特開 2024-48510 騒音低減設備

(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】P2024048510

(43)【公開日】2024-04-09

(54)【発明の名称】騒音低減設備

(51)【国際特許分類】

   G10K 11/178 20060101AFI20240402BHJP

   H04R 3/00 20060101ALI20240402BHJP

【ＦＩ】

G10K11/178 120

H04R3/00 320

H04R3/00 310

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022154459

(22)【出願日】2022-09-28

(71)【出願人】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100152984

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 秀明

(74)【代理人】

【識別番号】100149401

【弁理士】

【氏名又は名称】上西 浩史

(72)【発明者】

【氏名】高橋 康夫

【テーマコード（参考）】

5D061

5D220

【Ｆターム（参考）】

5D061FF02

5D220AA02

5D220BA04

(57)【要約】

【課題】 出力器をより簡単な構成にて適切に制御し、且つ、出力器からの出力音の伝播方向を考慮して、入射音をより適切に低減する。
【解決手段】 騒音低減装置１０は、互いに異なる位置に配置され、それぞれが、音源Ｓからの入射音を低減させるために出力音を出力可能な複数のスピーカ１２ａ、１２ｂと、複数のスピーカ１２ａ、１２ｂの各々を個別に制御するコントローラ２０と、を備える。コントローラ２０は、複数のスピーカ１２ａ、１２ｂよりも音源Ｓから離れた位置での音に関する情報を取得し、情報に応じて設定される制御条件に基づいて、複数のスピーカ１２ａ、１２ｂの各々を制御し、複数のスピーカ１２ａ、１２ｂの各々を制御した後に情報が変化した場合に、変化後の情報に基づいて制御条件を変更する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに異なる位置に配置され、それぞれが、音源からの入射音を低減させるために出力音を出力可能な複数の出力器と、
前記複数の出力器の各々を個別に制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記複数の出力器よりも前記音源から離れた位置での音に関する情報を取得し、
前記情報に応じて設定される制御条件に基づいて、前記複数の出力器の各々を制御し、
前記複数の出力器の各々を制御した後に前記情報が変化した場合に、変化後の前記情報に応じて前記制御条件を変更する、騒音低減設備。

【請求項2】

前記複数の出力器よりも前記音源から離れた位置に配置されて、該位置での音を検出する検出器を備え、
前記制御装置は、前記情報として、前記検出器の検出結果を取得する、請求項１に記載の騒音低減設備。

【請求項3】

前記複数の出力器よりも前記音源から離れ、且つ、互いに異なる複数の位置のそれぞれに、前記検出器が配置されており、
前記制御装置は、前記情報として、それぞれの前記検出器の検出結果を取得する、請求項２に記載の騒音低減設備。

【請求項4】

ユーザの入力を受け付ける入力機器を備え、
前記入力機器は、前記複数の出力器よりも前記音源から離れた位置での音に対するユーザの評価値についての入力を受け付け、
前記制御装置は、前記情報として、前記評価値を取得する、請求項１に記載の騒音低減設備。

【請求項5】

前記複数の出力器の各々は、移動可能に構成されており、
前記制御装置は、前記制御条件に基づいて、前記複数の出力器のうち、移動対象の出力器と前記音源との距離が変わるように前記移動対象の出力器を移動させる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の騒音低減設備。

【請求項6】

前記制御装置は、前記制御条件に基づいて、前記複数の出力器のうち、どの出力器から前記出力音を出力させるかを制御する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の騒音低減設備。

【請求項7】

前記制御装置は、前記複数の出力器に対する制御を開始する時点では、初期値に設定されたパラメータにより構成される前記制御条件に基づいて、前記複数の出力器の各々を制御する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の騒音低減設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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

【背景技術】

【0002】

アクティブノイズキャンセラ（ＡＮＣ）、すなわち能動的に騒音を低減する騒音低減設備は、既に実用化されている（例えば、特許文献１参照）。騒音低減設備は、低減対象とする騒音に対して、同音圧（同振幅）且つ逆位相の制御音を出力し、この制御音との減殺的な干渉により騒音を低減する。特許文献１に記載の騒音低減設備では、マイクで観測された制御対象音を低減する制御音の信号を生成するコントローラと、制御音の信号を出力音に変換して出力するスピーカとを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－０２７２０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、マイクによって観測された制御対象音に３個の卓越周波数が含まれる場合に、コントローラのバンドパスフィルタが、全卓越周波数を透過させ、当該フィルタのバンドパス信号から２個の卓越周波数を打ち消すように、卓越周波数の逆位相の制御音信号の作成及びバンドパス信号への重ね合わせを行う制御音信号作成手段が、直列に２個設けられている。また、バンドパス信号中の残り１個の卓越周波数と逆位相の制御音信号を作成する最終制御音信号作成手段が、制御音信号作成手段に直列に設けられている。さらに、コントローラは、制御音信号作成手段の制御音信号を重ね合わせて制御音を作成し出力する重ね合わせ手段を備えている。

【0005】

以上の構成であれば、制御対象音に含まれる複数の卓越周波数の音圧を一挙に低減することができるが、制御音の生成及び出力に関する構成、つまり、制御音を出力するスピーカの制御が複雑化する可能性がある。一方で、より簡単な構成にて制御音の出力を適切に制御することが求められている。

【0006】

また、制御音を出力するスピーカは、制御対象音と制御音とが互いに打ち消し合うように適切に配置される必要がある。一方で、制御対象音及び制御音は、それぞれ、方向性を有し、特に、制御音は放射状に多方向に伝播する傾向にある。そのため、制御音の伝播方向に応じて、制御対象音と制御音とが打ち消し合う度合い（程度）が異なる。したがって、ある位置で観測される制御対象音の音圧が最小となるようにスピーカを配置したとしても、その観測位置から若干ずれた位置で観測される制御対象音については、上記のスピーカから出力される制御音では十分に低減できない場合があり得る。

【0007】

そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スピーカ等の出力器をより簡単な構成にて適切に制御し、且つ、出力器からの出力音の伝播方向を考慮して、入射音をより適切に低減することが可能な騒音低減設備を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題は、本発明の騒音低減装置によれば、互いに異なる位置に配置され、それぞれが、音源からの入射音を低減させるために出力音を出力可能な複数の出力器と、複数の出力器の各々を個別に制御する制御装置と、を備え、制御装置は、複数の出力器よりも音源から離れた位置での音に関する情報を取得し、当該情報に応じて設定される制御条件に基づいて、複数の出力器の各々を制御し、複数の出力器の各々を制御した後に情報が変化した場合に、変化後の情報に応じて制御条件を変更することにより解決される。

【0009】

上記のように構成された本発明の騒音低減設備では、制御装置が、出力器をより簡単な構成にて制御することができる。また、互いに異なる位置に複数の出力器が配置されていることで、各出力器からの出力音の伝播方向を考慮して、入射音をより適切に低減することができる。

【0010】

また、本発明の騒音低減装置は、複数の出力器よりも音源から離れた位置に配置されて、当該位置での音を検出する検出器を備えてもよい。この場合、制御装置は、上記の情報として、検出器の検出結果を取得してもよい。
上記の構成であれば、複数の出力器よりも音源から離れた位置に配置された検出器の検出結果に基づいて、入射音がより適切に低減されるように複数の出力器の各々を制御することができる。

【0011】

また、複数の出力器よりも音源から離れ、且つ、互いに異なる複数の位置のそれぞれに、検出器が配置されていると、好適である。この場合、制御装置は、上記の情報として、それぞれの検出器の検出結果を取得するとよい。
上記の構成であれば、複数の検出器のそれぞれの検出結果に基づいて、入射音がより一層適切に低減されるように複数の出力器の各々を制御することができる。

【0012】

また、本発明の騒音低減装置は、ユーザの入力を受け付ける入力機器を備えてもよい。この場合、入力機器は、複数の出力器よりも音源から離れた位置での音に対するユーザの評価値についての入力を受け付け、制御装置は、上記の情報として、評価値を取得してもよい。
上記の構成であれば、ユーザの感性（例えば、嗜好）を反映して入射音が低減されるように、複数の出力器を制御することができる。

【0013】

また、複数の出力器の各々は、移動可能に構成されてもよい。この場合、制御装置は、制御条件に基づいて、複数の出力器のうち、移動対象の出力器と音源との距離が変わるように移動対象の出力器を移動させてもよい。
上記の構成であれば、移動対象の出力器の位置が可変になることにより、入射音が一段と適切に低減されるように複数の出力器を制御することができる。

【0014】

また、制御装置は、制御条件に基づいて、複数の出力器のうち、どの出力器から出力音を出力させるかを制御してもよい。
上記の構成であれば、出力音を出力させる出力器の台数を制御することで、入射音が一段と適切に低減されるように複数の出力器を制御することができる。

【0015】

また、制御装置は、複数の出力器に対する制御を開始する時点では、初期値に設定されたパラメータにより構成される制御条件に基づいて、複数の出力器の各々を制御してもよい。
上記の構成であれば、より一層簡単な構成にて複数の出力器を制御することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の騒音低減設備によれば、複数の出力器の各々をより簡単な構成にて制御することができる。また、各出力器からの出力音の伝播方向を考慮して、入射音をより適切に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態に係る騒音低減設備の構成を示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る騒音低減制御のフローを示す図である。

【図3】出力音による入射音の打ち消しと、出力器の配置位置との関係を示す図である。

【図4】本発明の第２実施形態に係る騒音低減設備の構成を示す図である。

【図5】本発明の第２実施形態に係る騒音低減設備の効果についての説明図である。

【図6】本発明の第３実施形態に係る騒音低減設備の構成を示す図である。

【図7】本発明の第３実施形態に係る騒音低減制御のフローを示す図である。

【図8】本発明の第４実施形態に係る騒音低減設備の構成を示す図である。

【図9】本発明の第５実施形態に係る騒音低減設備の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の具体的な実施形態（以下、本実施形態）について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、参照する図面では、説明を分かり易くするために、簡略化及び模式化して各機器（各装置）を図示している。また、図中に示す機器（装置）のサイズ（寸法）、及び機器間（装置間）の間隔等が実際のものとは異なっている場合がある。
また、本明細書において、「装置」という概念には、所定の機能を一台で発揮する単一の装置が含まれるとともに、分散してそれぞれが独立して存在しつつも協働して所定の機能を発揮する複数の装置の組み合わせも含まれることとする。

【0019】

＜＜本発明の第１実施形態について＞＞
本発明の第１実施形態に係る騒音低減設備（以下、騒音低減設備１０）について説明する。騒音低減設備１０は、音源からの入射音に対して、同音圧（同振幅）且つ逆位相の音を出力し、この出力音との干渉により入射音を能動的に低減するものである。ここで、入射音とは、人が不快と感じる騒音であり、音源は、一般的な騒音の音源である。すなわち、騒音低減設備１０は、アクティブノイズキャンセラ（ＡＮＣ）である。

【0020】

騒音低減設備１０は、例えば、住宅又は施設等の建物内で利用され、特に、音源Ｓが配置された部屋内で利用される。部屋は、側壁及び天井及び床によって仕切られた空間でもよく、オフィス内の一スペースがパーテンションによって仕切られることで形成された空間でもよい。

【0021】

騒音低減設備１０は、音源Ｓからの騒音を、互いに直交する２つの方向（以下、Ｘ方向及びＹ方向という）において低減するように構成されている。つまり、騒音低減設備１０では、図１に示すように、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに向けて出力音を出力することで、各方向において騒音が低減される。かかる構成は、音源Ｓからの騒音が球面波とならず、また、Ｘ方向とＹ方向との間で、伝播する騒音の性状、具体的には騒音の周波数、位相及び振幅のうちの少なくとも一つが異なる場合に有効である。
騒音低減設備１０は、図１に示すように、２つのスピーカ１２ａ、１２ｂと、２つのリファレンスマイク１４ａ、１４ｂと、２つのエラーマイク１６ａ、１６ｂと、コントローラ２０と、を備える。

【0022】

２つのスピーカ１２ａ、１２ｂは、本発明の「複数の出力器」に相当し、互いに異なる複数の位置に配置されており、それぞれが、騒音を低減させるために出力音を出力することが可能である。詳しく説明すると、２つのスピーカ１２ａ、１２ｂのうち、第１のスピーカ１２ａは、図１に示すように、音源Ｓの配置位置から見て、Ｘ方向において騒音が伝播する向きと同じ向きに配置されている。また、第１のスピーカ１２ａは、Ｘ方向において騒音が伝播する向きと同じ向きに出力音を出力可能な状態で設けられている。第２のスピーカ１２ｂは、図１に示すように、音源Ｓの配置位置から見て、Ｙ方向において騒音が伝播する向きと同じ向きに配置されている。また、第２のスピーカ１２ｂは、Ｙ方向において騒音が伝播する向きと同じ向きに出力音を出力可能な状態で設けられている。

【0023】

２つのリファレンスマイク１４ａ、１４ｂは、それぞれ、２つのスピーカ１２ａ、１２ｂよりも音源Ｓに近い位置で、音源Ｓからの騒音を検出する。２つのリファレンスマイク１４ａ、１４ｂは、互いに異なる位置に配置されている。詳しく説明すると、２つのリファレンスマイク１４ａ、１４ｂのうち、第１のリファレンスマイク１４ａは、図１に示すように、Ｘ方向において音源Ｓとスピーカ１２ａとの間に配置されており、主として、Ｘ方向に伝播する騒音を検出する。第２のリファレンスマイク１４ｂは、図１に示すように、Ｙ方向において音源Ｓとスピーカ１２ｂとの間に配置されており、主として、Ｙ方向に伝播する騒音を検出する。

【0024】

各リファレンスマイク１４ａ、１４ｂは、騒音についての検出結果をコントローラ２０に伝送する。各リファレンスマイク１４ａ、１４ｂの検出結果は、騒音に関する情報であり、例えば、検出された騒音の特性（具体的には、周波数、位相及び振幅等）である。
なお、各リファレンスマイク１４ａ、１４ｂは、音源Ｓに比較的近い位置に配置されているのが好ましい。本明細書において、「音源Ｓに近い／遠い」とは、音源Ｓが発する騒音の伝播経路において、音源Ｓ側に寄っている／離れていることを意味し、必ずしも直線距離での近さと一致するとは限らない。

【0025】

エラーマイク１６ａ、１６ｂは、それぞれ、本発明の「検出器」に相当し、互いに異なる複数の位置に配置され、且つ、２つのスピーカ１２ａ、１２ｂよりも音源Ｓから離れた位置で残留騒音を検出する。残留騒音とは、騒音が出力音によって低減された状態において、エラーマイクの配置位置（受音点）にて検出される音である。つまり、エラーマイク１６ａ、１６ｂは、それぞれ、騒音の消音偏差（エラー）を検出する。また、２つのエラーマイク１６ａ、１６ｂの各々は、例えば、指向性を有するマイクによって構成されている。そして、２つのエラーマイク１６ａ、１６ｂのうち、第１のエラーマイク１６ａは、図１に示すように、Ｘ方向においてスピーカ１２ａよりも離れた位置に配置されており、主として、Ｘ方向に伝播する残留騒音を検出する。第２のエラーマイク１６ｂは、図１に示すように、Ｙ方向においてスピーカ１２ｂよりも離れた位置に配置されており、主として、Ｙ方向に伝播する残留騒音を検出する。

【0026】

各エラーマイク１６ａ、１６ｂは、残留騒音についての検出結果をコントローラ２０に伝送する。各エラーマイク１６ａ、１６ｂの検出結果は、２つのスピーカ１２ａ、１２ｂよりも音源Ｓから離れた位置での音に関する情報に相当し、例えば、検出された残留騒音の特性（具体的には、周波数、位相及び振幅等）を示している。

【0027】

コントローラ２０は、本発明の「制御装置」に相当し、２つのスピーカ１２ａ、１２ｂの各々を制御する。コントローラ２０は、制御回路又は汎用的なコンピュータ等によって構成され、プロセッサ２１を備える。このプロセッサ２１には、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及び、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるための専用の回路構成を有する専用電気回路等が含まれ得る。また、例えば、ＳｏＣ（System on Chip）等に代表されるように、コントローラ２０に搭載された機能すべてを１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサも利用可能である。また、上記のプロセッサを構成するハードウェアは、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路（Circuitry）でもよい。

【0028】

コントローラ２０は、制御条件を設定し、設定された制御条件に基づいて各スピーカ１２ａ、１２ｂを制御し、各スピーカ１２ａ、１２ｂは、コントローラ２０による制御の下、制御条件に応じた出力音を、各スピーカ１２ａ、１２ｂと対応する方向に出力する。また、コントローラ２０は、制御条件を変更することで、各スピーカ１２ａ、１２ｂからの出力音を制御し、詳しくは、２つのエラーマイク１６ａ、１６ｂの検出結果に基づくゆらぎ制御方式にて出力音を制御する。

【0029】

ゆらぎ制御方式とは、フィードバック制御方式又はフィードフォワード制御に類似する制御であり、制御後の対象値を徐々に目標値に近づける（収束させる）ように制御条件を変更しながら最適解としての条件を探索する制御方式である。すなわち、コントローラ２０は、各エラーマイク１６ａ、１６ｂにより検出される残留騒音の音圧が目標値に徐々に近づくように制御条件を変えていき、残留騒音の音圧が目標値に到達する制御条件、あるいは目標値に最も近づく制御条件を最適解として求め、最終的に、最適解に該当する制御条件にて各スピーカ１２ａ、１２ｂを制御する。なお、最適解を求める手法については、特に限定されないが、例えば、最急降下法等の公知の手法が利用可能である。

【0030】

また、コントローラ２０は、２つのスピーカ１２ａ、１２ｂの各々を個別に制御することが可能である。すなわち、コントローラ２０は、制御条件をスピーカ毎に設定し、それぞれのスピーカ１２ａ、１２ｂを、対応する制御条件に基づいて制御する。より詳しく説明すると、第１のスピーカ１２ａは、音源Ｓに対してＸ方向に配置されたリファレンスマイク１４ａ及びエラーマイク１６ａのそれぞれの検出結果に応じて設定された制御条件に基づいて制御される。第２のスピーカ１２ｂは、音源Ｓに対してＹ方向に配置されたリファレンスマイク１４ｂ及びエラーマイク１６ｂのそれぞれの検出結果に応じて設定された制御条件に基づいて制御される。

【0031】

具体的な制御の流れについて、図２に示す制御フロー（以下、騒音低減制御）を参照しながら説明する。騒音低減制御において、コントローラ２０は、例えば、スピーカ１２ａと、スピーカ１２ｂとを同時に制御する。
なお、スピーカ１２ａを制御する流れと、スピーカ１２ｂを制御する流れは、同様であるため、以下では、スピーカ１２ａを制御する流れについてのみ説明することとする。

【0032】

騒音低減制御において、コントローラ２０は、先ず、初期設定を実施する（Ｓ００１）。初期設定にて、コントローラ２０は、例えば、スピーカ１２ａ、リファレンスマイク１４ａ、及びエラーマイク１６ａの各々の位置、スピーカ１２ａとリファレンスマイク１４ａとの間の距離、スピーカ１２ａとエラーマイク１６ａとの間の距離、並びに、受音点（エラーマイク１６ａの配置地点）まで音の伝達関数等に関する情報を取得する。初期設定では、さらに、残留騒音の音圧に対する目標値を設定する。目標値は、例えば音圧の最小値、例えばゼロ（０）に設定され、コントローラ２０のメモリ２２に記憶される。

【0033】

次に、リファレンスマイク１４ａが、音源Ｓからの騒音を検出し、コントローラ２０は、リファレンスマイク１４ａによる検出結果を取得する（Ｓ００２）。リファレンスマイク１４ａによる検出結果を取得するとは、リファレンスマイク１４ａが騒音を検出して出力するアナログ電気信号を受信し、受信した信号から騒音の特性を特定することである。

【0034】

次に、コントローラ２０は、Ｓ００２にて取得した検出結果に基づいて、初回の制御条件を設定する（Ｓ００３）。制御条件は、スピーカ１２ａを制御して出力音を出力させる際の条件、具体的には、出力音の特性（詳しくは、周波数、位相及び振幅等）に関する条件である。また、初回の制御条件は、制御条件を構成するパラメータを初期値に設定した場合の制御条件である。なお、制御条件を構成するパラメータには、リファレンスマイクによって検出された騒音の周波数特性から低減対象の周波数成分を抽出するためのバンドパスフィルタのフィルタ係数等が含まれてもよい。

【0035】

その後、コントローラ２０は、初回の制御条件に基づいて、スピーカ１２ａの各々に対する制御を開始し、スピーカ１２ａから出力音を出力させる（Ｓ００４）。この時点において、コントローラ２０は、初期値に設定された制御条件に基づいてスピーカ１２ａを制御する。

【0036】

また、コントローラ２０は、スピーカ１２ａから出力音が出力される間、リファレンスマイク１４ａの検出結果を取得し（Ｓ００５）、また、エラーマイク１６ａの検出結果を取得する（Ｓ００６）。エラーマイク１６ａによる検出結果を取得するとは、エラーマイク１６ａが残留騒音を検出して出力するアナログ電気信号を受信し、受信した信号から残留騒音の特性を特定することである。

【0037】

そして、コントローラ２０は、エラーマイク１６ａから取得した検出結果に基づいて、残留騒音の音圧が目標値に到達したか否かを判定し（Ｓ００７）、目標値に到達していれば、その時点で騒音低減制御を終了する。

【0038】

他方、目標値に到達していない場合、コントローラ２０は、制御条件を変更する余地の有無を判定する（Ｓ００８）。制御条件を変更する余地の有無とは、制御条件について想定され得る変更パターンをすべて採用したか否かであり、換言すると、これまでに設定された制御条件以外の制御条件が設定可能であるか否かである。

【0039】

制御条件を変更する余地が有ると判定した場合、コントローラ２０は、前回の制御条件が設定された時点から所定時間が経過したタイミングで、制御条件を設定する（Ｓ００９）。このステップＳ００９において、コントローラ２０は、ステップＳ００５及びＳ００６にて各マイクから取得した検出結果に応じて制御条件を設定し、詳しくは、制御条件を直前の条件から変更する。具体的には、コントローラ２０は、直前の制御条件を構成するパラメータ、具体的には出力音の周波数、位相及び振幅のうちの少なくとも一つを、ステップＳ００５及びＳ００６にて取得した各マイクの検出結果に応じた量だけ変更する（調整する）。

【0040】

そして、コントローラ２０は、設定された制御条件、すなわち変更後の制御条件に基づいてスピーカ１２ａを制御し、スピーカ１２ａから出力音を出力させる（Ｓ０１０）。また、コントローラ２０は、Ｓ００９にて設定された制御条件をメモリ２２に記録する（Ｓ０１１）。このとき、コントローラ２０は、変更後の制御条件に基づいてスピーカ１２ａを制御した直後のエラーマイク１６ａの検出結果、すなわち制御条件の変更直後における残留騒音の音圧を併せて記録する。

【0041】

その後、騒音低減制御は、ステップＳ００５に戻り、コントローラ２０は、Ｓ００５以降の一連のステップを再度実施する。そして、コントローラ２０は、再度実施するステップＳ００８において制御条件を変更する余地が有ると判定した場合には、ステップＳ００９～Ｓ０１１を再び実施する。以降、同様の手順により、Ｓ００５以降のステップが繰り返され、ステップＳ００８において制御条件を変更する余地が有ると判定されると、その度に、ステップＳ００９～Ｓ０１１が実施される。このように、コントローラ２０は、ゆらぎ制御方式にてスピーカ１２ａを制御し、コントローラ２０がスピーカ１２ａを制御した後にエラーマイク１６ａの検出結果（残留騒音の音圧）が変化した場合には、変化後の検出結果に応じて制御条件を変更する。

【0042】

そして、ステップＳ００８にて制御条件を変更する余地が無いと判定した場合、コントローラ２０は、現時点でのエラーマイク１６ａの検出結果（残留騒音の音圧）が目標値に最も近いか否かを判定する（Ｓ０１２）。現時点での検出結果が目標値に最も近いと判定した場合、コントローラ２０は、その時点で騒音低減制御を終了する。

【0043】

他方、現時点でのエラーマイク１６ａの検出結果が目標値に最も近いものではないと判定した場合、コントローラ２０は、制御条件を、これまでに設定してきた制御条件の中でエラーマイク１６ａの検出結果が最も目標値に近かったときの制御条件に変更する（Ｓ０１３）。そして、コントローラ２０は、変更後の制御条件に基づいてスピーカ１２ａを制御し、スピーカ１２ａから出力音を出力させる（Ｓ０１４）。その後、騒音低減制御は、ステップＳ００５に戻り、コントローラ２０は、Ｓ００５以降の一連のステップを再度実施する。

【0044】

以上までに説明してきた騒音低減制御によれば、互いに異なるＸ方向及びＹ方向のそれぞれにおいて、音源Ｓからの騒音を２つのスピーカ１２ａ、１２ｂからの出力音によって効果的に低減することができる。

【0045】

また、上述の騒音低減制御によれば、より簡単な構成にて、２つのスピーカ１２ａ、１２ｂの各々を制御することができる。詳しく説明すると、一般的なＡＮＣでは、リファレンスマイクにより騒音を検出し、検出された騒音と同じ音圧（振幅）で逆位相の出力音を生成する。そのような出力音を生成するには、ＬＭＳアルゴリズム（ＬＭＳ：Least Mean Square）等の最適化アルゴリズムを適用して誤差信号が最小となるように制御条件を設定する必要があり、条件設定のために複雑な演算処理を実施することになる。また、個々のスピーカを制御する上で、スピーカの台数に応じた数の適応フィルタが必要となる。
これに対して、上述の騒音低減制御であれば、制御条件を構成するパラメータを適宜変更して最適解を見つけるゆらぎ制御方式によって制御条件を設定する。これにより、複雑な演算を実施する必要がなく、また、適応フィルタを用いなくてもよいため、より簡単な構成にて２つのスピーカ１２ａ、１２ｂを制御することができる。

【0046】

なお、第１実施形態は、２方向（Ｘ方向及びＹ方向）において騒音を低減するケースに限定されず、３方向以上において騒音を低減する場合にも適用可能である。その場合、騒音低減設備１０には、騒音を低減する方向に応じた数のスピーカ、リファレンスマイク、及びエラーマイクの組み合わせ（セット）が備わっていればよい。

【0047】

＜＜本発明の第２実施形態について＞＞
本発明の第２実施形態に係る騒音低減設備（以下、騒音低減設備１００）について、図３～５を参照しながら説明する。なお、以下では、騒音低減設備１００のうち、第１実施形態に係る騒音低減設備１０と相違する点を主として説明し、騒音低減設備１０と共通する点については、説明を省略することとする。

【0048】

騒音低減設備１００は、音源Ｓからの騒音の伝播方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）において設けられた複数の受音点のそれぞれにて騒音を効果的に低減するように構成されている。騒音低減設備１００の構成を説明するにあたり、騒音低減設備１００により解決される課題（不具合）について、図３に示す参考例を参照しながら説明する。

【0049】

図３の参考例において、音源Ｓからの騒音は、一方向であるＹ方向に直進するように伝播し、Ｙ方向において、騒音の腹（図３中、符号「＋」の位置に存在する直線にて表記）と節（図３中、符号「－」の位置に存在する直線にて表記）とが交互に存在している。また、参考例では、スピーカ１２が１箇所にのみ配置されている。
他方、スピーカ１２からの出力音は、放射状に出力され、出力音のそれぞれの出力方向において、出力音の腹（図３中、実線の円弧にて表記）と節（図３中、破線の円弧にて表記）とが交互に存在している。

【0050】

また、図３の参考例では、１つのリファレンスマイク１４と、Ｘ方向に直線状に並ぶ複数の受音点のそれぞれに配置されたエラーマイク１６ａ、１６ｂ、１６ｃとが、設けられている。リファレンスマイク１４は、Ｙ方向においてスピーカ１２よりも音源Ｓに近い位置（音源Ｓ側）に配置されており、エラーマイク１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、Ｙ方向においてスピーカ１２よりも音源Ｓから離れた位置に配置されている。
ここで、Ｘ方向における配置位置がスピーカ１２の配置位置と略同一であるエラーマイク１６ａを、基準マイクと呼ぶこととし、Ｘ方向において基準マイクと隣り合う位置に配置されたエラーマイク１６ｂを、隣接マイクと呼ぶこととする。

【0051】

ここで、音源Ｓが騒音を発し、スピーカ１２が出力音を出力し、Ｙ方向において基準マイク及び隣接マイクが配置された位置には騒音の腹が存在し、基準マイクが配置された位置には出力音の節が存在するケースを想定する。この場合、基準マイクの配置位置では、騒音と出力音とが減殺されて騒音が良好に低減される。しかしながら、隣接マイクが配置された位置では、図３に示すように、騒音の腹が存在する一方で、出力音の節が存在しないため、騒音が低減されず、かえって音量が上がることもあり得る。これは、基準マイクと隣接マイクとの間では、スピーカ１２からの直線距離が互いに異なるためである。
以上のように、１台のスピーカ１２だけの構成では、例えスピーカ１２の制御条件を調整したとしても、複数の受音点（エラーマイクの配置位置）のそれぞれで騒音を効果的に低減することが困難である。

【0052】

これに対して、第２実施形態に係る騒音低減設備１００では、図４に示すように、Ｘ方向において互いに異なる位置に配置された複数のスピーカ１２ａ、１２ｂ（複数の出力器）を備える。それ以外の機器構成については、騒音低減設備１００は、上述の参考例と同様である。つまり、騒音低減設備１００では、Ｙ方向においてスピーカ１２よりも音源Ｓに近い位置に１つのリファレンスマイク１４が配置されている。また、Ｙ方向においてスピーカ１２よりも音源Ｓから離れた位置では、Ｘ方向に直線状に並ぶ複数の受音点のそれぞれにエラーマイク１６ａ、１６ｂ、１６ｃが配置されている。ここで、エラーマイク１６ａを基準マイクとした場合、エラーマイク１６ｂが隣接マイクに該当する。
なお、図４に示すケースでは、スピーカの台数が２台、エラーマイクの個数が３個であるが、スピーカ及びエラーマイクのそれぞれの個数は、特に限定されず、任意に決めることができる。

【0053】

また、図４に示すように、騒音低減設備１００には、制御装置としてのコントローラ２０が備えられ、コントローラ２０は、複数のスピーカ１２ａ、１２ｂの各々を個別に制御し、換言すると、制御条件をスピーカ毎に設定する。また、第２実施形態においても、コントローラ２０は、各スピーカ１２ａ、１２ｂをゆらぎ制御方式にて制御する。具体的に説明すると、コントローラ２０は、リファレンスマイク１４の検出結果と、複数のエラーマイク１６ａ、１６ｂ、１６ｃの各々の検出結果を取得し、取得した検出結果に応じた制御条件をスピーカ毎に設定し、各スピーカ１２ａ、１２ｂを、対応する制御条件に基づいて制御する。

【0054】

そして、各スピーカ１２ａ、１２ｂを制御した後に複数のエラーマイク１６ａ、１６ｂ、１６ｃのいずれかの検出結果が変化した場合、コントローラ２０は、変化後の検出結果に応じて、各スピーカ１２ａ、１２ｂに対する制御条件を変更する。
なお、具体的な制御の流れについては、第１実施形態にて説明した騒音低減制御と同様であるため、説明を省略することとする。

【0055】

以上までに説明してきた第２実施形態によれば、より簡単な構成にて、複数のスピーカ１２ａ、１２ｂの各々を制御することができる。また、上記の構成により、音源Ｓからの騒音を複数のスピーカ１２ａ、１２ｂからの出力音によって効果的に低減することができる。具体的に説明すると、Ｘ方向に直線状に並ぶ複数の受音点のそれぞれにおいて、騒音をより効果的に低減させることができる。
すなわち、スピーカが１台である場合には、上述したように騒音が適切に低減できない受音点が存在する。これに対して、第２実施形態に係る騒音低減設備１００では、一つのスピーカ１２ａからの出力音では騒音が適切に低減できない受音点が存在する場合であっても、他のスピーカ１２ｂからの出力音を制御することで、そのような受音点においても騒音を適切に低減することができる。つまり、騒音低減設備１００によれば、図５に示すように、複数の受信点のそれぞれにて騒音が出力音によって低減されるように複数のスピーカ１２ａ、１２ｂを制御することができる。

【0056】

＜＜本発明の第３実施形態について＞＞
上述の実施形態では、複数の出力器（スピーカ）よりも音源から離れた位置での音に関する情報として、エラーマイクによる騒音の検出結果を取得し、エラーマイクの検出結果に基づいて制御条件を設定することとした。ただし、制御条件に反映させる情報は、エラーマイクの騒音の検出結果に限定されず、例えば、複数の出力器よりも音源から離れた位置での音に対するユーザの評価値であってもよい。かかる構成を、本発明の第３実施形態とし、第３実施形態に係る騒音低減設備（以下、騒音低減設備２００）について、図６及び７を参照しながら説明する。
なお、騒音低減設備２００は、第２実施形態に係る騒音低減設備１００をベースとした構成であることとし、以下では、騒音低減設備２００のうち、第２実施形態に係る騒音低減設備１００と相違する点を主として説明することとする。

【0057】

騒音低減設備２００は、図６に示すように、ユーザの入力を受け付ける入力機器３０を備え、それ以外の点は、第２実施形態に係る騒音低減設備１００の構成と同様である。入力機器３０は、複数のスピーカ１２ａ、１２ｂよりも音源Ｓから離れた位置での音（残留騒音）に対するユーザの評価値についての入力を受け付ける。ここで、ユーザとは、騒音低減設備２００の利用者であり、例えば、騒音低減設備２００による消音効果が得られる部屋を利用する者である。

【0058】

入力機器３０は、ユーザが利用する操作端末であり、例えば、パソコン、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、情報入力が可能なテレビ受像機、ウェアラブル端末、又は通信機能を備えるその他の端末等によって構成される。ユーザは、リファレンスマイク１４及びスピーカ１２ａ、１２ｂよりも音源Ｓから離れた位置で残留騒音を聞き、その音に対する評価値を入力機器３０にて入力する。評価値とは、ユーザが聴取した音に対する不快度又は好み等を数値化したもの（スコア）である。入力機器３０は、ユーザによる評価値の入力を受け付けると、入力された評価値に関するデータをコントローラ２０に送信する。

【0059】

コントローラ２０は、入力機器３０から上記のデータを受信することで、残留騒音に対するユーザの評価値を取得する。そして、コントローラ２０は、取得された評価値を、エラーマイク１６ａ、１６ｂ、１６ｃの検出結果とともに、又は当該検出結果に代えて用い、その評価値に基づいて制御条件を設定する。また、制御条件に基づいてスピーカ１２ａ、１２ｂが制御されることで、上記の評価値が変化した場合、コントローラ２０は、変化後の評価値を取得し、変化後の評価値に基づいて制御条件を変更する。

【0060】

第３実施形態における騒音低減制御は、図７に示すように、スピーカ１２ａ、１２ｂの制御後（つまり、出力音の出力後）に残留騒音に対する評価値が入力される工程が追加された点を除き、上述した図２に示す騒音低減制御の流れと同じである。
つまり、第３実施形態では、騒音低減制御中、ユーザがリファレンスマイク１４及びスピーカ１２ａ、１２ｂよりも音源Ｓから離れた位置で残留騒音を聞き、残留騒音に対する評価値を入力機器３０にて入力し、コントローラ２０が、入力された評価値を取得する（Ｓ０２７）。それ以外のステップＳ０２１～Ｓ０２６、及びＳ０２８～Ｓ０３５は、前述したステップＳ００１～Ｓ０１４と略同様である。

【0061】

また、第３実施形態では、初期設定の際に設定される目標値に、残留騒音に対するユーザの評価値に対する目標値が含まれてもよい。この場合の騒音低減制御では、ステップＳ０２７にて入力される評価値が目標値に到達するように、各スピーカ１２ａ、１２ｂをゆらぎ制御方式にて制御する。これにより、ユーザの感性（嗜好）を考慮して騒音を低減させることができ、具体的には、残留騒音に起因するユーザの不快感を低減させるように各スピーカ１２ａ、１２ｂからの出力音を制御することができる。

【0062】

なお、第３実施形態において、目標値は、残留騒音に対するユーザの評価値（第１評価値）と、残留騒音の音圧に対する目標値（第２評価値）とを含んでもよい。この場合には、それぞれの目標値に到達するように、各スピーカ１２ａ、１２ｂをゆらぎ制御方式にて制御するとよい。具体的には、評価値及び残留騒音の音圧のそれぞれについて、現在値と目標値との差分を求め、それぞれの差分の合計値を最小化させるように制御条件を設定又は変更し、その制御条件に基づいて各スピーカ１２ａ、１２ｂを制御するとよい。

【0063】

＜＜本発明の第４実施形態＞＞
上述した実施形態は、複数の出力器（スピーカ１２ａ、１２ｂ）の各々の位置が固定されていることを前提としている。ただし、これに限定されず、各出力器が移動可能に構成されてもよい。そして、各出力器を制御する際には、出力音の特性（位相、周波数、及び振幅）とともに、各出力器の位置を調整してもよい。かかる構成を、本発明の第４実施形態とし、第４実施形態に係る騒音低減設備（以下、騒音低減設備３００）について、図８を参照しながら説明する。
なお、騒音低減設備３００は、第２実施形態に係る騒音低減設備１００をベースとした構成であることとし、以下では、騒音低減設備３００のうち、第２実施形態に係る騒音低減設備１００と相違する点を主として説明することとする。

【0064】

騒音低減設備３００の構成は、図８に示すように、複数のスピーカ１２ａ、１２ｂの各々が移動機構１８を備えている点を除き、第２実施形態に係る騒音低減設備１００の構成と同様である。移動機構１８は、スピーカのベースに回転自在に取り付けられた車輪又はローラと、これに対して回転力を付与するモータ等の電動機と、によって構成される。また、スピーカの移動経路を規定するレール等がさらに設けられてもよい。

【0065】

第４実施形態において、コントローラ２０は、制御条件に基づいて複数のスピーカ１２ａ、１２ｂの各々を制御する際、複数のスピーカ１２ａ、１２ｂのうち、移動対象のスピーカ（移動対象の出力器）を移動させることができる。つまり、第４実施形態において、コントローラ２０は、制御条件として、出力音の特性（詳しくは、周波数、位相及び振幅等）に関するパラメータとともに、移動対象のスピーカの位置に関するパラメータを設定することができる。そして、コントローラ２０は、制御条件に基づき、移動対象のスピーカと音源Ｓとの距離が変わるように移動対象のスピーカを制御し、具体的には制御条件にて規定された位置へ移動させる。

【0066】

以上のように、第４実施形態では、複数のスピーカ１２ａ、１２ｂの各々の位置が可変であり、移動対象のスピーカの位置を制御することができる。これにより、第４実施形態に係る騒音低減制御では、制御可能な項目が増え、より細やかな制御が可能となる。この結果、複数の受音点のそれぞれにおいて、残留騒音をより効果的に抑えることができる。

【0067】

＜＜本発明の第５実施形態＞＞
上述した実施形態は、複数の出力器（スピーカ１２ａ、１２ｂ）の各々から同時に出力音を出力することを前提としている。ただし、これに限定されず、複数の出力器のうち、どの出力器から出力させるのかを制御してもよく、すなわち、出力音を出力させる出力器についての台数制御を行ってもよい。かかる構成を、本発明の第５実施形態とし、第５実施形態に係る騒音低減設備（以下、騒音低減設備４００）について、図９を参照しながら説明する。
なお、騒音低減設備４００は、第２実施形態に係る騒音低減設備１００をベースとしたもので構成こととし、以下では、騒音低減設備４００のうち、第２実施形態に係る騒音低減設備１００と相違する点を主として説明することとする。

【0068】

騒音低減設備４００の機器構成は、図９に示すように、第２実施形態に係る騒音低減設備１００と同一の構成である。一方で、第５実施形態に係るコントローラ２０は、制御条件に基づいて複数のスピーカ１２ａ、１２ｂの各々を制御する際、複数のスピーカ１２ａ、１２ｂのうち、どのスピーカから出力音を出力させるのかを制御することができる。つまり、第５実施形態において、コントローラ２０は、制御条件として、出力音の特性（詳しくは、周波数、位相及び振幅等）に関するパラメータとともに、出力音を出力させるスピーカに関するパラメータを設定することができる。

【0069】

そして、コントローラ２０は、制御条件に基づいて、複数のスピーカ１２ａ、１２ｂのうち、１以上のスピーカ（図９中、実線にて図示されたスピーカ）に出力音を出力させ、残りのスピーカ（図９中、破線にて図示されたスピーカ）からの出力音の出力を停止させる。
以上のように、第５実施形態では、複数のスピーカ１２ａ、１２ｂのうち、実際に出力音を出力させるスピーカを制御することができる。これにより、第５実施形態に係る騒音低減制御では、制御可能な項目が増え、より細やかな制御が可能となる。この結果、複数の受音点のそれぞれにおいて、残留騒音をより効果的に低減することができる。

【0070】

＜＜その他の実施形態について＞＞
以上までに、本発明の騒音低減設備方法、及び、騒音低減制御の方法について、幾つかの具体的な実施形態（第１～第５実施形態）を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得る。また、本発明には、その等価物が含まれることは勿論である。

【0071】

上述の実施形態では、騒音低減制御において、残留騒音の音圧又は残留騒音に対するユーザの評価値について目標値を設定し、設定された目標値に到達するように制御条件を設定することとした。ただし、これに限定されず、目標値が設定されなくてもよく、その場合には、これまでに取得した残留騒音の音圧又はユーザの評価値の平均値に基づいて制御条件を設定してもよい。

【0072】

また、上記の実施形態では、出力器の一例としてスピーカを例に挙げたが、入射音を減殺できる出力音を出力でき、且つ出力音を制御することが可能な機器であれば、特に制限なく利用することができる。

【0073】

また、上述した複数の実施形態のうち、２以上の実施形態同士を組み合わせた実施形態（ただし、それぞれの構成が互いに相容れない実施形態の組み合わせを除く）も考えられ、本発明は、そのような実施形態においても適用され得る。

【符号の説明】

【0074】

１０ 騒音低減設備
１２，１２ａ，１２ｂ スピーカ（出力器）
１４，１４ａ，１４ｂ リファレンスマイク
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ エラーマイク（検出器）
１８ 移動機構
２０ コントローラ（制御装置）
２１ プロセッサ
２２ メモリ
３０ 入力機器
１００，２００，３００，４００ 騒音低減設備

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】