JPH06348284A - Active controller using adaptive digital filter - Google Patents

Active controller using adaptive digital filter

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JPH06348284A
JPH06348284A JP5140292A JP14029293A JPH06348284A JP H06348284 A JPH06348284 A JP H06348284A JP 5140292 A JP5140292 A JP 5140292A JP 14029293 A JP14029293 A JP 14029293A JP H06348284 A JPH06348284 A JP H06348284A
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adaptive
active control
digital filter
error
processing
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淳 斎藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】突発的または一時的な要因により適応型ディジ
タルフィルタに用いられる適応係数に発散が生じない且
つ低価格の能動制御装置を提供することを目的とする。 【構成】能動制御対象音が、比較的長期に渡りそのスペ
クトル特性に大きな変化がなく、比較的短期で変化する
と再び安定するような場合に特に有効な能動制御のスペ
クトル特性安定度に応じた制御手法であって、能動制御
対象音に対して適応アルゴリズムによる適応処理を常時
行うのではなく、能動制御対象音のスペクトル特性の安
定期には適応処理を停止し該スペクトル特性の変化を監
視し、その間固定ディジタルフィルタとして能動制御対
象音を能動制御し、該スペクトル特性に変化が認められ
る期間は適応処理を継続して行い、安定期が訪れるま
で、能動制御処理により望みの応答との誤差が最小にな
るような適応係数列を適応的に更新する。
(57) [Abstract] [Purpose] An object of the present invention is to provide an active control device which does not cause divergence in the adaptive coefficient used in the adaptive digital filter due to a sudden or temporary factor and is low in cost. [Structure] Control according to the stability of active control spectrum characteristics, which is particularly effective when the active control target sound does not change significantly in its spectral characteristics over a relatively long period of time and then becomes stable again if it changes in a relatively short period of time. In the method, the adaptive processing is not always performed by the adaptive algorithm with respect to the active control target sound, but during the stable period of the spectral characteristic of the active control target sound, the adaptive processing is stopped and the change of the spectral characteristic is monitored, During that time, the active control target sound is actively controlled as a fixed digital filter, and adaptive processing is continuously performed during the period when changes in the spectral characteristics are observed, and the error with the desired response is minimized by the active control processing until the stable period comes. Adaptively update the adaptive coefficient sequence such that

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、能動消音装置における
信号制御回路、能動振動制御における信号制御回路等、
能動制御一般に用いられる信号制御回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal control circuit in an active silencer, a signal control circuit in active vibration control, etc.
Active control The present invention relates to a signal control circuit generally used.

【0002】[0002]

【従来の技術】米国特許第4,122,303号の技術に
示されるように、適応型ディジタルフィルタを用いた能
動制御装置は能動制御対象音(騒音源)を能動制御対象
音入力器(マイク等)で取得し、適応型ディジタルフィ
ルタで加工出力された信号列を、能動制御信号出力器
(スピーカ等)から所定の外部装置(1次元ダクト等)
に出力し、その外部装置の内部で能動制御対象音との音
波干渉結果の応答誤差音を応答誤音差入力器(他のマイ
ク等)で取得し、望みの応答との誤差が最小になるよう
に、適応アルゴリズムが適応型ディジタルフィルタで使
用される係数列を適応更新制御するようにしたものであ
る。
2. Description of the Related Art As disclosed in US Pat. No. 4,122,303, an active control device using an adaptive digital filter outputs an active control target sound (noise source) to an active control target sound input device (microphone). Etc.), and the signal sequence processed and output by the adaptive digital filter is output from the active control signal output device (speaker, etc.) to a predetermined external device (one-dimensional duct, etc.)
And output the response error sound of the sound wave interference with the active control target sound inside the external device with the response error sound difference input device (other microphone etc.), and the error with the desired response is minimized. As described above, the adaptive algorithm adaptively controls the coefficient sequence used in the adaptive digital filter.

【0003】ここで、従来の能動消音装置について図4
を参照して説明する。騒音源1から発生する能動消音対
象音を0次モード化するためのダクト2において、騒音
源1から発生した騒音を騒音検出マイク3でアナログ信
号に変換するとともに、適度に増幅した後、ディジタル
信号に変換する。このディジタル信号をuで示す。該信
号uを適応型ディジタルフィルタ6に入力し、加工出力
された信号列yで能動消音用スピーカ5を駆動する。ス
ピーカ5から発生する振動はダクト2の中で騒音と合成
される。即ち、ダクト2の内部で騒音源1からの能動制
御対象音との音波干渉を行なわせ、その結果、発生した
応答誤差の音を誤差検出マイク4で取得し、望みの応答
との誤差が最小になるように、マイク4の出力で適応ア
ルゴリズム8により適応型ディジタルフィルタ6で使用
される係数列Aを制御する。図5は、この従来例の信号
処理をフローチャートで示している。
Here, a conventional active silencer is shown in FIG.
Will be described with reference to. In the duct 2 for converting the active noise reduction target sound generated from the noise source 1 into the 0th mode, the noise generated from the noise source 1 is converted into an analog signal by the noise detection microphone 3, and after being appropriately amplified, a digital signal is obtained. Convert to. This digital signal is indicated by u. The signal u is input to the adaptive digital filter 6, and the active mute speaker 5 is driven by the processed and output signal string y. The vibration generated from the speaker 5 is combined with the noise in the duct 2. That is, the acoustic wave interference with the active control target sound from the noise source 1 is performed inside the duct 2, and as a result, the sound of the generated response error is acquired by the error detection microphone 4, and the error with the desired response is minimized. Then, the coefficient sequence A used in the adaptive digital filter 6 is controlled by the adaptive algorithm 8 by the output of the microphone 4. FIG. 5 is a flow chart showing the signal processing of this conventional example.

【0004】固定ディジタルフィルタ7は、適応型ディ
ジタルフィルタ6の出力部から、スピーカ5、ダクト
2、マイク4などを経由して適応アルゴリズム8の入力
部までの伝達特性を係数列Bとして持ち、適応アルゴリ
ズム8の適応処理により、適応ディジタルフィルタ6の
出力部から適応アルゴリズム8の入力部に至る経路の伝
達特性を同定するために導入されている。ここで該伝達
特性は、測定を別途行い、固定ディジタルフィルタ7の
係数列Bとして記憶部10に格納しておく。
The fixed digital filter 7 has a transfer characteristic from the output section of the adaptive digital filter 6 to the input section of the adaptive algorithm 8 via the speaker 5, the duct 2, the microphone 4 etc. It is introduced to identify the transfer characteristic of the path from the output of the adaptive digital filter 6 to the input of the adaptive algorithm 8 by the adaptive processing of the algorithm 8. Here, the transfer characteristic is separately measured and stored in the storage unit 10 as a coefficient sequence B of the fixed digital filter 7.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】能動制御対象音が、比
較的長期に渡りそのスペクトル特性に大きな変化がな
く、稀に比較的短期で変化して再び安定するようなもの
である場合に、常に能動制御対象音に対して微細に適応
処理を継続して行うと、もし外乱やイレギュラな機器の
動作など突発的または一時的な要因により、適応型ディ
ジタルフィルタが使用する適応係数がそれら要因を素直
に学習してしまったり、さらには適応係数の発散状態を
招く恐れがある。もし適応係数が発散すると、従来技術
の適応アルゴリズムでは自力で正常に回復することは困
難で、別途正常回復するための手段を講じなければなら
ない。
When the sound to be actively controlled is such that its spectral characteristics do not change significantly over a relatively long period of time and rarely changes in a relatively short period of time and then becomes stable again, When finely adaptive processing is continuously performed on the sound to be actively controlled, the adaptive coefficient used by the adaptive digital filter can obey these factors due to sudden or temporary factors such as disturbance or irregular device operation. There is a risk that learning may occur and that the adaptive coefficient may diverge. If the adaptive coefficient diverges, it is difficult for the adaptive algorithm of the prior art to recover normally by itself, and a separate means for recovering normality must be taken.

【0006】またシステムの低価格化を考慮して、能動
制御対象音を発生する機器が、その本来の機能としての
演算処理を、能動制御処理用の演算処理装置で行なう場
合、能動制御処理を実行するのに必要な単位時間あたり
の処理量が、演算処理装置の能力に対して最大限に近い
状態であれば、能動制御処理以外に余力で、能動制御対
象音発生の機器の本来の機能を制御することは困難であ
り、行ったとしても簡単な制御だけで留めておく必要が
あった。これを解決するために、より高速な演算処理装
置を選択すれば逆に高価格化を招くという欠点があっ
た。本発明はこのような点に鑑み、突発的または一時的
な要因により適応型ディジタルフィルタに用いられる適
応係数に発散が生じない且つ低価格の能動制御装置を提
供することを目的とする。
Further, in consideration of the cost reduction of the system, when the device for generating the active control target sound performs the arithmetic processing as its original function by the arithmetic processing device for the active control processing, the active control processing is performed. If the amount of processing required for execution per unit time is close to the maximum capacity of the arithmetic processing unit, there is extra capacity other than active control processing, and the original function of the device that generates active control target sound. It was difficult to control, and even if it did, it was necessary to keep it with only simple control. In order to solve this, if a higher speed arithmetic processing device is selected, there is a drawback that the price is increased. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an inexpensive active control device in which the adaptive coefficient used in an adaptive digital filter does not diverge due to a sudden or temporary factor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明では、能動制御対
象音が、比較的長期に渡りそのスペクトル特性に大きな
変化がなく、比較的短期で変化すると再び安定するよう
な場合に特に有効な能動制御のスペクトル特性安定度に
応じた制御手法であって、能動制御対象音に対して適応
アルゴリズムによる適応処理を常時行うのではなく、能
動制御対象音のスペクトル特性の安定期には適応処理を
停止し該スペクトル特性の変化を監視し、その間固定デ
ィジタルフィルタとして能動制御対象音を能動制御し、
該スペクトル特性に変化が認められる期間は適応処理を
継続して行い、安定期が訪れるまで、能動制御処理によ
り望みの応答との誤差が最小になるような適応係数列を
適応的に更新する。
According to the present invention, the active control target sound is particularly effective when the active control target sound does not have a large change in its spectral characteristics for a relatively long period of time and is stable again when it changes in a relatively short period of time. It is a control method according to the stability of control spectrum characteristics, and does not constantly perform adaptive processing by an adaptive algorithm on the active control target sound, but stops the adaptive processing during the stable period of the spectral characteristics of the active control target sound. Then, the change in the spectral characteristics is monitored, while the fixed control target sound is actively controlled as a fixed digital filter,
The adaptive process is continuously performed during the period when the change in the spectral characteristic is recognized, and the adaptive coefficient sequence that adaptively minimizes the error from the desired response is adaptively updated by the active control process until the stable period comes.

【0008】[0008]

【作用】このような構成にすることにより、能動制御対
象音が、比較的長期に渡りそのスペクトル特性に大きな
変化がなく、比較的短期で変化すると再び安定する場合
については、そのスペクトル特性が比較的安定な状態の
ときを検出して、その間は、適応的な適応係数列の更新
を停止し、それまでに取得した誤差最小な状態を固定デ
ィジタルフィルタとしてフィルタリングを行い、入力信
号に対しての能動制御を行う。その間は外乱の影響は全
くなくなる。
With this configuration, when the sound to be actively controlled does not have a large change in its spectral characteristics for a relatively long period of time and is stable again if it changes in a relatively short period of time, the spectral characteristics are compared. When it is in the stable state, the adaptive adaptive coefficient sequence is stopped to be updated during that period, and the state with the minimum error acquired up to that point is filtered as a fixed digital filter to detect the input signal. Perform active control. During that time, the influence of the disturbance disappears at all.

【0009】またシステムの低価格化を考慮して、能動
制御対象音を発生する機器が本来の機能としての演算処
理装置の処理内容を、能動制御処理用の演算処理装置1
つで共有する場合、少なくとも安定期には、スピーカか
らマイクまでの伝達特性同定用固定ディジタルフィルタ
の畳み込み演算、および係数列Aを適応更新する適応ア
ルゴリズムの演算処理がなくなり、能動制御対象音のス
ペクトル特性の変化の監視という比較的負担の少ない処
理となるため、十分に他のジョブの実行が可能となる。
従って処理の多様化に伴う単位時間あたりの処理量増加
によって、本発明により、あえてより高速な演算処理装
置を選択する必要が減少する。
Further, in consideration of the cost reduction of the system, the processing contents of the arithmetic processing device as the original function of the device for generating the sound to be actively controlled is changed to the arithmetic processing device 1 for active control processing.
In the case of sharing between the two, at least in the stable period, the convolution calculation of the fixed digital filter for transfer characteristic identification from the speaker to the microphone and the calculation process of the adaptive algorithm for adaptively updating the coefficient sequence A are eliminated, and the spectrum of the active control target sound is eliminated. Since the process of monitoring changes in characteristics is relatively light, it is possible to sufficiently execute other jobs.
Therefore, due to the increase in the amount of processing per unit time due to the diversification of processing, according to the present invention, the need to select a higher speed arithmetic processing device is reduced.

【0010】[0010]

【実施例】以下、適応型ディジタルフィルタを用いた能
動制御装置として、0次モード(1次元)の能動消音シ
ステムについて本発明の実施例を説明する。図1は本発
明の、適応型ディジタルフィルタを用いた能動制御装置
の構成を示しており、特に0次モード(一次元)能動消
音システムを想定して図示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As an active control device using an adaptive digital filter, an embodiment of the present invention will be described below for a zero-order mode (one-dimensional) active noise reduction system. FIG. 1 shows the configuration of an active control device using an adaptive digital filter according to the present invention, and in particular, it is illustrated assuming a 0th-order mode (one-dimensional) active noise reduction system.

【0011】同図において、符号1〜10で示す部分は
図4の従来例でも述べたので重複することになるが、こ
こで再度説明することにする。1はランダムな騒音を連
続して発生する騒音源である。2は所定の外部装置とし
てのダクトであり、ここでは騒音波が0次モードのみ成
立するように構成されたダクトである。3は騒音を検出
するための騒音検出マイクである。4は騒音と適応型デ
ィジタルフィルタ6によって適応制御された出力音波と
の合成により発生した応答誤差音を検出するための誤差
検出マイクである。
In the figure, the parts indicated by reference numerals 1 to 10 have been already described in the conventional example of FIG. 4 and therefore will be duplicated, but they will be explained again here. Reference numeral 1 is a noise source that continuously generates random noise. Reference numeral 2 denotes a duct as a predetermined external device, which is a duct configured so that a noise wave is established only in the 0th-order mode. Reference numeral 3 is a noise detection microphone for detecting noise. Reference numeral 4 denotes an error detection microphone for detecting a response error sound generated by synthesizing the noise and the output sound wave adaptively controlled by the adaptive digital filter 6.

【0012】5は適応型ディジタルフィルタ6によって
適応制御された出力信号を音波に変換する能動消音用ス
ピーカである。6は入力信号に対して、元の騒音波と出
力信号音波との合成波を、適応アルゴリズムにより望み
の応答に近づけるように調整された係数列により加工し
て信号出力する適応型ディジタルフィルタである。7は
適応型ディジタルフィルタ出力部から、スピーカ5、ダ
クト2、誤差検出マイク4などを経由して適応アルゴリ
ズム8の入力部に至る経路の伝達特性を同定した係数列
Bとして持ち、適応アルゴリズム8の適応処理に対し
て、上記経路で信号が受ける影響を考慮するための、固
定ディジタルフィルタである。8は適応型ディジタルフ
ィルタ6が加工出力した制御音波と元の騒音波との合成
により発生した誤差音と望みの応答との差が最小になる
ように、適応型ディジタルフィルタ6の係数列を適応的
に調整する適応アルゴリズムである。9は適応型ディジ
タルフィルタ6で使用する適応係数列Aのメモリであ
る。これは適応処理時は適応アルゴリズム8で適応更新
され、非適応処理時は応答誤差が最小になる係数列に置
換えられる。10は固定ディジタルフィルタ7に関して
説明した係数列Bである。
Reference numeral 5 is an active noise reduction speaker for converting an output signal adaptively controlled by the adaptive digital filter 6 into a sound wave. Reference numeral 6 denotes an adaptive digital filter which processes a composite wave of an original noise wave and an output signal sound wave with respect to an input signal by a coefficient string adjusted so as to approximate a desired response by an adaptive algorithm and outputs the signal. . Reference numeral 7 denotes a coefficient string B for identifying the transfer characteristic of the path from the adaptive digital filter output section to the input section of the adaptive algorithm 8 via the speaker 5, the duct 2, the error detection microphone 4, etc. It is a fixed digital filter for considering the influence of the signal on the above-mentioned path to the adaptive processing. Reference numeral 8 applies the coefficient sequence of the adaptive digital filter 6 so that the difference between the error sound generated by the synthesis of the control sound wave processed by the adaptive digital filter 6 and the original noise wave and the desired response is minimized. It is an adaptive algorithm that adjusts dynamically. Reference numeral 9 is a memory of the adaptive coefficient sequence A used in the adaptive digital filter 6. This is adaptively updated by the adaptive algorithm 8 during the adaptive processing, and is replaced with the coefficient string that minimizes the response error during the non-adaptive processing. Reference numeral 10 is the coefficient sequence B described for the fixed digital filter 7.

【0013】次に符号11〜14で示す部分は本実施例
で新たに設けられたものであり、そのうち11は係数列
Aのサンプリング周期毎の適応更新履歴を順次記憶して
いくメモリである。12は誤差検出マイク4からの応答
誤差信号e0の移動平均値Eのサンプリング周期毎の適
応更新履歴を順次記憶していくメモリである。13は応
答誤差移動平均履歴12から最小の値E(min)を抽出す
るブロックである。14は最小誤差抽出ブロック13で
抽出された最小応答誤差移動平均値に対応する適応係数
列H(best)を抽出するブロックである。
Next, portions 11 to 14 are newly provided in this embodiment, and 11 of them is a memory for sequentially storing the adaptive update history of the coefficient sequence A for each sampling period. Reference numeral 12 is a memory for sequentially storing the adaptive update history of the moving average value E of the response error signal e0 from the error detection microphone 4 for each sampling cycle. Reference numeral 13 is a block for extracting the minimum value E (min) from the response error moving average history 12. Reference numeral 14 is a block for extracting the adaptive coefficient sequence H (best) corresponding to the minimum response error moving average value extracted by the minimum error extraction block 13.

【0014】図2は本発明の、適応型ディジタルフィル
タを用いた能動制御装置の信号処理の流れを表わしたフ
ローチャートである。まず前記従来例の説明で述べた手
順で適応アルゴリズム8により適応的に適応系数列Aの
更新処理を、応答誤差e0の移動平均値が所定の値より
小さくなるまで、または適応係数収束の傾向さえ把握し
ていれば所定の時間あるいは所定の回数、継続して行う
(#5〜#25)。その間、適応的に更新してきた適応
係数列Aと、それに対応した応答誤差信号の移動平均値
の両者を組み合わせて履歴としてメモリ11と12に記
憶していく(#40)。ここでの移動平均は、消音対象
騒音の波長に相当するサンプリングデータ数でとるのが
望ましいが、ここでは応答誤差の変化の傾向が把握でき
る程度の精度で十分である。
FIG. 2 is a flow chart showing the flow of signal processing of the active control device using the adaptive digital filter of the present invention. First, the adaptive algorithm 8 is adaptively updated by the adaptive algorithm 8 according to the procedure described in the description of the conventional example until the moving average value of the response error e0 becomes smaller than a predetermined value, or even the adaptive coefficient convergence tendency. If it is known, it is continuously performed for a predetermined time or a predetermined number of times (# 5 to # 25). Meanwhile, both the adaptively updated adaptive coefficient sequence A and the corresponding moving average value of the response error signal are stored in the memories 11 and 12 as a history (# 40). It is desirable to take the moving average here by the number of sampling data corresponding to the wavelength of the noise to be silenced, but the accuracy is sufficient here so that the tendency of the change of the response error can be grasped.

【0015】応答誤差の移動平均値が所定の値より小さ
い状態が所定の期間継続し、適応係数Aが十分に収束し
ている状態であることを検出する(#50でYesにな
る)と、適応アルゴリズム8の処理は一時的に停止する
(#53)。次にメモリに記憶させた更新履歴データ1
2から、応答誤差の移動平均値の最小のデータに対応し
た係数列E(min)を抽出する(#55)。該係数列E(mi
n)を、適応型ディジタルフィルタ6でそれまで使用して
いた係数列Aに上書きし(#60)、該係数列によって
固定ディジタルフィルタとして能動消音対象音の入力信
号uに対していわゆる逆位相波形を生成し(#70)、
ダクト2内で音波干渉を行ない(#75)、その応答誤
差音を誤差検出マイク4で監視し、該応答誤差音の移動
平均値が所定の値を上回る状態を検出すると(#80〜
#95)、適応アルゴリズム8は従来の処理の適応係数
更新処理を再開する(#100)。その際、適応係数列
Aは該係数列E(min)を初期値として適応処理を開始す
る。
When it is detected that the moving average value of the response error is smaller than a predetermined value for a predetermined period and the adaptation coefficient A is sufficiently converged (Yes in # 50), The processing of the adaptive algorithm 8 is temporarily stopped (# 53). Next, update history data 1 stored in memory
From 2, the coefficient sequence E (min) corresponding to the minimum data of the moving average of the response error is extracted (# 55). The coefficient sequence E (mi
n) is overwritten on the coefficient sequence A that has been used up to now by the adaptive digital filter 6 (# 60), and a so-called anti-phase waveform with respect to the input signal u of the active muffling target sound as a fixed digital filter by the coefficient sequence Is generated (# 70),
When sound wave interference is performed in the duct 2 (# 75), the response error sound is monitored by the error detection microphone 4, and when it is detected that the moving average value of the response error sound exceeds a predetermined value (# 80-
# 95), the adaptive algorithm 8 restarts the conventional adaptive coefficient updating process (# 100). At that time, the adaptive coefficient sequence A starts the adaptive processing with the coefficient sequence E (min) as an initial value.

【0016】以上の説明中における「音」に関する表現
は、一般の機械的な「振動」に関しても同様である。騒
音検出マイク3は震動検出ピックアップ等、能動消音ス
ピーカは能動制震用アクチュエータ等とすることによ
り、本実施例の音波制御を震動波制御にも適応できるこ
とをここで付言しておく。
The expressions relating to "sound" in the above description also apply to general mechanical "vibration". It should be additionally noted that the sound wave control of the present embodiment can be applied to the seismic wave control by using the noise detection microphone 3 as a vibration detection pickup or the like and the active noise reduction speaker as an active vibration control actuator or the like.

【0017】図3は同じ騒音波形を、従来技術の場合
(図6)と本発明の両者に消音対象音として入力したと
きの制御結果の違いを波形で表わしたものである。図
3、図6において時間T0で共にアクティブ制御を開始
し、T1で共に収束し誤差は安定している。安定状態を
認識した本実施例は、適応処理を中断し、誤差最小を招
いた係数列によって固定ディジタルフィルタ処理に切り
換る。なお従来技術は安定状態など無関係に随時適応処
理を継続している。
FIG. 3 shows the difference in control results when the same noise waveform is input as the sound to be muted in both the case of the prior art (FIG. 6) and the present invention. In FIGS. 3 and 6, active control is started at time T0, and both are converged at time T1 and the error is stable. In the present embodiment, which has recognized the stable state, the adaptive processing is interrupted and the fixed digital filter processing is switched to according to the coefficient sequence that causes the minimum error. Note that the conventional technique continues the adaptive processing as needed regardless of the stable state.

【0018】T2で騒音の振幅が大きくなると、従来技
術は即座に対応するが、本実施例はまず誤差に変化があ
ったことを認めてから、中断していた適応処理を時間T
3から再開させる。若干の遅れはあるものの結果として
騒音増大を招くことはない。本実施例は時間T4で安定
期を認識し、再び適応処理を中断する。時間T5で騒音
の振幅が小さくなり、両者それぞれの処理を前述同様行
う。時間T8でいわゆる外乱音波が、誤差検出マイクに
混入してきた状態を記す。
When the noise amplitude becomes large at T2, the conventional technique responds immediately, but this embodiment first recognizes that there is a change in the error, and then suspends the adaptive processing at time T2.
Restart from 3. Although there is some delay, it does not result in increased noise. In this embodiment, the stable period is recognized at time T4, and the adaptive processing is interrupted again. At time T5, the noise amplitude becomes small, and the respective processes are performed as described above. A state in which a so-called disturbance sound wave is mixed into the error detection microphone at time T8 will be described.

【0019】従来技術では、その信号がADコンバータ
やDAコンバータさらには内部演算上オーバーフローを
もたらすほどの大きさであった場合、制御不能に陥りそ
の状態を適応係数に反映させてしまい、その後消音に失
敗し発生した誤差を小さくしようとして自分自身が大き
なパルス性雑音を出力してしまい、以後悪循環を招いて
しまう。その後は係数発散し、自己復帰不能となる。し
かし、本発明の場合は、T8のような一瞬のパルス性騒
音が混入してきても、状態変化とは認識せず、適応処理
中断状態を継続してしまうため、発生する誤差は外乱の
一瞬のみで、自分から事態悪化を作ることはない。
In the prior art, when the signal is large enough to cause an overflow in the AD converter, the DA converter, and the internal calculation, the control becomes uncontrollable and the state is reflected in the adaptive coefficient, and then the sound is muted. In an attempt to reduce the error caused by the failure, he / she outputs a large pulse noise, and this leads to a vicious circle. After that, the coefficient diverges and it becomes impossible to recover. However, in the case of the present invention, even if a momentary pulse noise such as T8 is mixed, it is not recognized as a state change and the adaptive processing interruption state is continued. Therefore, the error that occurs is only a momentary disturbance. And you don't make things worse for yourself.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、適
応係数列の収束状態での安定期間は単位時間あたりの演
算処理装置の処理量を最小に留めながら、外乱による適
応係数の発散を起こすことなく、能動制御処理を継続し
て行うことができる。
As described above, according to the present invention, the amount of processing of the arithmetic processing unit per unit time is kept to a minimum during the stable period in the convergence state of the adaptive coefficient sequence, while the divergence of the adaptive coefficient due to disturbance is suppressed. The active control process can be continuously performed without causing it.

【0021】また本発明の応用展開の一例としての掃除
機や大型工作機械など能力スイッチの段階的な操作に対
応して発生するランダム騒音は、負荷に応じて若干の騒
音スペクトルの変化はあるものの、能力スイッチが同位
置であれば比較的安定な期間が存在する。少なくとも無
負荷状態の運転時は安定した期間と言える。特にこのよ
うな無負荷運転時には、騒音検出マイクでは入力がなか
った音で誤差検出マイクから突然入力された場合、いわ
ゆる外乱の際、本発明では適応アルゴリズムの適応係数
更新処理を停止しており、そのような能動消音対象音以
外の要因で適応係数更新処理を狂わせることはなくな
る。
Further, the random noise generated in response to the stepwise operation of the capacity switch such as a vacuum cleaner or a large machine tool as an example of the application and development of the present invention has a slight change in the noise spectrum depending on the load. , If the capacity switch is in the same position, there is a relatively stable period. It can be said that it is a stable period at least during operation under no load. In particular, during such a no-load operation, when a sound that was not input by the noise detection microphone is suddenly input from the error detection microphone, in the case of so-called disturbance, the present invention stops the adaptive coefficient update processing of the adaptive algorithm, It is possible to prevent the adaptive coefficient update process from being disturbed by a factor other than the sound to be actively muted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を実施した適応型ディジタルフィルタを
用いた能動制御装置の信号処理構成を表した図。
FIG. 1 is a diagram showing a signal processing configuration of an active control device using an adaptive digital filter embodying the present invention.

【図2】図1の能動制御装置の信号処理の流れを表わし
たフローチャート。
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of signal processing of the active control device of FIG.

【図3】図1の能動制御装置に消音対象音として入力し
たときの制御結果を波形で表わした図。
FIG. 3 is a diagram showing a waveform of a control result when the sound is input to the active control device of FIG. 1 as a sound to be muted.

【図4】従来の適応型ディジタルフィルタを用いた能動
制御装置の信号処理構成を表わした図。
FIG. 4 is a diagram showing a signal processing configuration of an active control device using a conventional adaptive digital filter.

【図5】従来の能動制御装置の信号処理の流れを表わし
たフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of signal processing of a conventional active control device.

【図6】従来例の装置に消音対象音として入力したとき
の制御結果を波形で表わした図。
FIG. 6 is a diagram showing a control result as a waveform when the sound is input to a device of a conventional example as a sound to be muted.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 騒音源 2 ダクト 3 騒音検出マイク 4 誤差検出マイク 5 能動消音スピーカ 6 適応型ディジタルフィルタ 7 固定ディジタルフィルタ 8 適応アルゴリズム 11 係数列A履歴用メモリ 12 応答誤差移動平均履歴用メモリ 13 最小誤差抽出ブロック 14 係数列抽出ブロック 1 Noise Source 2 Duct 3 Noise Detection Microphone 4 Error Detection Microphone 5 Active Silence Speaker 6 Adaptive Digital Filter 7 Fixed Digital Filter 8 Adaptive Algorithm 11 Coefficient Sequence A History Memory 12 Response Error Moving Average History Memory 13 Minimum Error Extraction Block 14 Coefficient sequence extraction block

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力信号列と所定の係数列を畳み込み演算
した結果を出力信号として出力すると共に、該出力信号
を所定の外部装置に入力することにより得られる応答と
望みの応答との誤差が最小になるように上記係数列を調
整する能動制御処理を有する適応型ディジタルフィルタ
を用いた能動制御装置において、 特定周期で上記能動制御処理が繰り返され、上記誤差が
所定の値より小さくなるまでの適応処理を行う間、該特
定周期毎の全タップ分の係数列と、それら係数列に対応
した応答誤差を、組み合わせてメモリに記憶し、上記誤
差が所定の値より小さくなった時点で適応更新処理を一
旦停止し、該メモリから最小の応答誤差の組み合わせを
抽出し、その全タップ分の係数列を現在の適応型ディジ
タルフィルタの適応係数列に移し、適応更新処理を中断
して固定ディジタルフィルタとして能動制御処理を継続
するようにしたことを特徴とする適応型ディジタルフィ
ルタを用いた能動制御装置。
1. An error between the desired response and the response obtained by inputting the output signal to a predetermined external device while outputting the result of the convolution operation of the input signal sequence and the predetermined coefficient sequence as an output signal. In an active control device using an adaptive digital filter having an active control process for adjusting the coefficient sequence so as to minimize, the active control process is repeated at a specific cycle until the error becomes smaller than a predetermined value. During the adaptive process, the coefficient string for all taps in each specific cycle and the response error corresponding to the coefficient string are combined and stored in the memory, and adaptive update is performed when the error becomes smaller than a predetermined value. The processing is temporarily stopped, the minimum response error combination is extracted from the memory, and the coefficient string for all taps is transferred to the adaptive coefficient string of the current adaptive digital filter, An active control device using an adaptive digital filter, characterized in that the updating process is interrupted and the active control process is continued as a fixed digital filter.
【請求項2】固定ディジタルフィルタとして能動制御処
理を継続している間も、該出力信号を所定の外部装置に
入力することにより得られる応答と望みの応答との誤差
を随時監視し、所定の値を上回る状態が継続すれば、適
応更新処理を再開することを特徴とする請求項1に記載
の適応型ディジタルフィルタを用いた能動制御装置。
2. An error between a desired response and a response obtained by inputting the output signal to a predetermined external device is constantly monitored while the active control process as the fixed digital filter is continued, and the predetermined error is monitored as needed. The active control device using the adaptive digital filter according to claim 1, wherein the adaptive update process is restarted when the value exceeding the value continues.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08248964A (en) * 1995-03-13 1996-09-27 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd Active noise reduction device
JP2000112483A (en) * 1998-10-07 2000-04-21 Fujitsu Ltd Active noise control method and receiver
US9865244B2 (en) 2014-03-07 2018-01-09 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Signal processing device, program, and range hood system
CN118502349A (en) * 2024-07-04 2024-08-16 广东鸿业管桩有限公司 PLC control device and PLC control method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08248964A (en) * 1995-03-13 1996-09-27 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd Active noise reduction device
JP2000112483A (en) * 1998-10-07 2000-04-21 Fujitsu Ltd Active noise control method and receiver
US9865244B2 (en) 2014-03-07 2018-01-09 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Signal processing device, program, and range hood system
CN118502349A (en) * 2024-07-04 2024-08-16 广东鸿业管桩有限公司 PLC control device and PLC control method

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