传输特性估算装置、噪声抑制装置以及传输特性估算方法

摘要

本发明提供一种传输特性估算装置、噪声抑制装置以及传输特性估算方法。运算处理部(2)基于误差麦克风(8a、9a)接收声源扬声器(6a)所输出的声音而得到的声音信号以及音频信号(5b)，求出在误差麦克风(8a、9a)的传输特性。在变换矩阵表(5a)中登录有在误差麦克风(8a、9a)的传输特性、用于将该传输特性变换为规定的传输特性的变换矩阵。运算处理部(2)基于计算出的在误差麦克风(8a、9a)的传输特性，从变换矩阵表(5a)读出对应的变换矩阵，利用读出的变换矩阵以及求出的传输特性，估算出在实际收听点的传输特性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种传输特性估算装置、具有该传输特性估算装置的噪声抑制装置以及传输特性估算方法，所述传输特性估算装置能够高精度地估算出从规定的声源传输到任意收听点的声音的传输特性。

背景技术

现有一种像有源噪声控制器(active noises controller)那样的噪声抑制装置，当发生噪声时，该有源噪声控制器通过产生用于抵消噪声的声音来抑制噪声(例如，参照JP特开2001-057699号公报(Japanese Laid-Open PatentPublication No.2001-057699)、JP特开平3-044299号公报(Japanese Laid-OpenPatent Publication No.H03-044299(1991))以及JP特开平5-011771号公报(Japanese Laid-Open Patent Publication No.H05-011771(1993)))。图19是表示现有的噪声抑制装置的结构例的示意图。此外，图19示出噪声抑制装置以及收听者的俯视图，收听者朝向图19的上方。

图19所示的噪声抑制装置具有：噪声源101、输出用于抵消噪声的抵消音的扬声器102、设置在收听者附近的误差麦克风(error microphone)103、接收来自噪声源101的声音(噪声)并变换为声音信号的参照麦克风104、抵消音生成部105等。

上述结构的噪声抑制装置利用抵消音生成部105，基于参照麦克风104所取得的声音信号和误差麦克风103所取得的声音信号，求出噪声源101和误差麦克风103之间的声音(噪声)的传输特性。另外，噪声抑制装置利用抵消音生成部105，基于所求出的传输特性，生成用于使误差麦克风103所取得的声音(噪声)变为最小的抵消音，并从扬声器102输出所生成的抵消音。

发明内容

本发明提供一种传输特性估算装置、具有该传输特性估算装置的噪声抑制装置以及传输特性估算方法，其能够高精度地估算出规定声源和所希望的位置之间的传输特性。

一种传输特性估算装置，用于估算规定声源和所希望的位置之间的传输特性，该传输特性估算装置具有：收音部，其接收来自规定声源的声音并将其变换为声音信号；存储部，其将多个第一传输特性和多个变换系数相对应关联地进行存储，其中，所述第一传输特性为从所述规定声源传输到所述收音部的声音的传输特性，所述变换系数用于将该第一传输特性变换为规定的第二传输特性；参照音信号取得部，其取得声源的参照音信号；取得部，其基于所述声音信号以及所述参照音信号，取得所述收音部所接收到的声音的一传输特性；确定部，其取得由该取得部取得的传输特性和存储在所述存储部中的各第一传输特性之间的相互关联值，并确定该相互关联值最大的第一传输特性；读出部，其从所述存储部中读出与该确定部所确定的第一传输特性对应的变换系数；估算部，其使用该读出部读出的变换系数，估算出与所述取得部所取得的传输特性对应的第二传输特性。

本发明的目的以及优点是通过在技术方案中特别指出的要素以及组合而实现并达到。

上述的总括说明以及后述的详细说明是本发明的代表例子以及说明，其并不限定本发明请求保护的范围。

附图说明

图1是表示第一实施方式的汽车音响的设置例的示意图。

图2是表示第一实施方式的汽车音响的结构的框图。

图3是表示变换矩阵表的登录内容的示意图。

图4是表示第一实施方式的汽车音响的功能结构的功能框图。

图5是表示噪声抑制处理的顺序的流程图。

图6是表示第一实施方式的汽车音响的功能结构的功能框图。

图7A以及图7B是用于说明变换矩阵表的生成处理的说明图。

图8是表示变换矩阵表的生成处理的顺序的流程图。

图9是表示第二实施方式的噪声抑制处理的顺序的流程图。

图10是表示第二实施方式的噪声抑制处理的顺序的流程图。

图11是表示第三实施方式的汽车音响的设置例的示意图。

图12是表示第三实施方式的汽车音响的功能结构的功能框图。

图13是表示第四实施方式的汽车音响的功能结构的功能框图。

图14是表示变换矩阵表的生成处理的顺序的流程图。

图15是表示第四实施方式的汽车音响的功能结构的功能框图。

图16是表示第四实施方式的噪声抑制处理的顺序的流程图。

图17是表示第五实施方式的汽车音响的功能结构的功能框图。

图18是表示第五实施方式的汽车音响的功能结构的功能框图。

图19是表示现有的噪声抑制装置的结构例的示意图。

具体实施方式

如上所述的结构的噪声抑制装置进行控制，使得在误差麦克风103的位置上的噪声变为最小。当实际收听点(收听者耳朵)离开误差麦克风103的位置时，噪声源101和误差麦克风103之间的声音的传输特性与噪声源101和收听点之间的声音的传输特性大不相同，因此在收听点难以控制噪声。具体而言，通过实验已确认：例如，当收听点从误差麦克风103距离10cm时，噪声的抑制量减少5dB。因此，优选在收听者(用户)的耳朵位置即实际收听点设置误差麦克风103。

但是，由于收听者的移动、多个收听者的体格的不同等，无法固定收听点的位置，另外，难以在收听点的位置准确地设置误差麦克风103，例如，在车辆内部等误差麦克风103的配置位置受到限制。

因此，希望即使在离开收听点的位置设定误差麦克风103的情况以及收听点的位置发生了变化的情况下，也能够高精度地估算出噪声源101和收听点之间的声音的传输特性。

下面，根据附图详述本申请中公开的传输特性估算装置，其中，附图表示应用于汽车音响的各实施方式。此外，在下面的各实施方式中采用如下结构：利用本申请中公开的传输特性估算装置所估算出的传输特性，在规定的区域，将由汽车音响输出的音乐以及语音作为噪声来进行抑制。本申请中公开的传输特性估算装置、传输特性估算方法以及计算机程序除了能够应用于在汽车音响中使用的噪声抑制装置以外，还能够应用于以下各种装置，即，这些装置估算出在非实际观测位置的位置上的声音的传输特性，并利用估算出的传输特性进行各种处理。

具体而言，例如，在音乐厅或舞厅等大厅或者设置有家庭影院的房间里设置本申请中公开的传输特性估算装置，当对在各观众席收听声音的方向进行模拟时，能够利用本申请中公开的传输特性估算装置。另外，当在房间里设置本申请中公开的传输特性估算装置，并检测房间内的规定的声源位置以及声源的移动等时，能够利用本申请中公开的传输特性估算装置。

第一实施方式

下面，对第一实施方式的汽车音响进行说明。图1是表示第一实施方式的汽车音响的设置例的示意图。在本第一实施方式的汽车音响1中，在驾驶员(收听者)前方的恰当位置设置声源扬声器6a以及抵消音扬声器7a，其中，所述声源扬声器6a用于输出音频信号，所述抵消音扬声器7a用于输出抵消音，该抵消音用于抵消基于音频信号的音乐以及语音。另外，在本第一实施方式的汽车音响1中，在驾驶员位置或者驾驶员上方的顶棚的恰当位置设定两个误差麦克风8a、9a。汽车音响1的主体例如设置在座位下方，声源扬声器6a、抵消音扬声器7a、误差麦克风8a、9a例如通过电缆连接到汽车音响1的主体。此外，声源扬声器6a、抵消音扬声器7a、误差麦克风8a、9a各自的设置位置并不限定于图1所示的例子。

本第一实施方式的汽车音响1从抵消音扬声器7a输出所生成的抵消音，由此抑制驾驶员(收听者)所听到的从声源扬声器6a输出的音乐的强度(level)。另外，本第一实施方式的汽车音响1基于从声源扬声器6a输出的声音在误差麦克风8a、9a的设置位置上的传输特性，来估算传输特性，其中，该传输特性表示从声源扬声器6a输出的声音在收听者的耳朵位置被听为何种声音(变为何种声音)。然后，本第一实施方式的汽车音响1基于估算出的传输特性，来生成抵消音，其中，该抵消音能够在收听者的耳朵位置抑制从声源扬声器6a输出的声音。

此外，也可以在副驾驶员座位侧设置本第一实施方式的汽车音响1，从而抑制副驾驶员座位的乘客所听到的来自声源扬声器6a的音乐的强度。利用了本申请中公开的传输特性估算装置的噪声抑制装置并不限定于抑制从声源扬声器6a实际输出的音乐的结构，例如还可以抑制在车辆内部产生的噪声(发动机声音、从汽车导航装置输出的声音等)。

图2是表示第一实施方式的汽车音响1的结构的框图。本第一实施方式的汽车音响1具有：运算处理部2、ROM(Read Only Memory：只读存储器)3、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)4、存储部5、第一声音输出部6、第二声音输出部7、第一声音输入部8、第二声音输入部9、操作部10、显示部11等。上述各硬件单元通过总线2a彼此相互连接。

运算处理部2是CPU(Central Processing Unit：中央处理器)或者MPU(Micro Processor Unit：微处理器)等，其控制上述各硬件单元的动作，并且将预先存储在ROM3中的控制程序恰当地读到RAM4中并运行。在ROM3中预先存储有为了使汽车音响1动作而需要的各种控制程序。RAM4是SRAM(静态存储器)或者闪存器等，其临时存储在运算处理部2运行控制程序时所生成的各种数据。

存储部5例如是闪存器，其存储为了使汽车音响1动作而需要的控制程序，例如存储有图3所示的变换矩阵表(存储部)5a、各种音频信号5b等。音频信号5b也可以不存储在存储部5的内部，而是能够通过设置存储有音频信号的CD(Compact Disc：光盘)等介质来从其介质读出。

图3是表示变换矩阵表5a的登录内容的示意图。如图3所示，在变换矩阵表5a中，分别与识别号码对应地登录有多个传输特性(第一传输特性)Il(t)、Ir(t)以及变换系数Ts，其中，所述识别号码用于分别进行识别，所述传输特性(第一传输特性)Il(t)、Ir(t)是在与人体的耳朵位置对应的两个位置上的传输特性，所述变换系数Ts用于将这些传输特性变换为规定的传输特性(第二传输特性)。求出与收音部(误差麦克风8a、9a)数量对应的第一传输特性。即，在人体的情况下，与收音部相当的是耳朵，因此相当于设置两个收音部。此外，在本第一实施方式中，求出并利用脉冲响应来作为传输特性，使用2×2的变换矩阵来作为变换系数Ts。

在本第一实施方式的汽车音响1中，例如在汽车音响1从工厂出货前或者搭载有汽车音响1的车辆从工厂出货前，在汽车音响1中存储有通过变换矩阵表5a的生成处理而生成的变换矩阵表5a或者事先生成的变换矩阵表5a。因此，当汽车音响1或者搭载有汽车音响1的车辆送达用户(驾驶员)时，在汽车音响1的存储部5中存储有变换矩阵表5a。

第一声音输出部6具有用于输出声音的声源扬声器6a、数字/模拟变换器、放大器(均未图示)等。第二声音输出部7具有用于输出声音的抵消音扬声器7a、数字/模拟变换器、放大器(均未图示)等。声音输出部6、7按照来自运算处理部2的指示，通过数字/模拟变换器将应输出声音的数字声音信号变换为模拟声音信号，之后通过放大器进行放大，并从扬声器6a、7a输出基于放大的声音信号的声音。

如图4所示，第一声音输入部(收音部)8具有左侧误差麦克风8a、放大器8b、模拟/数字变换器(下面称之为A/D变换器)8c。如图4所示，第二声音输入部(收音部)9具有右侧误差麦克风9a、放大器9b、A/D变换器9c。此外，误差麦克风设置在靠近收听者两耳朵的位置，即，左侧误差麦克风8a如图1所示设置在收听者的左侧，右侧误差麦克风9a如图1所示设置在收听者的右侧。

误差麦克风8a，9a例如是电容式麦克风(condenser microphone)，其基于接收到的声音生成模拟声音信号，并将所生成的声音信号分别发送至放大器8b、9b。放大器8b、9b例如是增益放大器，其对从麦克风8a、9a输入的声音信号进行放大，并将所得到的声音信号分别发送至A/D变换器8c、9c。A/D变换器8c、9c针对从放大器8b、9b输入的声音信号，利用低通滤波器(LPF：Low Pass Filter)等滤波器，以规定的采样频率进行采样，从而将其变换为数字声音信号。第一声音输入部8以及第二声音输入部9向规定的输出目的地输出由A/D变换器8c、9c取得的数字声音信号。

操作部10具有各种操作键，这些操作键是用户为了对汽车音响1进行操作所需要的操作键。当用户对各操作键进行了操作时，操作部10向运算处理部2发送与被操作的操作键对应的控制信号，运算处理部2执行与从操作部10取得的控制信号对应的处理。

显示部11例如是液晶显示器(LCD)，其按照来自运算处理部2的指示，显示汽车音响1的动作状况以及应通知给用户的信息等。

下面，对汽车音响1的功能进行说明，该功能是在上述结构的汽车音响1中通过运算处理部2运行存储在ROM3中的各种控制程序来实现。图4是表示第一实施方式的汽车音响1的功能结构的功能框图。在本第一实施方式的汽车音响1中，运算处理部2通过运行存储在ROM3中的控制程序，实现频率变换部21、脉冲响应计算部22、脉冲响应比较选择部23、传输特性估算部24、抵消音生成部25等的各功能。

另外，并不限定于通过运算处理部2运行存储在ROM3中的控制程序来实现上述各功能的结构。例如，也可以由编入了本申请中公开的计算机程序以及各种数据的数字信号处理器(DSP：Digital Signal Processor)来实现上述各功能。

与汽车音响1正在输出的x(t)一起，第一声音输入部8以及第二声音输入部9分别将接收并取得的声音信号yml(t)、ymr(t)发送到频率变换部21，其中，所述x(t)为音频信号(参照音信号)5b。此外，t为采样数，表示yml(t)、ymr(t)是以规定的采样频率采样的信号。在本第一实施方式中，以汽车音响1对从声源扬声器6a输出的音乐的进行抑制处理的结构为例进行说明，因此，第一声音输入部8以及第二声音输入部9是接收来自声源扬声器6a(规定的声源)的声音的装置。如果基于第一声音输入部8以及第二声音输入部9分别接收并取得的声音信号yml(t)、ymr(t)而求出脉冲响应，则能够求得用户头部位置的变化。在本第一实施方式中，在噪声为音频信号的情况下，取得参照音信号而直接将其作为数字信号，但是在噪声为发动机声音等的情况下，只要使用参照麦克风来取得参照音信号即可。

对于频率变换部21，除了输入来自第一声音输入部8以及第二声音输入部9的声音信号yml(t)、ymr(t)以外，还输入x(t)，该x(t)存储在存储部5中，并且表示正在从声源扬声器6a输出的音频信号5b。针对声音信号yml(t)、ymr(t)以及音频信号5b(x(t))，频率变换部21以规定的帧长度和帧周期来分割时间轴的声音信号，并进行加窗处理以变换频率，由此变换为频率轴的声音信号(频谱)，并将所得到的频谱Yml(ω)、Ymr(ω)、X(ω)分别发送至脉冲响应计算部22。另外，频率变换部21将所得到的频谱Yml(ω)、Ymr(ω)还分别发送至传输特性估算部24。此外，频率变换部21执行如高速傅里叶变换(FFT)等时间-频率变换处理。

X(ω)＝{X0(ω)，X1(ω)，...，XN-1(ω)}，N是帧数量，ω是频率。例如，X0(ω)是0帧上的声音信号的频谱。

同样，Yml(ω)＝{Yml0(ω)，Yml1(ω)，...，YmlN-1(ω)}，Ymr(ω)＝{Ymr0(ω)，Ymr1(ω)，...，YmrN-1(ω)}。

脉冲响应计算部(取得部)22利用从频率变换部21取得的频谱Yml(ω)、X(ω)来计算出脉冲响应Il(t)，利用从频率变换部21取得的频谱Ymr(ω)、X(ω)来计算出脉冲响应Ir(t)。具体而言，脉冲响应计算部22例如在计算出Yml(ω)/X(ω)、Ymr(ω)/X(ω)后，通过频率逆变换处理(例如逆傅里叶变换)将其变换为时间轴上的声音信号Il(t)、Ir(t)，并将其作为脉冲响应(传输特性)。

因此，例如，通过频率逆变换处理对Yml0(ω)/X0(ω)进行变换而得的时间轴的信号IFFT{Yml0(ω)/X0(ω)}，成为第0个帧上的声源扬声器6a和左侧误差麦克风8a之间的声音的脉冲响应。同样，通过频率逆变换处理对Ymr0(ω)/X0(ω)进行变换而得的时间轴的信号IFFT{Ymr0(ω)/X0(ω)}，成为第0个帧上的声源扬声器6a和右侧误差麦克风9a之间的声音的脉冲响应。

此外，也可以利用分别在时间方向上对频谱Yml(ω)、X(ω)取平均而得的频谱aveYml(ω)、aveX(ω)，来计算出IFFT{aveYml(ω)/aveX(ω)}，并将其作为声源扬声器6a和左侧误差麦克风8a之间的脉冲响应。同样，也可以利用分别在时间方向上对频谱Ymr(ω)、X(ω)取平均而得的频谱aveYmr(ω)、aveX(ω)，来计算出IFFT{aveYmr(ω)/aveX(ω)}，并将其作为声源扬声器6a和右侧误差麦克风9a之间的脉冲响应。

作为在时间方向上取平均而得的频谱aveYml(ω)、aveYmr(ω)、aveX(ω)的计算方法，能够利用下面的式1或者式2等。此外，式1以及式2是对0～(N-1)帧取平均而得的频谱的计算例。

脉冲响应计算部22将计算出的脉冲响应Il(t)、Ir(t)发送至脉冲响应比较选择部23。

$\left(\begin{array}{cc}\mathrm{aveX}\left(\omega \right)=\frac{1}{N}\mathrm{\Sigma Xk}\left(\omega \right)& k=0~N-1\\ \mathrm{aveYml}\left(\omega \right)=\frac{1}{N}\mathrm{\Sigma Ymlk}\left(\omega \right)& k=0~N-1\\ \mathrm{aveYmr}\left(\omega \right)=\frac{1}{N}\mathrm{\Sigma Ymrk}\left(\omega \right)& k=0~N-1\end{array}\right)$…(式1)

…(式2)

脉冲响应比较选择部23分别对由脉冲响应计算部22计算出的脉冲响应Il(t)、Ir(t)和登录在变换矩阵表5a的脉冲响应进行比较。然后，脉冲响应比较选择部(确定部)23从变换矩阵表5a中选择识别号码，并将所选择的识别号码通知给传输特性估算部24，其中，所述识别号码与最接近所计算出的脉冲响应Il(t)、Ir(t)的脉冲响应相对应。

具体而言，脉冲响应比较选择部23求出相互关联值，其中，所述相互关联值是脉冲响应计算部22所计算出的脉冲响应Il(t)分别与登录在变换矩阵表5a中的脉冲响应IlA(t)、IlB(t)、IlC(t)...之间的相互关联值。脉冲响应比较选择部23选择识别号码，该识别号码与计算出的相互关联值最大的脉冲响应IlA(t)、IlB(t)、IlC(t)...相对应。同样，脉冲响应比较选择部23计算出由脉冲响应计算部22计算出的脉冲响应Ir(t)分别与登录在变换矩阵表5a中的脉冲响应IrA(t)、IrB(t)、IrC(t)...之间的相互关联值。脉冲响应比较选择部23选择识别号码，该识别号码与计算出的相互关联值最大的脉冲响应IlA(t)、IlB(t)、IlC(t)...相对应。

若从脉冲响应比较选择部23通知的对于脉冲响应Il(t)、Ir(t)的识别号码相同，则传输特性估算部(读出部)24从变换矩阵表5a中读出与通知的识别号码对应的变换矩阵Ts。传输特性估算部(估算部)24利用读出的变换矩阵Ts和从频率变换部21取得的频谱Yml(ω)、Ymr(ω)，估算出在收听者的耳朵位置的频谱Ydl’(ω)、Ydr’(ω)。具体而言，传输特性估算部24对频谱Yml(ω)、Ymr(ω)分别乘以变换矩阵Ts，从而计算出频谱Ydl’(ω)、Ydr’(ω)。

传输特性估算部24利用分别在时间方向上对估算出的频谱Ydl’(ω)、X(ω)取平均而得的频谱aveYdl’(ω)、aveX(ω)，来计算出IFFT{aveYdl’(ω)/aveX(ω)}，并将其作为声源扬声器6a和收听者左耳朵之间的脉冲响应(传输特性)同样，传输特性估算部24利用分别在时间方向上对频谱Ydr’(ω)、X(ω)取平均而得的频谱aveYdr’(ω)、aveX(ω)，来计算出IFFT{aveYdr’(ω)/aveX(ω)}，并将其作为声源扬声器6a和收听者右耳之间的脉冲响应(传输特性)。

此外，脉冲响应比较选择部23也可以选择与特定的脉冲响应对应的识别号码，该特定的脉冲响应为脉冲响应Il(t)分别与脉冲响应IlA(t)、IlB(t)、IlC(t)...之间的相互关联值以及脉冲响应Ir(t)和脉冲响应IrA(t)、IrB(t)、IrC(t)...的每一个之间的相互关联值中最大的相互关联值。此时，脉冲响应比较选择部23将与最大的脉冲响应对应的识别号码通知给传输特性估算部24，传输特性估算部24从变换矩阵表5a中读出与通知的识别号码对应的变换矩阵Ts。然后，传输特性估算部24利用读出的变换矩阵Ts和从频率变换部21取得的频谱Yml(ω)、Ymr(ω)，估算出在收听者的耳朵位置的频谱Ydl’(ω)、Ydr’(ω)，进而计算出声源扬声器6a和收听者耳朵之间的声音的脉冲响应IFFT{aveYdl’(ω)/aveX(ω)}、IFFT{aveYdr’(ω)/aveX(ω)}。

另外，当从脉冲响应比较选择部23通知的脉冲响应Il(t)、Ir(t)的识别号码不同时，传输特性估算部24对与脉冲响应Il(t)的识别号码对应的变换矩阵和与脉冲响应Ir(t)的识别号码对应的变换矩阵进行组合，从而生成2×2的变换矩阵。具体而言，当与脉冲响应Il(t)的识别号码对应的变换矩阵为如下的式3的TsA、与脉冲响应Ir(t)的识别号码对应的变换矩阵为如下的式3的TsB时，传输特性估算部24生成如下的式3的Ts。

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{TsA}=\left(\begin{array}{cc}{a}_A\left(\omega \right)& b_A\left(\omega \right)\\ c_A\left(\omega \right)& d_A\left(\omega \right)\end{array}\right)\\ \mathrm{TsB}=\left(\begin{array}{cc}{a}_B\left(\omega \right)& b_B\left(\omega \right)\\ c_B\left(\omega \right)& d_B\left(\omega \right)\end{array}\right)\\ \mathrm{Ts}=\left(\begin{array}{cc}{a}_A\left(\omega \right)& b_B\left(\omega \right)\\ c_A\left(\omega \right)& d_B\left(\omega \right)\end{array}\right)\end{array}\right)$…(式3)

传输特性估算部24向抵消音生成部25发送计算出的声源扬声器6a和收听者耳朵之间的脉冲响应IFFT{aveYdl’(ω)/aveX(ω)}、IFFT{aveYdr’(ω)/aveX(ω)}。抵消音生成部25基于从传输特性估算部24取得的脉冲响应IFFT{aveYdl’(ω)/aveX(ω)}、IFFT{aveYdr’(ω)/aveX(ω)}，生成抵消音信号，该抵消音信号能够在收听者的耳朵位置抑制基于从声源扬声器6a输出的音频信号的音乐。抵消音生成部25将所生成的抵消音信号发送至抵消音扬声器7a，并通过抵消音扬声器7a输出抵消音。

此外，根据抵消音生成部25所生成的抵消音信号的生成方法，传输特性估算部24也可以不进行频率逆变换处理，而将aveYdl’(ω)/aveX(ω)、aveYdr’(ω)/aveX(ω)发送至抵消音生成部25。另外，传输特性估算部24也可以将收听者的耳朵位置的频谱aveYdl’(ω)、aveYdr’(ω)发送至抵消音生成部25。

通过上述处理，本第一实施方式的汽车音响1基于从声源扬声器6a输出的声音在误差麦克风8a、9a的传输特性以及变换矩阵表5a的登录信息，能够高精度地估算出在收听者的耳朵位置的传输特性。

下面，根据流程图，对本第一实施方式的汽车音响1中的噪声抑制处理进行说明。图5是表示噪声抑制处理的顺序的流程图。此外，下面的处理由运算处理部2按照存储在汽车音响1的ROM3或者存储部5中的控制程序来执行。

例如，当开始从声源扬声器6a输出音频信号5b时，汽车音响1的运算处理部2取得音频信号5b(x(t))以及来自误差麦克风8a、9a(声音输入部8、9)的声音信号yml(t)、ymr(t)(S1)。运算处理部2(频率变换部21)针对所取得的音频信号5b(x(t))、声音信号yml(t)、ymr(t)执行频率变换处理(S2)，从而取得频谱X(ω)、Yml(ω)、Ymr(ω)。

运算处理部2(脉冲响应计算部22)利用频谱Yml(ω)、X(ω)来计算出脉冲响应Il(t)，利用频谱Ymr(ω)、X(ω)来计算出脉冲响应Ir(t)(S3)。运算处理部2(脉冲响应比较选择部23)从登录在变换矩阵表5a中的脉冲响应中确定分别最接近计算出的脉冲响应Il(t)、Ir(t)的脉冲响应(S4)，并从变换矩阵表5a选择与确定的脉冲响应对应的识别号码。

运算处理部2(传输特性估算部24)从变换矩阵表5a中读出与从变换矩阵表5a选择的识别号码对应的变换矩阵Ts(S5)，并利用读出的变换矩阵Ts和在步骤S2中取得的频谱Yml(ω)、Ymr(ω)、X(ω)，估算出在收听点(收听者的耳朵位置)的脉冲响应IFFT{aveYdl’(ω)/aveX(ω)}、IFFT{aveYdr’(ω)/aveX(ω)}(S6)。

运算处理部2(抵消音生成部25)基于估算出的在收听点的脉冲响应，生成抵消音信号，该抵消音信号能够在收听者的耳朵位置抑制从声源扬声器6a输出的音乐(S7)。运算处理部2通过抵消音扬声器7a来输出基于所生成的抵消音信号的抵消音(S8)。

运算处理部2判断是否收到结束汽车音响1所进行的噪声抑制处理的指示(S9)，例如，当来自声源扬声器6a的音频信号5b的输出已结束时，或者收到来自用户的噪声抑制处理的结束指示时，判断为收到结束噪声抑制处理的指示。当运算处理部2判断为未收到结束噪声抑制处理的指示时(S9：否)，返回步骤S1进行处理，重复进行步骤S1～S8的处理。当运算处理部2判断为收到结束噪声抑制处理的指示时(S9：是)，结束上述噪声抑制处理。

下面，对于从工厂出货前在上述结构的汽车音响1中进行的变换矩阵表5a的生成处理进行说明。图6是表示第一实施方式的汽车音响1的功能结构的功能框图。在本第一实施方式的汽车音响1中，运算处理部2通过执行控制程序，除了实现图4所示的频率变换部21以及脉冲响应计算部22的各功能以外，还实现变换矩阵计算部33以及变换矩阵存储处理部34等的各功能，其中，所述控制程序是在进行变换矩阵表5a的生成处理时存储在ROM3中的程序。

另外，在本第一实施方式的汽车音响1中，在进行变换矩阵表5a的生成处理时，除了图1所示的结构以外，设置仿真头(dummy head)来取代收听者(驾驶员)，并在仿真头的耳朵内安装收听点麦克风31a、32a。另外，收听点麦克风31a、32a例如通过电缆连接到汽车音响1主体。

第三声音输入部(声音信号取得部)31具有左侧收听点麦克风31a、放大器31b、A/D变换器31c。第四声音输入部(声音信号取得部)32具有右侧收听点麦克风32a、放大器32b、A/D变换器32c。另外，左侧收听点麦克风31a安装在设置于图1所示的收听者位置的仿真头的左耳上，右侧收听点麦克风32a安装在设置于图1所示的收听者位置的仿真头的右耳上。

收听点麦克风31a、32a例如为电容式麦克风，其基于接收到的声音生成模拟声音信号，并将所生成的声音信号分别发送至放大器31b、32b。放大器31b、32b例如为增益放大器，其对于从麦克风31a、32a输入的声音信号进行放大，并将所得到的声音信号分别发送至A/D变换器31c、32c。A/D变换器31c、32c针对从放大器31b、32b输入的声音信号，利用LPF等滤波器以规定的采样频率进行采样，从而变换为数字声音信号。第三声音输入部31以及第四声音输入部32将通过A/D变换器31c、32c得到的数字声音信号发送至规定的输出目的地。

第三声音输入部31以及第四声音输入部32将接收到的声音信号ydl(t)、ydr(t)发送至频率变换部21。此外，t为采样数。

在进行变换矩阵表5a的生成处理时，对于频率变换部21输入音频信号5b以及来自声音输入部8、9、31、32的声音信号。频率变换部21针对声音信号yml(t)、ymr(t)、ydl(t)、ydr(t)以及音频信号5b(x(t))，将时间轴上的声音信号变换为频率軸上的声音信号(频谱)Yml(ω)、Ymr(ω)、Ydl(ω)、Ydr(ω)、X(ω)。

频率变换部21将所得到的频谱Yml(ω)、Ymr(ω)、Ydl(ω)、Ydr(ω)分别发送至变换矩阵计算部33，并将所得到的频谱Yml(ω)、Ymr(ω)、X(ω)分别发送至脉冲响应计算部22。

脉冲响应计算部(传输特性取得部)22利用从频率变换部21取得的频谱Yml(ω)、X(ω)来计算出脉冲响应(传输特性)Il(t)，并利用从频率变换部21取得的频谱Ymr(ω)、X(ω)来计算出脉冲响应(传输特性)Ir(t)。此外，脉冲响应例如为Il(t)＝IFFT{aveYml(ω)/aveX(ω)}、Ir(t)＝IFFT{aveYmr(ω)/aveX(ω)}。脉冲响应计算部22将计算出的脉冲响应Il(t)、Ir(t)发送至变换矩阵存储处理部34。

变换矩阵计算部(变换系数取得部)33基于从频率变换部21取得的频谱Yml(ω)、Ymr(ω)、Ydl(ω)、Ydr(ω)，生成变换矩阵，该变换矩阵用于将频谱Yml(ω)、Ymr(ω)变换为频谱Ydl(ω)、Ydr(ω)。具体而言，将2×2的变换矩阵Ts作为下面的式4，按照频率解下面的式5，从而求出Ts。

$\mathrm{Ts}=\left(\begin{array}{cc}a\left(\omega \right)& b\left(\omega \right)\\ c\left(\omega \right)& d\left(\omega \right)\end{array}\right)$…(式4)

$\left(\begin{array}{cc}a\left(\omega \right)& b\left(\omega \right)\\ c\left(\omega \right)& d\left(\omega \right)\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}\mathrm{Yml}\left(\omega \right)\\ \mathrm{Ymr}\left(\omega \right)\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}\mathrm{Ydl}\left(\omega \right)\\ \mathrm{Ydr}\left(\omega \right)\end{array}\right)$…(式5)

此外，当对某一频率f计算变换矩阵Ts时，虽然X(f)＝{X0(f)，X1(f)，...，XN-1(f)}、Yml(f)＝{Yml0(f)，Yml1(f)，...，YmlN-1(f)}、Ymr(f)＝{Ymr0(f)，Ymr1(f)，...，YmrN-1(f)}，但在计算变换矩阵Ts时仅利用它们中的X(f)、Yml(f)、Ymr(f)各自的功率(信号值)均为预先设定的阈值以上的帧。由此，能够减轻噪声的影响。另外，优选将X(ω)的阈值和Yml(ω)、Ymr(ω)的阈值设为不同的阈值。

变换矩阵计算部33将计算出的变换矩阵Ts发送至变换矩阵存储处理部34。变换矩阵存储处理部34对于脉冲响应Il(t)、Ir(t)以及变换矩阵Ts赋予识别号码，并将脉冲响应Il(t)、Ir(t)和变换矩阵Ts相对应地存储在变换矩阵表5a中，其中，所述脉冲响应Il(t)、Ir(t)是从脉冲响应计算部22取得的，所述变换矩阵Ts是从变换矩阵计算部33取得的。

图7A、图7B是用于说明变换矩阵表5a的生成处理的说明图。在上述结构的汽车音响1中，在进行变换矩阵表5a的生成处理时，从声源扬声器6a输出规定的音频信号5b，并且如图7A、图7B所示，相对于声源扬声器6a，恰当地变更仿真头的位置。恰当地变更仿真头的位置从而在变换矩阵表5a中登录多个传输特性的目的在于：利用收听者位置、收听者的头部位置的变化以及噪声源6a和误差麦克风8a、9a之间的声音的传输特性(脉冲响应)的变化，根据噪声源6a和误差麦克风8a、9a之间的声音的传输特性来估算出收听点的位置。

图7A示出相对于声源扬声器6a在横方向上偏移的位置d1、d2、d3的仿真头，图7B示出在逆时针方向上将图7A所示的位置d1、d2、d3的仿真头旋转了规定角度的状态。在生成变换矩阵表5a时，例如每隔5cm，在接近声源扬声器6a的方向以及远离声源扬声器6a的方向、向左侧以及向右侧、向上以及向下分别移动仿真头。

此外，在图7A、图7B中分别示出了3个被移动的仿真头位置，但是并不限定于各个移动方向上为3个，最好在实际可作为收听者(驾驶员)头部位置的范围内恰当地移动。另外，对仿真头进行控制，以便每隔5cm，在接近声源扬声器6a的方向以及远离声源扬声器6a的方向、向左侧以及向右侧、向上以及向下自动地移动仿真头。

运算处理部2针对被移动的仿真头的各个位置，计算出脉冲响应Il(t)、Ir(t)以及变换矩阵Ts，并依次将它们存储在变换矩阵表5a中。

通过上述处理，能够生成变换矩阵表5a，在该变换矩阵表5a中对应地存储有传输特性和变换矩阵，其中，所述传输特性是在误差麦克风位置上的传输特性，所述变换矩阵用于将各传输特性变换为在仿真头的各位置上的传输特性。利用这样的变换矩阵表5a进行噪声抑制处理，由此能够更准确地估算出从声源扬声器6a输出的声音在收听者的耳朵位置的传输特性。因此，能够生成抵消音信号，该抵消音信号能够在收听者的耳朵位置最好地抑制从声源扬声器6a输出的声音。

下面，根据流程图，对本第一实施方式的汽车音响1中的变换矩阵表5a的生成处理进行说明。图8是表示变换矩阵表5a的生成处理的顺序的流程图。此外，下面的处理由运算处理部2按照存储在汽车音响1的ROM3或者存储部5中的控制程序来执行。

汽车音响1的运算处理部2当收到执行变换矩阵表5a的生成处理的指示时，将仿真头(S11)移动至规定的位置。运算处理部2取得音频信号5b(x(t))、来自误差麦克风8a、9a(声音输入部8、9)的声音信号yml(t)、ymr(t)、来自收听点麦克风31a、32a(声音输入部31、32)的声音信号ydl(t)、ydr(t)(S12)。运算处理部2针对所取得的音频信号5b(x(t))、声音信号yml(t)、ymr(t)、ydl(t)、ydr(t)进行频率变换处理(S13)，从而取得频谱X(ω)、Yml(ω)、Ymr(ω)、Ydl(ω)、Ydr(ω)。

运算处理部2基于所取得的频谱Yml(ω)、Ymr(ω)、Ydl(ω)、Ydr(ω)来计算出变换矩阵Ts，该变换矩阵Ts用于将频谱Yml(ω)、Ymr(ω)变换为频谱Ydl(ω)、Ydr(ω)(S14)。另外，此时，运算处理部2仅利用在某一频率f上X(f)、Yml(f)、Ymr(f)各自的功率均为预先设定的阈值以上的帧来计算出变换矩阵Ts。

运算处理部2利用在步骤S13中取得的频谱Yml(ω)、X(ω)来计算出脉冲响应Il(t)，并利用频谱Ymr(ω)、X(ω)来计算出脉冲响应Ir(t)(S15)。运算处理部2将脉冲响应Il(t)、Ir(t)和变换矩阵Ts相对应地存储在变换矩阵表5a中(S16)，其中，所述脉冲响应Il(t)、Ir(t)是在步骤S15中计算出的，所述变换矩阵Ts是在步骤S14中计算出的。

运算处理部2判断对于应移动仿真头的所有位置的处理是否已结束(S17)，当判断为未结束时(S17：否)，返回步骤S11进行处理，重复进行步骤S11～S16的处理。运算处理部2当判断为对于所有位置的处理已结束时(S17：是)，结束上述变换矩阵表5a的生成处理。

根据上述结构，本第一实施方式的汽车音响1基于所接收到的声音的传输特性，估算出在收听点的传输特性，其中，所述误差麦克风8a、9a设置在与收听点(收听者耳朵)不同的位置。因此，当收听点移动时，能够高精度地估算出在收听点的传输特性。

当将音频信号作为噪声源而构筑了有源噪声控制器时，得到如下实验结果，即，若收听者的耳朵位置从误差麦克风8a、9a离开10cm，则与误差麦克风8a、9a的位置相比，噪声抑制量下降5dB左右。但是，当利用传输特性估算装置，并且利用传输特性估算装置所估算出的传输特性生成了抵消音信号时，能够得到与将该误差麦克风8a、9a设置在收听者的耳朵位置的情况同等的噪声抑制量，其中，所述传输特性估算装置应用于本第一实施方式的汽车音响1。

上述的第一实施方式的汽车音响1具有两个误差麦克风8a、9a，但是误差麦克风的数量不限于两个。另外，扬声器6a、7a的数量也不限于两个。进而，在上述的第一实施方式中，以从声源扬声器6a输出基于音频信号的音乐、从抵消音扬声器7a的输出抵消音的结构为例进行了说明，但是也可以根据汽车音响1的利用状况，将各个扬声器6a、7a恰当地切换用于音乐播放以及抵消音输出。另外，也能够做成如下结构：从扬声器7a同时输出要让驾驶员收听的音乐或者语音的信号以及用于抑制从扬声器6a输出的音乐的抵消音信号。

在上述的第一实施方式的汽车音响1中，采用了如下结构，即，在生成变换矩阵表5a时，相对于声源扬声器6a移动仿真头的位置。除了这样的结构以外，还可以改变仿真头的头部大小(收听点麦克风31a、32a之间的距离)、仿真头发型等。

第二实施方式

下面，对第二实施方式的汽车音响进行说明。此外，本第二实施方式的汽车音响能够通过与上述第一实施方式的汽车音响1同样的结构来实现，因此对于同样的结构标注相同的附图标记，并省略说明。

本第二实施方式的汽车音响1的结构为：定期地(例如每隔1秒)计算由误差麦克风8a、9a接收到的声音的传输特性(脉冲响应)。当1秒前计算出的脉冲响应和当前的脉冲响应之间的类似度小于规定阈值时，本第二实施方式的汽车音响1认为收听点(收听者的耳朵)已经移动，重新估算出在收听点的传输特性。具体而言，本第二实施方式的汽车音响1从变换矩阵表5a重新选择变换矩阵。

作为用于计算类似度的指标，例如能够利用脉冲响应的相互关联值、脉冲响应的频谱距离、脉冲响应的倒谱(cepstrum)距离等，其中，所述类似度为1秒前计算出的脉冲响应和当前的脉冲响应之间的类似度。

当使用脉冲响应的相互关联值时，运算处理部2计算出脉冲响应Il1(t)、Ir1(t)和脉冲响应Il0(t)、Ir0(t)之间的相互关联值Cr(Il1(t)、Il0(t))、Cr(Ir1(t)、Ir0(t))，其中，所述脉冲响应Il1(t)、Ir1(t)为1秒之前通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的脉冲响应，所述脉冲响应Il0(t)、Ir0(t)为当前通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的脉冲响应。当计算出的相互关联值Cr(Il1(t)、Il0(t))、Cr(Ir1(t)、Ir0(t))中的至少一个小于规定的阈值时，运算处理部2从变换矩阵表5a中重新选择变换矩阵。此外，当计算出的相互关联值Cr(Il1(t)、Il0(t))、Cr(Ir1(t)、Ir0(t))相加而得的值{Cr(Il1(t)，Il0(t))}+{Cr(Ir1(t)，Ir0(t))}小于规定的阈值时，运算处理部2也可以从变换矩阵表5a中重新选择变换矩阵。

另外，当利用脉冲响应的频谱距离时，运算处理部2对于脉冲响应Il(t)、Ir(t)进行频率变换处理，从而取得频谱，其中，所述脉冲响应Il(t)、Ir(t)是通过误差麦克风8a、9a来接收到的声音的脉冲响应。然后，运算处理部2计算出脉冲响应Il1(t)、Ir1(t)的频谱Sl1(ω)、Sr1(ω)和脉冲响应Il0(t)、Ir0(t)的频谱Sl0(ω)、Sr0(ω)之间的频谱距离D(Sl1(ω)，Sl0(ω))、D(Sr1(ω)，Sr0(ω))，其中，所述脉冲响应Il1(t)、Ir1(t)是1秒前通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的脉冲响应，所述脉冲响应Il0(t)、Ir0(t)是当前通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的脉冲响应。

当计算出的频谱距离D(Sl1(ω)，Sl0(ω))、D(Sr1(ω)，Sr0(ω))中的至少一个为规定的阈值以上时，运算处理部2从变换矩阵表5a中重新选择变换矩阵。此外，当将计算出的频谱距离D(Sl1(ω)、Sl0(ω))、D(Sr1(ω)、Sr0(ω))相加而得的值{D(Sl1(ω)，Sl0(ω))}+{D(Sr1(ω)，Sr0(ω))}为规定的阈值以上时，运算处理部2也可以从变换矩阵表5a中重新选择变换矩阵。作为频谱距离的计算方法，能够使用下面的式6等。另外，频谱距离的值越小，两者的类似度就越高。

$\left(\begin{array}{c}D(\mathrm{Sl}1\left(\omega \right),\mathrm{Sl}0\left(\omega \right))=\sqrt{\underset{\omega =1}{\overset{n}{\Sigma }}{\left(\right|\mathrm{Sl}1\left(\omega \right)|-|\mathrm{Sl}0\left(\omega \right)\left|\right)}^2}\\ D(\mathrm{Sr}1\left(\omega \right),\mathrm{Sr}0\left(\omega \right))=\sqrt{\underset{\omega =1}{\overset{n}{\Sigma }}{\left(\right|\mathrm{Sr}1\left(\omega \right)|-|\mathrm{Sr}0\left(\omega \right)\left|\right)}^2}\end{array}\right)$…(式6)

n：相当于乃奎斯特频率的点

Sl0(ω)：脉冲应Il0(t)的频谱

Sl1(ω)：脉冲应答Il1(t)的频谱

Sr0(ω)：脉冲应答Ir0(t)的频谱

Sr1(ω)：脉冲应答Ir1(t)的频谱

进而，当利用脉冲响应的倒谱距离时，运算处理部2对脉冲响应Il(t)、Ir(t)的振幅频谱的对数进行频率逆变换处理，从而取得倒谱，其中，所述脉冲响应Il(t)、Ir(t)是通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的脉冲响应。然后，运算处理部2计算出脉冲响应Il1(t)、Ir1(t)的倒谱Cepl1(τ)、Cepr1(τ)和脉冲响应Il0(t)、Ir0(t)的倒谱Cepl0(τ)、Cepr0(τ)之间的倒谱距离Dcep(Cepl1(τ)，Cepl0(τ))、Dcep(Cepr1(τ)，Cepr0(τ))，其中，所述脉冲响应Il1(t)、Ir1(t)为1秒前通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的脉冲响应，所述脉冲响应Il0(t)、Ir0(t)是当前通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的脉冲响应。

当计算出的倒谱距离Dcep(Cepl1(τ)，Cepl0(τ))、Dcep(Cepr1(τ)，Cepr0(τ))中的至少一个为规定的阈值以上时，运算处理部2从变换矩阵表5a中重新选择变换矩阵。此外，当将计算出的倒谱距离Dcep(Cepl1(τ)，Cepl0(τ))和Dcep(Cepr1(τ)，Cepr0(τ))相加而得的值{Dcep(Cepl1(τ)，Cepl0(τ))}+{Dcep(Cepr1(τ)，Cepr0(τ))}为规定的阈值以上时，运算处理部2也可以从变换矩阵表5a中重新选择变换矩阵。作为倒谱距离的计算方法，能够使用下面的式7等。另外，倒谱距离的值越小，两者的类似度就越高。

当利用p次为止的倒谱计算出倒谱距离时，

$\left(\begin{array}{c}{D}_{\mathrm{cep}}(\mathrm{Cepl}1\left(\tau \right),\mathrm{Cepl}0\left(\tau \right))=\sqrt{\underset{\tau =1}{\overset{p}{\Sigma }}{(\mathrm{Cepl}1\left(\tau \right)-\mathrm{Cepl}0\left(\tau \right))}^2}\\ D_{\mathrm{cep}}(\mathrm{Cepr}1\left(\tau \right),\mathrm{Cepr}0\left(\tau \right))=\sqrt{\underset{\tau =1}{\overset{p}{\Sigma }}{(\mathrm{Cepr}1\left(\tau \right)-\mathrm{Cepr}0\left(\tau \right))}^2}\end{array}\right)$…(式7)

Cepl0(τ)：脉冲应答Il0(t)的倒谱

Cepl1(τ)：脉冲应答Il1(t)的倒谱

Cepr0(τ)：脉冲应答Ir0(t)的倒谱

Cepr1(τ)：脉冲应答Ir1(t)的倒谱

此外，在上述的计算处理中，也可以使用aveIl1(t)、aveIr1(t)来取代脉冲响应Il1(t)、Ir1(t)，其中，所述脉冲响应Il1(t)、Ir1(t)是1秒前通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的脉冲响应，所述aveIl1(t)、aveIr1(t)是直至1秒前接收到的脉冲响应的时间平均值。另外，也可以使用aveIl0(t)、aveIr0(t)来取代脉冲响应Il0(t)、Ir0(t)，其中，所述脉冲响应Il0(t)、Ir0(t)是当前通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的脉冲响应，所述aveIl0(t)、aveIr0(t)是至今为止接收到的脉冲响应的时间平均值。另外，计算脉冲响应(传输特性)的时间间隔并不限定于1秒。

通过上述处理，本第一实施方式的汽车音响1基于从声源扬声器6a输出的声音在误差麦克风8a、9a处的传输特性，来估算出在收听者的耳朵位置(收听点)的传输特性。另外，汽车音响1利用所估算出的在收听点的传输特性来进行噪声抑制处理，并且当在误差麦克风8a、9a的传输特性发生变化时，重新估算出在收听点的传输特性。因此，当由于汽车音响1的使用环境发生变化导致声音的传输特性发生了变化时，通过重新估算出在收听点的传输特性，始终能够利用最佳的传输特性来进行噪声抑制处理。

下面，根据流程图，对本第二实施方式的汽车音响1中的噪声抑制处理进行说明。图9以及图10是表示第二实施方式的噪声抑制处理的顺序的流程图。此外，下面的处理由运算处理部2按照存储在汽车音响1的ROM3或者存储部5中的控制程序来执行。

例如，当开始从声源扬声器6a输出音频信号5b时，汽车音响1的运算处理部2利用自身的时钟(未图示)来开始规定时间的计时处理(S21)。运算处理部2取得音频信号5b(x(t))和来自误差麦克风8a、9a(声音输入部8、9)的声音信号yml(t)、ymr(t)  (S22)。运算处理部2针对所取得的音频信号5b(x(t))、声音信号yml(t)、ymr(t)，执行频率变换处理(S23)，从而取得频谱X(ω)、Yml(ω)、Ymr(ω)。

运算处理部2利用所取得的频谱Yml(ω)、X(ω)来计算出脉冲响应Il0(t)，并利用所取得的频谱Ymr(ω)、X(ω)来计算出脉冲响应Ir0(t)(S24)。运算处理部2计算出类似度(例如，相互关联值)，其中，该相互关联值为计算出的脉冲响应Il0(t)、Ir0(t)分别与在规定时间前计算出的脉冲响应Il1(t)、Ir1(t)之间的类似度(S25)。

运算处理部2判断所计算出的类似度是否小于规定的阈值(S26)。另外，运算处理部2将前次计算出的脉冲响应Il1(t)、Ir1(t)存储在RAM4中，但是，当在RAM4中未存储有脉冲响应Il1(t)、1Ir1(t)时，跳过步骤S25、S26的处理。

运算处理部2当判断为计算出的类似度为规定的阈值以上时(S26：否)，将处理转移至步骤S31。运算处理部2当判断为计算出的类似度小于规定的阈值时(S26：是)，从登录在变换矩阵表5a的脉冲响应中确定最接近在步骤S24中计算出的当前的脉冲响应Il0(t)、Ir0(t)的脉冲响应(S27)，并从变换矩阵表5a中选择与确定的脉冲响应对应的识别号码。

运算处理部2从变换矩阵表5a读出与从变换矩阵表5a中选择的识别号码对应的变换矩阵Ts(S28)，并利用读出的变换矩阵Ts和在步骤S23中取得的频谱Yml(ω)、Ymr(ω)，估算出在收听点(收听者的耳朵位置)的脉冲响应IFFT{aveYdl’(ω)/aveX(ω)}、IFFT{aveYdr’(ω)/aveX(ω)}(S29)。

运算处理部2基于估算出的在收听点的脉冲响应，生成抵消音信号，该抵消音信号能够在收听者的耳朵位置抑制从声源扬声器6a输出的音乐(S30)。运算处理部2通过抵消音扬声器7a输出基于所生成的抵消音信号的抵消音(S31)。

运算处理部2判断是否收到结束汽车音响1所进行的噪声抑制处理的指示(S32)，例如，当来自声源扬声器6a的音频信号5b的输出已结束时，判断为收到结束噪声抑制处理的指示。运算处理部2当判断为未收到结束噪声抑制处理的指示时(S32：否)，基于在步骤S21中开始的计时处理，判断是否经过了规定时间(S33)。

运算处理部2当判断为未经过规定时间时(S33：否)，返回步骤S32进行处理，并等待，直至收到结束处理的指示或者经过规定时间。运算处理部2当判断为经过了规定时间时(S33：是)，返回步骤S21进行处理，使计时处理复位后再次开始计时处理(S21)，并重复进行步骤S21～S3 1的处理。运算处理部2当判断为收到结束噪声抑制处理的指示时(S32：是)，结束上述噪声抑制处理。

通过上述结构，本第二实施方式的汽车音响1利用估算出的在收听点的传输特性来进行噪声抑制处理，并且当在误差麦克风8a、9a的传输特性发生变化时，重新估算出在收听点的传输特性。因此，始终能够估算出在收听点的最佳的传输特性，并通过利用这样的传输特性进行的噪声抑制处理，能够充分地抑制从声源扬声器6a输出的声音。

第三实施方式

下面，对第三实施方式的汽车音响进行说明。另外，本第三实施方式的汽车音响能够通过与上述第一实施方式的汽车音响1同样的结构来实现，因此对于同样的结构标注相同的附图标记，并省略说明。

上述第一实施方式的汽车音响1的结构为：从声源扬声器6a输出规定的音频信号5b，并基于该音频信号5b、通过误差麦克风8a、9a接收到的声音信号、通过收听点麦克风31a、32a接收到的声音信号，来生成变换矩阵表5a。本第三实施方式的汽车音响1的结构为：不是基于规定的音频信号5b，而是基于例如有可能在车辆内部产生的发动机声音等噪声的噪声信号、通过误差麦克风8a、9a来接收到的声音信号、通过收听点麦克风31a、32a来接收到的声音信号，来生成变换矩阵表5a。即，本第三实施方式的结构为：汽车音响1在噪声源不是已知信号时生成变换矩阵表5a的结构。

图11是表示第三实施方式的汽车音响的设置例的示意图。在本第三实施方式的汽车音响1中，当进行变换矩阵表5a的生成处理时，除了图1所示的结构以外，在声源扬声器6a附近设置参照麦克风35a。此外，参照扬声器35a例如通过电缆与汽车音响1主体连接。在图11中示出了参照麦克风35a设置在声源扬声器6a附近的例子，但是只是将声源扬声器6a看作为噪声源，参照麦克风35a实际上设置在噪声源的附近。

图12是表示第三实施方式的汽车音响1的功能结构的功能框图。本第三实施方式的汽车音响1向频率变换部21输入通过参照麦克风35a接收到的声音信号x(t)来取代音频信号5b。

第五声音输入部35具有参照麦克风35a、放大器35b、A/D变换器35c。参照麦克风35a例如为电容式麦克风，其基于接收到的声音来生成模拟声音信号，并将生成的声音信号分别发送至放大器35b。

放大器35b例如为增益放大器，其对从麦克风35a输入的声音信号进行放大，并将所得到的声音信号分别发送至A/D变换器35c。A/D变换器35c针对从放大器35b输入的声音信号，利用LPF等滤波器以规定的采样频率进行采样，从而变换为数字声音信号。第五声音输入部35将数字声音信号x(t)发送至频率变换部21，其中，所述数字声音信号x(t)是通过A/D变换器35c来得到的。

本第三实施方式的频率变换部21当进行变换矩阵表5a的生成处理时，针对来自声音输入部8、9、31、32的声音信号yml(t)、ymr(t)、ydl(t)、ydr(t)以及从第五声音输入部35输入的声音信号x(t)，将时间轴上的声音信号变换为频率轴上的声音信号(频谱)Yml(ω)、Ymr(ω)、Ydl(ω)、Ydr(ω)、X(ω)。

此外，变换矩阵计算部33、变换矩阵存储处理部34以及脉冲响应计算部22等进行与在上述第一实施方式中说明的处理同样的处理，因此省略说明。

通过上述处理，在汽车音响1中要抑制的噪声源不仅是从声源扬声器6a输出的音频信号5b，即使是例如发动机声音那样在使车辆动作时产生的噪声，也能够良好地进行噪声抑制处理。

将上述第三实施方式作为第一实施方式的变形例进行了说明，但是第三实施方式也能够适用于上述第二实施方式的结构。

第四实施方式

下面，对第四实施方式的汽车音响进行说明。此外，本第四实施方式的汽车音响能够通过与上述第一实施方式的汽车音响1同样的结构来实现，因此对于同样的结构标注相同的附图标记，并省略说明。

上述第一实施方式的汽车音响1的结构为：在变换矩阵表5a中，登录有多个识别号码、两个传输特性Il(t)、Ir(t)、变换系数Ts，并且使所述多个识别号码、两个传输特性Il(t)、Ir(t)、变换系数Ts对应关联。本第四实施方式的汽车音响1的结构为：在变换矩阵表5a中，登录有多个识别号码、表示仿真头的耳朵位置的信息、两个传输特性Il(t)、Ir(t)、变换系数Ts，并且使所述多个识别号码、表示仿真头的耳朵位置的信息、两个传输特性Il(t)、Ir(t)、变换系数Ts对应关联。

本第四实施方式的汽车音响1在能够拍摄收听者(驾驶员)脸部的位置设置有照相机12，照相机12例如通过电缆连接到汽车音响1主体。

图13是表示第四实施方式的汽车音响1的功能结构的功能框图。本第四实施方式的运算处理部2，当进行变换矩阵表5a的生成处理时，除了图6所示的结构以外，还具有耳朵位置检测部26的功能。当运算处理部2进行变换矩阵表5a的生成处理时，照相机12拍摄设置在驾驶员位置的仿真头的脸部，耳朵位置检测部(位置检测部)26基于通过照相机12拍摄得到的图像数据，检测仿真头的耳朵位置(收听点)。此外，由于照相机12是定点照相机，因此根据以拍摄范围内的规定的点作为基准点的坐标，来规定检测到的耳朵位置即可。耳朵位置检测部26将检测到的耳朵位置的信息发送至变换矩阵存储处理部34。

本第四实施方式的变换矩阵存储处理部34对于从脉冲响应计算部22取得的脉冲响应Il(t)和Ir(t)、从变换矩阵计算部33取得的变换矩阵Ts、从耳朵位置检测部26取得的耳朵位置的信息，赋予识别号码，并将识别号码、脉冲响应Il(t)、Ir(t)、变换矩阵Ts、耳朵位置的信息相对应关联地存储在变换矩阵表5a中。

下面，根据流程图，对本第四实施方式的汽车音响1中的变换矩阵表5a的生成处理进行说明。图14是表示变换矩阵表5a的生成处理的顺序的流程图。此外，下面的处理由运算处理部2按照存储在汽车音响1的ROM3或者存储部5中的控制程序来执行。

汽车音响1的运算处理部2当收到执行变换矩阵表5a的生成处理的指示时，使仿真头移动至规定的位置(S41)。运算处理部2通过照相机12来拍摄仿真头的脸部(S42)。运算处理部2(耳朵位置检测部26)基于从照相机12取得的图像数据，检测仿真头的耳朵位置(S43)，并取得表示耳朵位置的信息。

运算处理部2取得音频信号5b(x(t))、来自误差麦克风8a、9a的声音信号yml(t)、ymr(t)、来自收听点麦克风31a、32a的声音信号ydl(t)、ydr(t)(S44)。运算处理部2针对所取得的音频信号5b(x(t))、声音信号yml(t)、ymr(t)、ydl(t)、ydr(t)，进行频率变换处理(S45)，从而取得频谱X(ω)、Yml(ω)、Ymr(ω)、Ydl(ω)、Ydr(ω)。运算处理部2基于所取得的频谱Yml(ω)、Ymr(ω)、Ydl(ω)、Ydr(ω)，计算出变换矩阵Ts，该变换矩阵Ts用于将频谱Yml(ω)、Ymr(ω)变换为频谱Ydl(ω)、Ydr(ω)(S46)。

运算处理部2利用在步骤S45中取得的频谱Yml(ω)、X(ω)计算出脉冲响应Il(t)，并利用频谱Ymr(ω)、X(ω)来计算出脉冲响应Ir(t)(S47)。运算处理部2将在步骤S47中计算出的脉冲响应Il(t)、Ir(t)、在步骤S46中计算出的变换矩阵Ts、在步骤S43中取得的表示耳朵位置的信息，相对应关联地存储在变换矩阵表5a中(S48)。

运算处理部2判断对于应移动仿真头的所有位置的处理是否已结束(S49)，当判断为未结束时(S49：否)，返回步骤S41进行处理，重复进行步骤S41～S48的处理。运算处理部2当判断为对于所有位置的处理已结束时(S49：是)，结束上述变换矩阵表5a的生成处理。

通过上述结构，本第一实施方式的汽车音响1不仅存储通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的传输特性(脉冲响应)、以及用于变换为在收听点的传输特性的变换矩阵，而且能够将得到各传输特性时的仿真头的耳朵位置信息对应关联地存储在变换矩阵表5a。

下面，如上所述，说明利用了变换矩阵表5a的噪声抑制处理，在该变换处理表5a中，与识别信息对应关联地存储有通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的脉冲响应、变换矩阵、耳朵位置信息。图15是表示第四实施方式的汽车音响1的功能结构的功能框图。本第四实施方式的运算处理部2当利用变换矩阵表5a进行噪声抑制处理时，除了如图4所示的结构以外，还具有耳朵位置检测部26的功能。此外，当运算处理部2进行噪声抑制处理时，照相机12拍摄收听者(驾驶员)的脸部，耳朵位置检测部26基于通过照相机12拍摄得到的图像数据，检测收听者的耳朵位置。

本第四实施方式的脉冲响应比较选择部23分别对由脉冲响应计算部22计算出的脉冲响应Il(t)、Ir(t)与登录在变换矩阵表5a中的脉冲响应进行比较，并且对通过耳朵位置检测部26检测到的收听者的耳朵位置与登录在变换矩阵表5a中的耳朵位置的信息进行比较。然后，脉冲响应比较选择部23从变换矩阵表5a中选择与分别最接近脉冲响应Il(t)、Ir(t)的脉冲响应对应的识别号码，或者选择与最接近收听者的耳朵位置的耳朵位置信息对应的识别号码，并将所选择的识别号码通知给传输特性估算部24。

此外，脉冲响应比较选择部23以外的结构进行与在上述第一实施方式中说明的处理同样的处理，因此省略说明。

根据上述结构，基于如下的两个变换矩阵中的一个，能够估算出在收听者的耳朵位置的传输特性，其中，上述两个变换矩阵为：与最接近通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的脉冲响应的脉冲响应对应关联地存储在变换矩阵表5a中的变换矩阵，以及与最接近收听者的耳朵位置的耳朵位置信息对应关联地存储在变换矩阵表5a中的变换矩阵。

下面，根据流程图，对本第四实施方式的汽车音响1中的噪声抑制处理进行说明。图16是表示第四实施方式的噪声抑制处理的顺序的流程图。此外，下面的处理由运算处理部2按照存储在汽车音响1的ROM3或者存储部5中的控制程序実行。

例如，当从声源扬声器6a开始输出音频信号5b时，汽车音响1的运算处理部2通过照相机12拍摄收听者的脸部(S51)。运算处理部2(耳朵位置检测部26)基于从照相机12取得的图像数据，检测收听者的耳朵位置(S52)，从而取得表示耳朵位置的信息。

运算处理部2取得音频信号5b(x(t))、来自误差麦克风8a、9a的声音信号yml(t)、ymr(t)(S53)。运算处理部2针对所取得的音频信号5b(x(t))、声音信号yml(t)、ymr(t)，执行频率变换处理(S54)，从而取得频谱X(ω)、Yml(ω)、Ymr(ω)。

运算处理部2利用在步骤S54中取得的频谱Yml(ω)、X(ω)，计算出脉冲响应Il(t)，并利用频谱Ymr(ω)、X(ω)计算出脉冲响应Ir(t)(S55)。运算处理部2基于计算出的脉冲响应Il(t)、Ir(t)和在步骤S52中检测到的耳朵位置信息，从变换矩阵表5a中读出最佳的变换矩阵Ts(S56)。

运算处理部2利用读出的变换矩阵Ts和在步骤S54中取得的频谱Yml(ω)、Ymr(ω)，估算出在收听点(收听者的耳朵位置)的脉冲响应IFFT{aveYdl’(ω)/aveX(ω)}、IFFT{aveYdr’(ω)/aveX(ω)}(S57)。运算处理部2基于估算出的在收听点的脉冲响应，生成抵消音信号，该抵消音信号能够在收听者的耳朵位置抑制来自声源扬声器6a(噪声源)的噪声(S58)。运算处理部2通过抵消音扬声器7a输出基于所生成的抵消音信号的抵消音(S59)。

运算处理部2判断是否收到结束汽车音响1所进行的噪声抑制处理的指示(S60)，例如，当关闭了车辆的发动机时，判断为收到结束噪声抑制处理的指示。运算处理部2当未收到结束噪声抑制处理的指示时(S60：否)，返回步骤S51进行处理，重复进行步骤S51～S59的处理。运算处理部2当判断为收到结束噪声抑制处理的指示时(S60：是)，结束上述噪声抑制处理。

如上所述，在本第四实施方式的汽车音响1中，不仅基于在误差麦克风8a、9a的传输特性，还基于收听者的耳朵位置，从变换矩阵表5a选择恰当的变换矩阵。因此，通过基于最佳的变换矩阵生成的抵消音信号，能够进行良好的噪声抑制处理。

上述第四实施方式的汽车音响1的结构为：在变换矩阵表5a中，不仅存储传输特性以及变换矩阵，还存储仿真头的耳朵位置信息。不仅限于这样的结构，例如，也可以在变换矩阵表5a中存储仿真头的两个耳朵间距离、仿真头的发型信息，来取代仿真头的耳朵位置信息。当利用这样的变换矩阵表5a进行噪声抑制处理时，运算处理部2基于通过照相机12拍摄得到的图像数据，检测收听者的两个耳朵间距离或者发型，并选择与检测到的耳朵间距离或者发型对应的变换矩阵即可。

第五实施方式

下面，对第五实施方式的汽车音响进行说明。此外，本第五实施方式的汽车音响能够通过与上述第四实施方式的汽车音响1同样的结构来实现，因此对于同样的结构标注相同的附图标记，并省略说明。

上述第四实施方式的汽车音响1的结构为：在变换矩阵表5a中，登录有多个识别号码、两个传输特性Il(t)、Ir(t)、变换系数Ts、仿真头的耳朵位置信息，并且使所述多个识别号码、两个传输特性Il(t)、Ir(t)、变换系数Ts、仿真头的耳朵位置信息相对应关联。本第五实施方式的汽车音响1的结构为：在变换矩阵表5a中登录有在计算各个传输特性Il(t)、Ir(t)以及变换系数Ts时的周围温度，以此取代仿真头的耳朵位置信息。

本第五实施方式的汽车音响1例如在规定位置设置有温度计(温度测量部)13，温度计13例如通过电缆连接到汽车音响1主体，其中，所述温度计(温度测量部)13用于测量车辆内的温度。

图17是表示第五实施方式的汽车音响1的功能结构的功能框图。本第五实施方式的变换矩阵存储处理部34在进行变换矩阵表5a的生成处理时，取得温度计13测量到的温度，以此取代图13所示的耳朵位置检测部26。

本第五实施方式的变换矩阵存储处理部34对于从脉冲响应计算部22取得的脉冲响应Il(t)、Ir(t)、从变换矩阵计算部33取得的变换矩阵Ts、从温度计13取得的温度赋予识别号码，并将识别号码、脉冲响应Il(t)、Ir(t)、变换矩阵Ts、温度相对应关联地存储在变换矩阵表5a中。

此外，本第五实施方式的汽车音响1生成变换矩阵表5a的处理与在上述第四实施方式中说明的处理相同，因此省略说明。此外，本第五实施方式的运算处理部2进行通过温度计13来测量温度的处理，以此取代图14所示的流程图中的步骤S42、S43。

根据上述结构，本第五实施方式的汽车音响1在变换矩阵表5a中不仅存储通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的传输特性(脉冲响应)、以及用于变换为在收听点的传输特性的变换矩阵，还能够对应关联地存储取得各传输特性时的周边的温度。

下面，如上所述，对利用了变换矩阵表5a的噪声抑制处理进行说明，其中，在所述变换矩阵表5a中，与识别信息对应关联地登录有通过误差麦克风8a、9a接收到的声音的脉冲响应、变换矩阵、温度。图18是表示第五实施方式的汽车音响1的功能结构的功能框图。本第五实施方式的脉冲响应比较选择部23在利用变换矩阵表5a进行噪声抑制处理时，取得温度计13所测量的温度，以此取代图15所示的耳朵位置检测部26。

本第五实施方式的脉冲响应比较选择部23分别对于由脉冲响应计算部22计算出的脉冲响应Il(t)、Ir(t)与登录在变换矩阵表5a中的脉冲响应进行比较，并且对通过温度计13测量到的温度与登录在变换矩阵表5a中的温度进行比较。然后，脉冲响应比较选择部23从变换矩阵表5a选择与分别最接近脉冲响应Il(t)、Ir(t)的脉冲响应对应的识别号码，或者选择与最接近测量到的温度的温度对应的识别号码，并将所选择的识别号码通知给传输特性估算部24。

此外，本第五实施方式的噪声抑制处理与在上述第四实施方式中说明的处理同样，因此省略说明。此外，本第五实施方式的运算处理部2进行通过温度计13测量温度的处理，以此取代图16所示的流程图中的步骤S51、S52。

如上所述，在本第五实施方式的汽车音响1中，不仅基于在误差麦克风8a、9a的传输特性，还基于周边的温度，从变换矩阵表5a选择恰当的变换矩阵。因此，通过基于最佳的变换矩阵生成的抵消音信号，能够进行良好的噪声抑制处理。

在上述各第一～第五实施方式中，以适用于汽车音响1的结构为例说明了本申请中公开的传输特性估算装置、传输特性估算方法、计算机程序，但是并不限定于这样的结构。本申请中公开的传输特性估算装置能够高精度地估算出在非实际观测位置的位置上的声音的传输特性，因此能够适用于利用这样的传输特性进行各种处理的各种装置。

在本申请中公开的传输特性估算装置中，将第一传输特性和用于将第一传输特性变换为规定的第二传输特性的变换系数分别对应关联地存储在存储部中，其中，所述第一传输特性是从规定的声源传输到收音部的声音的传输特性。根据本申请中公开的传输特性估算装置，从存储部读出与由收音部接收到的声音的传输特性和存储在存储部中的各第一传输特性之间的相互关联值最高的第一传输特性对应的变换系数，并利用读出的变换系数，估算出与求出的传输特性对应的第二传输特性。因此，基于收音部接收到的声音的传输特性和对于该传输特性来说最佳的变换系数，能够估算出所希望的第二传输特性。

根据本申请中公开的传输特性估算方法，利用基于由收音部接收到的声音的传输特性而确定的变换系数，估算出与收音部接收到的声音的传输特性对应的第二传输特性。因此，基于收音部接收到的声音的传输特性和对于该传输特性来说最佳的变换系数，能够估算出所希望的第二传输特性。

根据本申请中公开的计算机程序，利用基于由接收到的声音信号的传输特性而确定的变换系数，估算出与求出的传输特性对应的第二传输特性。因此，基于收音部接收到的声音的传输特性和对于该传输特性来说最佳的变换系数，能够估算出所希望的第二传输特性。

在本申请中公开的传输特性估算装置以及传输特性估算方法中，利用对于由收音部接收到的声音的传输特性来说最佳的变换系数，基于收音部接收到的声音的传输特性，能够高精度地估算出所希望的第二传输特性。因此，即使在离开收听点的位置设置了收音部的情况以及在收听点的位置发生了变化的情况下，也能够高精度地估算出规定的声源和收听点之间的最佳的第二传输特性。另外，在本申请中公开的计算机程序中，能够通过计算机来实现具有上述结构的传输特性估算装置。

上述说明在不脱离本质特征的宗旨的范围内能够体现为各种形式，当前的形态是实施例，而不是限定本发明的，因此本发明的范围由技术方案来限定，并且属于技术方案的范围的变更或与技术方案等价的变更都包含于技术方案的范围。