有源噪声控制装置的制作方法

1.本发明涉及一种有源噪声控制装置(active noise control device)。


背景技术：

2.在日本发明专利公开公报特开2007-025527号中公开一种有源噪声降低装置。该有源噪声降低装置生成控制扬声器的信号。据此，从扬声器输出干涉声音。通过干涉声音来降低路面噪声等噪声的声压。


技术实现要素：

3.日本发明专利公开公报特开2007-025527号的有源噪声控制装置根据扬声器与麦克风之间的传输特性来生成控制扬声器的控制信号。在该有源噪声控制装置中，扬声器与麦克风之间的传输特性被固定。因此，存在当传输特性发生变化时该有源噪声控制装置无法降低噪声的声压这样的技术问题。
4.本发明的目的在于解决上述的技术问题。
5.本发明的技术方案是一种有源噪声控制装置，该有源噪声控制装置根据以在控制点检测到合成音的检测器输出的误差信号的规定频率为中心的频段的分量来控制扬声器，其中，所述合成音是指从振动源传来的噪声与为了抵消所述噪声而从所述扬声器输出的抵消声音的合成声音，所述有源噪声控制装置具有基准信号生成部、控制信号生成部、推定抵消声音信号生成部、抽取信号生成部、假想误差信号生成部、差分信号生成部、次级路径滤波器更新部、抽取滤波器更新部和反馈滤波器设定部，其中，所述基准信号生成部生成与所述规定频率对应的基准信号；所述控制信号生成部通过反馈滤波器和作为自适应陷波滤波器的抽取滤波器对所述基准信号进行信号处理，生成用于控制所述扬声器的控制信号；所述推定抵消声音信号生成部通过作为次级路径滤波器的自适应陷波滤波器对所述控制信号进行信号处理，生成推定抵消声音信号；所述抽取信号生成部通过所述抽取滤波器对所述基准信号进行信号处理，生成抽取信号；所述假想误差信号生成部基于所述误差信号和所述推定抵消声音信号来生成假想误差信号；所述差分信号生成部基于所述误差信号和所述抽取信号来生成差分信号；所述次级路径滤波器更新部根据所述控制信号和所述假想误差信号来对所述次级路径滤波器依次进行自适应更新，以使所述假想误差信号的大小达到最小；所述抽取滤波器更新部根据所述基准信号和所述差分信号来对所述抽取滤波器依次进行自适应更新，以使所述差分信号的大小达到最小；所述反馈滤波器设定部根据所述次级路径滤波器来设定所述反馈滤波器。
6.本发明的有源噪声控制装置即使传输特性发生变化也能够降低噪声。
7.根据参照附图对以下实施方式进行的说明，上述的目的、特征和优点应易于被理解。
附图说明
8.图1是说明在有源噪声控制装置中执行的有源噪声控制的概要的图。图2是表示有源噪声控制装置的结构的示意图。图3是信号处理部的控制框图。图4是信号处理部的控制框图。
具体实施方式
9.〔第1实施方式〕图1是说明在有源噪声控制装置10中执行的有源噪声控制的概要的图。
10.车轮16由于车辆行驶时从路面受到的力而振动。该振动通过悬架传递给车身，从而在车辆13的车厢14内产生路面噪声。路面噪声在40～50hz频段内具有峰值。40～50hz的频段是由车厢14那样的密闭空间内的声响共鸣特性激发的频段。以峰值频率为中心且具有一定的带宽的窄频带分量产生还被称为低频噪声(drumming noise)的“轰......”的声音。低频噪声易于给乘员带来不快感。
11.本实施方式的有源噪声控制装置10使设置在车厢14内的扬声器18输出抵消声音。据此，降低车厢14内的控制点的低频噪声的声压。
12.图2是表示有源噪声控制装置10的结构的示意图。有源噪声控制装置10具有信号处理部22和反馈滤波器设定部23。
13.有源噪声控制装置10具有未图示的运算部和存储部。通过运算部来实现上述的信号处理部22和反馈滤波器设定部23。
14.运算部例如由cpu(central processing unit：中央处理器)、gpu(graphics processing unit：图形处理器)等处理器来构成。
15.运算部具有未图示的判定部和控制部。判定部和控制部通过由运算部执行被存储在存储部中的程序来实现。
16.另外，判定部和控制部中的至少一部分也可以由asic(application specific integrated circuit：专用集成电路)、fpga(field-programmable gate array：现场可编程门阵列)等集成电路来实现。另外，判定部和控制部的至少一部分也可以由包括分立器件的电子电路构成。
17.存储部由未图示的易失性存储器和未图示的非易失性存储器构成。易失性存储器例如能够举出ram(random access memory：随机存取存储器)等。非易失性存储器例如能够举出rom(read only memory：只读存储器)、闪存存储器等。数据等例如被存储在易失性存储器中。程序、表格、映射等例如被存储在非易失性存储器中。存储部的至少一部分也可以被设置于上述的处理器、集成电路等。
18.[信号处理部的结构]图3是信号处理部22的控制框图。信号处理部22进行反馈信号处理。在反馈信号处理中生成控制信号u0_a。控制信号u0_a是用于使扬声器18输出抵消低频噪声的抵消声音的信号。根据从设置在控制点的麦克风32输出的误差信号e来生成控制信号u0_a。下面，将声音从扬声器18向麦克风32的传递路径称为次级路径，将次级路径的传输特性设为c。
[0019]
在本实施方式中，将乘员的耳朵附近设为控制点。因此，如图1所示，在车厢14内的
座椅34的头枕36上设置有麦克风32。误差信号e是从麦克风32输出的信号，该麦克风32检测到控制点的噪声d与控制点的抵消声音y的合成音。
[0020]
信号处理部22具有基准信号生成部67、控制信号生成部68、推定抵消声音信号生成部70、推定噪声信号生成部76、抽取信号生成部77、假想误差信号生成部78、差分信号生成部81、调整滤波器更新部82、次级路径滤波器更新部84和抽取滤波器更新部85。
[0021]
基准信号生成部67生成基准信号xc(＝cos(2π
×
fx
×
t))和基准信号xs(＝sin(2π
×
fx
×
t))。基准信号xc是控制对象频率fx的余弦信号。基准信号xs是控制对象频率fx的正弦信号。在此，t表示时间。控制对象频率fx被设定为低频噪声的峰值频率和峰值频率附近的频率。
[0022]
在控制信号生成部68中，生成控制信号u0_a和控制信号u1_a。通过由反馈滤波器fb和抽取滤波器a对基准信号xc和基准信号xs进行信号处理来生成控制信号u0_a和控制信号u1_a。控制信号生成部68具有相位调整部86、信号抽取部88和增益调整部90。
[0023]
使用增益fbg、滤波器系数fbp0和滤波器系数fbp1，用fb＝fbg(fbp0+ifbp1)来表示反馈滤波器fb。另外，i表示虚数。另外，fbp02+fbp12＝1。反馈滤波器fb由反馈滤波器设定部23来设定。在后面详细叙述反馈滤波器fb的设定。与后述的抽取信号生成部77一起来说明抽取滤波器a的细节。
[0024]
相位调整部86生成相位调整信号p0_a和相位调整信号p1_a。通过由相位调整滤波器fbp对基准信号xc和基准信号xs进行信号处理来生成相位调整信号p0_a和相位调整信号p1_a。
[0025]
相位调整部86具有第1相位调整滤波器86a、第2相位调整滤波器86b、第3相位调整滤波器86c、第4相位调整滤波器86d、反相放大器86e、加法器86f和加法器86g。
[0026]
第1相位调整滤波器86a具有滤波器系数fbp0。第2相位调整滤波器86b具有滤波器系数fbp1。第3相位调整滤波器86c具有滤波器系数fbp0。第4相位调整滤波器86d具有滤波器系数fbp1。
[0027]
向第2相位调整滤波器86b输入通过反相放大器86e使极性反转得到的基准信号-xs。在加法器86f中将在第1相位调整滤波器86a中调整了振幅的基准信号xc和在第2相位调整滤波器86b中调整了振幅的基准信号-xs相加。据此，生成相位调整信号p0_a。
[0028]
在加法器86g中将在第3相位调整滤波器86c中调整了振幅的基准信号xs和在第4相位调整滤波器86d中调整了振幅的基准信号xc相加。据此，生成相位调整信号p1_a。
[0029]
信号抽取部88通过抽取滤波器a对相位调整信号p0_a和相位调整信号p1_a进行信号处理。据此，生成抽取信号a0_a和抽取信号a1_a。
[0030]
信号抽取部88具有第1抽取滤波器88a、第2抽取滤波器88b、第3抽取滤波器88c、第4抽取滤波器88d、反相放大器88e、加法器88f和加法器88g。
[0031]
第1抽取滤波器88a具有滤波器系数a0。第2抽取滤波器88b具有滤波器系数a1。第3抽取滤波器88c具有滤波器系数a0。第4抽取滤波器88d具有滤波器系数a1。
[0032]
在加法器88f中将在第1抽取滤波器88a中调整了振幅的相位调整信号p0_a和在第2抽取滤波器88b中调整了振幅的相位调整信号p1_a相加。据此，生成抽取信号a0_a。
[0033]
向第3抽取滤波器88c输入通过反相放大器88e使极性反转得到的相位调整信号-p1_a。在加法器88g中将在第3抽取滤波器88c中调整了振幅的相位调整信号-p1_a和在第4
抽取滤波器88d中调整了振幅的相位调整信号p0_a相加。据此，生成抽取信号a1_a。
[0034]
增益调整部90通过增益滤波器fbg对抽取信号a0_a和抽取信号a1_a进行信号处理。据此，生成控制信号u0_a和控制信号u1_a。
[0035]
增益调整部90具有第1增益调整滤波器90a和第2增益调整滤波器90b。第1增益调整滤波器90a具有增益fbg。第2增益调整滤波器90b具有增益fbg。
[0036]
在第1增益调整滤波器90a中调整抽取信号a0_a的振幅。据此，生成控制信号u0_a。在第2增益调整滤波器90b中调整抽取信号a1_a的振幅。据此，生成控制信号u1_a。控制信号u0_a通过数字/模拟转换器69被转换为模拟信号，且被输出给扬声器18。
[0037]
在接着说明的推定抵消声音信号生成部70中，使用控制信号u0_a作为实数分量，使用控制信号u1_a作为虚数分量。
[0038]
推定抵消声音信号生成部70通过次级路径滤波器c＾对控制信号u0_a和控制信号u1_a进行信号处理。据此，生成推定抵消声音信号y_a＾。
[0039]
在推定抵消声音信号生成部70中，次级路径滤波器c＾使用自适应陷波滤波器(例如，san(single-frequency adaptive notch)滤波器)。次级路径滤波器c＾在后述的次级路径滤波器更新部84中进行更新。据此，次级路径滤波器c＾收敛于次级路径中的声音的传输特性c。使用滤波器系数c0＾和滤波器系数c1＾用c＾＝c0＾+ic1＾来表示次级路径滤波器c＾。另外，i表示虚数。
[0040]
推定抵消声音信号生成部70具有第1次级路径滤波器70a、第2次级路径滤波器70b和加法器70c。
[0041]
第1次级路径滤波器70a具有滤波器系数c0＾。第2次级路径滤波器70b具有滤波器系数c1＾。在加法器70c中将在第1次级路径滤波器70a中调整了振幅的控制信号u0_a和在第2次级路径滤波器70b中调整了振幅的控制信号u1_a相加。据此生成推定抵消声音信号y_a＾。
[0042]
推定噪声信号生成部76通过调整滤波器p对基准信号xc和基准信号xs进行信号处理。据此，生成推定噪声信号d_a＾。推定噪声信号生成部76使用自适应陷波滤波器(例如，san滤波器)作为用于调整基准信号xc和基准信号xs的特性的调整滤波器p。调整滤波器p在后述的调整滤波器更新部82中进行更新。使用滤波器系数p0和滤波器系数p1用p＝p0+ip1来表示调整滤波器p。另外，i表示虚数。
[0043]
推定噪声信号生成部76具有第1调整滤波器76a、第2调整滤波器76b、反相放大器76c和加法器76d。第1调整滤波器76a具有滤波器系数p0。第2调整滤波器76b具有滤波器系数p1。
[0044]
向第2调整滤波器76b输入通过反相放大器76c使极性反转得到的基准信号-xs。在加法器76d中将在第1调整滤波器76a中调整了振幅的基准信号xc和在第2调整滤波器76b中调整了振幅的基准信号-xs相加。据此，生成推定噪声信号d_a＾。
[0045]
抽取信号生成部77通过抽取滤波器a对基准信号xc和基准信号xs进行信号处理。据此，生成抽取信号efr。在抽取信号生成部77中，使用自适应陷波滤波器(例如，san滤波器)作为抽取滤波器a。抽取滤波器a在后述的抽取滤波器更新部85中进行更新优化。抽取滤波器a具有使基准信号xc及基准信号xs与低频噪声的振幅及相位相匹配的滤波器系数a0和滤波器系数a1。
[0046]
抽取信号生成部77具有第1抽取滤波器77a、第2抽取滤波器77b和加法器77c。第1抽取滤波器77a具有滤波器系数a0。第2抽取滤波器77b具有滤波器系数a1。
[0047]
在加法器77c中将在第1抽取滤波器77a中调整了振幅的基准信号xc和在第2抽取滤波器77b中调整了振幅的基准信号xs相加，据此生成抽取信号efr。
[0048]
假想误差信号生成部78根据误差信号e、推定噪声信号d_a＾和推定抵消声音信号y_a＾来生成假想误差信号e1。假想误差信号生成部78具有反相放大器78a、反相放大器78b和加法器78c。
[0049]
通过模拟/数字转换器79转换为数字信号的误差信号e、通过反相放大器78a使极性反转得到的推定噪声信号-d_a^和通过反相放大器78b使极性反转得到的推定抵消声音信号-y_a^在加法器78c中相加。据此，生成假想误差信号e1。
[0050]
差分信号生成部81根据误差信号e和抽取信号efr生成差分信号e0。差分信号生成部81具有加法器81a。在加法器81a中将误差信号e和抽取信号efr相加。据此，生成差分信号e0。
[0051]
调整滤波器更新部82通过自适应算法(例如，lms(least mean square)算法)对调整滤波器p依次进行自适应更新，以使假想误差信号e1达到最小。
[0052]
调整滤波器更新部82具有第1调整滤波器系数更新部82a和第2调整滤波器系数更新部82b。第1调整滤波器系数更新部82a和第2调整滤波器系数更新部82b根据下式来更新滤波器系数p0和滤波器系数p1。式中的n表示时间步数(n＝0、1、2、......)。信号处理部22按规定的周期进行信号处理。时间步表示该周期的长度。时间步数表示信号处理是第几个周期的处理。μ0
p
、μ1
p
表示步长参数。p0
n+1
＝p0
n-μ0
p
×
e1n×
xcnp1
n+1
＝p1
n-μ1
p
×
e1n×
xsn[0053]
次级路径滤波器更新部84通过自适应算法(例如，lms算法)对次级路径滤波器c^依次进行自适应更新，以使假想误差信号e1达到最小。
[0054]
次级路径滤波器更新部84具有第1次级路径滤波器系数更新部84a和第2次级路径滤波器系数更新部84b。第1次级路径滤波器系数更新部84a和第2次级路径滤波器系数更新部84b根据下式来更新滤波器系数c0^和滤波器系数c1^。式中的n表示时间步数(n＝0、1、2、......)，μ0c、μ1c表示步长参数。c0^
n+1
＝c0^
n-μ0c×
e1n×
u0_anc1^
n+1
＝c1^
n-μ1c×
e1n×
u1_an[0055]
抽取滤波器更新部85通过自适应算法(例如，lms算法)对抽取滤波器a依次进行自适应更新，以使差分信号e0达到最小。
[0056]
抽取滤波器更新部85具有第1抽取滤波器系数更新部85a和第2抽取滤波器系数更新部85b。第1抽取滤波器系数更新部85a和第2抽取滤波器系数更新部85b根据下式来更新滤波器系数a0和滤波器系数a1。式中的n表示时间步数(n＝0、1、2、......)，μ0a、μ1a表示步长参数。a0
n+1
＝a0
n-μ0a×
e0n×
xcna1
n+1
＝a1
n-μ1a×
e0n×
xsn[0057]
[反馈滤波器fb的设定]
反馈滤波器设定部23根据次级路径滤波器c^来设定反馈滤波器fb。下面，对反馈滤波器fb的设定进行说明。
[0058]
用下式来表示作为误差信号e与噪声d的传递函数的灵敏度函数s。该灵敏度函数s表示噪声d的降低量。
[0059]
在此，e是误差信号e的频率特性，d是噪声d的频率特性。当用次级路径滤波器c^代替次级路径的传输特性c时，由下式来表示反馈滤波器fb。
[0060]
灵敏度函数s的值被预先确定。例如，在使低频噪声的声压降低6db左右的情况下，灵敏度函数s大致为0.5。在设灵敏度函数s＝0.5的情况下，反馈滤波器设定部23将用|1/c^|对1/c^的实部进行归一化得到的值设定为滤波器系数fbp0，将用|1/c^|对1/c^的虚部进行归一化得到的值设定为滤波器系数fbp1。
[0061]
反馈滤波器设定部23将增益fbg设定为从初始值逐渐增大到1/|c^|。在次级路径滤波器c^的更新次数少，学习没有进展的状态下有时1/|c^|的值剧增。因此，通过使增益fbg逐渐增大，能够抑制以大的声压从扬声器18输出使乘员感到不快的声音。在此，增益fbg的初始值不被设定为0，而是被设定为小到不会从扬声器18输出使乘员感到不快的声音的程度的值。这是由于，若设增益fbg的初始值为0，则次级路径滤波器c＾的学习不会有进展。
[0062]
另外，反馈滤波器设定部23也可以在次级路径滤波器c＾的增益|c＾|在规定值以下的情况下，将增益fbg设定为初始值。直到次级路径滤波器c＾的学习有进展为止，增益fbg被设定为初始值，因此，能够实现不会从扬声器18输出使乘员感到不快的声音。
[0063]
另外，在更新次级路径滤波器c＾产生的增益变化量或者相位变化量在规定量以上的情况下，反馈滤波器设定部23也可以使增益fbg恢复初始值。当麦克风32的位置发生变化时，有时次级路径的传输特性c较大地变化。在该情况下，进行次级路径滤波器c＾的重新学习。因此，通过暂时将增益fbg设定为初始值，且使增益fbg从初始值逐渐增大到1/|c＾|，能够抑制以大的声压从扬声器18输出使乘员感到不快的声音。
[0064]
[作用效果]在本实施方式的有源噪声控制装置10中，控制信号生成部68通过反馈滤波器fb和抽取滤波器a对基准信号xc和基准信号xs进行信号处理。据此，生成控制扬声器18的控制信号u0_a。另外，反馈滤波器设定部23根据次级路径滤波器c＾设定反馈滤波器fb。并且，次级路径滤波器更新部84对次级路径滤波器c＾依次进行自适应更新。据此，即使在次级路径的传输特性c发生变化的情况下，也能够使次级路径滤波器c＾跟随传输特性c。据此，由于生成与传输特性c的变化对应的控制信号u0_a，因此，能够降低低频噪声的声压。
[0065]
另外，在本实施方式的有源噪声控制装置10中，反馈滤波器设定部23根据次级路径滤波器c＾和预先确定的噪声的降低量(灵敏度函数s)来设定反馈滤波器fb。据此，能够降低设定反馈滤波器fb时的计算量，由此能够抑制运算部的负荷。
[0066]
另外，在本实施方式的有源噪声控制装置10中，反馈滤波器设定部23使反馈滤波器fb的增益fbg从预先确定的初始值逐渐增大到增益1/|c＾|。据此，能够抑制以大的声压从
扬声器18输出使乘员感到不快的声音。
[0067]
另外，在本实施方式的有源噪声控制装置10中，反馈滤波器设定部23在次级路径滤波器c＾的增益|c＾|在规定值以下的情况下，将反馈滤波器fb的增益fbg设定为预先确定的初始值。据此，直到次级路径滤波器c＾的学习有进展为止增益fbg被设定为初始值，因此，能够实现不会从扬声器18输出使乘员感到不快的声音。
[0068]
另外，在本实施方式的有源噪声控制装置10中，在次级路径滤波器c＾的增益的变化量或者相位的变化量在规定量以上的情况下，反馈滤波器设定部23将反馈滤波器fb的增益fbg设定为预先确定的初始值。据此，能抑制以大的声压从扬声器18输出使乘员感到不快的声音。
[0069]
〔第2实施方式〕本实施方式的有源噪声控制装置10的信号处理部22的一部分结构与第1实施方式的信号处理部22不同。另外，反馈滤波器设定部23设定反馈滤波器fb的设定方法与第1实施方式的反馈滤波器设定部23不同。
[0070]
[信号处理部的结构]信号处理部22进行反馈信号处理。在反馈信号处理中，生成控制信号u0_b。控制信号u0_b是用于使扬声器18输出抵消低频噪声的抵消声音的信号。根据从设置于控制点的麦克风32输出的误差信号e来生成控制信号u0_b。下面，将声音从车轮16向麦克风32的传递路径称为初级路径，将初级路径的传输特性设为h。另外，将声音从扬声器18向麦克风32的传递路径称为次级路径，设次级路径的传输特性为c。
[0071]
图4是信号处理部22的控制框图。信号处理部22具有基准信号生成部67、控制信号生成部68、推定抵消声音信号生成部70、推定噪声信号生成部75、抽取信号生成部77、假想误差信号生成部78、差分信号生成部81、初级路径滤波器更新部83、次级路径滤波器更新部84和抽取滤波器更新部85。
[0072]
基准信号生成部67生成基准信号xc(＝cos(2π
×
fx
×
t))和基准信号xs(＝sin(2π
×
fx
×
t))。基准信号xc是控制对象频率fx的余弦信号。基准信号xs是控制对象频率fx的正弦信号。在此，t表示时间。控制对象频率fx被预先设定为低频噪声的峰值频率附近。
[0073]
在控制信号生成部68中，通过反馈滤波器fb和抽取滤波器a对基准信号xc和基准信号xs进行信号处理。据此，生成控制信号u0_b和控制信号u1_b。控制信号生成部68具有信号抽取部92、相位调整部94和增益调整部96。
[0074]
使用增益fbg、滤波器系数fbp0和滤波器系数fbp1用fb＝fbg(fbp0+ifbp1)来表示反馈滤波器fb。另外，i表示虚数。另外，fbp02+fbp12＝1。反馈滤波器fb由反馈滤波器设定部23来设定。在后面详细叙述反馈滤波器fb的设定。
[0075]
信号抽取部92通过抽取滤波器a对基准信号xc和基准信号xc进行信号处理。据此，生成抽取信号a0_b和抽取信号a1_b。
[0076]
信号抽取部92具有第1抽取滤波器92a、第2抽取滤波器92b、第3抽取滤波器92c、第4抽取滤波器92d、反相放大器92e、加法器92f和加法器92g。
[0077]
第1抽取滤波器92a具有滤波器系数a0。第2抽取滤波器92b具有滤波器系数a1。第3抽取滤波器92c具有滤波器系数a0。第4抽取滤波器92d具有滤波器系数a1。
[0078]
向第2抽取滤波器92b输入通过反相放大器92e使极性反转得到的基准信号-xs。在
加法器92f中将在第1抽取滤波器92a中调整了振幅的基准信号xc和在第2抽取滤波器92b中调整了振幅的基准信号-xs相加。据此，生成抽取信号a0_b。
[0079]
在加法器92g中将在第3抽取滤波器92c中调整了振幅的基准信号xs和在第4抽取滤波器92d中调整了振幅的基准信号xc相加。据此，生成抽取信号a1_b。
[0080]
相位调整部94通过相位调整滤波器fbp对抽取信号a0_b和抽取信号a1_b进行信号处理。据此，生成相位调整信号p0_b和相位调整信号p1_b。
[0081]
相位调整部94具有第1相位调整滤波器94a、第2相位调整滤波器94b、第3相位调整滤波器94c、第4相位调整滤波器94d、反相放大器94e、加法器94f和加法器94g。
[0082]
第1相位调整滤波器94a具有滤波器系数fbp0。第2相位调整滤波器94b具有滤波器系数fbp1。第3相位调整滤波器94c具有滤波器系数fbp0。第4相位调整滤波器94d具有滤波器系数fbp1。
[0083]
在加法器94f中将在第1相位调整滤波器94a中调整了振幅的抽取信号a0_b和在第2相位调整滤波器94b中调整了振幅的抽取信号a1_b相加。据此，生成相位调整信号p0_b。
[0084]
向第3相位调整滤波器94c输入通过反相放大器94e使极性反转得到的抽取信号-a1_b。在加法器94g中将在第3相位调整滤波器94c中调整了振幅的抽取信号-a1_b和在第4相位调整滤波器94d中调整了振幅的抽取信号a0_b相加。据此，生成相位调整信号p1_b。
[0085]
增益调整部96通过增益滤波器fbg对相位调整信号p0_b和相位调整信号p1_b进行信号处理。据此，生成控制信号u0_b和控制信号u1_b。
[0086]
增益调整部96具有第1增益调整滤波器96a和第2增益调整滤波器96b。第1增益调整滤波器96a具有增益fbg。第2增益调整滤波器96b具有增益fbg。
[0087]
在第1增益调整滤波器96a中调整相位调整信号p0_b的振幅。据此，生成控制信号u0_b。在第2增益调整滤波器96b中调整相位调整信号p1_b的振幅。据此，生成控制信号u1_b。控制信号u0_b通过数字/模拟转换器69被转换为模拟信号，且被输出给扬声器18。
[0088]
在接着说明的推定抵消声音信号生成部70中，将控制信号u0_b作为实数分量来使用，将控制信号u1_b作为虚数分量来使用。
[0089]
推定抵消声音信号生成部70通过次级路径滤波器c＾对控制信号u0_b和控制信号u1_b进行信号处理。据此，生成推定抵消声音信号y_b＾。
[0090]
在推定抵消声音信号生成部70中，次级路径滤波器c＾使用自适应陷波滤波器(例如，san滤波器)。次级路径滤波器c＾在后述的次级路径滤波器更新部84中进行更新，据此,收敛于次级路径中的声音的传输特性c。使用滤波器系数c0＾和滤波器系数c1＾用c＾＝c0＾+ic1＾来表示次级路径滤波器c＾。另外，i表示虚数。
[0091]
推定抵消声音信号生成部70具有第1次级路径滤波器70a、第2次级路径滤波器70b和加法器70c。
[0092]
第1次级路径滤波器70a具有滤波器系数c0＾。第2次级路径滤波器70b具有滤波器系数c1＾。在加法器70c中将在第1次级路径滤波器70a中调整了振幅的控制信号u0_b和在第2次级路径滤波器70b中调整了振幅的控制信号u1_b相加。据此，生成推定抵消声音信号y_b＾。
[0093]
推定噪声信号生成部75通过初级路径滤波器h＾对抽取信号a0_b和抽取信号a1_b进行信号处理。据此，生成推定噪声信号d_b＾。
[0094]
在推定噪声信号生成部75中，初级路径滤波器h＾使用自适应陷波滤波器(例如，san滤波器)。初级路径滤波器h＾在后述的初级路径滤波器更新部83中进行更新，据此,收敛于初级路径中的声音的传输特性h。使用滤波器系数h0＾和滤波器系数h1＾用h＾＝h0＾+ih1＾来表示初级路径滤波器h＾。另外，i表示虚数。
[0095]
推定噪声信号生成部75具有第1初级路径滤波器75a、第2初级路径滤波器75b、反相放大器75c和加法器75d。第1初级路径滤波器75a具有滤波器系数h0＾。第2初级路径滤波器75b具有滤波器系数h1＾。
[0096]
向第2初级路径滤波器75b输入通过反相放大器75c使极性反转得到的抽取信号-a1_b。在加法器75d中将在第1初级路径滤波器75a中调整了振幅的抽取信号a0_b和在第2初级路径滤波器75b中调整了振幅的抽取信号-a1_b相加。据此，生成推定噪声信号d_b＾。
[0097]
抽取信号生成部77通过抽取滤波器a对基准信号xc和基准信号xs进行信号处理。据此，生成抽取信号efr。在抽取信号生成部77中，抽取滤波器a使用自适应陷波滤波器(例如，san滤波器)。抽取滤波器a在后述的抽取滤波器更新部85中进行更新而被优化。抽取滤波器a具有使基准信号xc及基准信号xs与低频噪声的振幅及相位相匹配的滤波器系数a0和滤波器系数a1。
[0098]
抽取信号生成部77具有第1抽取滤波器77a、第2抽取滤波器77b和加法器77c。第1抽取滤波器77a具有滤波器系数a0。第2抽取滤波器77b具有滤波器系数a1。
[0099]
在加法器77c中将在第1抽取滤波器77a中调整了振幅的基准信号xc和在第2抽取滤波器77b中调整了振幅的基准信号xs相加。据此，生成抽取信号efr。
[0100]
假想误差信号生成部78根据误差信号e、推定噪声信号d_b＾和推定抵消声音信号y_b＾生成假想误差信号e2。假想误差信号生成部78具有反相放大器78a、反相放大器78b和加法器78c。
[0101]
通过模拟/数字转换器79被转换为数字信号的误差信号e、通过反相放大器78a使极性反转得到的推定噪声信号-d_b＾和通过反相放大器78b使极性反转得到的推定抵消声音信号-y_b＾在加法器78c中相加。据此，生成假想误差信号e2。
[0102]
差分信号生成部81根据误差信号e和抽取信号efr生成差分信号e0。差分信号生成部81具有加法器81a。在加法器81a中将误差信号e和抽取信号efr相加来生成差分信号e0。
[0103]
初级路径滤波器更新部83通过自适应算法(例如，lms算法)对初级路径滤波器h＾依次进行自适应更新，以使假想误差信号e2达到最小。
[0104]
初级路径滤波器更新部83具有第1初级路径滤波器系数更新部83a和第2初级路径滤波器系数更新部83b。第1初级路径滤波器系数更新部83a和第2初级路径滤波器系数更新部83b根据下式来更新滤波器系数h0^和滤波器系数h1^。式中的n表示时间步数(n＝0、1、2、......)，μ0h、μ1h表示步长参数。h0^
n+1
＝h0^
n-μ0h×
e2n×
a0_bnh1^
n+1
＝h1^
n-μ1
p
×
e2n×
a1_bn[0105]
次级路径滤波器更新部84通过自适应算法(例如，lms算法)对次级路径滤波器c^依次进行自适用更新，以使假想误差信号e2达到最小。
[0106]
次级路径滤波器更新部84具有第1次级路径滤波器系数更新部84a和第2次级路径滤波器系数更新部84b。第1次级路径滤波器系数更新部84a和第2次级路径滤波器系数更新
部84b根据下式来更新滤波器系数c0^和滤波器系数c1^。式中的n表示时间步数(n＝0、1、2、......)，μ0c、μ1c表示步长参数。c0^
n+1
＝c0^
n-μ0c×
e2n×
u0_bnc1^
n+1
＝c1^
n-μ1c×
e2n×
u1_bn[0107]
抽取滤波器更新部85通过自适应算法(例如，lms算法)对抽取滤波器a依次进行自适应更新，以使差分信号e0达到最小。
[0108]
抽取滤波器更新部85具有第1抽取滤波器系数更新部85a和第2抽取滤波器系数更新部85b。第1抽取滤波器系数更新部85a和第2抽取滤波器系数更新部85b根据下式来更新滤波器系数a0和滤波器系数a1。式中的n表示时间步数(n＝0、1、2、......)，μ0a、μ1a表示步长参数。a0
n+1
＝a0
n-μ0a×
e0n×
xcna1
n+1
＝a1
n-μ1a＝e0n×
xsn[0109]
[反馈滤波器fb的设定]反馈滤波器设定部23根据初级路径滤波器h^和次级路径滤波器c^来设定反馈滤波器fb。下面，对反馈滤波器fb的设定进行说明。
[0110]
在初级路径滤波器h^收敛于初级路径的传输特性h，且次级路径滤波器c^收敛于次级路径的传输特性c的情况下，通过下式来表示初级路径滤波器h^。h^＝c^
·
fb
[0111]
对该公式关于反馈滤波器fb求解，反馈滤波器fb被表示为下式。fb＝h^/c^
[0112]
反馈滤波器设定部23将用|h＾/c＾|对h＾/c＾的实部进行归一化而得到的值设定为滤波器系数fbp0。反馈滤波器设定部23将用|h＾/c＾|对h＾/c＾的虚部进行归一化而得到的值设定为滤波器系数fbp1。
[0113]
反馈滤波器设定部23使增益fbg从初始值逐渐增大到|1/c＾|。在初级路径滤波器h＾和次级路径滤波器c＾的更新次数少，学习没有进展的状态下有时|1/c＾|的值剧增。因此，通过使增益fbg逐渐增大，能够抑制以大的声压从扬声器18输出使乘员感到不快的声音。在此，增益fbg的初始值不被设定为0，而是被设定为小到不会从扬声器18输出使乘员感到不快的声音的程度的值。这是由于，若设增益fbg的初始值为0，则次级路径滤波器c＾的学习不会有进展。
[0114]
另外，反馈滤波器设定部23也可以在初级路径滤波器h＾的增益|h＾|或者次级路径滤波器c＾的增益|c＾|在规定值以下的情况下，将增益fbg设定为初始值。直到初级路径滤波器h＾和次级路径滤波器c＾的学习有进展为止增益fbg被设定为初始值，因此，能够实现不会从扬声器18输出使乘员感到不快的声音。
[0115]
另外，在满足以下4个条件中的至少一个条件的情况下，反馈滤波器设定部23也可以使增益fbg恢复初始值。4个条件是指以下的条件(1)～(4)。(1)更新初级路径滤波器h＾产生的增益变化量在规定量以上。(2)更新初级路径滤波器h＾产生的相位变化量在规定量以上。(3)更新次级路径滤波器c＾产生的增益变化量在规定量以上。(4)更新次级路径滤波器c＾产生的相位变化量在规定量以上。
[0116]
当麦克风32的位置发生变化时，有时次级路径的传输特性c大幅地变化。在该情况下，进行次级路径滤波器c＾的重新学习。在该情况下，通过暂时将增益fbg设定为初始值，且使增益fbg从初始值逐渐增大到|h＾/c＾|，能够抑制以大的声压从扬声器18输出使乘员感到不快的声音。
[0117]
[作用效果]在本实施方式的有源噪声控制装置10中，控制信号生成部68通过反馈滤波器fb和抽取滤波器a对基准信号xc和基准信号xs进行信号处理。据此，生成控制扬声器18的控制信号u0_b。另外，反馈滤波器设定部23根据次级路径滤波器c＾来设定反馈滤波器fb。并且，次级路径滤波器更新部84对次级路径滤波器c＾依次进行自适应更新。据此，即使在次级路径的传输特性c发生变化的情况下，也能够使次级路径滤波器c＾跟随传输特性c。其结果，能够按照传输特性c的变化来生成控制信号u0_b，因此能够降低低频噪声的声压。
[0118]
另外，在本实施方式的有源噪声控制装置10中，反馈滤波器设定部23根据初级路径滤波器h＾和次级路径滤波器c＾来设定反馈滤波器fb。据此，能够降低设定的反馈滤波器fb时的计算量，由此能够抑制运算部的负荷。
[0119]
〔根据实施方式能得到的技术思想〕下面记载根据上述实施方式能掌握的技术思想。
[0120]
一种有源噪声控制装置(10)，该有源噪声控制装置(10)根据以在控制点检测到合成音的检测器(32)输出的误差信号的规定频率为中心的频段的分量来控制扬声器(18)，其中，所述合成音是指从振动源传来的噪声与为了抵消所述噪声而从所述扬声器(18)输出的抵消声音的合成声音，所述有源噪声控制装置(10)具有基准信号生成部(67)、控制信号生成部(68)、推定抵消声音信号生成部(70)、抽取信号生成部(77)、假想误差信号生成部(78)、差分信号生成部(81)、次级路径滤波器更新部(84)、抽取滤波器更新部(85)和反馈滤波器设定部(23)，其中，所述基准信号生成部(67)生成与所述规定频率对应的基准信号；所述控制信号生成部(68)通过反馈滤波器和作为自适应陷波滤波器的抽取滤波器对所述基准信号进行信号处理，生成用于控制所述扬声器的控制信号；所述推定抵消声音信号生成部(70)通过作为自适应陷波滤波器的次级路径滤波器对所述控制信号进行信号处理，生成推定抵消声音信号；所述抽取信号生成部(77)通过所述抽取滤波器对所述基准信号进行信号处理，生成抽取信号；所述假想误差信号生成部(78)基于所述误差信号和所述推定抵消声音信号，生成假想误差信号；所述差分信号生成部(81)基于所述误差信号和所述抽取信号生成差分信号；所述次级路径滤波器更新部(84)根据所述控制信号和所述假想误差信号来对所述次级路径滤波器依次进行自适应更新，以使所述假想误差信号的大小达到最小；所述抽取滤波器更新部(85)根据所述基准信号和所述差分信号对所述抽取滤波器依次进行自适应更新，以使所述差分信号的大小达到最小；所述反馈滤波器设定部(23)根据所述次级路径滤波器来设定所述反馈滤波器。
[0121]
在上述的有源噪声控制装置中，也可以为，所述反馈滤波器设定部使所述反馈滤波器的增益从预先确定的初始值开始逐渐增大。
[0122]
在上述的有源噪声控制装置中，也可以为，在所述次级路径滤波器的增益在规定值以下的情况下，所述反馈滤波器设定部将所述反馈滤波器的增益设定为预先确定的初始值。
[0123]
在上述的有源噪声控制装置中，也可以为，在所述次级路径滤波器的增益的变化量或者相位的变化量在规定量以上的情况下，所述反馈滤波器设定部将所述反馈滤波器的增益设定为预先确定的初始值。
[0124]
在上述的有源噪声控制装置中，也可以为，所述反馈滤波器设定部根据所述次级路径滤波器和预先确定的所述噪声的降低量来设定所述反馈滤波器。
[0125]
在上述的有源噪声控制装置中，也可以为，具有推定噪声信号生成部(75)和初级路径滤波器更新部(83)，其中，所述推定噪声信号生成部(75)通过作为自适应陷波滤波器的初级路径滤波器对所述抽取信号进行信号处理，生成推定噪声信号；所述初级路径滤波器更新部(83)根据所述基准信号和所述假想误差信号更新所述初级路径滤波器，以使所述假想误差信号的大小达到最小，所述假想误差信号生成部基于所述误差信号、所述推定噪声信号和推定抵消声音信号来生成所述假想误差信号，所述反馈滤波器设定部基于所述初级路径滤波器和所述次级路径滤波器来计算所述反馈滤波器。