装置はこれに限られるものではなく、（実施例２）で
示したように、制御スピーカ − 誤差検出器を複数系統
備えていてもよく、同様の効果が得られる。

【００８０】（実施例４）（実施例４）においては、本
発明の騒音消去装置の、より具体的・実際的な応用例を
示す。

【００８１】図１６は、列車などの座席（２人用）にお
けるオーディオ伝送システムの応用例を示す図である。
各座席シートのヘッドレストには、それぞれ左右のスピ
ーカが埋め込まれている。自席の１対のスピーカから再
生される音は、本来受聴すべき音である。それ以外の、
隣接席のスピーカから再生される音（漏れ音）及び列車
の振動音などは全て騒音となる。本実施例においては、
騒音制御は全て２チャネルで行われる。

【００８２】図１５（ａ）は、２チャネルの騒音制御装
置４０１（以下、ユニット４０１と呼ぶ）を示してい
る。適応フィルタはＨ_LL、ＩＩＲフィルタはＩ_LL及びＩ
_LR、演算器はＣ_LL’及びＣ_LR’、乗算器はＬＭＳ1及び
ＬＭＳ2で表している。添え字の“ＬＲ”は、左の座席
の右スピーカを意味している。他の“ＬＬ”等も同様で
ある。個々の要素は上述の実施例で説明したものと同様
であるので、説明は省略する。以下、このユニット４０
１は、簡単のため図１５（ｂ）に示すように略記する。

【００８３】図１６は、本システムを示すブロック図で
ある。なお、同図において、４１は騒音検出器、４３ａ
〜４３ｄは制御スピーカ、４４ａ、４４ｂは誤差検出
器、４０１〜４０５はユニット、４０６、４０７は加算
器、４０８は座席、４０９、４１０は座席に座っている
人間である。隣接席からの漏れ音は、４系統の伝達関数
Ｇ_LL、Ｇ_LR、Ｇ_RL、及びＧ_RRを経て自席（に座っている
人の両耳）に到達する。隣接席のオーディオ入力は、そ
れぞれ、対応するユニット４０１〜４０４によって処理
される。例えば、隣接席の左チャネル入力は、ユニット
４０１（適応フィルタＨ_LL）及びユニット４０２（適応
フィルタＨ_LR）に与えられて制御信号が生成される。右
チャネル入力は、ユニット４０３（適応フィルタＨ_RL）
及びユニット４０４（適応フィルタＨ_RR）に与えられて
制御信号が生成される。これらの制御信号は、自席のオ
ーディオ信号と加算され、それぞれ自席のスピーカから
制御音として再生される。これらの制御音は、制御系伝
達関数Ｃ_LL、Ｃ_LR、Ｃ_RL、及びＣ_RRを経て両耳に到達
し、臨席からの漏れ音を減少させる。

【００８４】自席のヘッドレストには誤差検出器（マイ
クロフォン）４４ａ、４４ｂが設置されており、漏れ音
と制御音との誤差を消し残り誤差として検出する。この
消し残り誤差が小さくなるように、適応フィルタＨ_LL、
Ｈ_LR、Ｈ_RL、及びＨ_RRの係数が更新される。例えば、隣
接席の左スピーカ４３ｃから自席の左耳エリアに到達す
る漏れ音に対する制御信号の生成には、適応フィルタＨ
_LL及びＨ_LRが関わっている。制御系伝達関数Ｃ_LLを介し
て騒音制御を行う適応フィルタＨ_LLの係数は、ＬＭＳ1
によって更新される。ＬＭＳ1は、左耳エリアの誤差信
号ｅ_Lと、予め同定されたＩ_LL及びＣ_LL’によってフィ
ルタリングされた隣接席の左チャネル入力信号（参照信
号）とに基づいて、係数更新を行う。同様に、制御系伝
達関数Ｃ_RLを介して騒音制御を行う適応フィルタＨ_LRの
係数は、ＬＭＳ3によって更新される。ＬＭＳ3は、右耳
エリアの誤差信号ｅ_Rと、予め同定されたＩ_RL及び
Ｃ_RL’によってフィルタリングされた隣接席の左チャネ
ル入力信号（参照信号）とに基づいて、係数更新を行
う。

【００８５】座席シート４０８の下には騒音検出器４１
が設置されており、これにより様々な騒音を検出する。
この騒音検出信号は、ユニット４０５によって同様に処
理され、制御信号が生成される。制御信号は、自席のオ
ーディオ信号に重ね合わされて自席のスピーカから再生
される。ユニット４０５も、本来２系統必要であるが、
両耳への騒音伝達関数Ｇ_Nは、低周波でほぼ等しいた
め、１系統で処理している。

【００８６】本実施例のように処理系統が多くなればな
るほど、演算器の規模を小さくし、なおかつ十分に大き
な消音効果を得ることが重要になる。

【００８７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の騒音消去装置及び騒音消去方法によれば、規模の小さ
いハードウエア構成でも、騒音の付加・発散等がなく、
十分な消音効果が得られる信頼性の高い騒音消去を行う
ことが可能となる。更に、制御系の伝達特性に変化があ
った場合にも、十分に対応することが可能であり、騒音
の付加・発散等がない信頼性の高い騒音消去が可能であ
る。

【００８８】また、本発明の騒音消去装置及び騒音消去
方法によれば、ＩＩＲフィルタと演算器とを直列に接続
したハイブリッド構成とすることにより、ＩＩＲフィル
タの効果により低音域の伝達特性が補われるため、演算
器のタップ数を大幅に減少させても、従来例と同様の消
音効果を得ることができる。

【００８９】また、複数系統の制御スピーカ及び誤差検
出器を用いるマルチ制御を行うことにより、より広い領
域において、正確で効果的な騒音の制御が可能である。
マルチ制御を行う場合には、演算処理量及び装置の規模
が共に増大するため、演算器に十分なタップ長を与える
ことができない場合が多いので、演算器のタップ数を削
減しても十分な消音効果が得られる本発明は特に有用で
ある。

【００９０】さらに、本発明の騒音消去装置及び騒音消
去方法によれば、適応型ＩＩＲフィルタの特性を一担設
定した後に、制御スピーカと誤差検出器と間に障害物が
入り、制御系の伝達特性が大きく変動したような場合に
も、フィルタ制御手段によって制御伝達特性の変動に対
応できる。また、制御スピーカの特性の経時変化等に基
づく制御伝達特性の変動にも容易に対応できる。従っ
て、様々な環境下において騒音制御を正確に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における騒音消去装置を
示すブロック図

【図２】本発明に係るＩＩＲフィルタの一例を示すブロ
ック図

【図３】本発明の第１の実施例における制御系伝達関数
の周波数特性図

【図４】本発明の第１の実施例におけるＩＩＲフィルタ
の周波数特性図

【図５】本発明に係るＦＩＲフィルタの一例を示すブロ
ック図

【図６】本発明の第１の実施例に係る演算器の周波数特
性図

【図７】本発明の第１の実施例に係る演算器のインパル
ス応答を示す図

【図８】本発明に係る乗算器におけるＬＭＳアルゴリズ
ムを示すブロック図

【図９】本発明に係る適応フィルタの係数の更新を説明
するための図

【図１０】本発明の第１の実施例における騒音消去装置
による消音効果を示す図

【図１１】本発明の第２の実施例における騒音消去装置
を示すブロック図

【図１２】本発明の第３の実施例における騒音消去装置
を示すブロック図

【図１３】本発明の第３の実施例に係るフィルタ制御回
路の構成を示すブロック図

【図１４】フィルタ制御手段における周波数特性の比較
結果を示す図

【図１５】（ａ）は第４の実施例における騒音消去装置
を示すブロック図（ｂ）は同図（ａ）を略記した図

【図１６】本発明の第４の実施例における騒音消去装置
の応用例を示すブロック図

【図１７】従来の騒音消去装置を示すブロック図

【図１８】従来の騒音消去装置における演算器の周波数
特性図

【図１９】従来の騒音消去装置における演算器のインパ
ルス応答を示す図

【符号の説明】

１１騒音検出器１２適応フィルタ部１３制御スピーカ１４誤差検出器１０１適応フィルタ１０２ＩＩＲフィルタ１０３演算器１０４乗算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中間保利大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】騒音源から発生される騒音を検出し騒音検
出信号を出力する騒音検出器と、前記騒音検出信号に基
づいて前記騒音を消去するための制御信号を出力する適
応フィルタ部と、前記制御信号を受け取り、制御音を所
定の領域に放射する制御スピーカと、前記所定領域にお
ける騒音と前記制御音との残差を検出し、誤差信号を出
力する誤差検出器とを備えた騒音消去装置であって、前
記適応フィルタ部は、前記騒音検出信号を受け取り、前記騒音検出信号を処理
して前記制御信号を出力する適応フィルタと、前記騒音
検出信号を受け取り、所定の周波数特性によってフィル
タ処理して第１の処理信号を出力するＩＩＲフィルタ手
段と、前記第１の処理信号を受け取り、前記第１の処理
信号と所定の伝達関数との畳み込み処理を行い、第２の
処理信号を出力する演算手段と、前記第２の処理信号と
前記誤差信号とを受け取り、前記第２の処理信号と前記
誤差信号とを乗算し、前記適応フィルタの係数を更新す
るための更新信号を、前記適応フィルタに出力する乗算
手段とを備えており、前記所定の周波数特性及び前記所定の伝達関数は、前記
制御スピーカから前記誤差検出器への制御伝達特性に基
づいて定められることを特徴とする騒音消去装置。
【請求項２】前記ＩＩＲフィルタの所定の周波数特性
は、第１の周波数領域において前記制御伝達特性と実質
的に一致している請求項１記載の騒音消去装置。
【請求項３】前記演算器の所定の伝達関数は、第２の周
波数領域において前記制御伝達特性と実質的に一致して
いる請求項１記載の騒音消去装置。
【請求項４】前記第１の周波数領域は前記制御スピーカ
の最低共振周波数以下の領域である請求項２記載の騒音
消去装置。
【請求項５】前記第２の周波数領域は前記制御スピーカ
の最低共振周波数以上の領域である請求項３記載の騒音
消去装置。
【請求項６】騒音源から発生される騒音を検出し、騒音
検出信号を出力する騒音検出器と、前記騒音検出信号に
基づいて、前記騒音を消去するための制御信号を出力す
る適応フィルタ部と、前記制御信号を受け取り、制御音
を所定の領域に放射する制御スピーカと、前記所定領域
における騒音と前記制御音との残差を検出し、誤差信号
を出力する誤差検出器とを備えた騒音消去装置であっ
て、前記適応フィルタ部を制御するための係数調整信号を出
力するフィルタ制御手段を更に備えており、前記適応フ
ィルタ部は、前記騒音検出信号を受け取り、前記騒音検出信号を処理
して前記制御信号を出力する適応フィルタと、前記騒音
検出信号を受け取り、前記係数調整信号に基づいて定め
られる周波数特性によってフィルタ処理を行い、第１の
処理信号を出力する適応型ＩＩＲフィルタ手段と、前記
第１の処理信号を受け取り、前記制御スピーカから前記
誤差検出器への制御伝達特性に基づいて定められる所定
の伝達関数と前記第１の処理信号との畳み込み処理を行
い、第２の処理信号を出力する演算手段と、前記第２の
処理信号と前記誤差信号とを受け取り、前記第２の処理
信号と前記誤差信号とを乗算し、前記適応フィルタの係
数を更新するための更新信号を前記適応フィルタに出力
する乗算手段とを備えていることを特徴とする騒音消去
装置。
【請求項７】前記ＩＩＲフィルタの所定の周波数特性
は、第１の周波数領域において前記制御伝達特性と実質
的に一致している請求項６記載の騒音消去装置。
【請求項８】前記演算器の所定の伝達関数は、第２の周
波数領域において前記制御伝達特性と実質的に一致して
いる請求項６記載の騒音消去装置。
【請求項９】前記第１の周波数領域は前記制御スピーカ
の最低共振周波数以下の領域である請求項７記載の騒音
消去装置。
【請求項１０】前記第２の周波数領域は前記制御スピー
カの最低共振周波数以上の領域である請求項８記載の騒
音消去装置。
【請求項１１】フィルタ制御手段は、前記制御信号と前
記誤差信号とを受け取り、前記制御伝達特性を計算する
計算手段と、前記適応型ＩＩＲフィルタの周波数特性
と、計算された前記制御伝達特性とを比較する特性比較
手段と、前記特性比較手段の比較の結果に基づいて、前
記係数調整信号を出力し、前記適応型ＩＩＲフィルタの
フィルタ係数を変更する係数変更手段とを有している請
求項６記載の騒音消去装置。
【請求項１２】前記特性比較手段は、前記ＩＩＲフィル
タの周波数特性のカットオフ周波数と、前記周波数特性
を表す曲線の傾きとに基づいて比較を行なうことを特徴
とする請求項１１記載の騒音消去装置。
【請求項１３】前記係数変更手段は、前記ＩＩＲフィル
タの周波数特性のカットオフ周波数を所定の範囲に保
ち、前記周波数特性を表す曲線の傾きを前記制御伝達関
数を表す曲線の傾きから所定の範囲に保つように、前記
フィルタ係数を制御することを特徴とする請求項１２記
載の騒音消去装置。
【請求項１４】制御音によって騒音を消去する騒音消去
方法であって、騒音源から発生される騒音を検出し、騒音検出信号を生
成するステップと、前記騒音検出信号を所定のフィルタ係数を用いてフィル
タリング処理し、前記騒音を消去するための制御信号を
生成する信号処理ステップと、前記制御信号を制御音として制御スピーカから所定の領
域に放射するステップと、前記所定領域における前記騒音と前記制御音との残差を
検出し、誤差信号を生成するステップとを有しており、
前記信号処理ステップは、前記騒音検出信号を所定の周波数特性によってフィルタ
リング処理し、第１の処理信号を生成するステップと、該第１の処理信号と所定の伝達関数との畳み込み処理を
行い、第２の処理信号を生成するステップと、前記第２の処理信号と前記誤差信号とを乗算し、前記所
定のフィルタ係数を更新するための更新信号を生成する
ステップと、前記更新信号によって定められるフィルタ係数によって
前記騒音検出信号を処理し、前記制御信号を生成するス
テップとを備え、前記所定の周波数特性及び前記所定の伝達関数は、前記
制御スピーカから前記所定の領域への制御伝達特性に基
づいて定められることを特徴とする騒音消去方法。
【請求項１５】前記所定の周波数特性は、第１の周波数
領域において前記制御伝達特性と実質的に一致するよう
に設定される請求項１４記載の騒音消去方法。
【請求項１６】前記所定の伝達関数は、第２の周波数領
域において前記制御伝達特性と実質的に一致するように
設定される請求項１４記載の騒音消去方法。
【請求項１７】前記第１の周波数領域は前記制御スピー
カの最低共振周波数以下の領域である請求項１５記載の
騒音消去方法。
【請求項１８】前記第２の周波数領域は前記制御スピー
カの最低共振周波数以上の領域である請求項１６記載の
騒音消去方法。
【請求項１９】前記信号処理ステップは、前記制御信号
と前記誤差信号とに基づいて前記所定の周波数特性を変
更する制御ステップを備えている請求項１４記載の騒音
消去方法。
【請求項２０】前記制御ステップは、前記制御信号と前記誤差信号とに基づいて前記制御伝達
特性を計算するステップと、前記所定の周波数特性と、計算された前記制御伝達特性
とを比較する比較ステップと、前記比較ステップの結果に基づいて、前記所定の周波数
特性を制御するための特性調整信号を生成するステップ
と、前記特性調整信号に基づいて、前記所定の周波数特性を
変更する変更ステップとを有している請求項１９記載の
騒音消去方法。
【請求項２１】前記比較ステップにおいては、前記周波
数特性のカットオフ周波数と、前記周波数特性を表す曲
線の傾きとに基づいて比較が行われる請求項２０記載の
騒音消去方法。
【請求項２２】前記変更ステップにおいては、前記所定
の周波数特性が変更されることにより、前記周波数特性
のカットオフ周波数が所定の範囲に保たれ、前記周波数
特性を表す曲線の傾きが前記制御伝達関数を表す曲線の
傾きから所定の範囲に保たれる請求項２１記載の騒音消
去方法。