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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023146270
(43)【公開日】2023-10-12
(54)【発明の名称】能動騒音低減装置、及び、移動体装置
(51)【国際特許分類】
G10K 11/178 20060101AFI20231004BHJP
【ＦＩ】
G10K11/178 120
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022053368
(22)【出願日】2022-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109210
【弁理士】
【氏名又は名称】新居 広守
(74)【代理人】
【識別番号】100137235
【弁理士】
【氏名又は名称】寺谷 英作
(74)【代理人】
【識別番号】100131417
【弁理士】
【氏名又は名称】道坂 伸一
(72)【発明者】
【氏名】上野 庄太郎
【テーマコード（参考）】
5D061
【Ｆターム（参考）】
5D061FF02
(57)【要約】
【課題】騒音を低減することができる周波数範囲の自由度を向上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、複数の第１適応フィルタ１１と、複数の帰還フィルタ１２と、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれが出力するキャンセル信号を加算し、加算後のキャンセル信号を出力する加算部１３と、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれからスピーカ５２に至るまでの第１経路、及び、マイクロフォン５３から複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれに至るまでの第２経路の少なくとも一方の経路に設けられたバンドエリミネーションフィルタとを備える。
【選択図】図６
【解決手段】能動騒音低減装置１０は、複数の第１適応フィルタ１１と、複数の帰還フィルタ１２と、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれが出力するキャンセル信号を加算し、加算後のキャンセル信号を出力する加算部１３と、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれからスピーカ５２に至るまでの第１経路、及び、マイクロフォン５３から複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれに至るまでの第２経路の少なくとも一方の経路に設けられたバンドエリミネーションフィルタとを備える。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スピーカ及びマイクロフォンが設けられた空間における騒音を、前記スピーカからキャンセル音を出力することにより低減する能動騒音低減装置であって、
各々が、前記マイクロフォンから出力される誤差信号に基づいて逐次更新されるフィルタ係数を特定の周波数を有する基準信号に適用することにより前記キャンセル音の出力に用いられるキャンセル信号を出力する複数の第１適応フィルタと、
複数の帰還フィルタであって、各々が、当該帰還フィルタに対応する前記第１適応フィルタが出力する前記キャンセル信号にゲイン係数を乗算して当該第１適応フィルタへ出力する複数の帰還フィルタと、
前記複数の第１適応フィルタのそれぞれが出力する前記キャンセル信号を加算し、加算後のキャンセル信号を出力する加算部と、
前記複数の第１適応フィルタのそれぞれから前記スピーカに至るまでの第１経路、及び、前記マイクロフォンから前記複数の第１適応フィルタのそれぞれに至るまでの第２経路の少なくとも一方の経路に設けられたバンドエリミネーションフィルタとを備える
能動騒音低減装置。
各々が、前記マイクロフォンから出力される誤差信号に基づいて逐次更新されるフィルタ係数を特定の周波数を有する基準信号に適用することにより前記キャンセル音の出力に用いられるキャンセル信号を出力する複数の第１適応フィルタと、
複数の帰還フィルタであって、各々が、当該帰還フィルタに対応する前記第１適応フィルタが出力する前記キャンセル信号にゲイン係数を乗算して当該第１適応フィルタへ出力する複数の帰還フィルタと、
前記複数の第１適応フィルタのそれぞれが出力する前記キャンセル信号を加算し、加算後のキャンセル信号を出力する加算部と、
前記複数の第１適応フィルタのそれぞれから前記スピーカに至るまでの第１経路、及び、前記マイクロフォンから前記複数の第１適応フィルタのそれぞれに至るまでの第２経路の少なくとも一方の経路に設けられたバンドエリミネーションフィルタとを備える
能動騒音低減装置。
【請求項2】
さらに、前記少なくとも一方の経路に設けられたゲイン調整器を備える
請求項１に記載の能動騒音低減装置。
請求項１に記載の能動騒音低減装置。
【請求項3】
前記ゲイン調整器は、前記第１経路、及び、前記第２経路のそれぞれに設けられる
請求項２に記載の能動騒音低減装置。
請求項２に記載の能動騒音低減装置。
【請求項4】
前記バンドエリミネーションフィルタは、前記第１経路、及び、前記第２経路のそれぞれに設けられる
請求項１～３のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
請求項１～３のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
【請求項5】
前記バンドエリミネーションフィルタは、第２適応フィルタによって実現され、
前記第２適応フィルタは、前記バンドエリミネーションフィルタからの出力信号を生成するために、前記バンドエリミネーションフィルタへの入力信号に基づいて逐次更新されるフィルタ係数を、特定の周波数を有する基準信号に適用する処理を行う
請求項１～４のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
前記第２適応フィルタは、前記バンドエリミネーションフィルタからの出力信号を生成するために、前記バンドエリミネーションフィルタへの入力信号に基づいて逐次更新されるフィルタ係数を、特定の周波数を有する基準信号に適用する処理を行う
請求項１～４のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
【請求項6】
前記能動騒音低減装置は、複数の前記バンドエリミネーションフィルタを備え、
複数の前記バンドエリミネーションフィルタに対応する複数の前記第２適応フィルタの１つが処理の対象とする前記基準信号の周波数は、複数の前記第２適応フィルタの他の１つが処理の対象とする前記基準信号の周波数と異なる
請求項５に記載の能動騒音低減装置。
複数の前記バンドエリミネーションフィルタに対応する複数の前記第２適応フィルタの１つが処理の対象とする前記基準信号の周波数は、複数の前記第２適応フィルタの他の１つが処理の対象とする前記基準信号の周波数と異なる
請求項５に記載の能動騒音低減装置。
【請求項7】
前記複数の第１適応フィルタの１つが処理の対象とする前記基準信号の周波数は、前記複数の第１適応フィルタの他の１つが処理の対象とする前記基準信号の周波数と異なる
請求項１～６のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
請求項１～６のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
【請求項8】
前記能動騒音低減装置は、前記バンドエリミネーションフィルタとして、前記第１経路に設けられた複数の第１バンドエリミネーションフィルタであって前記複数の第１適応フィルタに１対１で対応する複数の第１バンドエリミネーションフィルタと、前記第２経路に設けられた複数の第２バンドエリミネーションフィルタであって前記複数の第１適応フィルタに１対１で対応する複数の第２バンドエリミネーションフィルタとを備える
請求項４～７のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
請求項４～７のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
【請求項9】
前記能動騒音低減装置は、前記バンドエリミネーションフィルタとして、前記第１経路に設けられた複数の第１バンドエリミネーションフィルタであって前記複数の第１適応フィルタに１対１で対応する複数の第１バンドエリミネーションフィルタと、前記第２経路に設けられた第２バンドエリミネーションフィルタであって前記複数の第１適応フィルタに共通の第２バンドエリミネーションフィルタとを備える
請求項４～７のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
請求項４～７のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
【請求項10】
前記能動騒音低減装置は、前記バンドエリミネーションフィルタとして、前記第１経路に設けられた第１バンドエリミネーションフィルタであって前記複数の第１適応フィルタに共通の第１バンドエリミネーションフィルタと、前記第２経路に設けられた複数の第２バンドエリミネーションフィルタであって前記複数の第１適応フィルタに１対１で対応する複数の第２バンドエリミネーションフィルタとを備える
請求項４～７のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
請求項４～７のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
【請求項11】
前記空間は、移動体装置内の空間であり、
前記能動騒音低減装置は、前記移動体装置の移動状態を示す情報を取得する制御部を備え、
前記制御部は、取得した前記移動体装置の移動状態を示す情報に基づいて、前記複数の第１適応フィルタが処理の対象とする前記基準信号の周波数を前記移動体装置の移動状態に連動させるか否かを切り替える
請求項１～１０のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
前記能動騒音低減装置は、前記移動体装置の移動状態を示す情報を取得する制御部を備え、
前記制御部は、取得した前記移動体装置の移動状態を示す情報に基づいて、前記複数の第１適応フィルタが処理の対象とする前記基準信号の周波数を前記移動体装置の移動状態に連動させるか否かを切り替える
請求項１～１０のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
【請求項12】
前記能動騒音低減装置は、前記騒音の状態を示す情報を取得する制御部を備え、
前記制御部は、取得した前記騒音の状態を示す情報に基づいて、前記複数の第１適応フィルタが処理の対象とする前記基準信号の周波数を、第１周波数範囲の騒音を低減するための第１設定にするか、前記第１周波数範囲と異なる第２周波数範囲の騒音を低減するための第２設定にするかを切り替える
請求項１～１０のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
前記制御部は、取得した前記騒音の状態を示す情報に基づいて、前記複数の第１適応フィルタが処理の対象とする前記基準信号の周波数を、第１周波数範囲の騒音を低減するための第１設定にするか、前記第１周波数範囲と異なる第２周波数範囲の騒音を低減するための第２設定にするかを切り替える
請求項１～１０のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置。
【請求項13】
請求項１～１２のいずれか１項に記載の能動騒音低減装置と、
前記スピーカと、
前記マイクロフォンとを備える
移動体装置。
前記スピーカと、
前記マイクロフォンとを備える
移動体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、騒音を能動的に低減する能動騒音低減装置等に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、十分な振動騒音制御効果のある能動型振動騒音制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００４－３６１７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、騒音を低減することができる周波数範囲の自由度を向上することができる能動騒音低減装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様に係る能動騒音低減装置は、スピーカ及びマイクロフォンが設けられた空間における騒音を、前記スピーカからキャンセル音を出力することにより低減する能動騒音低減装置であって、各々が、前記マイクロフォンから出力される誤差信号に基づいて逐次更新されるフィルタ係数を特定の周波数を有する基準信号に適用することにより前記キャンセル音の出力に用いられるキャンセル信号を出力する複数の第１適応フィルタと、複数の帰還フィルタであって、各々が、当該帰還フィルタに対応する前記第１適応フィルタが出力する前記キャンセル信号にゲイン係数を乗算して当該第１適応フィルタへ出力する複数の帰還フィルタと、前記複数の第１適応フィルタのそれぞれが出力する前記キャンセル信号を加算し、加算後のキャンセル信号を出力する加算部と、前記複数の第１適応フィルタのそれぞれから前記スピーカに至るまでの第１経路、及び、前記マイクロフォンから前記複数の第１適応フィルタのそれぞれに至るまでの第２経路の少なくとも一方の経路に設けられたバンドエリミネーションフィルタとを備える。
【発明の効果】
【0006】
本開示の一態様に係る能動騒音低減装置は、騒音を低減することができる周波数範囲の自由度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
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、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。
【0009】
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。
【0010】
（実施の形態）
［発明の基礎となった知見］
自動車等の車室内の空間において生じる狭帯域の騒音を低減するために、単一周波数の騒音を低減することができる適応フィルタを用いた能動騒音低減装置が実用化されている。しかしながら、このような能動騒音低減装置においては、騒音の周波数が想定している周波数から１Ｈｚずれると十分に騒音を低減することが難しいという課題がある。
［発明の基礎となった知見］
自動車等の車室内の空間において生じる狭帯域の騒音を低減するために、単一周波数の騒音を低減することができる適応フィルタを用いた能動騒音低減装置が実用化されている。しかしながら、このような能動騒音低減装置においては、騒音の周波数が想定している周波数から１Ｈｚずれると十分に騒音を低減することが難しいという課題がある。
【0011】
また、ロードノイズのようなランダムノイズを含む広帯域の騒音に対しては、複数タップの適応ディジタルフィルタを用いた能動騒音低減装置が実用化されている。このような能動騒音低減装置を実現させるためには、騒音と相関の高い信号を取得するためのセンサ、及び、高速度の演算処理を行うデジタルシグナルプロセッサなどが必要となり、コスト面で大きな課題がある。
【0012】
これらの課題に対し、以下の実施の形態では、ＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムをベースとして、広帯域の騒音を低減することができる能動騒音低減装置について説明する。なお、ＳＡＮは、Ｓｉｎｇｌｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｎｏｔｃｈ ｆｉｌｔｅｒの略であり、ＬＭＳは、Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅの略である。
【0013】
［ＳＡＮアルゴリズムを用いた騒音信号低減方法］
実施の形態に係る能動騒音低減装置の説明の前に、ＳＡＮアルゴリズムを用いた騒音信号低減方法、及び、ＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムを用いた騒音低減方法について説明する。
実施の形態に係る能動騒音低減装置の説明の前に、ＳＡＮアルゴリズムを用いた騒音信号低減方法、及び、ＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムを用いた騒音低減方法について説明する。
【0014】
まず、ＳＡＮアルゴリズムを用いた騒音信号低減方法について説明する。図１は、ＳＡＮアルゴリズムに対応する適応フィルタの機能構成を示すブロック図である。図２は、ＳＡＮアルゴリズムにおける騒音信号（騒音の正弦波信号）とキャンセル信号との関係を示す図である。なお、以下のＳＡＮアルゴリズムを用いた騒音信号低減方法においては、騒音信号は、単一周波数の正弦波信号であるとして説明される。
【0015】
図１及び図２中のｎは０以上の整数であり、離散時間系におけるサンプリングナンバーを示す。低減すべき騒音信号の周波数をｆ０［Ｈｚ］とすると、正規化角周波数ω０［ｒａｄ］は、以下の［式１］のように表現される。
【0016】
ω０＝２πｆ０Ｔｓ＝２πｆ０／ｆｓ ［式１］
【0017】
［式１］において、Ｔｓ［ｓｅｃ］はサンプリング周期であり、ｆｓ［Ｈｚ］はサンプリング周波数である。正規化角周波数ω０を用いることで離散時間を表すｎＴｓをｎで表す。
【0018】
騒音の正弦波信号ｎｄ（ｎ）は、正規化角周波数ω０、振幅Ｒ、位相θ［ｒａｄ］を用いて以下の［式２］のように表現される。
【0019】
ｎｄ（ｎ）＝Ｒｓｉｎ（ω０ｎ＋θ） ［式２］
【0020】
ｎｄ（ｎ）を低減するためにキャンセル信号を生成する。キャンセル信号ｙ（ｎ）は、ｎｄ（ｎ）と同振幅かつ逆位相になるため、以下の［式３］のように表現される。
【0021】
ｙ（ｎ）＝Ｒｓｉｎ｛ω０ｎ＋（θ－π）｝
＝Ａ（ｎ）ｓｉｎ（ω０ｎ）＋Ｂ（ｎ）ｃｏｓ（ω０ｎ） ［式３］
＝Ａ（ｎ）ｓｉｎ（ω０ｎ）＋Ｂ（ｎ）ｃｏｓ（ω０ｎ） ［式３］
【0022】
Ａ（ｎ）及びＢ（ｎ）は適応フィルタのフィルタ係数である。キャンセル信号ｙ（ｎ）の振幅Ｒは、Ａ（ｎ）２＋Ｂ（ｎ）２の平方根で表され、位相（θ－π）はＢ（ｎ）／Ａ（ｎ）の逆正接（ａｒｃｔａｎｇｅｎｔ）で表される。よって、適応フィルタの係数Ａ（ｎ）及びＢ（ｎ）の大きさを変えれば、キャンセル信号の振幅が変わり、適応フィルタの係数Ａ（ｎ）及びＢ（ｎ）の比を変えれば、キャンセル信号の位相が変わる。
【0023】
ここで、適応フィルタの係数Ａ（ｎ）及びＢ（ｎ）は、ＬＭＳアルゴリズムにより、ｅ（ｎ）が最小になるように最適化される。ｅ（ｎ）は、騒音信号とキャンセル信号との干渉によって生じる誤差信号である。これにより、騒音信号が低減される。
【0024】
［ＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムを用いた騒音低減方法］
次に、ＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムを用いた騒音低減方法について説明する。図３は、ＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムに対応する適応フィルタの機能構成を示すブロック図である。図４は、ＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムにおける騒音とキャンセル音との関係を示す図である。なお、以下のＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムを用いた騒音低減方法の説明においては、騒音は、エンジンこもり音であるとして説明が行われる。エンジンこもり音は、瞬間的には単一周波数の正弦波に近い騒音である。
次に、ＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムを用いた騒音低減方法について説明する。図３は、ＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムに対応する適応フィルタの機能構成を示すブロック図である。図４は、ＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムにおける騒音とキャンセル音との関係を示す図である。なお、以下のＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムを用いた騒音低減方法の説明においては、騒音は、エンジンこもり音であるとして説明が行われる。エンジンこもり音は、瞬間的には単一周波数の正弦波に近い騒音である。
【0025】
キャンセル信号は、スピーカ、車室空間、及び、マイクロフォンを伝搬し適応フィルタに入力される。この伝達経路を音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）で表す。ｚはｚ変換を意味する。ＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムは、上記ＳＡＮアルゴリズムをベースとして、さらに音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）を考慮したアルゴリズムである。
【0026】
図３および図４において、模擬伝達関数Ｃｍ
＾（ｚ）は、音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）を模擬した伝達関数（フィルタ）である。ｎｍ（ｎ）は、周波数ｆ０［Ｈｚ］のマイクロフォンの位置におけるエンジンこもり音である。ｃｍ（ｎ）は、Ｃｍ（ｚ）の離散時間ｎのインパルス応答である。ｃｍ（ｎ）＊ｙ（ｎ）は、マイクロフォンの位置におけるキャンセル音を表し、＊は畳み込み演算子を意味する。なお、実際にエンジンこもり音を低減するときには、畳み込み演算は、連続時間の積分であるが、以下では離散時間の積和演算であるとして説明される。
【0027】
ＳＡＮ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－ｘ ＬＭＳアルゴリズムに基づく騒音低減方法においては、下記（１）～（５）の処理が繰り返し実行されることにより、フィルタ係数Ａ（ｎ）及びＢ（ｎ）が最適値に収束される。
【0028】
（１）エンジンの回転周波数を示す信号に基づいて、エンジンこもり音ｎｍ（ｎ）の周波数ｆ０［Ｈｚ］を検出する。
【0029】
（２）ｆ０［Ｈｚ］の周波数を有する、正弦波ｘｓ（ｎ）及び余弦波ｘｃ（ｎ）を生成し、係数Ａ（ｎ）とＢ（ｎ）を乗じて加算し、［式４］に示すキャンセル信号ｙ（ｎ）を生成する。
【0030】
ｙ（ｎ）＝Ａ（ｎ）ｘｓ（ｎ）＋Ｂ（ｎ）ｘｃ（ｎ） ［式４］
【0031】
（３）キャンセル信号ｙ（ｎ）に基づいてスピーカからキャンセル音を出力する。マイクロフォンの位置において、キャンセル音ｃｍ（ｎ）＊ｙ（ｎ）とエンジンこもり音ｎｍ（ｎ）が干渉して生じる残留音（誤差信号）ｅ（ｎ）をマイクロフォンによって検出する。
【0032】
（４）Ｃｍ
＾（ｚ）で正弦波ｘｓ（ｎ）及び余弦波ｘｃ（ｎ）のそれぞれをフィルタリングすることにより、正弦波ｒｓ（ｎ）及び余弦波ｒｃ（ｎ）を生成する。
【0033】
（５）［式５］及び［式６］に示すＬＭＳ更新式に基づいて、フィルタ係数Ａ（ｎ）及びＢ（ｎ）を更新する。なお、μは１サンプリング当たりのフィルタ係数Ａ（ｎ）及びＢ（ｎ）の更新量を決定するステップサイズパラメータである。
【0034】
Ａ（ｎ＋１）＝Ａ（ｎ）－μｒｓ（ｎ）ｅ（ｎ）［式５］
Ｂ（ｎ＋１）＝Ｂ（ｎ）－μｒｃ（ｎ）ｅ（ｎ）［式６］
Ｂ（ｎ＋１）＝Ｂ（ｎ）－μｒｃ（ｎ）ｅ（ｎ）［式６］
【0035】
［能動騒音低減装置の構成］
次に、実施の形態に係る能動騒音低減装置の構成について説明する。図５は、実施の形態に係る能動騒音低減装置を備える車両の模式図である。図６は、実施の形態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。
次に、実施の形態に係る能動騒音低減装置の構成について説明する。図５は、実施の形態に係る能動騒音低減装置を備える車両の模式図である。図６は、実施の形態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。
【0036】
図５に示されるように、能動騒音低減装置１０は、車両５０に搭載され、車室内の空間５１における騒音を低減する。空間５１には、スピーカ５２及びマイクロフォン５３が設置される。なお、図５及び図６では、説明の簡略化のために、スピーカ５２及びマイクロフォン５３が１組のみ示されているが、実際には、空間５１には複数組のスピーカ５２及びマイクロフォン５３が設定され、騒音の低減には、複数組のスピーカ５２及びマイクロフォン５３が用いられる。
【0037】
能動騒音低減装置１０は、スピーカ５２から出力されるキャンセル音によってマイクロフォン５３が設置された位置における騒音を低減する能動型の能動騒音低減装置である。能動騒音低減装置１０は、例えば、マイクロコントローラやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などのマイクロプロセッサ、及び、記憶部（メモリ）によって実現される。
【0038】
図６に示されるように、能動騒音低減装置１０は、具体的には、複数の第１適応フィルタ１１と、複数の帰還フィルタ１２と、加算部１３と、第１バンドエリミネーションフィルタ１４と、第１ゲイン調整部１５と、第２バンドエリミネーションフィルタ１６と、第２ゲイン調整部１７とを備える。図６の例では、能動騒音低減装置１０は、２組の第１適応フィルタ１１及び帰還フィルタ１２を備えているが、３組以上の第１適応フィルタ１１及び帰還フィルタ１２を備えてもよい。
【0039】
能動騒音低減装置１０が備えるこれらの構成要素は、マイクロコントローラが記憶部に記憶されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現されるが、一部がハードウェア（回路）によって実現されてもよい。以下、各構成要素について説明する。
【0040】
複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれは、マイクロフォン５３から出力される誤差信号に基づいて逐次更新されるフィルタ係数を特定の周波数を有する基準信号に適用することによりキャンセル信号を出力する。キャンセル信号は、キャンセル音の出力に用いられる信号である。図６の上側の第１適応フィルタ１１は、キャンセル信号ｙ００（ｎ）を出力し、下側の第１適応フィルタ１１は、キャンセル信号ｙ０１（ｎ）を出力する。なお、上側の第１適応フィルタ１１が処理の対象とする基準信号の周波数は、下側の第１適応フィルタ１１が処理の対象とする基準信号の周波数と異なるが、同一であってもよい。第１適応フィルタ１１の具体的構成については後述する。
【0041】
複数の帰還フィルタ１２は、複数の第１適応フィルタ１１と１対１で対応している。複数の帰還フィルタ１２のそれぞれは、当該帰還フィルタ１２に対応する第１適応フィルタ１１が出力するキャンセル信号にゲイン係数を乗算して当該第１適応フィルタ１１へ出力（フィードバック）する。
【0042】
図６の上側の帰還フィルタ１２は、上側の第１適応フィルタ１１が出力するキャンセル信号ｙ００（ｎ）にゲイン係数を乗算したキャンセル信号ｈ００（ｎ）を上側の第１適応フィルタ１１へ出力する。図６の下側の帰還フィルタ１２は、下側の第１適応フィルタ１１が出力するキャンセル信号ｙ０１（ｎ）にゲイン係数を乗算したキャンセル信号ｈ０１（ｎ）を下側の第１適応フィルタ１１へ出力する。
【0043】
なお、上側の帰還フィルタ１２が乗算するゲイン係数の値と、下側の帰還フィルタ１２が乗算するゲイン係数の値は、同一であってもよいし、異なってもよい。
【0044】
加算部１３は、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれが出力するキャンセル信号を加算し、加算後のキャンセル信号を出力する。図６の例では、加算部１３は、キャンセル信号ｙ００（ｎ）、及び、キャンセル信号ｙ０１（ｎ）を加算し、加算後のキャンセル信号ｙ（ｎ）を出力する。
【0045】
第１バンドエリミネーションフィルタ１４は、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれからスピーカ５２に至るまでの第１経路に設けられる。図６の例では、第１バンドエリミネーションフィルタ１４は、第１経路のうち加算部１３からスピーカ５２に至るまでの経路に設けられ、１つの第１バンドエリミネーションフィルタ１４が複数の第１適応フィルタ１１によって共用されている。図６では、第１バンドエリミネーションフィルタ１４は、Ｇ１（ｚ）とも表現される。
【0046】
第１バンドエリミネーションフィルタ１４は、第２適応フィルタによって実現される。第２適応フィルタは、第１バンドエリミネーションフィルタ１４からの出力信号（キャンセル信号ｙ´（ｎ））を生成するために、第１バンドエリミネーションフィルタ１４への入力信号（キャンセル信号ｙ（ｎ））に基づいて逐次更新されるフィルタ係数を、特定の周波数を有する基準信号に適用する処理を行う適応フィルタである。第１バンドエリミネーションフィルタ１４の具体的構成については後述する。
【0047】
第１ゲイン調整部１５は、第１バンドエリミネーションフィルタ１４から出力されるキャンセル信号ｙ´（ｎ）をゲイン調整し、キャンセル信号ｙ´´（ｎ）として出力する。第１ゲイン調整部１５は、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれからスピーカ５２に至るまでの第１経路に設けられる。図６の例では、第１ゲイン調整部１５は、第１経路のうち加算部１３からスピーカ５２に至るまでの経路に設けられ、１つの第１ゲイン調整部１５が複数の第１適応フィルタ１１によって共用されている。図６では、第１ゲイン調整部１５は、Ｋ１とも表現される。
【0048】
第２バンドエリミネーションフィルタ１６は、マイクロフォン５３から複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれに至るまでの第２経路に設けられる。図６の例では、第２バンドエリミネーションフィルタ１６は、第２経路のうち複数の第１適応フィルタ１１に対応して分岐するまでの経路に設けられ、１つの第２バンドエリミネーションフィルタ１６が複数の第１適応フィルタ１１によって共用されている。図６では、第２バンドエリミネーションフィルタ１６は、Ｇ２（ｚ）とも表現される。
【0049】
第２バンドエリミネーションフィルタ１６は、第１バンドエリミネーションフィルタ１４と同様に第２適応フィルタによって実現される。この場合の第２適応フィルタは、第２バンドエリミネーションフィルタ１６からの出力信号（誤差信号ｅ´（ｎ））を生成するために、第２バンドエリミネーションフィルタ１６への入力信号（誤差信号ｅ（ｎ））に基づいて逐次更新されるフィルタ係数を、特定の周波数を有する基準信号に適用する処理を行う適応フィルタである。
【0050】
第２ゲイン調整部１７は、第２バンドエリミネーションフィルタ１６から出力される誤差信号ｅ´（ｎ）をゲイン調整し、誤差信号ｅ´´（ｎ）として出力する。第２ゲイン調整部１７は、マイクロフォン５３から複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれに至るまでの第２経路に設けられる。図６の例では、第２ゲイン調整部１７は、第２経路のうち複数の第１適応フィルタ１１に対応して分岐するまでの経路に設けられ、１つの第２ゲイン調整部１７が複数の第１適応フィルタ１１によって共用されている。図６では、第２ゲイン調整部１７は、Ｋ２とも表現される。
【0051】
［第１適応フィルタの具体的構成］
次に、第１適応フィルタ１１の具体的構成について説明する。図７は、第１適応フィルタ１１の具体的構成を示す図である。図７に示されるように第１適応フィルタ１１は、正弦波生成部１１ａと、余弦波生成部１１ｂと、第１フィルタ部１１ｃと、第２フィルタ部１１ｄと、加算部１１ｅと、第１補正部１１ｆと、第２補正部１１ｇと、第１更新部１１ｈと、第２更新部１１ｉとを備える。なお、以下の図７を用いた説明においては、図６の上側の第１適応フィルタ１１の具体的構成について説明する。図６の下側の第１適応フィルタ１１については、上側の第１適応フィルタ１１と同様の構成であるため説明が省略される。
次に、第１適応フィルタ１１の具体的構成について説明する。図７は、第１適応フィルタ１１の具体的構成を示す図である。図７に示されるように第１適応フィルタ１１は、正弦波生成部１１ａと、余弦波生成部１１ｂと、第１フィルタ部１１ｃと、第２フィルタ部１１ｄと、加算部１１ｅと、第１補正部１１ｆと、第２補正部１１ｇと、第１更新部１１ｈと、第２更新部１１ｉとを備える。なお、以下の図７を用いた説明においては、図６の上側の第１適応フィルタ１１の具体的構成について説明する。図６の下側の第１適応フィルタ１１については、上側の第１適応フィルタ１１と同様の構成であるため説明が省略される。
【0052】
正弦波生成部１１ａは、あらかじめ設定された周波数の正弦波を、第１基準信号として出力する。図７では、第１基準信号は、ｘＳ（ｎ）と記載されている。ｎは０以上の整数であり、離散時間系におけるサンプリングナンバーを示す。第１基準信号は、第１フィルタ部１１ｃ、第１補正部１１ｆ、及び、第１更新部１１ｈに出力される。
【0053】
余弦波生成部１１ｂは、あらかじめ設定された、上記正弦波と同一の周波数の余弦波を、第２基準信号として出力する。図７では、第２基準信号は、ｘＣ（ｎ）と記載されている。第２基準信号は、第２フィルタ部１１ｄ、第２補正部１１ｇ、及び、第２更新部１１ｉに出力される。
【0054】
第１フィルタ部１１ｃは、正弦波生成部１１ａから出力される第１基準信号に第１のフィルタ係数Ａ（ｎ）を乗算する。第１のフィルタ係数Ａ（ｎ）は、第１更新部１１ｈによって逐次更新される。第１のフィルタ係数が乗算された第１基準信号である第１キャンセル信号は、加算部１１ｅに出力される。
【0055】
第２フィルタ部１１ｄは、余弦波生成部１１ｂから出力される第２基準信号に第２のフィルタ係数Ｂ（ｎ）を乗算する。第２のフィルタ係数Ｂ（ｎ）は、第２更新部１１ｉによって逐次更新される。第２のフィルタ係数が乗算された第２基準信号である第２キャンセル信号は、加算部１１ｅに出力される。
【0056】
加算部１１ｅは、第１フィルタ部１１ｃから出力される第１キャンセル信号と、第２フィルタ部１１ｄから出力される第２キャンセル信号とを加算する。図７では、第１キャンセル信号と第２キャンセル信号との加算によって得られるキャンセル信号は、ｙ００（ｎ）と記載されている。加算部１１ｅは、キャンセル信号ｙ００（ｎ）を、帰還フィルタ１２及び加算部１３へ出力する。
【0057】
第１補正部１１ｆは、第１基準信号を模擬伝達関数Ｃｍ＾（ｚ）を用いて補正（フィルタリング）した第１補正後基準信号を生成する。図７では、第１補正後基準信号は、ｒＳ（ｎ）と記載されている。生成された第１補正後基準信号は、第１更新部１１ｈに出力される。
【0058】
なお、模擬伝達関数Ｃｍ＾（ｚ）は、スピーカ５２の位置からマイクロフォン５３の位置までの音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）を模擬した伝達関数を、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、第１ゲイン調整部１５、第２バンドエリミネーションフィルタ１６、及び、第２ゲイン調整部１７の周波数特性を考慮して補正した伝達関数である。模擬伝達関数Ｃｍ＾（ｚ）は、具体的には、周波数ごとのゲイン及び位相（位相遅れ）である。模擬伝達関数Ｃｍ＾（ｚ）は、例えば、あらかじめ空間において周波数ごとに実測され、能動騒音低減装置１０が備える記憶部（図示せず）に記憶される。つまり、この記憶部には、周波数と、当該周波数の信号を補正するためのゲイン及び位相が記憶される。
【0059】
第２補正部１１ｇは、第２基準信号を模擬伝達関数Ｃｍ＾（ｚ）を用いて補正（フィルタリング）した第２補正後基準信号を生成する。図７では、第２補正後基準信号は、ｒＣ（ｎ）と記載されている。生成された第２補正後基準信号は、第２更新部１１ｉに出力される。
【0060】
第１更新部１１ｈは、正弦波生成部１１ａから取得した第１基準信号、第１補正部１１ｆから取得した第１補正後基準信号、マイクロフォン５３によって出力される誤差信号（ｅ´´（ｎ））、及び、帰還フィルタ１２の出力信号（ｈ００（ｎ））に基づいて、第１のフィルタ係数を算出し、算出した第１のフィルタ係数を第１フィルタ部１１ｃに出力する。また、第１更新部１１ｈは、第１のフィルタ係数を逐次更新する。
【0061】
第２更新部１１ｉは、余弦波生成部１１ｂから取得した第２基準信号、第２補正部１１ｇから取得した第２補正後基準信号、マイクロフォン５３から取得した誤差信号、及び、帰還フィルタ１２から取得した出力信号に基づいて、第２のフィルタ係数を算出し、算出した第２のフィルタ係数を第２フィルタ部１１ｄに出力する。また、第２更新部１１ｉは、第２のフィルタ係数を逐次更新する。
【0062】
以下、第１のフィルタ係数、及び、第２のフィルタ係数を算出するためのＬＭＳ更新式について説明する。帰還フィルタ１２は、キャンセル信号ｙ００（ｎ）にゲイン係数αを乗じて出力信号ｈ００（ｎ）を生成する。ｈ００（ｎ）は［式４］を用いて以下の［式７］のように表現される。
【0063】
ｈ００（ｎ）＝αｙ００（ｎ）＝α｛Ａ（ｎ）ｘｓ（ｎ）＋Ｂ（ｎ）ｘｃ（ｎ）｝ ［式７］
【0064】
［式５］、及び、［式６］に示されるＬＭＳ更新式は、［式７］を用いて、以下の［式８］及び、［式９］のように表現される。
【0065】
Ａ（ｎ＋１）
＝Ａ（ｎ）－μｒｓ（ｎ）ｅ´´（ｎ）－μｘｓ（ｎ）ｈ００（ｎ）
＝Ａ（ｎ）－μｒｓ（ｎ）ｅ´´（ｎ）
－μｘｓ（ｎ）α｛Ａ（ｎ）ｘｓ（ｎ）＋Ｂ（ｎ）ｘｃ（ｎ）｝ ［式８］
Ｂ（ｎ＋１）
＝Ｂ（ｎ）－μｒｃ（ｎ）ｅ´´（ｎ）－μｘｃ（ｎ）ｈ００（ｎ）
＝Ｂ（ｎ）－μｒｃ（ｎ）ｅ´´（ｎ）
－μｘｃ（ｎ）α｛Ａ（ｎ）ｘｓ（ｎ）＋Ｂ（ｎ）ｘｃ（ｎ）｝ ［式９］
＝Ａ（ｎ）－μｒｓ（ｎ）ｅ´´（ｎ）－μｘｓ（ｎ）ｈ００（ｎ）
＝Ａ（ｎ）－μｒｓ（ｎ）ｅ´´（ｎ）
－μｘｓ（ｎ）α｛Ａ（ｎ）ｘｓ（ｎ）＋Ｂ（ｎ）ｘｃ（ｎ）｝ ［式８］
Ｂ（ｎ＋１）
＝Ｂ（ｎ）－μｒｃ（ｎ）ｅ´´（ｎ）－μｘｃ（ｎ）ｈ００（ｎ）
＝Ｂ（ｎ）－μｒｃ（ｎ）ｅ´´（ｎ）
－μｘｃ（ｎ）α｛Ａ（ｎ）ｘｓ（ｎ）＋Ｂ（ｎ）ｘｃ（ｎ）｝ ［式９］
【0066】
上記［式８］、及び、［式９］に示されるように、ゲイン係数αは、フィルタ係数Ａ（ｎ）及びＢ（ｎ）の更新速度を調整するための係数である。ゲイン係数αを乗算することは、マイクロフォン５３の位置におけるキャンセル音ｃｍ（ｎ）＊ｙ（ｎ）を数値演算的に発生させることと等価である。このため、ゲイン係数αの値により第１適応フィルタ１１の安定性と騒音低減量を調整することができる。ゲイン係数αが０より大きければ、騒音低減特性の広帯域化を図ることができる。このとき、ゲイン係数αの値が大きいほど、第１適応フィルタ１１の安定性が向上し、騒音低減特性の広帯域化を図ることができるが、騒音低減量は小さくなる。
【0067】
［第１バンドエリミネーションフィルタの具体的構成］
次に、第１バンドエリミネーションフィルタ１４の具体的構成について説明する。図８は、第１バンドエリミネーションフィルタ１４の具体的構成を示す図である。
次に、第１バンドエリミネーションフィルタ１４の具体的構成について説明する。図８は、第１バンドエリミネーションフィルタ１４の具体的構成を示す図である。
【0068】
第１バンドエリミネーションフィルタ１４は、言い換えれば、ＳＡＮアルゴリズムに基づくイコライザである。第１バンドエリミネーションフィルタ１４は、第２適応フィルタ１４ａと、ゲイン調整部１４ｂと、加算部１４ｃとを備える。
【0069】
第２適応フィルタ１４ａは、第１バンドエリミネーションフィルタ１４からの出力信号ｖｏｕｔ（ｎ）を生成するために、第１バンドエリミネーションフィルタ１４への入力信号ｖｉｎ（ｎ）に基づいて逐次更新されるフィルタ係数を、特定の周波数を有する基準信号に適用する処理を行う。なお、第２適応フィルタ１４ａの構成は、第１適応フィルタ１１から第１補正部１１ｆ及び第２補正部１１ｇを除いた構成であり、第２適応フィルタ１４ａにおける、ｂｓ（ｎ）、ｂｃ（ｎ）、Ｗ１（ｎ）、及び、Ｗ２（ｎ）は、第１適応フィルタ１１における、ｘｓ（ｎ）、ｘｃ（ｎ）、Ａ（ｎ）、Ｂ（ｎ）に相当する。
【0070】
ここで、第２適応フィルタ１４ａにおける基準信号の周波数をｆＧ１［Ｈｚ］とすると、第２適応フィルタ１４ａからの出力信号ｖｏｕｔ＿ｓ（ｎ）は、以下の［式１０］のように表現される。なお、基準信号の周波数ｆＧ１は、言い換えれば、第１バンドエリミネーションフィルタ１４の中心周波数である。
【0071】
ｖｏｕｔ＿ｓ（ｎ）＝Ｗ１（ｎ）ｂｓ（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）ｂｃ（ｎ） ［式１０］
【0072】
第２適応フィルタ１４ａにおいて、フィルタ係数Ｗ１（ｎ）及びＷ２（ｎ）のＬＭＳ更新式は、以下の［式１１］、及び、［式１２］のように表現される。
【0073】
Ｗ１（ｎ＋１）＝Ｗ１（ｎ）－μＧ１ｂｓ（ｎ）｛ｖｉｎ（ｎ）＋ｖｏｕｔ＿ｓ（ｎ）｝ ［式１１］
Ｗ２（ｎ＋１）＝Ｗ２（ｎ）－μＧ１ｂｃ（ｎ）｛ｖｉｎ（ｎ）＋ｖｏｕｔ＿ｓ（ｎ）｝ ［式１２］
Ｗ２（ｎ＋１）＝Ｗ２（ｎ）－μＧ１ｂｃ（ｎ）｛ｖｉｎ（ｎ）＋ｖｏｕｔ＿ｓ（ｎ）｝ ［式１２］
【0074】
なお、μＧ１は１サンプリング当たりのフィルタ係数Ｗ１（ｎ）及びＷ２（ｎ）の更新量を決定するステップサイズパラメータである。
【0075】
ゲイン調整部１４ｂは、出力信号ｖｏｕｔ＿ｓ（ｎ）にゲイン係数βを乗じる。加算部１４ｃは、ゲイン係数βが乗算された出力信号ｖｏｕｔ＿ｓ（ｎ）と入力信号ｖｉｎ（ｎ）とを加算し、出力信号ｖｏｕｔ（ｎ）を生成する。出力信号ｖｏｕｔ（ｎ）は、以下の［式１３］のように表現される。
【0076】
ｖｏｕｔ（ｎ）＝ｖｉｎ（ｎ）＋βｖｏｕｔ＿ｓ（ｎ） ［式１３］
【0077】
ゲイン係数βは、第１バンドエリミネーションフィルタ１４の周波数特性における中心周波数ｆＧ１におけるゲインレベル低減量を調整するためのパラメータである。つまり、ｆＧ１、ステップサイズパラメータμＧ１、及び、ゲイン係数βを変更することにより、第１バンドエリミネーションフィルタ１４の特性を任意に調整することができる。図９は、第１バンドエリミネーションフィルタ１４の特性の調整を説明するための図である。
【0078】
ここで、第２バンドエリミネーションフィルタ１６は、第１バンドエリミネーションフィルタ１４と同様の構成であり、第２バンドエリミネーションフィルタ１６の具体的構成の説明については省略される。第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６の２つのバンドエリミネーションフィルタは、いずれも音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）の位相特性を緩やかにする目的で挿入される。
【0079】
２つのバンドエリミネーションフィルタは、挿入される場所（第１経路または第２経路）が異なる。しかしながら、例えば、２つのバンドエリミネーションフィルタの両方が第１経路に挿入されても、２つのバンドエリミネーションフィルタの両方が第２経路に挿入されても理論的には同じ効果が得られる。
【0080】
２つのバンドエリミネーションフィルタの挿入場所を分ける理由は、第１経路側（出力側）、及び、第２経路側（入力側）のそれぞれにおける信号のダイナミックレンジを有効に使うためである。ソフトウェアの制約により、第１経路側、及び、第２経路側の一方にのみバンドエリミネーションフィルタを設けて信号を減衰させると、騒音の制御に必要な分解能が得られない場合がある。
【0081】
また、後述する変形例１～変形例３のように、２つのバンドエリミネーションフィルタのそれぞれは、複数の第１適応フィルタ１１に１対１対応で個別に設けられる場合と、複数の第１適応フィルタ１１によって共用される（共通化される）場合とが考えられる。これらの場合に、第１経路側（出力側）、及び、第２経路側（入力側）のそれぞれにバンドエリミネーションフィルタが設けられていることで、設計の合理化を図ることができる。
【0082】
第１経路または第２経路に設けられるバンドエリミネーションフィルタが複数組み合わされることで、音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）の周波数特性を自在に変更することができる。能動騒音低減装置１０は、第１経路または第２経路に設けられるバンドエリミネーションフィルタを３つ以上備えてもよい。
【0083】
なお、第１バンドエリミネーションフィルタ１４の中心周波数（基準信号の周波数）と、第２バンドエリミネーションフィルタ１６の中心周波数とは異なるが、同一であってもよい。例えば、ソフトウェアの制約により、１つのバンドエリミネーションフィルタでは十分に信号を減衰させることができない場合に、中心周波数が同一である２つのバンドエリミネーションフィルタを使用することが考えられる。
【0084】
ここで、音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）は、スピーカ５２からマイクロフォン５３までの伝達特性だけでなく、第１適応フィルタ１１を通る経路の特性を含むことから、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６により、音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）の周波数特性を変化させることができる。図１０は、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６が適用された場合の音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）の周波数特性（ゲイン特性、及び、位相特性）の変化を示す図である。図１０の例では、騒音の低減の対象となる帯域は、３５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下の帯域であり、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６の一方の中心周波数は、３１Ｈｚ付近であり、他方の中心周波数は、４９Ｈｚ付近である。
【0085】
図１０に示されるように、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６により、音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）の位相特性を緩やかにすることができる。３５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下の帯域の騒音を低減したい場合に、この帯域の位相特性を緩やかにすることで、ウォーターベッド（後述）を抑制することができる。
【0086】
なお、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６により、Ｃｍ（ｚ）のゲインは減衰する。このため、能動騒音低減装置１０においては、第１ゲイン調整部１５及び第２ゲイン調整部１７がゲインを調整する。これにより、第１適応フィルタ１１におけるフィルタ係数が過大に成長してしまうこと、及び、ソフトウェアの制約により、フィルタ係数が上限値にクリップしてしまうことを抑制することができる。
【0087】
能動騒音低減装置１０は、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６の少なくとも一方を備えていればよい。例えば、能動騒音低減装置１０が第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６の一方のみを備え、その中心周波数が４５Ｈｚである場合には、音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）の周波数特性は、図１１のように変化する。図１１は、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６の一方のみが適用された場合の音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）の周波数特性の変化を示す図である。
【0088】
図１１に示されるように、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６の一方のみが適用された場合であっても、音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）の位相特性を緩やかにすることができる。
【0089】
なお、能動騒音低減装置１０においては、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６のそれぞれは、第２適応フィルタ１４ａ（１タップの適応ディジタルフィルタ）によって実現される。しかしながら、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６は、一般的なディジタルフィルタによって実現されてもよい。一般的なディジタルフィルタによって実現されるバンドエリミネーションフィルタは、低周波側において遅延が発生するため位相変化が大きい。このため、第２適応フィルタ１４ａによって実現されるバンドエリミネーションフィルタのほうが、音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）の位相特性を緩やかにするという目的には適している。
【0090】
また、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６のそれぞれは、回路部品を用いてハードウェアとして実現されてもよい。この場合、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６の自由度は低下するが位相変化は小さいことから、音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）の位相特性を緩やかにするという目的には適している。
【0091】
［効果等］
能動騒音低減装置１０は、ウォーターベッドを抑制しつつ、広帯域の騒音を低減することができる。図１２は、能動騒音低減装置１０が広帯域の騒音を低減することができる理由を説明するための図である。
能動騒音低減装置１０は、ウォーターベッドを抑制しつつ、広帯域の騒音を低減することができる。図１２は、能動騒音低減装置１０が広帯域の騒音を低減することができる理由を説明するための図である。
【0092】
図１２の（ａ）は、帰還フィルタ１２が適用されていない第１適応フィルタ１１を１つだけ備える能動騒音低減装置（図３相当）を用いた場合の、空間５１における騒音の低減特性の模式図（上段）、及び、装置をオンまたはオフしたときの騒音レベルの周波数特性のシミュレーション結果（下段）を示している。なお、騒音の低減特性の横軸は周波数であり、縦軸は騒音の低減量（低いほど騒音が低減されることを意味する）である。
【0093】
ここで、図１２の（ａ）に対応する能動騒音低減装置において、第１適応フィルタ１１に帰還フィルタ１２を適用して第１適応フィルタ１１単体の騒音の低減特性を広帯域化すると、図１２の（ａ）の状態は、図１２の（ｂ）の状態に変化する。
【0094】
さらに、図１２の（ｂ）に対応する能動騒音低減装置において、騒音低減特性の中心周波数（基準信号の周波数）が異なる複数の第１適応フィルタ１１を組み合わせることで、図１２の（ｂ）の状態は、図１２の（ｃ）の状態に変化する。つまり、騒音の低減特性がさらに広帯域化される。
【0095】
そして、図１２の（ｃ）に対応する能動騒音低減装置において、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６により、図１２の（ｂ）及び（ｃ）で説明した広帯域化によって生じるウォーターベッドを抑制することで、図１２の（ｃ）の状態は、図１２の（ｄ）の状態に変化する。なお、ウォーターベッドを抑制するとは、より詳細には、ウォーターベッドが生じている帯域における騒音の増大を抑制するという意味である。
【0096】
能動騒音低減装置１０は、図１２の（ｄ）に対応する能動騒音低減装置である。つまり、能動騒音低減装置１０は、広帯域の騒音を低減することができる。
【0097】
［低減される騒音の種類など］
能動騒音低減装置１０は、複数の第１適応フィルタ１１に設定される周波数、及び、帰還フィルタ１２、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、第１ゲイン調整部１５、第２バンドエリミネーションフィルタ１６、及び、第２ゲイン調整部１７のそれぞれのパラメータ（α、β、Ｋ１、及び、Ｋ２などの各種パラメータ）を変更することにより、騒音を低減することができる周波数範囲を広げたり、当該周波数範囲をシフトしたりすることができる。したがって、能動騒音低減装置１０は、車両内の空間５１における様々な騒音を低減することができる。
能動騒音低減装置１０は、複数の第１適応フィルタ１１に設定される周波数、及び、帰還フィルタ１２、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、第１ゲイン調整部１５、第２バンドエリミネーションフィルタ１６、及び、第２ゲイン調整部１７のそれぞれのパラメータ（α、β、Ｋ１、及び、Ｋ２などの各種パラメータ）を変更することにより、騒音を低減することができる周波数範囲を広げたり、当該周波数範囲をシフトしたりすることができる。したがって、能動騒音低減装置１０は、車両内の空間５１における様々な騒音を低減することができる。
【0098】
例えば、能動騒音低減装置１０は、広帯域の騒音であるロードノイズを低減することができる。この場合、複数の第１適応フィルタのそれぞれに設定される周波数（基準信号の周波数）は、ロードノイズの周波数帯域を考慮した固定の周波数となる。複数の第１適応フィルタ１１にどのように周波数を設定するかについては、例えば、経験的または実験的に定められる。また、各種パラメータも、ロードノイズの低減に適した設定とされる。この設定は、例えば、経験的または実験的に定められる。
【0099】
また、能動騒音低減装置１０は、狭帯域の騒音であるエンジンこもり音を低減することもできる。この場合、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれには、車両５０からエンジンの回転周波数を示す信号が入力され、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれに設定される周波数は、エンジンの回転周波数に応じて動的に変更される。
【0100】
このとき、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれには、エンジンの回転次数に同期した周波数そのものが設定されてもよいが、エンジンの回転次数に同期した周波数を中心として広帯域の騒音低減特性が得られるように、設定される周波数がシフトされてもよい。例えば、能動騒音低減装置１０が３つの第１適応フィルタ１１を備え、エンジンの回転次数に同期した周波数がｆ０である場合に、３つの第１適応フィルタ１１に設定される周波数を、ｆ０－ΔｆＥ、ｆ０、ｆ０＋ΔｆＥとする構成が考えられる。なお、ΔｆＥは、周波数のシフト量である。
【0101】
また、エンジンこもり音を低減するときには、各種パラメータもエンジンこもり音の低減に適した設定とされる。この設定は、例えば、経験的または実験的に定められる。
【0102】
また、能動騒音低減装置１０は、ロードノイズなどの広帯域の騒音を低減する処理、及び、エンジンこもり音などの狭帯域の騒音を低減する処理の両方が可能な装置として実現されてもよい。図１３は、騒音を低減する処理の切り替え動作を示すフローチャートである。以下の図１３の説明では、能動騒音低減装置１０が切り替え動作を行う機能的な構成要素として制御部を備えるものとして説明が行われる。
【0103】
制御部は、車両５０からエンジンの回転周波数を示す信号を取得し（Ｓ１１）、取得した信号に基づいて、エンジンが回転しているか否かを判定する（Ｓ１２）。制御部は、エンジンが回転していると判定した場合には（Ｓ１２でＹｅｓ）、狭帯域の騒音（エンジンこもり音）を低減する処理を行う（Ｓ１３）。制御部は、具体的には、複数の第１適応フィルタ１１にエンジンの回転次数に同期した周波数（またはこれをシフトした周波数）を設定した上で、エンジンこもり音を低減するための各種パラメータを設定する。つまり、制御部は、複数の第１適応フィルタ１１が処理の対象とする基準信号の周波数を車両５０の走行状態に連動させる。
【0104】
一方、制御部は、エンジンが回転していないと判定した場合には（Ｓ１２でＮｏ）、広帯域の騒音（ロードノイズなど）を低減する処理を行う（Ｓ１４）。制御部は、具体的には、複数の第１適応フィルタ１１に固定の周波数を設定した上で、広帯域の騒音を低減するための各種パラメータを設定する。つまり、制御部は、複数の第１適応フィルタ１１が処理の対象とする基準信号の周波数を車両５０の走行状態に連動させない。
【0105】
なお、エンジンが回転していないときにロードノイズを低減する構成は、ＰＨＶ（Ｐｌｕｇ－ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ－ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ ＥＶ）などと呼ばれるエンジンとモータとを併用して走行する車両５０において有用である。
【0106】
このように、能動騒音低減装置１０は、騒音を低減する処理（第１適応フィルタ１１に設定される周波数を車両の走行状態に連動させるか否か）を切り替えることができる。
【0107】
なお、騒音を低減する処理が、エンジンの回転数を示す信号に基づいて切り替えられることは必須ではなく、騒音を低減する処理は、アクセル開度、または、車速を示す信号などに基づいて切り替えられてもよい。つまり、騒音を低減する処理は、車両の走行状態を示す情報（移動体装置の移動状態を示す情報）に基づいて切り替えられればよい。
【0108】
また、制御部は、広帯域の騒音を低減するときの周波数範囲を、空間５１に設置された騒音モニタ用のマイクロフォンから出力される信号に基づいて切り替えてもよい。騒音モニタ用のマイクロフォンから出力される信号は、空間５１における騒音の状態を示す情報の一例である。
【0109】
制御部は、具体的には、上記マイクロフォンから出力される信号を解析し、低減すべき騒音の周波数範囲を特定し、特定した周波数範囲の騒音が低減されるように、複数の第１適応フィルタ１１に設定される周波数、及び、各種パラメータを変更する。例えば、制御部は、複数の第１適応フィルタ１１が処理の対象とする基準信号の周波数を、第１周波数範囲の騒音を低減するための第１設定にするか、第１周波数範囲と異なる第２周波数範囲の騒音を低減するための第２設定にするかを切り替える。
【0110】
このように、能動騒音低減装置１０は、空間５１における騒音の状態に基づいて、広帯域の騒音を低減するときの周波数範囲を変更する（切り替える）ことができる。
【0111】
［変形例１］
次に、変形例１に係る能動騒音低減装置について説明する。図１４は、変形例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。
次に、変形例１に係る能動騒音低減装置について説明する。図１４は、変形例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。
【0112】
変形例１に係る能動騒音低減装置１０ａは、例えば、マイクロコントローラやＤＳＰなどのマイクロプロセッサ、及び、記憶部によって実現される。図１４に示されるように、能動騒音低減装置１０ａは、具体的には、複数の適応フィルタモジュール１８ａと、複数の適応フィルタモジュール１８ａのそれぞれが出力するキャンセル信号（ｙ００´´（ｎ）、及び、ｙ０１´´（ｎ））を加算し、加算後のキャンセル信号（ｙ´´（ｎ））を出力する加算部１３とを備える。これらの構成要素は、マイクロコントローラが記憶部に記憶されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現されるが、一部がハードウェア（回路）によって実現されてもよい。図１４の例では、能動騒音低減装置１０ａは、２つの適応フィルタモジュール１８ａを備えているが、３つ以上の適応フィルタモジュール１８ａを備えてもよい。
【0113】
図１５は、適応フィルタモジュール１８ａの機能構成を示すブロック図である。図１５に示されるように、適応フィルタモジュール１８ａは、第１適応フィルタ１１と、帰還フィルタ１２と、第１バンドエリミネーションフィルタ１４と、第１ゲイン調整部１５と、第２バンドエリミネーションフィルタ１６と、第２ゲイン調整部１７とを備える。つまり、第１適応フィルタ１１と、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、第１ゲイン調整部１５、第２バンドエリミネーションフィルタ１６、及び、第２ゲイン調整部１７のそれぞれとが１対１で対応している。
【0114】
上述のように、能動騒音低減装置１０ａは、複数の適応フィルタモジュール１８ａを備えている。したがって、能動騒音低減装置１０ａは、第１経路に設けられた複数の第１バンドエリミネーションフィルタ１４であって複数の第１適応フィルタ１１に１対１で対応する複数の第１バンドエリミネーションフィルタ１４を備えているといえる。第１ゲイン調整部１５についても同様である。
【0115】
また、能動騒音低減装置１０ａは、第２経路に設けられた複数の第２バンドエリミネーションフィルタ１６であって複数の第１適応フィルタ１１に１対１で対応する複数の第２バンドエリミネーションフィルタ１６を備えているといえる。第２ゲイン調整部１７についても同様である。
【0116】
このような能動騒音低減装置１０ａにおいては、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれに対して、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、第１ゲイン調整部１５、第２バンドエリミネーションフィルタ１６、及び、第２ゲイン調整部１７の設定を個別に行うことができる。なお、能動騒音低減装置１０ａは、能動騒音低減装置１０と同様の動作が可能である。
【0117】
［変形例２］
次に、変形例２に係る能動騒音低減装置について説明する。図１６は、変形例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。
次に、変形例２に係る能動騒音低減装置について説明する。図１６は、変形例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。
【0118】
変形例２に係る能動騒音低減装置１０ｂは、例えば、マイクロコントローラやＤＳＰなどのマイクロプロセッサ、及び、記憶部によって実現される。図１６に示されるように、能動騒音低減装置１０ｂは、複数の適応フィルタモジュール１８ｂと、複数の適応フィルタモジュール１８ｂのそれぞれが出力するキャンセル信号（ｙ００´´（ｎ）、及び、ｙ０１´´（ｎ））を加算し、加算後のキャンセル信号（ｙ´´（ｎ））を出力する加算部１３と、第２バンドエリミネーションフィルタ１６と、第２ゲイン調整部１７とを備える。これらの構成要素は、マイクロコントローラが記憶部に記憶されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現されるが、一部がハードウェア（回路）によって実現されてもよい。図１６の例では、能動騒音低減装置１０ｂは、２つの適応フィルタモジュール１８ｂを備えているが、３つ以上の適応フィルタモジュール１８ｂを備えてもよい。
【0119】
図１７は、適応フィルタモジュール１８ｂの機能構成を示すブロック図である。図１７に示されるように、適応フィルタモジュール１８ｂは、第１適応フィルタ１１と、帰還フィルタ１２と、第１バンドエリミネーションフィルタ１４と、第１ゲイン調整部１５とを備える。つまり、第１適応フィルタ１１と、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第１ゲイン調整部１５のそれぞれとが１対１で対応している。
【0120】
上述のように、能動騒音低減装置１０ｂは、複数の適応フィルタモジュール１８ｂを備えている。したがって、能動騒音低減装置１０ｂは、第１経路に設けられた複数の第１バンドエリミネーションフィルタ１４であって複数の第１適応フィルタ１１に１対１で対応する複数の第１バンドエリミネーションフィルタ１４を備えているといえる。第１ゲイン調整部１５についても同様である。
【0121】
また、能動騒音低減装置１０ｂは、第２経路に設けられた単一の第２バンドエリミネーションフィルタ１６であって複数の第１適応フィルタ１１に共通の第２バンドエリミネーションフィルタ１６を備えているといえる。第２ゲイン調整部１７についても同様である。
【0122】
このような能動騒音低減装置１０ｂにおいては、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれに対して、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第１ゲイン調整部１５、の設定を個別に行うことができる。また、能動騒音低減装置１０ｂにおいては、第２バンドエリミネーションフィルタ１６、及び、第２ゲイン調整部１７の設定については、複数の第１適応フィルタ１１に対して共通化することができる。なお、能動騒音低減装置１０ｂは、能動騒音低減装置１０と同様の動作が可能である。
【0123】
［変形例３］
次に、変形例３に係る能動騒音低減装置について説明する。図１８は、変形例３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。
次に、変形例３に係る能動騒音低減装置について説明する。図１８は、変形例３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。
【0124】
変形例３に係る能動騒音低減装置１０ｃは、例えば、マイクロコントローラやＤＳＰなどのマイクロプロセッサ、及び、記憶部によって実現される。図１８に示されるように、能動騒音低減装置１０ｃは、具体的には、複数の適応フィルタモジュール１８ｃと、複数の適応フィルタモジュール１８ｃのそれぞれが出力するキャンセル信号（ｙ００（ｎ）、及び、ｙ０１（ｎ））を加算し、加算後のキャンセル信号（ｙ（ｎ））を出力する加算部１３と、第１バンドエリミネーションフィルタ１４と、第１ゲイン調整部１５とを備える。これらの構成要素は、マイクロコントローラが記憶部に記憶されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現されるが、一部がハードウェア（回路）によって実現されてもよい。図１８の例では、能動騒音低減装置１０ｃは、２つの適応フィルタモジュール１８ｃを備えているが、３つ以上の適応フィルタモジュール１８ｃを備えてもよい。
【0125】
図１９は、適応フィルタモジュール１８ｃの機能構成を示すブロック図である。図１９に示されるように、適応フィルタモジュール１８ｃは、第１適応フィルタ１１と、帰還フィルタ１２と、第２バンドエリミネーションフィルタ１６と、第２ゲイン調整部１７とを備える。つまり、第１適応フィルタ１１と、第２バンドエリミネーションフィルタ１６、及び、第２ゲイン調整部１７のそれぞれとが１対１で対応している。
【0126】
上述のように、能動騒音低減装置１０ｃは、複数の適応フィルタモジュール１８ｃを備えている。したがって、能動騒音低減装置１０ｃは、第２経路に設けられた複数の第２バンドエリミネーションフィルタ１６であって複数の第１適応フィルタ１１に１対１で対応する複数の第２バンドエリミネーションフィルタ１６を備えているといえる。第２ゲイン調整部１７についても同様である。
【0127】
また、能動騒音低減装置１０ｃは、第１経路に設けられた単一の第１バンドエリミネーションフィルタ１４であって複数の第１適応フィルタ１１に共通の第１バンドエリミネーションフィルタ１４を備えているといえる。第１ゲイン調整部１５についても同様である。
【0128】
このような能動騒音低減装置１０ｃにおいては、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれに対して、第２バンドエリミネーションフィルタ１６、及び、第２ゲイン調整部１７の設定を個別に行うことができる。また、能動騒音低減装置１０ｃにおいては、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第１ゲイン調整部１５の設定については、複数の第１適応フィルタ１１に対して共通化することができる。なお、能動騒音低減装置１０ｃは、能動騒音低減装置１０と同様の動作が可能である。
【0129】
［効果等］
以上説明したように、能動騒音低減装置１０は、スピーカ５２及びマイクロフォン５３が設けられた空間５１における騒音を、スピーカ５２からキャンセル音を出力することにより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、各々が、マイクロフォン５３から出力される誤差信号に基づいて逐次更新されるフィルタ係数を特定の周波数を有する基準信号に適用することによりキャンセル音の出力に用いられるキャンセル信号を出力する複数の第１適応フィルタ１１と、複数の帰還フィルタであって、各々が、当該帰還フィルタに対応する第１適応フィルタ１１が出力するキャンセル信号にゲイン係数を乗算して当該第１適応フィルタへ出力する複数の帰還フィルタ１２と、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれが出力するキャンセル信号を加算し、加算後のキャンセル信号を出力する加算部１３と、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれからスピーカ５２に至るまでの第１経路、及び、マイクロフォン５３から複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれに至るまでの第２経路の少なくとも一方の経路に設けられたバンドエリミネーションフィルタとを備える。
以上説明したように、能動騒音低減装置１０は、スピーカ５２及びマイクロフォン５３が設けられた空間５１における騒音を、スピーカ５２からキャンセル音を出力することにより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、各々が、マイクロフォン５３から出力される誤差信号に基づいて逐次更新されるフィルタ係数を特定の周波数を有する基準信号に適用することによりキャンセル音の出力に用いられるキャンセル信号を出力する複数の第１適応フィルタ１１と、複数の帰還フィルタであって、各々が、当該帰還フィルタに対応する第１適応フィルタ１１が出力するキャンセル信号にゲイン係数を乗算して当該第１適応フィルタへ出力する複数の帰還フィルタ１２と、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれが出力するキャンセル信号を加算し、加算後のキャンセル信号を出力する加算部１３と、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれからスピーカ５２に至るまでの第１経路、及び、マイクロフォン５３から複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれに至るまでの第２経路の少なくとも一方の経路に設けられたバンドエリミネーションフィルタとを備える。
【0130】
このような能動騒音低減装置１０は、騒音を低減することができる周波数範囲の自由度を向上することができる。
【0131】
また、例えば、能動騒音低減装置１０は、さらに、少なくとも一方の経路に設けられたゲイン調整器を備える。
【0132】
このような能動騒音低減装置１０は、第１適応フィルタ１１におけるフィルタ係数が過大に成長してしまうこと、及び、ソフトウェアの制約により、フィルタ係数が上限値にクリップしてしまうことを抑制することができる。
【0133】
また、例えば、ゲイン調整器は、第１経路、及び、第２経路のそれぞれに設けられる。
【0134】
このような能動騒音低減装置１０は、第１経路側（出力側）、及び、第２経路側（入力側）のそれぞれにおける信号のダイナミックレンジを考慮しつつ、第１適応フィルタ１１におけるフィルタ係数が過大に成長してしまうことなどを抑制することができる。
【0135】
また、例えば、バンドエリミネーションフィルタは、第１経路、及び、第２経路のそれぞれに設けられる。
【0136】
このような能動騒音低減装置１０は、第１経路側（出力側）、及び、第２経路側（入力側）のそれぞれにおける信号のダイナミックレンジを考慮しつつ、音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）の位相特性を緩やかにすることができる。
【0137】
また、例えば、バンドエリミネーションフィルタは、第２適応フィルタ１４ａによって実現される。第２適応フィルタ１４ａは、バンドエリミネーションフィルタからの出力信号を生成するために、バンドエリミネーションフィルタへの入力信号に基づいて逐次更新されるフィルタ係数を、特定の周波数を有する基準信号に適用する処理を行う。
【0138】
このような能動騒音低減装置１０は、音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）の位相特性を緩やかにすることができる。
【0139】
また、例えば、能動騒音低減装置１０は、複数のバンドエリミネーションフィルタを備え、複数のバンドエリミネーションフィルタに対応する複数の第２適応フィルタ１４ａの１つが処理の対象とする基準信号の周波数は、複数の第２適応フィルタ１４ａの他の１つが処理の対象とする基準信号の周波数と異なる。
【0140】
このような能動騒音低減装置１０は、中心周波数が異なる複数のバンドエリミネーションフィルタの組み合わせにより、音響伝達関数Ｃｍ（ｚ）の位相特性を緩やかにすることができる。
【0141】
また、例えば、複数の第１適応フィルタ１１の１つが処理の対象とする基準信号の周波数は、複数の第１適応フィルタ１１の他の１つが処理の対象とする基準信号の周波数と異なる。
【0142】
このような能動騒音低減装置１０は、複数の第１適応フィルタ１１の組み合わせにより、騒音低減特性の広帯域化を図ることができる。
【0143】
また、例えば、能動騒音低減装置１０ａは、バンドエリミネーションフィルタとして、第１経路に設けられた複数の第１バンドエリミネーションフィルタ１４であって複数の第１適応フィルタ１１に１対１で対応する複数の第１バンドエリミネーションフィルタ１４と、第２経路に設けられた複数の第２バンドエリミネーションフィルタ１６であって複数の第１適応フィルタ１１に１対１で対応する複数の第２バンドエリミネーションフィルタ１６とを備える。
【0144】
このような能動騒音低減装置１０ａにおいては、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれに対して、第１バンドエリミネーションフィルタ１４、及び、第２バンドエリミネーションフィルタ１６の設定を個別に行うことができる。
【0145】
また、例えば、能動騒音低減装置１０ｂは、バンドエリミネーションフィルタとして、第１経路に設けられた複数の第１バンドエリミネーションフィルタ１４であって複数の第１適応フィルタ１１に１対１で対応する複数の第１バンドエリミネーションフィルタ１４と、第２経路に設けられた第２バンドエリミネーションフィルタ１６であって複数の第１適応フィルタ１１に共通の第２バンドエリミネーションフィルタ１６とを備える。
【0146】
このような能動騒音低減装置１０ｂにおいては、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれに対して、第１バンドエリミネーションフィルタ１４の設定を個別に行うことができる。また、能動騒音低減装置１０ｂにおいては、第２バンドエリミネーションフィルタ１６の設定については、複数の第１適応フィルタ１１に対して共通化することができる。
【0147】
また、例えば、能動騒音低減装置１０ｃは、バンドエリミネーションフィルタとして、第１経路に設けられた第１バンドエリミネーションフィルタ１４であって複数の第１適応フィルタ１１に共通の第１バンドエリミネーションフィルタ１４と、第２経路に設けられた複数の第２バンドエリミネーションフィルタ１６であって複数の第１適応フィルタ１１に１対１で対応する複数の第２バンドエリミネーションフィルタ１６とを備える。
【0148】
このような能動騒音低減装置１０ｃにおいては、複数の第１適応フィルタ１１のそれぞれに対して、第２バンドエリミネーションフィルタ１６の設定を個別に行うことができる。また、能動騒音低減装置１０ｃにおいては、第１バンドエリミネーションフィルタ１４の設定については、複数の第１適応フィルタ１１に対して共通化することができる。
【0149】
また、例えば、空間５１は、移動体装置内の空間であり、能動騒音低減装置１０は、移動体装置の移動状態を示す情報を取得する制御部を備える。制御部は、取得した移動体装置の移動状態を示す情報に基づいて、複数の第１適応フィルタ１１が処理の対象とする基準信号の周波数を移動体装置の移動状態に連動させるか否かを切り替える。
【0150】
このような能動騒音低減装置１０は、狭帯域の騒音を低減する処理と、広帯域の騒音を低減する処理とを切り替えることができる。
【0151】
また、例えば、能動騒音低減装置１０は、騒音の状態を示す情報を取得する制御部を備える。制御部は、取得した騒音の状態を示す情報に基づいて、複数の第１適応フィルタが処理の対象とする基準信号の周波数を、第１周波数範囲の騒音を低減するための第１設定にするか、第１周波数範囲と異なる第２周波数範囲の騒音を低減するための第２設定にするかを切り替える。
【0152】
このような能動騒音低減装置１０は、騒音が低減される周波数範囲を切り替えることができる。
【0153】
また、移動体装置は、能動騒音低減装置１０（または能動騒音低減装置１０ａ、１０ｂ、または１０ｃ）と、スピーカ５２と、マイクロフォン５３とを備える。
【0154】
このような移動体装置内の空間においては、騒音を低減できる周波数範囲の自由度が向上されている。
【0155】
（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
以上、実施の形態について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【0156】
例えば、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。
【0157】
また、上記実施の形態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、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、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。
【0158】
また、上記実施の形態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一部の処理が、デジタル信号処理ではなくアナログ信号処理によって実現されてもよい。
【0159】
また、例えば、上記実施の形態において、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。
【0160】
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。
【0161】
例えば、本開示は、能動騒音低減装置（ＤＳＰ）などのコンピュータが実行する騒音低減方法として実現されてもよいし、能動騒音低減方法をコンピュータ（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、スピーカ（出音装置）と、マイクロフォン（集音装置）とを備える騒音低減システムとして実現されてもよい。
【0162】
また、上記実施の形態において説明された能動騒音低減装置の動作における複数の処理の順序は一例である。複数の処理の順序は、変更されてもよいし、複数の処理は、並行して実行されてもよい。
【0163】
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。
【産業上の利用可能性】
【0164】
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装置として有用である。
【符号の説明】
【0165】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 能動騒音低減装置
１１ 第１適応フィルタ
１１ａ 正弦波生成部
１１ｂ 余弦波生成部
１１ｃ 第１フィルタ部
１１ｄ 第２フィルタ部
１１ｅ 加算部
１１ｆ 第１補正部
１１ｇ 第２補正部
１１ｈ 第１更新部
１１ｉ 第２更新部
１２ 帰還フィルタ
１３ 加算部
１４ 第１バンドエリミネーションフィルタ
１４ａ 第２適応フィルタ
１４ｂ ゲイン調整部
１４ｃ 加算部
１５ 第１ゲイン調整部
１６ 第２バンドエリミネーションフィルタ
１７ 第２ゲイン調整部
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 適応フィルタモジュール
５０ 車両
５１ 空間
５２ スピーカ
５３ マイクロフォン
１１ 第１適応フィルタ
１１ａ 正弦波生成部
１１ｂ 余弦波生成部
１１ｃ 第１フィルタ部
１１ｄ 第２フィルタ部
１１ｅ 加算部
１１ｆ 第１補正部
１１ｇ 第２補正部
１１ｈ 第１更新部
１１ｉ 第２更新部
１２ 帰還フィルタ
１３ 加算部
１４ 第１バンドエリミネーションフィルタ
１４ａ 第２適応フィルタ
１４ｂ ゲイン調整部
１４ｃ 加算部
１５ 第１ゲイン調整部
１６ 第２バンドエリミネーションフィルタ
１７ 第２ゲイン調整部
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 適応フィルタモジュール
５０ 車両
５１ 空間
５２ スピーカ
５３ マイクロフォン
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】