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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-22
(45)【発行日】2023-10-02
(54)【発明の名称】騒音低減装置、車両、騒音低減システム、及び騒音低減方法
(51)【国際特許分類】
G10K 11/178 20060101AFI20230925BHJP
B60R 11/02 20060101ALI20230925BHJP
H04R 3/00 20060101ALI20230925BHJP
【ＦＩ】
G10K11/178 140
B60R11/02 B
H04R3/00 310
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2019131408
(22)【出願日】2019-07-16
(65)【公開番号】P2021015257
(43)【公開日】2021-02-12
【審査請求日】2022-06-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000101732
【氏名又は名称】アルパイン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】田地 良輔
(72)【発明者】
【氏名】丹野 慶太
(72)【発明者】
【氏名】勇 萌音
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 亮
(72)【発明者】
【氏名】上杉 治輝
【審査官】上田 雄
(56)【参考文献】
【文献】特開平０６－０２７９７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２５５７３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－２５０６７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０７２７７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１６９４３９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ１０Ｋ １１／００－１３／００
Ｂ６０Ｒ ９／００－１１／０６
Ｈ０４Ｒ ３／００－ ３／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の各座席に対応するスピーカ及びマイクを用いて、座席ごとに騒音を低減する騒音低減装置であって、設定された補助フィルタを用いて、所定の座席における乗員の耳の位置で騒音を低減するキャンセル音を生成する信号処理部と、
前記車両の座席のうち、乗員がいない座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を無効に設定する動作設定部と、
前記所定の座席の騒音に影響を与える他の座席における乗員の数に応じて、前記信号処理部が前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタの設定値を変更する補助フィルタ設定部と、
を有し、
前記補助フィルタ設定部は、前記他の座席の一部に乗員がいる場合、前記信号処理部が前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタに、前記他の座席のうち、一方の座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を有効に設定し、かつ他方の座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を無効に設定した状態で学習した補助フィルタの設定値を設定する、
騒音低減装置。
【請求項2】
車両の各座席に対応するスピーカ及びマイクを用いて、座席ごとに騒音を低減する騒音低減装置であって、
設定された補助フィルタを用いて、所定の座席における乗員の耳の位置で騒音を低減するキャンセル音を生成する信号処理部と、
前記車両の座席のうち、乗員がいない座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を無効に設定する動作設定部と、
前記所定の座席の騒音に影響を与える他の座席における乗員の数に応じて、前記信号処理部が前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタの設定値を変更する補助フィルタ設定部と、
を有し、
前記所定の座席に乗員が乗車した場合、
前記補助フィルタ設定部は、前記所定の座席の騒音に影響を与える他の座席における乗員の数に応じて、前記信号処理部が前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタの設定値を設定し、
前記動作設定部は、
前記所定の座席に対応するスピーカの動作を有効に設定し、
前記スピーカの動作を有効に設定した後、又は前記スピーカの動作を有効に設定したときに、前記マイクの動作を有効に設定する、
騒音低減装置。
【請求項3】
前記補助フィルタ設定部は、前記他の座席の各々に乗員がいる場合、前記信号処理部が前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタに、前記他の座席の各々に対応するスピーカ及びマイクの動作を有効に設定した状態で学習した補助フィルタの設定値を設定する、請求項１又は２に記載の騒音低減装置。
【請求項4】
前記所定の座席は、前記乗員の左耳の近傍に設けられた第１のスピーカ及び第１のマイクと、前記乗員の右耳の近傍に設けられた第２のスピーカ及び第２のマイクとを備え、前記信号処理部は、前記乗員の左耳の位置で騒音を低減する第１のキャンセル音と、前記乗員の右耳の位置で騒音を低減する第２のキャンセル音とを生成する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の騒音低減装置。
【請求項5】
前記所定の座席は、前記車両の運転席又は助手席であり、前記他の座席は、前記車両の後部座席である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の騒音低減装置。
【請求項6】
前記所定の座席は、前記車両の後部座席の一つであり、前記他の座席は、前記車両の運転席及び助手席である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の騒音低減装置。
【請求項7】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の騒音低減装置を搭載した車両。
【請求項8】
車両の各座席に対応するスピーカ及びマイクを用いて、座席ごとに騒音を低減する騒音低減システムであって、設定された補助フィルタを用いて、所定の座席における乗員の耳の位置で騒音を低減するキャンセル音を生成する信号処理部と、
前記車両の座席のうち、乗員がいない座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を無効に設定する動作設定部と、
前記所定の座席の騒音に影響を与える他の座席における乗員の数に応じて、前記信号処理部が前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタの設定値を変更する補助フィルタ設定部と、
を有し、
前記補助フィルタ設定部は、前記他の座席の一部に乗員がいる場合、前記信号処理部が前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタに、前記他の座席のうち、一方の座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を有効に設定し、かつ他方の座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を無効に設定した状態で学習した補助フィルタの設定値を設定する、
騒音低減システム。
【請求項9】
車両の各座席に対応するスピーカ及びマイクを用いて、座席ごとに騒音を低減する騒音低減システムであって、
設定された補助フィルタを用いて、所定の座席における乗員の耳の位置で騒音を低減するキャンセル音を生成する信号処理部と、
前記車両の座席のうち、乗員がいない座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を無効に設定する動作設定部と、
前記所定の座席の騒音に影響を与える他の座席における乗員の数に応じて、前記信号処理部が前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタの設定値を変更する補助フィルタ設定部と、
を有し、
前記所定の座席に乗員が乗車した場合、
前記補助フィルタ設定部は、前記所定の座席の騒音に影響を与える他の座席における乗員の数に応じて、前記信号処理部が前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタの設定値を設定し、
前記動作設定部は、
前記所定の座席に対応するスピーカの動作を有効に設定し、
前記スピーカの動作を有効に設定した後、又は前記スピーカの動作を有効に設定したときに、前記マイクの動作を有効に設定する、
騒音低減システム。
【請求項10】
車両の各座席に対応するスピーカ及びマイクを用いて、座席ごとに騒音を低減する騒音低減システムが実行する騒音低減方法であって、前記騒音低減システムが、
設定された補助フィルタを用いて、所定の座席における乗員の耳の位置で騒音を低減するキャンセル音を生成する信号処理と、
前記車両の座席のうち、乗員がいない座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を無効に設定する動作設定処理と、
前記所定の座席の騒音に影響を与える他の座席における乗員の数に応じて、前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタの設定値を変更する補助フィルタ設定処理と、
を実行し、
前記補助フィルタ設定処理は、前記他の座席の一部に乗員がいる場合、前記信号処理が前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタに、前記他の座席のうち、一方の座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を有効に設定し、かつ他方の座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を無効に設定した状態で学習した補助フィルタの設定値を設定する、
騒音低減方法。
【請求項11】
車両の各座席に対応するスピーカ及びマイクを用いて、座席ごとに騒音を低減する騒音低減システムが実行する騒音低減方法であって、
前記騒音低減システムが、
設定された補助フィルタを用いて、所定の座席における乗員の耳の位置で騒音を低減するキャンセル音を生成する信号処理と、
前記車両の座席のうち、乗員がいない座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を無効に設定する動作設定処理と、
前記所定の座席の騒音に影響を与える他の座席における乗員の数に応じて、前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタの設定値を変更する補助フィルタ設定処理と、
を実行し、
前記所定の座席に乗員が乗車した場合、
前記補助フィルタ設定処理は、前記所定の座席の騒音に影響を与える他の座席における乗員の数に応じて、前記信号処理が前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタの設定値を設定し、
前記動作設定処理は、
前記所定の座席に対応するスピーカの動作を有効に設定し、
前記スピーカの動作を有効に設定した後、又は前記スピーカの動作を有効に設定したときに、前記マイクの動作を有効に設定する、
騒音低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、騒音低減装置、車両、騒音低減システム、及び騒音低減方法に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両内において騒音を制御する技術として、車両のエンジン音等を低減するＡＮＣ（Active Noise Control）がある。また、ＡＮＣの技術を応用して、車両内の各座席で別々のコンテンツを再生するＡＣＴＣ（Active Cross Talk Control）の需要も高まっている。
【0003】
これらに関連する技術として、使用時に所望の騒音制御箇所にエラーマイクを設置することができない場合に、設置された環境の音場が変動しても、騒音を低減することができるアクティブ消音装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１８－０７２７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ＡＮＣや、ＡＣＴＣで適応フィルタを用いて広帯域の騒音の低減を行う場合、フィードフォワード型を使用することが一般的であるが、騒音はマイクの位置で低減されるため、マイクと耳の位置が離れていると、騒音が十分に低減されない場合がある。
【0006】
これに対して、特許文献１に開示された技術では、予め作成した補助フィルタを用いて、仮想的に耳の位置における音声信号を取得することにより、耳の位置における騒音の低減を実現している。
【0007】
このように、予め作成した補助フィルタを用いて、各座席における乗員の耳の位置における騒音を低減する技術を用いて、車両内の各座席で別々のコンテンツを再生する騒音低減システムを実現することが考えられる。
【0008】
また、このような騒音低減システムでは、車両内に乗員がいない座席がある場合、当該座席に備えられたスピーカの出力を無効にしたいという要求がある。これにより、騒音低減装置の消費電力を削減すると共に、他の座席に対する騒音の発生を抑制する効果が期待できる。
【0009】
しかし、実際には、乗員がいない座席のスピーカの出力を無効にしてしまうと、補助フィルタに含まれる１次経路の特性が変化してしまい、騒音の低減効果が劣化してしまうという問題があることが判った。
【0010】
本発明の一実施形態は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、車両の各座席に対応するスピーカ及びマイクを用いて各座席の騒音を低減する騒音低減システムにおいて、乗員がいない座席のスピーカの出力を無効にしつつ、騒音の低減効果を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る騒音低減装置は、車両の各座席に対応するスピーカ及びマイクを用いて、座席ごとに騒音を低減する騒音低減装置であって、設定された補助フィルタを用いて、所定の座席における乗員の耳の位置で騒音を低減するキャンセル音を生成する信号処理部と、前記車両の座席のうち、乗員がいない座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を無効に設定する動作設定部と、前記所定の座席の騒音に影響を与える他の座席における乗員の数に応じて、前記信号処理部が前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタの設定値を変更する補助フィルタ設定部と、を有し、前記補助フィルタ設定部は、前記他の座席の一部に乗員がいる場合、前記信号処理部が前記キャンセル音の生成に用いる補助フィルタに、前記他の座席のうち、一方の座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を有効に設定し、かつ他方の座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を無効に設定した状態で学習した補助フィルタの設定値を設定する。
【発明の効果】
【0012】
本発明の一実施形態によれば、車両の各座席に対応するスピーカ及びマイクを用いて各座席の騒音を低減する騒音低減システムにおいて、乗員がいない座席のスピーカの出力を無効にしつつ、騒音の低減効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】一実施形態に係る騒音低減システムのシステム構成の例を示す図である。
【図2】一実施形態に係る騒音低減装置の構成例を示す図である。
【図3】一実施形態に係る信号処理部の構成例を示す図である。
【図4】一実施形態に係る制御部の機能構成の例を示す図である。
【図5】一実施形態に係る騒音低減システムの処理の概要について説明するための図である。
【図6】一実施形態に係る動作設定処理の例を示すフローチャートである。
【図7】一実施形態に係る運転席における補助フィルタの設定処理の例を示すフローチャートである。
【図8】一実施形態に係る所定の座席における補助フィルタの設定処理の例を示すフローチャートである。
【図9】一実施形態に係る騒音低減方法の効果について説明するための図である。
【図10】一実施形態に係るコンテンツ信号を出力するときの構成例を示す図である。
【図11】一実施形態に係る第１の学習処理部の構成例を示す図である。
【図12】一実施形態に係る第２の学習処理部の構成例を示す図である。
【図13】バーチャルセンシングのイメージを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【0015】
＜システム構成＞
図１は、一実施形態に係る騒音低減システムのシステム構成の例を示す図である。騒音低減システム１は、例えば、自動車等の車両１０に搭載される騒音低減装置１００と、車両１０内の各座席に対応して設けられたスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒ、マイク１１２Ｌ、１１２Ｒとを含む。また、騒音低減システム１は、車両１０内の各座席における乗員の有無を判断するために用いられるカメラ１０５、又はシートセンサ等を備えている。
図１は、一実施形態に係る騒音低減システムのシステム構成の例を示す図である。騒音低減システム１は、例えば、自動車等の車両１０に搭載される騒音低減装置１００と、車両１０内の各座席に対応して設けられたスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒ、マイク１１２Ｌ、１１２Ｒとを含む。また、騒音低減システム１は、車両１０内の各座席における乗員の有無を判断するために用いられるカメラ１０５、又はシートセンサ等を備えている。
【0016】
図１の例では、例えば、運転席１０１のヘッドレスト１１０に、運転席１０１に対応するスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒ、及びマイク１１２Ｌ、１１２Ｒが備えられている。また、助手席１０２、後席（後部座席）１０３、及び後席（後部座席）１０４の各々のヘッドレスト１１０にも、各座席に対応するスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒ、及びマイク１１２Ｌ、１１２Ｒが備えられている。
【0017】
各座席に対応するスピーカ１１１Ｌ（第１のスピーカ）、及びマイク１１２Ｌ（第１のマイク）は、各座席に着座した乗員の左耳の近傍に配置される。また、各座席に対応するスピーカ１１１Ｒ（第２のスピーカ）、及びマイク１１２Ｒ（第２のマイク）は、各座席に着座した乗員の右耳の近傍に配置される。
【0018】
騒音低減装置１００は、各座席のスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒ、及びマイク１１２Ｌ、１１２Ｒと接続され、各座席において、騒音に対して同振幅、逆位相のキャンセル音を出力することにより、騒音を低減するＡＮＣ（Active Noise Control）を実現する。例えば、騒音低減装置１００は、各座席に着座した乗員の左耳の位置で騒音を低減するキャンセル音（第１のキャンセル音）と、乗員の右耳の位置で騒音を低減するキャンセル音（第２のキャンセル音）とを生成し、出力する。
【0019】
好ましくは、騒音低減装置１００は、車両１０内の各座席で別々のコンテンツ（例えば、音楽、音声、環境音等）を再生するＡＣＴＣ（Active Cross Talk Control）に対応している。これにより、運転者は、例えば、後席１０３、１０４で、映画等のコンテンツが再生されているときでも、再生されている映画等の音の影響が抑制され、運転席１０１で音楽等の別のコンテンツを楽しむことができる。
【0020】
（バーチャルセンシングについて）
通常のＡＮＣシステムは、例えば、図１３（Ａ）に示すように、騒音源１３０１から出力される騒音１３０２をマイク１３０５で取得し、騒音をキャンセルするキャンセル音１３０４を生成する。また、ＡＮＣシステムは、生成したキャンセル音１３０４をスピーカ１３０３から出力することにより、マイク１３０５の地点における騒音をキャンセルする。したがって、例えば、図１３（Ａ）に示すように、マイク１３０５と耳１３０６との間の距離ｄが離れている場合、十分に騒音を低減できない場合がある。
通常のＡＮＣシステムは、例えば、図１３（Ａ）に示すように、騒音源１３０１から出力される騒音１３０２をマイク１３０５で取得し、騒音をキャンセルするキャンセル音１３０４を生成する。また、ＡＮＣシステムは、生成したキャンセル音１３０４をスピーカ１３０３から出力することにより、マイク１３０５の地点における騒音をキャンセルする。したがって、例えば、図１３（Ａ）に示すように、マイク１３０５と耳１３０６との間の距離ｄが離れている場合、十分に騒音を低減できない場合がある。
【0021】
そこで、本実施形態では、例えば、ダミーヘッド等を用いて予め学習した補助フィルタを用いて、例えば、図１３（Ｂ）に示すように、仮想的なマイク１３１１が、耳１３０６の位置にあるように信号処理を行うバーチャルセンシングという技術を利用している。これにより、騒音低減装置１００は、例えば、予め作成した補助フィルタを用いて、乗員の耳の位置で騒音をキャンセルするキャンセル音１３１２を生成することができる。また、騒音低減装置１００は、生成したキャンセル音１３１２をスピーカ１３０３から出力することにより、仮想的なマイク１３１１の地点、すなわち、耳１３０６の近傍における騒音をキャンセルすることができる。
【0022】
（処理の概要）
本実施形態では、各座席において同様の騒音低減処理が実行されるが、ここでは、一例として、運転席１０１の騒音を低減する場合の処理を中心に説明する。また、ここでは、主に、後席１０３、１０４のスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒから出力される音（コンテンツ）が、運転席１０１の騒音に影響を与える騒音源であるものとして以下の説明を行う。
本実施形態では、各座席において同様の騒音低減処理が実行されるが、ここでは、一例として、運転席１０１の騒音を低減する場合の処理を中心に説明する。また、ここでは、主に、後席１０３、１０４のスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒから出力される音（コンテンツ）が、運転席１０１の騒音に影響を与える騒音源であるものとして以下の説明を行う。
【0023】
一方、助手席１０２のスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒは、例えば、前方に指向性を有しており、側方には殆ど音を放射しないため、助手席１０２のスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒから出力される音は、運転席１０１への騒音の影響を無視できる（又は影響が小さい）ものとする。
【0024】
本実施形態に係る騒音低減装置１００は、例えば、カメラ１０５を用いて、車両１０内を撮影した画像から、各座席の乗員の有無を判断し、乗員がいない座席に対応するスピーカ及びマイクの動作を無効に設定する機能を有している。
【0025】
例えば、騒音低減装置１００は、後席１０４に乗員がいない場合、後席１０４に対応するスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒ、及びマイク１１２Ｌ、１１２Ｒを無効（例えば、ミュートオン）に設定して、後席１０４に対する騒音低減処理を中止する。一方、騒音低減装置１００は、後席１０４に乗員がいる場合、後席１０４に対応するスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒ、及びマイク１１２Ｌ、１１２Ｒを有効（例えば、ミュートオフ）に設定して、後席１０４に対する騒音低減処理を実行する。
【0026】
これにより、騒音低減装置１００は、乗員がいない座席（例えば、後席１０４）の騒音低減処理に必要な消費電力を削減することができると共に、他の座席（例えば、運転席１０１）の騒音源となるコンテンツの出力を中止することができる。
【0027】
しかし、実際には、例えば、乗員がいない後席１０４のスピーカの出力を無効にしてしまうと、補助フィルタに含まれる１次経路の特性が変化してしまい、例えば、運転席１０１の騒音の低減効果が劣化してしまうことが判った。
【0028】
そこで、騒音低減装置１００は、運転席１０１の騒音に影響を与える他の座席である後席１０３、１０４における乗員の数に応じて、運転席１０１の騒音を低減するキャンセル音の生成に用いる補助フィルタを変更する機能を有している。
【0029】
例えば、騒音低減装置１００は、運転席１０１の騒音に影響を与える後席１０３、１０４に対応するスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒ、及びマイク１１２Ｌ、１１２Ｒを有効に設定した状態で学習処理を実行し、取得した補助フィルタ（補助フィルタＡ）を記憶しておく。
【0030】
また、騒音低減装置１００は、運転席１０１の騒音に影響を与える後席１０３、１０４のうち、一方の座席（例えば、後席１０４）に対応するスピーカ及びマイクを無効に設定した状態で学習処理を実行し、取得した補助フィルタ（補助フィルタＢ）を記憶しておく。
【0031】
さらに、騒音低減装置１００は、運転席１０１の騒音に影響を与える後席１０３、１０４の各々に乗客がいる場合、予め記憶した補助フィルタＡを適用して、運転席１０１の騒音を低減するキャンセル音を生成する。
【0032】
一方、騒音低減装置１００は、運転席１０１の騒音に影響を与える後席１０３、１０４のうち、一方に座席に乗客がいない場合、予め記憶した補助フィルタＢを適用して、運転席１０１の騒音を低減するキャンセル音を生成する。
【0033】
なお、運転席１０１の騒音に影響を与える後席１０３、１０４の両方に乗客がいない場合、運転席１０１の騒音に影響を与える騒音源がなくなるので、騒音低減装置１００は、例えば、運転席１０１における騒音低減処理を停止しても良い。
【0034】
なお、乗客がいない座席において、スピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒの出力だけを無効にしてしまうと、乗客がいない座席で適応フィルタの適応が進んでしまい、スピーカの出力を再び有効にした際に、大きな騒音（爆音）が発生してしまう場合がある。
【0035】
そのため、本実施形態に係る騒音低減装置１００では、乗客がいない座席において、スピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒの出力に加えて、マイク１１２Ｌ、１１２Ｒの入力を無効化して、不適切な適応が進まないように制御している。
【0036】
なお、上記の説明では、運転席１０１において騒音を低減する場合について説明したが、騒音低減装置１００は、車両１０の各席において同様の処理を実行することができる。
【0037】
例えば、騒音低減装置１００が、助手席１０２の騒音を低減する場合、後席１０３、１０４のスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒから出力される音（コンテンツ）が、助手席１０２の騒音に影響を与える騒音源となる。したがって、騒音低減装置１００は、助手席１０２の騒音に影響を与える他の座席である後席１０３、１０４における乗員の数に応じて、助手席１０２の騒音を低減するキャンセル音の生成に用いる補助フィルタを変更すれば良い。
【0038】
また、騒音低減装置１００が、後席（例えば、後席１０３）の騒音を低減する場合、運転席１０１、及び助手席１０２のスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒから出力される音（コンテンツ）が、後席の騒音に影響を与える騒音源となる。したがって、騒音低減装置１００は、後席の騒音に影響を与える他の座席である運転席１０１、及び助手席１０２における乗員の数に応じて、後席の騒音を低減するキャンセル音の生成に用いる補助フィルタを変更すれば良い。
【0039】
なお、図１に示す騒音低減システム１のシステム構成は一例である。例えば、車両１０内の各座席に対応するスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒ、又はマイク１１２Ｌ、１１２Ｒは、ヘッドレスト１１０の外部に設けられていても良い。また、騒音低減装置１００は、カメラ１０５が撮影した画像に限られず、例えば、車両１０に搭載された車載ＥＣＵ（Electronic Control Unit）から取得した情報や、シートセンサ等から出力される信号に基づいて、各座席の乗員の有無を判断しても良い。
【0040】
＜騒音低減装置の構成例＞
図２は、一実施形態に係る騒音低減装置の構成例を示す図である。なお、図２には、説明を容易にするため、騒音低減装置１００が、車両１０内の各座席における騒音を低減するための構成のみを記載している。騒音低減装置１００が、音楽や音声等のコンテンツを出力する場合の構成については、図１１を用いて後述する。
図２は、一実施形態に係る騒音低減装置の構成例を示す図である。なお、図２には、説明を容易にするため、騒音低減装置１００が、車両１０内の各座席における騒音を低減するための構成のみを記載している。騒音低減装置１００が、音楽や音声等のコンテンツを出力する場合の構成については、図１１を用いて後述する。
【0041】
騒音低減装置１００は、車両１０内の各座席に対応する信号処理部２１０－１～２１０－４、及び制御部２２０を有する。例えば、信号処理部２１０－１は、図１の運転席１０１における騒音低減処理を実行し、信号処理部２１０－２は、助手席１０２における騒音低減処理を実行する。また、信号処理部２１０－２は、例えば、図１の後席１０３における騒音低減処理を実行し、信号処理部２１０－４は、後席１０４における騒音低減処理を実行する。
【0042】
なお、信号処理部２１０－１～２１０－４の構成は共通なので、ここでは、１つの信号処理部２１０（例えば、信号処理部２１０－１）について説明を行う。また、以下の説明において、信号処理部２１０－１～２１０－４のうち、任意の信号処理部を示す場合、「信号処理部２１０」を用いる。
【0043】
なお、図２において、信号処理部２１０－２～２１０－４の各々には、信号処理部２１０－１と同様に、各信号処理部２１０に対応する騒音源、スピーカ、及びマイクが接続されているものとする。
【0044】
信号処理部２１０－１～２１０－４は、例えば、騒音低減装置１００が備えるＤＳＰ（Digital Signal Processor）によって実現され、制御部２２０からの制御に従って、車両１０内の各座席における騒音低減処理を実行する。
【0045】
信号処理部２１０には、第１の騒音源２０１が発生する騒音信号ｘ１（ｎ）、及び第２の騒音源２０２が発生する騒音信号ｘ２（ｎ）が入力される。騒音信号ｘ１（ｎ）、及び騒音信号ｘ２（ｎ）は、ＡＮＣにおけるレファレンス信号に相当する。
【0046】
例えば、運転席１０１の騒音低減処理を実行する信号処理部２１０－１には、騒音信号ｘ１（ｎ）として、後席１０３で出力される音楽等のコンテンツ信号が入力され、騒音信号ｘ２（ｎ）として、後席１０４で出力されるコンテンツ信号が入力される。
【0047】
また、信号処理部２１０には、マイク１１２Ｌから出力されるエラー信号ｅｒｒｐ１（ｎ）、及びマイク１１２Ｒから出力されるエラー信号ｅｒｒｐ２（ｎ）が入力される。
【0048】
信号処理部２１０は、騒音信号ｘ１（ｎ）、騒音信号ｘ２（ｎ）、エラー信号ｅｒｒｐ１（ｎ）、及びエラー信号ｅｒｒｐ２（ｎ）を用いて、第１のキャンセルポイントで騒音をキャンセルするキャンセル信号ＣＡ１（ｎ）を生成する。また、信号処理部２１０は、生成したキャンセル信号ＣＡ１（ｎ）を、スピーカ１１１Ｌから出力することにより、第１のキャンセルポイント（例えば、乗員の左耳）における騒音を低減する。
【0049】
同様に、信号処理部２１０は、騒音信号ｘ１（ｎ）、騒音信号ｘ２（ｎ）、エラー信号ｅｒｒｐ１（ｎ）、及びエラー信号ｅｒｒｐ２（ｎ）を用いて、第２のキャンセルポイントで騒音をキャンセルするキャンセル信号ＣＡ２（ｎ）を生成する。また、信号処理部２１０は、生成したキャンセル信号ＣＡ２（ｎ）を、スピーカ１１１Ｒから出力することにより、第２のキャンセルポイント（例えば、乗員の右耳）における騒音を低減する。なお、信号処理部の具体的な構成例については、図３を用いて後述する。
【0050】
制御部２２０は、騒音低減装置１００の全体を制御するコンピュータであり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、ストレージデバイス、及び通信Ｉ／Ｆ（Interface）等によって構成される。制御部２２０は、所定のプログラムを実行することにより、図４で後述する機能構成を実現している。
【0051】
（信号処理部の構成例）
図３は、一実施形態に係る信号処理部の構成例を示す図である。信号処理部２１０には、主に第１のキャンセルポイントに関する処理を行う第１系と、主に第２キャンセルポイントに関する処理を行う第２系とが含まれる。
図３は、一実施形態に係る信号処理部の構成例を示す図である。信号処理部２１０には、主に第１のキャンセルポイントに関する処理を行う第１系と、主に第２キャンセルポイントに関する処理を行う第２系とが含まれる。
【0052】
図３に示されるように、信号処理部２１０は、伝達関数Ｈ１１（ｚ）が設定された第１系の第１補助フィルタ１１１１、伝達関数Ｈ１２（ｚ）が設定された第２系の第１補助フィルタ１１１２、第１系の第１可変フィルタ１１１３、第１系の第１適応アルゴリズム実行部１１１４、第２系の第１可変フィルタ１１１５、第２系の第１適応アルゴリズム実行部１１１６、第１系のエラー補正用加算器１１１７、及び第１系のキャンセル音生成用加算器１１１８を備える。
【0053】
第１系の第１可変フィルタ１１１３と第１系の第１適応アルゴリズム実行部１１１４は、適応フィルタを構成しており、第１系の第１適応アルゴリズム実行部１１１４は、第１系の第１可変フィルタ１１１３の伝達関数Ｗ１１（ｚ）をＭＥＦＸ ＬＭＳ（Multiple Error Filtered X Least Mean Squares)アルゴリズムにより更新する。また、第２系の第１可変フィルタ１１１５と第２系の第１適応アルゴリズム実行部１１１６は適応フィルタを構成しており、第２系の第１適応アルゴリズム実行部１１１６は、第２系の第１可変フィルタ１１１５の伝達関数Ｗ１２（ｚ）をＭＥＦＸ ＬＭＳアルゴリズムにより更新する。
【0054】
また、信号処理部２１０は、予め伝達関数Ｈ２１（ｚ）が設定された第１系の第２補助フィルタ１１２１、予め伝達関数Ｈ２２（ｚ）が設定された第２系の第２補助フィルタ１１２２、第１系の第２可変フィルタ１１２３、第１系の第２適応アルゴリズム実行部１１２４、第２系の第２可変フィルタ１１２５、第２系の第２適応アルゴリズム実行部１１２６、第２系のエラー補正用加算器１１２７、及び第２系のキャンセル音生成用加算器１１２８を備える。
【0055】
そして、第１系の第２可変フィルタ１１２３と第１系の第２適応アルゴリズム実行部１１２４は適応フィルタを構成しており、第１系の第２適応アルゴリズム実行部１１２４は、第１系の第２可変フィルタ１１２３の伝達関数Ｗ２１（ｚ）をＭＥＦＸ ＬＭＳアルゴリズムにより更新する。
【0056】
また、第２系の第２可変フィルタ１１２５と第２系の第２適応アルゴリズム実行部１１２６は適応フィルタを構成しており、第２系の第２適応アルゴリズム実行部１１２６は、第２系の第２可変フィルタ１１２５の伝達関数Ｗ２２（ｚ）をＭＥＦＸ ＬＭＳアルゴリズムにより更新する。
【0057】
このような構成において、信号処理部２１０に入力する騒音信号ｘ１（ｎ）は、第１系の第１補助フィルタ１１１１と第２系の第１補助フィルタ１１１２と第１系の第１可変フィルタ１１１３と第２系の第１可変フィルタ１１１５とに送られる。
【0058】
また、マイク１１２Ｌから入力されるエラー信号ｅｒｒｐ１（ｎ）は、第１系のエラー補正用加算器１１１７に送られ、マイク１１２Ｒから入力されるエラー信号ｅｒｒｐ２（ｎ）は、第２系のエラー補正用加算器１１２７に送られる。
【0059】
そして、第１系の第１補助フィルタ１１１１の出力は第１系のエラー補正用加算器１１１７に送られ、第２系の第１補助フィルタ１１１２の出力は第２系のエラー補正用加算器１１２７に送られる。また、第１系の第１可変フィルタ１１１３の出力は第１系のキャンセル音生成用加算器１１１８に送られ、第２系の第１可変フィルタ１１１５の出力は第２系のキャンセル音生成用加算器１１２８に送られる。
【0060】
また、信号処理部２１０に入力する騒音信号ｘ２（ｎ）は、第１系の第２補助フィルタ１１２１と第２系の第２補助フィルタ１１２２と第１系の第２可変フィルタ１１２３と第２系の第２可変フィルタ１１２５とに送られる。
【0061】
そして、第１系の第２補助フィルタ１１２１の出力は第１系のエラー補正用加算器１１１７に送られ、第２系の第２補助フィルタ１１２２の出力は第２系のエラー補正用加算器１１２７に送られる。また、第１系の第２可変フィルタ１１２３の出力は第１系のキャンセル音生成用加算器１１１８に送られ、第２系の第２可変フィルタ１１２５の出力は第２系のキャンセル音生成用加算器１１２８に送られる。
【0062】
第１系のエラー補正用加算器１１１７は、第１系の第１補助フィルタ１１１１の出力と、第１系の第２補助フィルタ１１２１の出力と、エラー信号ｅｒｒｐ１（ｎ）とを加算して、エラー信号ｅｒｒｈ１（ｎ）を生成する。また、第２系のエラー補正用加算器１１２７は、第２系の第１補助フィルタ１１１２の出力と、第２系の第２補助フィルタ１１２２の出力と、エラー信号ｅｒｒｐ２（ｎ）とを加算して、エラー信号ｅｒｒｈ２（ｎ）を生成する。
【0063】
そして、エラー信号ｅｒｒｈ１（ｎ）とエラー信号ｅｒｒｈ２（ｎ）とを、マルチエラーとして第１系の第１適応アルゴリズム実行部１１１４、第２系の第１適応アルゴリズム実行部１１１６、第１系の第２適応アルゴリズム実行部１１２４、及び第２系の第２適応アルゴリズム実行部１１２６に出力する。
【0064】
また、第１系のキャンセル音生成用加算器１１１８は、第１系の第１可変フィルタ１１１３の出力と第１系の第２可変フィルタ１１２３の出力とを加算して第１のキャンセル信号ＣＡ１（ｎ）を生成してスピーカ１１１Ｌから出力する、また、第２系のキャンセル音生成用加算器１１２８は、第２系の第１可変フィルタ１１１５の出力と第２系の第２可変フィルタ１１２５の出力とを加算して第２のキャンセル信号ＣＡ２（ｎ）を生成してスピーカ１１１Ｒから出力する。
【0065】
そして、第１系の第１適応アルゴリズム実行部１１１４は、マルチエラーとして入力するエラー信号ｅｒｒｈ１（ｎ）とエラー信号ｅｒｒｈ２（ｎ）とが０となるように第１系の第１可変フィルタ１１１３の伝達関数Ｗ１１（ｚ）をＭＥＦＸ ＬＭＳアルゴリズムにより更新する。また、第２系の第１適応アルゴリズム実行部１１１６は、マルチエラーとして入力するエラー信号ｅｒｒｈ１（ｎ）とエラー信号ｅｒｒｈ２（ｎ）とが０となるように第２系の第１可変フィルタ１１１５の伝達関数Ｗ１２（ｚ）をＭＥＦＸ ＬＭＳアルゴリズムにより更新する。
【0066】
さらに、第１系の第２適応アルゴリズム実行部１１２４は、マルチエラーとして入力するエラー信号ｅｒｒｈ１（ｎ）とエラー信号ｅｒｒｈ２（ｎ）とが０となるように第１系の第２可変フィルタ１１２３の伝達関数Ｗ２１（ｚ）をＭＥＦＸ ＬＭＳアルゴリズムにより更新する。さらにまた、第２系の第２適応アルゴリズム実行部１１２６は、マルチエラーとして入力するエラー信号ｅｒｒｈ１（ｎ）とエラー信号ｅｒｒｈ２（ｎ）とが０となるように第２系の第２可変フィルタ１１２５の伝達関数Ｗ２２（ｚ）をＭＥＦＸ ＬＭＳアルゴリズムにより更新する。
【0067】
なお、信号処理部２１０の第１系の第１補助フィルタ１１１１の伝達関数Ｈ１１（ｚ）、第２系の第１補助フィルタ１１１２の伝達関数Ｈ１２（ｚ）、第１系の第２補助フィルタ１１２１の伝達関数Ｈ２１（ｚ）、及び第２系の第２補助フィルタ１１２２の伝達関数Ｈ２２（ｚ）は、後述する学習処理によって決定することができる。
【0068】
なお、本実施形態では、第１系の第１補助フィルタ１１１１、第２系の第１補助フィルタ１１１２、第１系の第２補助フィルタ１１２１、及び第２系の第２補助フィルタ１１２２の組合せを「補助フィルタ」と呼ぶ。また、補助フィルタの伝達関数Ｈ１１（ｚ）、Ｈ１２（ｚ）、Ｈ２１（ｚ）、及びＨ２２（ｚ）を、「補助フィルタの設定値」と呼ぶ。
【0069】
（制御部の機能構成）
図４は、一実施形態に係る制御部の機能構成の例を示す図である。制御部２００は、例えば、制御部２００が備えるＣＰＵで所定のプログラムを実行することにより、乗員判断部５０１、動作設定部５０２、補助フィルタ設定部５０３、記憶部５０４、及び学習制御部５０５等を実現している。なお、上記の各機能構成のうち、少なくとも一部はハードウェアによって実現されるものであっても良い。
図４は、一実施形態に係る制御部の機能構成の例を示す図である。制御部２００は、例えば、制御部２００が備えるＣＰＵで所定のプログラムを実行することにより、乗員判断部５０１、動作設定部５０２、補助フィルタ設定部５０３、記憶部５０４、及び学習制御部５０５等を実現している。なお、上記の各機能構成のうち、少なくとも一部はハードウェアによって実現されるものであっても良い。
【0070】
乗員判断部５０１は、車両１０内における各座席の乗員の有無を判断する。例えば、乗員判断部５０１は、カメラ１０５で車両１０内を撮影した画像を解析して、運転席１０１、助手席１０２、後席１０３、及び後席１０４の各々に、乗員がいるか否かを判断する。
【0071】
ただし、これに限られず、乗員判断部５０１は、車両１０に備えられたシートセンサ等からの出力信号を取得して、車両１０内における各座席の乗員の有無を判断しても良い。或いは、乗員判断部５０１は、車両１０に搭載された車載ＥＣＵ等から取得した情報等に基づいて、車両１０内における各座席の乗員の有無を判断しても良い。
【0072】
動作設定部５０２は、信号処理部２１０－１～２１０－４を制御して、乗員判断部５０１によって乗員がいないと判断された座席に対応するスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒ、及びマイク１１２Ｌ、１１２Ｒを無効（例えば、ミュートオン）に設定する。また、動作設定部５０２は、信号処理部２１０－１～２１０－４を制御して、乗員判断部５０１によって乗員がいると判断された座席に対応するスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒ、及びマイク１１２Ｌ、１１２Ｒを有効（例えば、ミュートオフ等）に設定する。
【0073】
例えば、動作設定部５０２は、図５（Ａ）に示すように、車両１０内の各座席に乗員がいる場合、各座席に対応するスピーカ及びマイクの設定を有効な状態に維持する。また、動作設定部５０２は、例えば、図５（Ｂ）に示すように、後席１０４の乗員が降車した場合、後席１０４に対応するスピーカ及びマイクを無効に設定する。
【0074】
また、動作設定部５０２は、例えば、図５（Ｂ）に示すように、乗員がいない後席１０４に乗員が乗車した場合、乗員が乗車した後席１０４に対応するスピーカの動作を有効に設定する。さらに、動作設定部５０２は、後席１０４に対応するスピーカ、マイクの順に、スピーカ及びマイクの設定を有効に設定する。或いは、動作設定部５０２は、後席１０４に対応するスピーカ及びマイクの設定を、同時に有効にしても良い。
【0075】
このように、スピーカの動作が無効の期間に、マイクの動作が有効にならないように制御することにより、不正な状態で適応フィルタの適応が進み、不快な騒音や雑音が出力されてしまうことを抑制することができる。
【0076】
なお、動作設定部５０２は、乗員判断部５０１によって乗員がいないと判断された座席に対応するスピーカ及びマイクを無効に設定すると共に、信号処理部２１０を省電力状態等に移行させても良い。これにより、騒音低減装置１００の消費電力の削減効果が期待できると共に、不正な状態で適応フィルタの適応が進むことを抑制することができる。
【0077】
補助フィルタ設定部５０３は、信号処理部２１０－１～２１０－４の補助フィルタの設定値を設定する。ここで、補助フィルタとは、前述したように、図３の第１系の第１補助フィルタ１１１１、第２系の第１補助フィルタ１１１２、第１系の第２補助フィルタ１１２１、及び第２系の第２補助フィルタ１１２２の組合せに対応している。また、補助フィルタの設定値とは、前述したように、補助フィルタの伝達関数Ｈ１１（ｚ）、Ｈ１２（ｚ）、Ｈ２１（ｚ）、及びＨ２２（ｚ）に対応している。
【0078】
本実施形態に係る補助フィルタ設定部５０３は、所定の座席の騒音に影響を与える他の座席における乗員の数に応じて、所定の座席に対応する信号処理部２１０がキャンセル音の生成に用いる補助フィルタの設定値を変更する機能を有している。
【0079】
例えば、補助フィルタ設定部５０３は、運転席１０１の騒音に影響を与える後席１０３、１０４に対応するスピーカ及びマイクを有効に設定した状態で、後述する学習処理を実行し、取得した補助フィルタ（以下、補助フィルタＡと呼ぶ）の設定値を記憶しておく。
【0080】
また、補助フィルタ設定部５０３は、後席１０３、１０４のうち、一方の座席（例えば、後席１０４）に対応するスピーカ及びマイクを無効に設定した状態で学習処理を実行し、取得した補助フィルタ（以下、補助フィルタＢと呼ぶ）の設定値を記憶しておく。
【0081】
さらに、補助フィルタ設定部５０３は、例えば、図５（Ａ）に示すように、運転席１０１の騒音に影響を与える後席１０３、１０４の各々に乗客がいる場合、予め記憶した補助フィルタＡの設定値を、信号処理部２１０－１の補助フィルタに設定する。
【0082】
一方、補助フィルタ設定部５０３は、例えば、図５（Ｂ）に示すように、運転席１０１の騒音に影響を与える後席１０３、１０４のうち、一方に座席に乗客がいない場合、予め記憶した補助フィルタＢの設定値を、信号処理部２１０－１の補助フィルタに設定する。
【0083】
なお、運転席１０１は、所定の座席の一例である。例えば、所定の座席が後席１０３、又は後席１０４である場合、所定の座席の騒音に影響を与える座席は、運転席１０１、及び助手席になる。また、例えば、所定の座席が助手席１０２である場合、所定の座席の騒音に影響を与える座席は、後席１０３、１０４になる。
【0084】
記憶部５０４は、例えば、学習処理等により予め取得された補助フィルタＡの設定値、及び補助フィルタＢの設定値等を含む様々な情報を記憶する。
【0085】
学習制御部５０５は、補助フィルタＡの設定値、及び補助フィルタＢの設定値を取得するため学習処理を制御する。なお、学習処理については後述する。
【0086】
なお、補助フィルタＡの設定値、及び補助フィルタＢの設定値は、例えば、騒音低減システム１と同様の構成を有する他の車両等で、予め学習処理を実行し、取得した設定値を適用することができる。したがって、騒音低減装置１００は、学習制御部５０５を必ずしも有していなくても良い。
【0087】
＜処理の流れ＞
続いて、本実施形態に係る騒音低減方法の処理の流れについて説明する。
続いて、本実施形態に係る騒音低減方法の処理の流れについて説明する。
【0088】
（動作設定処理）
図６は、一実施形態に係る動作設定処理の例を示すフローチャートである。この処理は、騒音低減システム１が実行する動作設定処理の例を示している。
図６は、一実施形態に係る動作設定処理の例を示すフローチャートである。この処理は、騒音低減システム１が実行する動作設定処理の例を示している。
【0089】
ステップＳ６０１において、制御部２２０の乗員判断部５０１は、車両１０内の各座席における乗員の有無を判断する。例えば、乗員判断部５０１は、カメラ１０５で撮影した車両１０内の撮影画像を解析して、各座席の乗員の有無を判断する。或いは、乗員判断部５０１は、車両１０が備えるシートセンサの出力信号や、車載ＥＣＵから取得した情報等に基づいて、各座席の乗員の有無を判断する。
【0090】
ステップＳ６０２において、制御部２２０の動作設定部５０２は、車両１０内の座席のうち、乗員がいる座席のスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒ、及びマイク１１２Ｌ、１１２Ｒの動作を有効に設定する。
【0091】
例えば、動作設定部５０２は、乗員がいる座席に対応する信号処理部２１０が、スピーカ出力、及びマイク入力のミュートしている場合、当該信号処理部２１０に対して、スピーカ出力、マイク入力の順にミュートの解除を指示する。また、動作設定部５０２は、乗員がいる座席に対応する信号処理部２１０が省電力状態に設定されている場合、信号処理部２１０に対して、通常状態への復帰を指示する。
【0092】
なお、乗員がいる座席のスピーカ及びマイクの動作が、既に有効に設定されている場合、動作設定部５０２は、当該座席のスピーカ及びマイクの動作が有効に設定されている状態を維持すれば良い。
【0093】
ステップＳ６０３において、制御部２２０の動作設定部５０２は、車両１０内の座席のうち、乗員がいない座席のスピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒ、及びマイク１１２Ｌ、１１２Ｒの動作を無効に設定する。
【0094】
例えば、動作設定部５０２は、乗員がいない座席に対応する信号処理部２１０が、スピーカ出力、及びマイク入力をミュートしていない場合、当該信号処理部２１０に対して、スピーカ出力、及びマイクの入力のミュートを指示する。或いは、動作設定部５０２は、乗員がいない座席に対応する信号処理部２１０の処理を中止させて、当該信号処理部２１０を省電力状態に設定しても良い。
【0095】
騒音低減システム１は、例えば、上記の処理を繰り返し実行することにより、車両１０内の座席のうち、乗員がいない座席おける騒音低減処理、及び音楽、音声等のコンテンツの出力を停止させることができる。
【0096】
（運転席における補助フィルタ設定処理）
図７は、一実施形態に係る運転席における補助フィルタの設定処理の例を示すフローチャートである。この処理は、騒音低減装置１００の制御部２２０が、例えば、運転席１０１に対応する信号処理部２１０－１に対して実行する補助フィルタ設定処理の一例を示している。この処理は、例えば、図６に示す動作設定処理と並行して、或いは、図６に示す動作設定処理の前に実行される。
図７は、一実施形態に係る運転席における補助フィルタの設定処理の例を示すフローチャートである。この処理は、騒音低減装置１００の制御部２２０が、例えば、運転席１０１に対応する信号処理部２１０－１に対して実行する補助フィルタ設定処理の一例を示している。この処理は、例えば、図６に示す動作設定処理と並行して、或いは、図６に示す動作設定処理の前に実行される。
【0097】
ステップＳ７０１において、制御部２２０の乗員判断部５０１は、車両１０内の各座席における乗員の有無を判断する。なお、この処理は、図６のステップＳ６０１の処理と共通で良い。
【0098】
ステップＳ７０２において、制御部２２０の補助フィルタ設定部５０３は、運転席１０１の騒音に影響を与える後席１０３、１０４の乗員が２名であるか否か（後席１０３、１０４の各々に乗員がいるか否か）に応じて、処理を分岐させる。
【0099】
後席１０３、１０４の乗員が２名である場合、補助フィルタ設定部５０３は、処理をステップＳ７０３に移行させる。一方、後席１０３、１０４の乗員が２名でない場合、補助フィルタ設定部５０３は、処理をステップＳ７０４に移行させる。
【0100】
ステップＳ７０３に移行すると、補助フィルタ設定部５０３は、運転席１０１に対応する信号処理部２１０－１がキャンセル音の生成に用いる補助フィルタに、予め記憶した補助フィルタＡの設定値を設定する。例えば、補助フィルタ設定部５０３は、後席１０３、１０４のスピーカ及びマイクを有効に設定した状態で学習した、補助フィルタＡの伝達関数Ｈ１１（ｚ）、Ｈ１２（ｚ）、Ｈ２１（ｚ）、及びＨ２２（ｚ）を、信号処理部２１０－１の補助フィルタに設定する。なお、補助フィルタ設定部５０３は、信号処理部２１０－１に、既に補助フィルタＡの設定値が設定されている場合、現在の設定値を維持すれば良い。
【0101】
ステップＳ７０４に移行すると、補助フィルタ設定部５０３は、後席１０３、１０４の乗員が１名であるか、乗員がいないかに応じて、処理を分岐させる。
【0102】
後席１０３、１０４の乗員が１名である場合、補助フィルタ設定部５０３は、処理をステップＳ７０５に移行させる。一方、後席１０３、１０４に乗員がいない場合、補助フィルタ設定部５０３は、図７の処理を終了させる。
【0103】
ステップＳ７０５に移行すると、補助フィルタ設定部５０３は、運転席１０１に対応する信号処理部２１０－１がキャンセル音の生成に用いる補助フィルタに、予め記憶した補助フィルタＢの設定値を設定する。例えば、補助フィルタ設定部５０３は、後席１０３、１０４のうち、一方のスピーカ及びマイクを無効にした状態で学習した、補助フィルタＢの伝達関数Ｈ１１（ｚ）、Ｈ１２（ｚ）、Ｈ２１（ｚ）、及びＨ２２（ｚ）を、信号処理部２１０－１の補助フィルタに設定する。なお、補助フィルタ設定部５０３は、信号処理部２１０－１に、既に補助フィルタＢの設定値が設定されている場合、現在の設定値を維持すれば良い。
【0104】
上記の各処理により、例えば、車両１０の後席１０４に乗員がいない場合、後席１０４のスピーカ及びマイクの動作を無効に設定すると共に、後席の乗員が１名である状態で学習した補助フィルタを用いて、運転席１０１のキャンセリング音が生成される。
【0105】
（所定の座席における補助フィルタ設定処理）
なお、図７に示すような補助フィルタの設定処理は、車両１０内の各座席（所定の座席）に対しても実行可能である。
なお、図７に示すような補助フィルタの設定処理は、車両１０内の各座席（所定の座席）に対しても実行可能である。
【0106】
図８は、一実施形態に係る運転席のおける補助フィルタ設定処理の例を示すフローチャートである。この処理は、図７で説明した補助フィルタの設定処理を、車両１０内の所定の座席に適用した場合のフローチャートを示している。なお、基本的な処理内容は、図７に示す補助フィルタ設定処理と同様なので、ここでは同様の処理内容に対する詳細な説明は省略する。
【0107】
【0108】
ステップＳ８０２において、制御部２２０の補助フィルタ設定部５０３は、所定の座席の騒音に影響を与える他の座席の各々に乗員がいるか否かに応じて、処理を分岐させる。
【0109】
例えば、所定の座席が助手席１０２（又は運転席１０１）である場合、所定の座席に騒音に影響する他の座席は、後席１０３、１０４になる。また、所定の座席が後席１０３、又は後席１０４である場合、所定の座席の騒音に影響する他の座席は、運転席１０１、及び助手席１０２になる。
【0110】
所定の座席の騒音に影響する他の座席の各々に乗員がいる場合、補助フィルタ設定部５０３は、処理をステップＳ８０３に移行させる。一方、所定の座席の騒音に影響する他の座席の各々に乗員がいない場合（他の座席のいずれか、又は両方に乗員がいない場合）、補助フィルタ設定部５０３は、処理をステップＳ８０４に移行させる。
【0111】
ステップＳ８０３に移行すると、補助フィルタ設定部５０３は、所定の座席に対応する信号処理部２１０がキャンセル音の生成に用いる補助フィルタに、予め記憶した補助フィルタＡの設定値を設定する。
【0112】
例えば、所定の座席が後席１０３である場合、補助フィルタ設定部５０３は、運転席１０１、及び助手席１０２に対応するスピーカとマイクとを有効に設定した状態で学習した、補助フィルタＡの設定値を、信号処理部２１０－３に設定する。同様に、所定の座席が後席１０４である場合、補助フィルタ設定部５０３は、運転席１０１、及び助手席１０２に対応するスピーカとマイクとを有効に設定した状態で学習した、補助フィルタＡの設定値を、信号処理部２１０－４に設定する。
【0113】
また、所定の座席が助手席１０２である場合、補助フィルタ設定部５０３は、後席１０３、１０４に対応するスピーカとマイクとを有効に設定した状態で学習した、補助フィルタＡの設定値を、信号処理部２１０－２に設定する。なお、所定の座席が運転席１０１である場合の処理は、図７のステップＳ７０３と同様である。
【0114】
ステップＳ８０４に移行すると、補助フィルタ設定部５０３は、所定の座席の騒音に影響を与える他の座席の一部に乗員がいるか、乗員がいなかに応じて、処理を分岐させる。
【0115】
所定の座席の騒音に影響を与える他の座席の一部に乗員がいる場合、補助フィルタ設定部５０３は、処理をステップＳ８０５に移行させる。一方、所定の座席の騒音に影響を与える他の座席に乗員がいない場合、補助フィルタ設定部５０３は、図８の処理を終了させる。
【0116】
ステップＳ８０５に移行すると、補助フィルタ設定部５０３は、所定の座席に対応する信号処理部２１０が、キャンセル音の生成に用いる補助フィルタに、予め記憶した補助フィルタＢの設定値を設定する。
【0117】
例えば、所定の座席が後席１０３である場合、補助フィルタ設定部５０３は、運転席１０１又は助手席１０２のいずれか一方に対応するスピーカとマイクとを無効に設定した状態で学習した、補助フィルタＢの設定値を、信号処理部２１０－３に設定する。同様に、所定の座席が後席１０４である場合、補助フィルタ設定部５０３は、運転席１０１及び助手席１０２のいずれか一方に対応するスピーカとマイクとを無効に設定した状態で学習した、補助フィルタＢの設定値を、信号処理部２１０－４に設定する。
【0118】
また、所定の座席が助手席１０２である場合、補助フィルタ設定部５０３は、後席１０３、１０４のいずれか一方に対応するスピーカとマイクとを無効に設定した状態で学習した、補助フィルタＢの設定値を、信号処理部２１０－２に設定する。なお、所定の座席が運転席１０１である場合の処理は、図７のステップＳ７０５と同様である。
【0119】
上記の処理により、制御部２２０は、車両１０内の各座席に影響を与える他の座席における乗員の数に応じて、各座席に対応する信号処理部２１０がキャンセル音の生成に用いる補助フィルタの設定を、適切に変更することができる。
【0120】
＜効果について＞
図９は、一実施形態に係る騒音低減方法の効果について説明するための図である。図９は、騒音低減システム１による騒音低減効果を示すグラフであり、横軸は周波数、縦軸は騒音の音圧を示している。
図９は、一実施形態に係る騒音低減方法の効果について説明するための図である。図９は、騒音低減システム１による騒音低減効果を示すグラフであり、横軸は周波数、縦軸は騒音の音圧を示している。
【0121】
図９において、線９０１は、騒音源となるレファレンス信号の音圧を示している。また、線９０２は、後席１０３、１０４のスピーカを有効に設定し、騒音低減処理を無効に設定した状態で、運転席１０１で測定される騒音の音圧を示している。
【0122】
一方、図９の線９０３は、後席１０３のスピーカを有効、後席１０４のスピーカを無効に設定し、騒音低減処理を無効に設定した状態で、運転席１０１で測定される騒音の音圧を示している。このように、騒音低減装置１００による騒音低減処理を無効に設定した場合でも、後席１０４のスピーカを無効に設定すると、運転席１０１に影響を与える騒音源が減るので、運転席１０１における騒音の音圧を下げることができる。
【0123】
また、図９の線９０４は、後席１０３、１０４のスピーカを有効に設定し、補助フィルタＡを適用した騒音低減処理を有効に設定した状態で、運転席１０１で測定される騒音の音圧を示している。このように、騒音低減装置１００による騒音低減処理により、運転席１０１における騒音の音圧を大幅に低減することができる。
【0124】
一方、図９の線９０５は、後席１０３のスピーカを有効、後席１０４のスピーカを無効に設定し、補助フィルタＡ（２座席用フィルタ）を適用した騒音低減処理を有効に設定した状態で、運転席１０１で測定される騒音の音圧を示している。このように、補助フィルタＡを適用して騒音低減処理を実行しているときに、騒音源となる後席１０３、１０４のうち、一方の座席のスピーカを無効に設定してしまうと、運転席１０１における騒音の低減効果が劣化してしまうことが判る。これは、例えば、後席１０３、１０４のうち、一方の座席におけるスピーカの出力を無効にしてしまうと、補助フィルタに含まれる１次経路の特性が変化してしまうためと考えられる。
【0125】
そこで、本実施形態に係る騒音低減装置１００は、後席１０３、１０４のうち、一方の座席におけるスピーカの出力を無効にするときに、補助フィルタＢ（１座席用フィルタ）を適用する。図９の線９０６は、後席１０３のスピーカを有効、後席１０４のスピーカを無効に設定し、補助フィルタＢを適用した騒音低減処理を有効に設定した状態で、運転席１０１で測定される騒音の音圧を示している。このように、後席１０３、１０４のうち、一方の座席におけるスピーカの出力を無効にするときには、補助フィルタＢを適用して騒音低減処理を実行することにより、運転席１０１における騒音低減効果を、大幅に改善できることが確認できた。
【0126】
また、これにより、乗員がいない座席に対応する騒音低減処理のための消費電力を節約することもできるようになる。
【0127】
＜コンテンツ信号を出力するときの構成例＞
図１０は、一実施形態に係るコンテンツ信号を出力するときの構成例を示す図である。例えば、図２に示す騒音低減装置１００において、スピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒから、音楽、音声、環境音等のコンテンツを出力する場合、図１０に示すように、各信号処理部２１０に、音量調整部１００１、音質調整部１００２、及び合成部１００３等を追加すれば良い。
図１０は、一実施形態に係るコンテンツ信号を出力するときの構成例を示す図である。例えば、図２に示す騒音低減装置１００において、スピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒから、音楽、音声、環境音等のコンテンツを出力する場合、図１０に示すように、各信号処理部２１０に、音量調整部１００１、音質調整部１００２、及び合成部１００３等を追加すれば良い。
【0128】
音量調整部１００１は、例えば、信号処理部２１０を実現するＤＳＰ、又は音量調整回路等によって実現され、スピーカ１１１Ｌ、１１１Ｒから出力する音楽等のコンテンツ信号（Ｌ、Ｒ）の音量を、ユーザの操作等に応じて変更する。
【0129】
音質調整部１００２は、例えば、信号処理部２１０を実現するＤＳＰ、又は音質調整回路等によって実現され、コンテンツ信号（Ｌ、Ｒ）の周波数特性、遅延時間、ゲイン等を、ユーザの操作等に応じて変更する。
【0130】
合成部１００３は、例えば、信号処理部２１０を実現するＤＳＰ、又は音声合成回路等によって実現され、コンテンツ信号（Ｌ）と、キャンセル信号ＣＡ１（ｎ）とを合成して、スピーカ１１１Ｌに出力する。また、合成部１００３は、コンテンツ信号（Ｒ）と、キャンセル信号ＣＡ２（ｎ）とを合成して、スピーカ１１１Ｒに出力する。
【0131】
上記の構成により、例えば、運転席１０１に対応する信号処理部２１０－１は、運転席１０１に対して、ユーザの好みの音量、音質でコンテンツを出力すると共に、後席１０３、１０４からの騒音を低減することができる。
【0132】
＜学習処理＞
続いて、信号処理部２１０の補助フィルタに設定する設定値、すなわち、伝達関数Ｈ１１（ｚ）、Ｈ１２（ｚ）、Ｈ２１（ｚ）、Ｈ２２（ｚ）を取得するための学習処理について説明する。
続いて、信号処理部２１０の補助フィルタに設定する設定値、すなわち、伝達関数Ｈ１１（ｚ）、Ｈ１２（ｚ）、Ｈ２１（ｚ）、Ｈ２２（ｚ）を取得するための学習処理について説明する。
【0133】
学習処理は、騒音低減システム１が適用される標準的な音響環境である標準音響環境下（例えば、車両１０の車内等）において行う。また、学習処理は、第１段階の学習処理と第２段階の学習処理とを含む。
【0134】
図１１は、一実施形態に係る第１の学習処理部の構成例を示す図である。第１段階の学習処理は、図１１に示すように、騒音低減装置１００の信号処理部２１０を第1の学習処理部１１００に置き換えた構成において行う。ここで、第１の学習処理部１１００は、図１１に示すように、図３に示した信号処理部２１０から、第１系の第１補助フィルタ１１１１、第２系の第１補助フィルタ１１１２、第１系の第２補助フィルタ１１２１、第２系の第２補助フィルタ１１２２、第１系のエラー補正用加算器１１１７、及び第２系のエラー補正用加算器１１２７を取り除いた構成を備えている。
【0135】
また、第１段階の学習処理は、第１のキャンセルポイントに配置したダミーマイク１１０２Ｌと、第２キャンセルポイントに配置したダミーマイク１１０２Ｒとを第１の学習処理部１１００に接続して行う。
【0136】
また、第１の学習処理部１１００において、ダミーマイク１１０２Ｌの出力する音声信号であるｅｒｒｖ１（ｎ）とダミーマイク１１０２Ｒの出力する音声信号であるｅｒｒｖ２（ｎ）とを、第１系の第１適応アルゴリズム実行部１１１４、第２系の第１適応アルゴリズム実行部１１１６、第１系の第２適応アルゴリズム実行部１１２４、及び第２系の第２適応アルゴリズム実行部１１２６のマルチエラーとして用いるように構成されている。
【0137】
なお、このような、第１の学習処理部１１００において、第１系の第１適応アルゴリズム実行部１１１４は、マルチエラーとして入力するｅｒｒｖ１（ｎ）とｅｒｒｖ２（ｎ）とが０となるように第１系の第１可変フィルタ１１１３の伝達関数Ｗ１１（ｚ）をＭＥＦＸ ＬＭＳアルゴリズムにより更新する。また、第２系の第１適応アルゴリズム実行部１１１６は、マルチエラーとして入力するｅｒｒｖ１（ｎ）とｅｒｒｖ２（ｎ）とが０となるように第２系の第１可変フィルタ１１１５の伝達関数Ｗ１２（ｚ）をＭＥＦＸ ＬＭＳアルゴリズムにより更新する。さらに、第１系の第２適応アルゴリズム実行部１１２４は、マルチエラーとして入力するｅｒｒｖ１（ｎ）とｅｒｒｖ２（ｎ）とが０となるように第１系の第２可変フィルタ１１２３の伝達関数Ｗ２１（ｚ）をＭＥＦＸ ＬＭＳアルゴリズムにより更新する。さらにまた、第２系の第２適応アルゴリズム実行部１１２６は、マルチエラーとして入力するｅｒｒｖ１（ｎ）とｅｒｒｖ２（ｎ）とが０となるように第２系の第２可変フィルタ１１２５の伝達関数Ｗ２２（ｚ）をＭＥＦＸ ＬＭＳアルゴリズムにより更新する。
【0138】
なお、ダミーマイク１１０２Ｌの第１キャンセルポイントへの配置、及びとダミーマイク１１０２Ｒの第２キャンセルポイントへの配置には、例えば、ダミーマイク１１０２Ｌ、１１０２Ｒを備えたダミーヘッド等が用いられる。また、第１の学習処理部１１００は、例えば、制御部２２０の学習制御部５０５が、信号処理部２１０を構成するＤＳＰのプログラムを書き換えること等によって実現される。
【0139】
さて、このような第1の学習処理部１１００を用いた第１段階の学習処理では、騒音信号ｘ１（ｎ）と騒音信号ｘ２（ｎ）とを第１の学習処理部１１００に入力する。また、この状態で、第１系の第１可変フィルタ１１１３の伝達関数Ｗ１１（ｚ）、第２系の第１可変フィルタ１１１５の伝達関数Ｗ１２（ｚ）、第１系の第２可変フィルタ１１２３の伝達関数Ｗ２１（ｚ）、及び第２系の第２可変フィルタ１１２５の伝達関数Ｗ２２（ｚ）が収束するのを待つ。さらに、各伝達関数が収束したならば、各伝達関数Ｗ１１（ｚ）、Ｗ１２（ｚ）、Ｗ２１（ｚ）、及びＷ２２（ｚ）を取得する。
【0140】
ここで、図１１に示すように、騒音信号ｘ１（ｎ）のダミーマイク１１０２Ｌの出力までの伝達関数をＶ１１（ｚ）、騒音信号ｘ１（ｎ）のダミーマイク１１０２Ｒの出力までの伝達関数をＶ１２（ｚ）とする。また、騒音信号ｘ２（ｎ）のダミーマイク１１０２Ｌの出力までの伝達関数をＶ２１（ｚ）、騒音信号ｘ２（ｎ）のダミーマイク１１０２Ｒの出力までの伝達関数をＶ２２（ｚ）とする。さらに、キャンセル信号ＣＡ１（ｎ）のダミーマイク１１０２Ｌの出力までの伝達関数をＳＶ１１（ｚ）、キャンセル信号ＣＡ１（ｎ）のダミーマイク１１０２Ｒの出力までの伝達関数をＳＶ１２（ｚ）とする。
【0141】
また、キャンセル信号ＣＡ２（ｎ）のダミーマイク１１０２Ｌの出力までの伝達関数をＳＶ２１（ｚ）、キャンセル信号ＣＡ２（ｎ）のダミーマイク１１０２Ｒの出力までの伝達関数をＳＶ２２（ｚ）とする。さらに、ｘｉ（ｎ）のＺ変換をｘｉ（ｚ）、ｅｒｒｖｉ（ｎ）のＺ変換をｅｒｒｖｉ（ｚ）とすると、ダミーマイク１１０２Ｌが出力するｅｒｒｖ１（ｚ）は、
【0142】
【数1】
【0143】
【数2】
【0144】
ここで、ｘ１（ｚ）≠０、ｘ２（ｚ）≠０であるので、ｅｒｒｖ１（ｚ）＝０、ｅｒｒｖ２（ｚ）＝０となるのは、
【0145】
【数3】
【0146】
【数4】
【0147】
また、この収束した伝達関数Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１、Ｗ２２の値は、第１キャンセルポイントと第２キャンセルポイントで、第１の騒音源２０１が発生する騒音と第２の騒音源２０２が発生する騒音をキャンセルするものとなる。
【0148】
さて、このような第1の学習処理部１１００を用いた第１段階の学習処理で収束した伝達関数Ｗ１１（ｚ）、Ｗ１２（ｚ）、Ｗ２１（ｚ）、Ｗ２２（ｚ）を取得したならば、第１段階の学習処理を終了し、第２段階の学習処理を行う。
【0149】
図１２は、一実施形態に係る第２の学習処理部の構成例を示す図である。第２段階の学習処理は、図１２に示すように、騒音低減システム１の信号処理部２１０を第２の学習処理部６０に置き換えた構成において行う。ここで、第２の学習処理部６０は、図１２に示すように、図３に示した信号処理部２１０において、第１系の第１適応アルゴリズム実行部１１１４、第２系の第１適応アルゴリズム実行部１１１６、第１系の第２適応アルゴリズム実行部１１２４、第２系の第２適応アルゴリズム実行部１１２６を省略した構成を備えている。
【0150】
さらに、図１２に示すように、第１系の第１可変フィルタ１１１３は、第１の学習処理で取得した伝達関数Ｗ１１（ｚ）に伝達関数を固定した第１系の第１固定フィルタ６１に置換されている。また、第２系の第１可変フィルタ１１１５は、第１の学習処理で取得した伝達関数Ｗ１２（ｚ）に伝達関数を固定した第２系の第１固定フィルタ６２に置換されている。さらに、第１系の第２可変フィルタ１１２３は、第１の学習処理で取得した伝達関数Ｗ２１（ｚ）に伝達関数を固定した第１系の第２固定フィルタ６３に置換されている。さらにまた、第２系の第２可変フィルタ１１２５は、第１の学習処理で取得した伝達関数Ｗ２２（ｚ）に伝達関数を固定した第２系の第２固定フィルタ６４に置換されている。
【0151】
また、第２の学習処理部６０では、図１２に示すように、図３に示した信号処理部２１０における、第１系の第１補助フィルタ１１１１が、第１系の第１可変補助フィルタ７１に置換されている。さらに、第１系の第１可変補助フィルタ７１の伝達関数Ｈ１１（ｚ）をＦＸＬＭＳアルゴリズムにより更新する第１系の学習用第１適応アルゴリズム実行部８１が設けられている。
また、第２の学習処理部６０では、第２系の第１補助フィルタ１１１２が、第２系の第１可変補助フィルタ７２に置換されている。さらに、第２系の第１可変補助フィルタ７２の伝達関数Ｈ１２（ｚ）をＦＸＬＭＳアルゴリズムにより更新する第２系の学習用第１適応アルゴリズム実行部８２が設けられている。
また、第２の学習処理部６０では、第２系の第１補助フィルタ１１１２が、第２系の第１可変補助フィルタ７２に置換されている。さらに、第２系の第１可変補助フィルタ７２の伝達関数Ｈ１２（ｚ）をＦＸＬＭＳアルゴリズムにより更新する第２系の学習用第１適応アルゴリズム実行部８２が設けられている。
【0152】
また、第２の学習処理部６０では、第１系の第２補助フィルタ１１２１が、第１系の第２可変補助フィルタ７３に置換されている。さらに、第１系の第２可変補助フィルタ７３の伝達関数Ｈ２１（ｚ）をＦＸＬＭＳアルゴリズムにより更新する第１系の学習用第２適応アルゴリズム実行部８３が設けられている。
また、第２の学習処理部６０では、第２系の第２補助フィルタ１１２２が、第２系の第２可変補助フィルタ７４に置換されている。さらに、第２系の第２可変補助フィルタ７４の伝達関数Ｈ２２（ｚ）をＦＸＬＭＳアルゴリズムにより更新する第２系の学習用第２適応アルゴリズム実行部８４が設けられている。
また、第２の学習処理部６０では、第２系の第２補助フィルタ１１２２が、第２系の第２可変補助フィルタ７４に置換されている。さらに、第２系の第２可変補助フィルタ７４の伝達関数Ｈ２２（ｚ）をＦＸＬＭＳアルゴリズムにより更新する第２系の学習用第２適応アルゴリズム実行部８４が設けられている。
【0153】
また、第２の学習処理部６０では、第１系のエラー補正用加算器１１１７が出力するエラー信号ｅｒｒｈ１（ｎ）が、エラーとして第１系の学習用第１適応アルゴリズム実行部８１と、第１系の学習用第２適応アルゴリズム実行部８３に出力される。さらに、第２系のエラー補正用加算器１１２７が出力するエラー信号ｅｒｒｈ２（ｎ）が、エラーとして第２系の学習用第１適応アルゴリズム実行部８２と、第２系の学習用第２適応アルゴリズム実行部８４に出力されるように構成されている。
【0154】
そして、第１系の学習用第１適応アルゴリズム実行部８１は、エラーとして入力するエラー信号ｅｒｒｈ１（ｎ）が０となるように第１系の第１可変補助フィルタ７１の伝達関数Ｈ１１（ｚ）をＦＸＬＭＳアルゴリズムにより更新する。また、第２系の学習用第１適応アルゴリズム実行部８２は、エラーとして入力するエラー信号ｅｒｒｈ２（ｎ）が０となるように第２系の第１可変補助フィルタ７２の伝達関数Ｈ１２（ｚ）をＦＸＬＭＳアルゴリズムにより更新する。
【0155】
また、第１系の学習用第２適応アルゴリズム実行部８３は、エラーとして入力するエラー信号ｅｒｒｈ１（ｎ）が０となるように第１系の第２可変補助フィルタ７３の伝達関数Ｈ２１（ｚ）をＦＸＬＭＳアルゴリズムにより更新する。さらに、第２系の学習用第２適応アルゴリズム実行部８４は、エラーとして入力するｅｒｒｈ２（ｎ）が０となるように第２系の第２可変補助フィルタ７４の伝達関数Ｈ２２（ｚ）をＦＸＬＭＳアルゴリズムにより更新する。なお、第２の学習処理部６０は、例えば、制御部２２０の学習制御部５０５が、信号処理部２１０を構成するＤＳＰのプログラムを書き換えること等によって実現される。
【0156】
さて、このような第２の学習処理部６０を用いた第２段階の学習処理では、騒音信号ｘ１（ｎ）と騒音信号ｘ２（ｎ）を第２の学習処理部６０に入力する。また、この状態で、第１系の第１可変補助フィルタ７１の伝達関数Ｈ１１（ｚ）、第２系の第１可変補助フィルタ７２の伝達関数Ｈ１２（ｚ）、第１系の第２可変補助フィルタ７３の伝達関数Ｈ２１（ｚ）、及び第２系の第２可変補助フィルタ７３の伝達関数Ｈ２２（ｚ）が収束するのを待つ。さらに、各伝達関数が収束したならば、各伝達関数Ｈ１１（ｚ）、Ｈ１２（ｚ）、Ｈ２１（ｚ）、及びＨ２２（ｚ）を取得する。
【0157】
ここで、図１２に示すように、騒音信号ｘ１（ｎ）のマイク１１２Ｌの出力までの伝達関数をＰ１１（ｚ）、騒音信号ｘ１（ｎ）のマイク１１２Ｒの出力までの伝達関数をＰ１２（ｚ）とする。また、騒音信号ｘ２（ｎ）のマイク１１２Ｌの出力までの伝達関数をＰ２１（ｚ）、騒音信号ｘ２（ｎ）のマイク１１２Ｒの出力までの伝達関数をＰ２２（ｚ）とする。さらに、キャンセル信号ＣＡ１（ｎ）のマイク１１２Ｌの出力までの伝達関数をＳＰ１１（ｚ）、キャンセル信号ＣＡ１（ｎ）のマイク１１２Ｒの出力までの伝達関数をＳＰ１２（ｚ）とする。
【0158】
また、キャンセル信号ＣＡ２（ｎ）のマイク１１２Ｌの出力までの伝達関数をＳＰ２１（ｚ）、キャンセル信号ＣＡ２（ｎ）のマイク１１２Ｒの出力までの伝達関数をＳＰ２２（ｚ）とする。さらに、ｅｒｒｐｉ（ｎ）のＺ変換をｅｒｒｐｉ（ｚ）、ｅｒｒｈｉ（ｎ）のＺ変換をｅｒｒｈｉ（ｚ）とすると、マイク１１２Ｌが出力するｅｒｒｐ１（ｚ）は、
【0159】
【数5】
マイク１１２Ｒが出力するｅｒｒｐ２（ｚ）は、同様に、
【0160】
【数6】
【0161】
したがって、第１系のエラー補正用加算器１１１７が出力するエラー信号ｅｒｒｈ１（ｎ）が０となるとき、
【0162】
【数7】
【0163】
また、同様に、エラー信号ｅｒｒｈ２（ｎ）が０となるとき、
【0164】
【数8】
【0165】
ここで、ｘ１（ｚ）≠０、ｘ２（ｚ）≠０であるので、ｅｒｒｈ１（ｚ）＝０、ｅｒｒｈ２（ｚ）＝０となるのは、
【0166】
【数9】
【0167】
【数10】
【0168】
さて、このような第２の学習処理部６０を用いた第２段階の学習処理で収束した伝達関数Ｈ１１（ｚ）、Ｈ１２（ｚ）、Ｈ２１（ｚ）、Ｈ２２（ｚ）を取得したならば、第２段階の学習処理を終了する。
【0169】
ここで、このようにして取得した伝達関数Ｈ１１（ｚ）、Ｈ１２（ｚ）は、各騒音信号ｘ１（ｎ）、ｘ２（ｎ）、各キャンセル信号ＣＡ１（ｎ）、ＣＡ２（ｎ）の、第１のキャンセルポイントまでとマイク１１２Ｌの位置までの伝達関数の差を補正するものとなる。同様に、このようにして取得した伝達関数Ｈ２１（ｚ）、Ｈ２２（ｚ）は、各騒音信号ｘ１（ｎ）、ｘ２（ｎ）、各キャンセル信号ＣＡ１（ｎ）、ＣＡ２（ｎ）の、第２のキャンセルポイントまでとマイク１１２Ｒの位置までの伝達関数の差を補正するものとなる。
【0170】
上記の学習処理により取得した伝達関数Ｈ１１（ｚ）、Ｈ１２（ｚ）、Ｈ２１（ｚ）、Ｈ２２（ｚ）は、前述したように、本実施形態の「補助フィルタの設定」に対応している。また、図３の第１系の第１補助フィルタ１１１１、第２系の第１補助フィルタ１１１２、第１系の第２補助フィルタ１１２１、及び第２系の第２補助フィルタ１１２２は、前述したように、本実施形態の「補助フィルタ」に対応している。
【0171】
この「補助フィルタの設定」を「補助フィルタ」に適用することにより、例えば、図２の第１のキャンセルポイント、及び第２のキャンセルポイントにおいて、第１の騒音源２０１、及び第２の騒音源２０２の発生する騒音をキャンセルすることができる。
【0172】
騒音低減装置１００は、例えば、運転席１０１の騒音に影響を与える後席１０３、１０４に対応するスピーカ及びマイクを有効に設定した状態で上記の学習処理を実行し、取得した補助フィルタの設定を、補助フィルタＡの設定として予め記憶しておく。さらに、騒音低減装置１００は、運転席１０１の騒音に影響を与える後席１０３、１０４のうち、一方の座席に対応するスピーカ及びマイクを無効に設定した状態で上記の学習処理を実行し、取得した補助フィルタの設定を、補助フィルタＢの設定として予め記憶しておく。
【0173】
好ましくは、騒音低減装置１００は、車両１０内の他の座席についても、同様の学習処理で取得した補助フィルタＡ、補助フィルタＢの設定を予め記憶しておく。
【0174】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、様々な変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【0175】
１ 騒音低減システム
１０ 車両
１００ 騒音低減装置
２１０ 信号処理部
２２０ 制御部
５０２ 動作設定部
５０３ 補助フィルタ設定部
１１１１ 第１系の第１補助フィルタ
１１１２ 第２系の第１補助フィルタ
１１２１ 第１系の第２補助フィルタ
１１２２ 第２系の第２補助フィルタ
１０ 車両
１００ 騒音低減装置
２１０ 信号処理部
２２０ 制御部
５０２ 動作設定部
５０３ 補助フィルタ設定部
１１１１ 第１系の第１補助フィルタ
１１１２ 第２系の第１補助フィルタ
１１２１ 第１系の第２補助フィルタ
１１２２ 第２系の第２補助フィルタ
【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】