JPH07334169A - システム同定装置 - Google Patents

システム同定装置

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JPH07334169A
JPH07334169A JP6125335A JP12533594A JPH07334169A JP H07334169 A JPH07334169 A JP H07334169A JP 6125335 A JP6125335 A JP 6125335A JP 12533594 A JP12533594 A JP 12533594A JP H07334169 A JPH07334169 A JP H07334169A
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JP
Japan
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step size
size parameter
output
system identification
signal
Prior art date
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JP6125335A
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English (en)
Inventor
良明 ▲高▼木
Yoshiaki Takagi
Masaru Mizuno
勝 水野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 システム同定装置において、誤差信号が微変
動する場合でも収束速度が劣化しないようにする。 【構成】 センサ3で収音された信号は、減算器5によ
って適応FIRフィルタ4の出力信号が差し引かれ、微
変動除去器6によって微変動が除去された後、ステップ
サイズパラメータ制御装置8に入力される。ステップサ
イズパラメータ制御装置8は微変動除去器6の出力信号
レベルが増加したとき、係数更新器7のステップサイズ
パラメータを減少させ、微変動除去器6の出力信号レベ
ルが減少したとき、係数更新器7のステップサイズパラ
メータを増加させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、騒音を抑圧するための
能動騒音低減装置におけるシステム同定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来のシステム同定装置の構成を
示すブロック図である。図3において、1はシステム同
定用信号発生器、2はスピーカ、3はセンサ、4は測定
対象である空間と等しい伝達関数を作るための適応FI
Rフィルタ、5はセンサ3の出力から適応FIRフィル
タ4の出力信号を除去して誤差信号を出力する減算器、
7は適応FIRフィルタ4の最適な係数を求め更新する
係数更新器である。8は誤差信号によって係数更新器7
のステップサイズパラメータを制御するステップサイズ
パラメータ制御装置である。
【0003】次に上記従来例の動作について説明する。
図3において、システム同定用信号発生器1の出力信号
は、スピーカ2によって測定対象である空間に出力さ
れ、センサ3によって収音され減算器5の一方の入力と
なる。システム同定用信号発生器1の出力信号は、適応
FIRフィルタ4によって濾波された後、減算器5のも
う一方の入力となる。減算器5からはセンサ3と適応F
IRフィルタ4からの各出力信号の誤差信号が出力さ
れ、係数更新器7の一方の入力となる。システム同定用
信号発生器1の出力信号は、係数更新器7のもう一方の
入力となる。
【0004】係数更新器7は、誤差信号が最小となるよ
うに、適応FIRフィルタ4の係数を毎サンプル算出し
て更新する。その更新方法として、例えばFilterd−x
LMSアルゴリズムなどがある。また、誤差信号はステッ
プサイズパラメータ制御装置8の入力となり、ステップ
サイズパラメータ制御装置8は誤差信号のレベルが増加
したとき、係数更新器7のステップサイズパラメータを
減少させ、誤差信号のレベルが減少したとき、係数更新
器7のステップサイズパラメータを増加させる。
【0005】このように、従来のシステム同定装置で
も、適応FIRフィルタ係数を発散させることなく、適
応FIRフィルタ係数の収束速度を高めることができ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシステム同定装置では、誤差信号が微変動する場合
に、ステップサイズパラメータが細かく増減するため、
収束速度が劣化し、十分な収束性能が得られないという
問題があった。
【0007】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、誤差信号が微変動する場合でも、収束速
度が劣化しないシステム同定装置の提供を目的とするも
のである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、システム同定用信号発生器と、前記シス
テム同定用信号発生器からのシステム同定用信号を出力
するスピーカと、測定対象である空間を経てスピーカ出
力を受けるセンサと、測定対象である空間と等しい伝達
関数を作るための適応FIRフィルタと、前記センサの
出力信号から前記適応FIRフィルタの出力信号を除去
して誤差信号を出力する減算器と、前記減算器からの誤
差信号の微変動を除去する微変動除去器または平均誤差
量算出器と、前記適応FIRフィルタの最適な係数を求
め更新する係数更新器と、前記微変動除去器または平均
誤差量算出器の出力によって係数更新器のステップサイ
ズパラメータを制御するステップサイズパラメータ制御
装置とを備えたものである。
【0009】
【作用】したがって、本発明によれば、微変動除去器ま
たは平均誤差量算出器によって誤差振動の微変動を除去
した結果によって、係数更新器のステップサイズパラメ
ータを制御することにより、誤差信号が微変動する場合
でも、収束速度が劣化しないという効果を有する。
【0010】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例におけるシステ
ム同定装置の構成を示すブロック図である。図1におい
て、6は減算器5からの誤差信号の微変動を除去する微
変動除去器であり、その出力がステップサイズパラメー
タ制御装置8に入力される構成となっている。その他、
前記図3と同じ機能のブロックには同じ符号を付し、そ
の説明を省略する。
【0011】次に上記第1の実施例の動作について説明
する。上記実施例において、システム同定用信号発生器
1の出力信号は、スピーカ2によって測定対象である空
間に出力され、センサ3によって収音され減算器5の一
方の入力となる。システム同定用信号発生器1の出力信
号は、適応FIRフィルタ4によって濾波された後、減
算器5のもう一方の入力となる。減算器5からはセンサ
3と適応FIRフィルタ4からの各出力信号の誤差信号
が出力され、係数更新器7の一方の入力となる。また、
システム同定用信号発生器1の出力信号は、係数更新器
7のもう一方の入力となる。
【0012】係数更新器7は、誤差信号が最小となるよ
うに、適応FIRフィルタ4の係数を毎サンプル算出し
て更新する。その更新方法として、例えばFilterd-x
LMSアルゴリズムなどがある。そして微変動除去器6で
は減算器5からの誤差信号の微変動を除去し、ステップ
サイズパラメータ制御装置8に出力する。
【0013】ステップサイズパラメータ制御装置8は、
誤差信号のレベルが増加したとき、係数更新器7のステ
ップサイズパラメータを減少させ、誤差信号のレベルが
減少したとき、係数更新器7のステップサイズパラメー
タを増加させる。
【0014】このように、上記第1の実施例によれば、
誤差振動の微変動を微変動除去器6によって除去した結
果によって、係数更新器7のステップサイズパラメータ
を制御することにより、誤差信号が微変動する場合で
も、収束速度が劣化しないという効果を有する。
【0015】図2は本発明の第2の実施例におけるシス
テム同定装置の構成を示すブロック図である。図2にお
いて、9は減算器5からの誤差信号の移動平均を求める
平均誤差量算出器であり、その出力がステップサイズパ
ラメータ制御装置8に入力される構成となっている。そ
の他、図1と同じ機能ブロックには同じ符号を付し、そ
の説明を省略する。
【0016】次に上記第2の実施例の動作について説明
する。上記実施例において、システム同定用信号発生器
1の出力信号は、スピーカ2によって測定対象である空
間に出力され、センサ3によって収音され減算器5の一
方の入力となる。システム同定用信号発生器1の出力信
号は、適応FIRフィルタ4によって濾波された後、減
算器5のもう一方の入力となる。減算器5から出力され
る誤差信号は、係数更新器7の一方の入力となる。ま
た、システム同定用信号発生器1の出力信号は、係数更
新器7のもう一方の入力となる。
【0017】係数更新器7は、誤差信号が最小となるよ
うに、適応FIRフィルタ4の係数を毎サンプル算出し
て更新する。平均誤差量算出器9では、誤差信号に対
し、例えば過去100サンプルの平均値をとるような処理
によって誤差信号の微変動を除去し、ステップサイズパ
ラメータ制御装置8に出力する。1サンプル前でのステ
ップサイズパラメータ制御装置8の入力信号をEn-1、
現サンプルでの入力信号をEnとしたとき、ステップサ
イズパラメータ制御装置8では、
【0018】
【数1】En-1 < En ならば、ステップサイズパラメータの値を小さくし、
【0019】
【数2】En-1 > En ならば、ステップサイズパラメータの値を大きくする。
例えばステップサイズパラメータの値を小さくする場合
には、前サンプルにおける値の1/2とし、ステップサ
イズパラメータの値を大きくする場合には、前サンプル
における値の2倍とする。
【0020】このように、上記第2の実施例によって
も、第1の実施例の場合と同様の効果を有する。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のシステム
同定装置は、誤差振動の微変動を微変動除去器または平
均誤差量算出器によって除去した結果によって、係数更
新器のステップサイズパラメータを制御することによ
り、誤差信号が微変動する場合でも収束速度が劣化せ
ず、十分な収束性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるシステム同定装
置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施例におけるシステム同定装
置の構成を示すブロック図である。
【図3】従来のシステム同定装置の構成を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1…システム同定用信号発生器、 2…スピーカ、 3
…センサ、 4…適応FIRフィルタ、 5…減算器、
6…微変動除去器、 7…係数更新器、 8…ステッ
プサイズパラメータ制御装置、 9…平均誤差量算出
器。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 システム同定用信号発生器と、前記シス
    テム同定用信号発生器からのシステム同定用信号を出力
    するスピーカと、測定対象である空間を経てスピーカ出
    力を受けるセンサと、測定対象である空間と等しい伝達
    関数を作るための適応FIRフィルタと、前記センサの
    出力信号から前記適応FIRフィルタの出力信号を除去
    して誤差信号を出力する減算器と、前記減算器からの誤
    差信号の微変動を除去する微変動除去器と、前記適応F
    IRフィルタの最適な係数を求め更新する係数更新器
    と、前記微変動除去器の出力によって前記係数更新器の
    ステップサイズパラメータを制御するステップサイズパ
    ラメータ制御装置とを備え、前記誤差信号の微変動を除
    去した結果を用いて、前記係数更新器のステップサイズ
    パラメータを制御することにより誤差信号が微変動する
    場合でも、前記適応FIRフィルタ係数の収束速度が劣
    化しないようにしたことを特徴とするシステム同定装
    置。
  2. 【請求項2】 前記微変動除去器に代えて、誤差信号の
    移動平均を求める平均誤差量算出器を用い、前記ステッ
    プサイズパラメータ制御装置において、1サンプル前の
    平均誤差量算出器の出力と、現サンプルの平均誤差量算
    出器の出力より、平均誤差量算出器の出力の導関数を近
    似的に算出し、係数更新器のステップサイズパラメータ
    を制御するようにしたことを特徴とする請求項1記載の
    システム同定装置。
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