JP3055562B2 - How to change filter coefficient of digital filter - Google Patents

How to change filter coefficient of digital filter

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、デジタル信号処理によるIIRフィルタ(フ
ィードバックループを有するフィルタ)のフィルタ係数
を変更する方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for changing a filter coefficient of an IIR filter (a filter having a feedback loop) by digital signal processing.

積和演算を高速に実行することの可能なデジタル信号
処理プロセッサ(以下DSPと称す)の出現のおかげで、
ソフトウェア処理で実現したデジタルフィルタ等による
デジタル信号処理が現実のものとなり、通信機器、オー
ディオ機器等の分野で広く普及する様になってきた。
Thanks to the emergence of digital signal processors (hereinafter referred to as DSPs) that can execute multiply-accumulate operations at high speed,
Digital signal processing by a digital filter or the like realized by software processing has become a reality, and has become widespread in the fields of communication equipment, audio equipment, and the like.

本発明は、このデジタルフィルタの中でも、特にフィ
ードバックループを有するIIRフィルタについて、その
特性を変更するためにフィルタ係数を変更する方法に関
する。
The present invention relates to a method of changing a filter coefficient in order to change a characteristic of an IIR filter having a feedback loop among the digital filters.

〔従来の技術並びに発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the prior art and the invention]

第4図(a)欄には、IIRフィルタの一例として二次
のフィルタ10が示されている。このフィルタの伝達関数
で与えられる。そして、このフィルタは差分方程式 y[n]=a0x[n]+a1x[n−1]+a2x[n−
2] +b1y[n−1]+b2y[n−2] (2) で表わされる演算を行なうことにより実現される。ただ
しx〔i〕(i=1…n)は各サンプリング周期(演算
周期)毎の入力信号の値であり、y〔i〕(i=1…
n)は出力信号の値である。係数a0,a1,a2,b1,b2はフィ
ルタの特性を定める定数であり、これらを順次変更する
ことによって、フィルタの特性が変更される。
In FIG. 4 (a), a secondary filter 10 is shown as an example of an IIR filter. The transfer function of this filter is Given by Then, the filter difference equation y [n] = a 0 x [n] + a 1 x [n-1] + a 2 x [n-
2] + b 1 y [n -1] + b 2 y [n-2] is realized by performing the operation represented by (2). Here, x [i] (i = 1... N) is the value of the input signal for each sampling period (operation period), and y [i] (i = 1.
n) is the value of the output signal. The coefficients a 0 , a 1 , a 2 , b 1 , and b 2 are constants that determine the characteristics of the filter, and by sequentially changing these, the characteristics of the filter are changed.

ところで、これら定数の変更はDSPの外部の制御装
置、例えばマイクロコンピュータから転送されるのが一
般的である。その場合において、その転送速度は一般に
フィルタ演算の演算周期よりも遅いので、フィルタ係数
の変更期間中において、変更前の係数と変更後の係数が
混在した状態となる。その場合、そのときの各フィルタ
係数と信号入力及び各タップt1,t2,t4,t5上に存在する
値の組み合わせによっては、出力に予期しない異常な値
が出現しそれがフィードバックループを巡回することに
よってポップノイズが発生することがある。その値がデ
ジタルで表現できる正の最大値又は負の最大値である
と、係数としていくら小さい数値を掛けても符号が変わ
るだけであるので、正の最大値から負の最大値へ、及び
その逆へと急激に変化する信号が巡回し、出力されてい
わゆる発振状態となる。この現象は各フィルタ係数の変
更がすべて終了した後においてもその状態が持続する厄
介な現象である。
Incidentally, these constant changes are generally transferred from a control device external to the DSP, for example, a microcomputer. In that case, the transfer speed is generally slower than the operation cycle of the filter operation, so that the coefficient before the change and the coefficient after the change are mixed during the filter coefficient change period. In that case, depending on the combination of each filter coefficient and signal input at that time and the value existing on each tap t 1 , t 2 , t 4 , t 5 , an unexpected abnormal value appears at the output, which is a feedback loop. Hopping may cause pop noise. If the value is the maximum positive value or the maximum negative value that can be expressed digitally, no matter how small the number is multiplied as a coefficient, the sign will only change, so from the positive maximum value to the negative maximum value, and so on A signal that changes abruptly in the opposite direction circulates and is output, resulting in a so-called oscillation state. This phenomenon is a troublesome phenomenon that the state is maintained even after all the filter coefficient changes are completed.

演算周期(サンプリング周期)の1周期内に全フィル
タ係数の変更を行なうことができればポップノイズの発
生及び発振を防止することはできるが、そのためにはDS
Pのソフトウェア又はハードウェアを追加しなければな
らず煩雑な構成となる。
If all filter coefficients can be changed within one operation cycle (sampling cycle), pop noise and oscillation can be prevented.
The software or hardware of P must be added, resulting in a complicated configuration.

第4図(b)欄又は(c)欄に表わすミュート回路20
をフィルタ10の前段((b)欄)、又はフィルタ10の後
段((c)欄)に設け、フィルタ係数を変更している期
間中はこのミュート回路20により信号を0に絞ることに
よって過渡期におけるノイズの発生を抑制する方法が考
えられる。しかし、(c)欄に示す方法では、フィルタ
10へ入力される信号そのもの及びフィルタ10の状態はミ
ュート回路20がない場合と変わりがないので、発振の問
題は解決されていない。(b)欄に示す方法によれば所
定のサンプリング周期の経過後にタップt1,t2すなわち
フィードフォワード部の値を0にすることができるので
出力はかなり小さく抑えられて過渡期のノイズの発生及
び発振を抑制する効果があるものと考えられる。しか
し、タップt4,t5のフィードバック部においては過去の
値が巡回しており、発振の起こる可能性は完全に否定で
きるものではない。
Mute circuit 20 shown in column (b) or (c) of FIG.
Is provided before the filter 10 (column (b)) or after the filter 10 (column (c)), and during the period when the filter coefficient is being changed, the signal is reduced to 0 by the mute circuit 20 so that the transition period is reduced. Can be considered a method of suppressing the generation of noise. However, in the method shown in column (c), the filter
Since the signal input to 10 and the state of the filter 10 are the same as those without the mute circuit 20, the problem of oscillation is not solved. According to the method shown in the column (b), the taps t 1 and t 2, that is, the value of the feedforward section can be set to 0 after the elapse of a predetermined sampling period, so that the output can be suppressed to a very small value, and noise during the transition period is generated. It is considered that this has an effect of suppressing oscillation. However, in the feedback section of the taps t 4 and t 5 , past values circulate, and the possibility of oscillation cannot be completely denied.

したがって本発明の目的は、簡単な方法でフィルタの
発振を完璧に防止した、フィルタ係数の変更方法を提案
することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to propose a method of changing a filter coefficient which completely prevents oscillation of a filter by a simple method.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

第1図は本発明に係るデジタルフィルタのフィルタ係
数変更方法を説明するための図である。本図において、
本発明の方法は、少なくとも一次のフィードバック信号
演算部40と、少なくとも一次のフィードフォワード信号
演算部44と、該フィードバック信号演算部40の出力と該
フィードフォワード信号演算部44の出力と入力信号とを
加算する加算器42とを具備するデジタルフィルタのフィ
ルタ係数変更方法であって、 (i)全フィルタ係数を順次0に設定し、 (ii)該フィードバック信号演算部40におけるフィル
タ係数を順次変更後の係数へ更新し、 (iii)該フィードフォワード信号演算部44における
フィルタ係数を順次変更後の係数へ更新することを特徴
とするものである。
FIG. 1 is a view for explaining a filter coefficient changing method of a digital filter according to the present invention. In this figure,
The method of the present invention comprises the following steps: at least a primary feedback signal operation unit 40, at least a primary feedforward signal operation unit 44, an output of the feedback signal operation unit 40, an output of the feedforward signal operation unit 44, and an input signal. A filter coefficient changing method for a digital filter including an adder 42 for adding, wherein (i) all filter coefficients are sequentially set to 0, and (ii) the filter coefficients in the feedback signal operation unit 40 are sequentially changed. (Iii) updating the filter coefficients in the feedforward signal calculation unit 44 sequentially to the changed coefficients.

〔作 用〕(Operation)

全フィルタ係数を順次0に設定することにより、変更
後で所定の時間経過後においてフィードフォワード信号
演算部44及びフィードバック信号演算部40内の各タップ
における値はすべて0になる。その後、フィードバック
信号部40のフィルタ係数を順次変更後の値に更新して
も、フィードフォワード信号演算部44の各係数が0のま
まであるので、各タップにおける値は0のままとなり、
発振の恐れは全くなくなる。その後、フィードフォワー
ド信号演算部44の各係数を順次変更後の値に更新してフ
ィルタ係数の変更が完了する。
By sequentially setting all the filter coefficients to 0, all the values at the taps in the feedforward signal operation unit 44 and the feedback signal operation unit 40 become 0 after a lapse of a predetermined time after the change. After that, even if the filter coefficient of the feedback signal unit 40 is sequentially updated to the value after the change, each coefficient of the feedforward signal calculation unit 44 remains 0, so the value at each tap remains 0,
There is no danger of oscillation. After that, the coefficients of the feedforward signal calculation unit 44 are sequentially updated to the changed values, and the change of the filter coefficients is completed.

〔実施例〕〔Example〕

第2図は本発明をデジタル信号処理による音質調整機
能を有するFM/AMラジオに適用した例を表わす図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an example in which the present invention is applied to an FM / AM radio having a sound quality adjusting function by digital signal processing.

図において、アンテナで受信された電波をFM/AMチュ
ーナ700において同調、検波、増幅して得られたオーデ
ィオ信号はアナログ−デジタル(A/D)変換器702におい
てデジタル信号に変換され、DSP 610において各種のデ
ジタル信号処理が施され、デジタル−アナログ(D/A)
変換器704においてアナログ信号に戻され、アンプ706で
電力増幅されて、スピーカ708を鳴らす。マイクロコン
ピュータ710はバス接続されたCPU,ROM,RAM入出力インタ
ーフェースによる周知の構成のものであり、キーマトリ
クス712の情報を入力してそれに応じた音質、音量の制
御を行なうための定数をDSP 610に送出する。DSP 610は
ソフトウェア処理で実現された各種のフィルタ、アッテ
ネータを内蔵し、マイクロコンピュータ710から送られ
てきた各種の定数に基いて入出力されたデジタル信号に
対して音質、音量を調節する処理を行なう。
In the figure, an audio signal obtained by tuning, detecting, and amplifying a radio wave received by an antenna in an FM / AM tuner 700 is converted into a digital signal in an analog-to-digital (A / D) converter 702, and Various digital signal processing, digital-analog (D / A)
The signal is converted back to an analog signal in the converter 704, amplified by the amplifier 706, and sounds the speaker 708. The microcomputer 710 has a well-known configuration using a CPU, a ROM, and a RAM input / output interface connected to a bus. To send to. The DSP 610 incorporates various filters and attenuators realized by software processing, and performs processing to adjust the sound quality and volume of input / output digital signals based on various constants sent from the microcomputer 710. .

DSP 610の箱内にはその1つとして二次のデジタルフ
ィルタが図示されている。この構成も周知であり、入力
信号を1サンプリング周期の時間だけ遅延して一次遅延
信号を出力する遅延器606、その出力をさらに遅延して
二次遅延信号を出力する遅延器608、出力信号を遅延し
て一次フィードバック信号として出力する遅延器400、
さらに遅延して二次フィードバック信号として出力する
遅延器402、入力信号に対して所定の係数b0を乗算して
出力する乗算器600、一次遅延信号に対して所定の係数a
1を乗算して出力する乗算器602、二次遅延信号に対して
所定の係数a2を乗算して出力する乗算器604、一次フィ
ードバック信号に対して所定の係数b1を乗算して出力す
る乗算器404、二次フィードバック信号に対して所定の
係数b2を乗算して出力する乗算器406、及び乗算器404,4
06,600,602,604の出力をすべて加算して出力信号とする
加算器420で構成されている。このデジタルフィルタ
は、第4図(a)欄の構成と同一である。
A secondary digital filter is shown in the box of the DSP 610 as one of them. This configuration is also well-known. A delay unit 606 that delays an input signal by one sampling period and outputs a primary delay signal, a delay unit 608 that further delays the output and outputs a secondary delay signal, A delay device 400 that outputs a delayed primary feedback signal;
A delay unit 402 for further delaying and outputting as a secondary feedback signal, a multiplier 600 for multiplying the input signal by a predetermined coefficient b 0 and outputting the same, and a predetermined coefficient a for the primary delay signal
Multiplier 602 and outputting the multiplying 1, and outputs the multiplied by a predetermined coefficient b 1 against multiplier 604, primary feedback signal output by multiplying a predetermined coefficient a 2 to the secondary delayed signal multiplier 404, the multiplier 406 and outputs the multiplied by a predetermined coefficient b 2 to the secondary feedback signal, and a multiplier 404,4
It comprises an adder 420 which adds all the outputs of 06, 600, 602 and 604 to produce an output signal. This digital filter has the same configuration as that shown in FIG. 4 (a).

次に第2図に示された構成のデジタルフィルタの係数
a0,a1,a2,b1,b2を変更する場合のマイクロコンピュータ
710の処理の流れを第3図のフローチャートに基いて説
明する。まず、最初に全フィルタ係数を0に設定すべく
各パラメータを表わすコードと値0を対にしてDSP 610
へ送出する。(ステップa)。次に、係数b1,b2を新規
な値に更新すべく値を送出する(ステップb)。係数1
個を送るに要する時間はサンプリング周期の数倍以上で
あり、また係数a0,a1,a2はすべて0のままであるので、
ステップbの処理が終わるまでにはタップt0,t1,t2,t4,
t5における値はすべて0になっている。その後a0,a1,a2
を新規な値に更新すべく値を送出して係数変更の処理が
完了する(ステップc)。
Next, the coefficients of the digital filter having the configuration shown in FIG.
A microcomputer for changing a 0 , a 1 , a 2 , b 1 , b 2
The flow of the process of 710 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in order to set all the filter coefficients to 0, a code representing each parameter and a value 0 are paired to the DSP 610.
Send to (Step a). Next, values are sent to update the coefficients b 1 and b 2 to new values (step b). Coefficient 1
The time required to send the pieces is more than several times the sampling period, and the coefficients a 0 , a 1 , a 2 all remain 0,
By the time the processing of step b is completed, taps t 0 , t 1 , t 2 , t 4 ,
value in t 5 are all set to 0. Then a 0 , a 1 , a 2
Is sent to update the value to a new value, and the coefficient change process is completed (step c).

以上により、フィードバックループ内の係数b1,b2
更新した後には各タップの値がすべて0となっているの
で発振が完全に防止される。
As described above, after the coefficients b 1 and b 2 in the feedback loop are updated, the values of the taps are all 0, so that the oscillation is completely prevented.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べてきたように本発明によれば、DSP側の処理
に変更を加えることなく、係数送出側の処理の追加のみ
という簡単な構成でフィルタの発振を完璧に防止するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to completely prevent the oscillation of the filter with a simple configuration in which only the processing on the coefficient sending side is added without changing the processing on the DSP side.

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

第1図は本発明の方法を説明するための図、 第2図は本発明が適用された一実施例を表わす図、 第3図は本発明に係るフィルタ係数変更処理のフローチ
ャート、 第4図は従来の方法を説明するための図。 図において、 404,406,600,602,604……乗算器、 400,402,606,608……遅延器、 42,420……加算器。
FIG. 1 is a diagram for explaining a method of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an embodiment to which the present invention is applied, FIG. 3 is a flowchart of a filter coefficient changing process according to the present invention, FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional method. In the figure, 404,406,600,602,604... Multipliers, 400,402,606,608... Delayers, 42,420.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上村 正継 兵庫県神戸市兵庫区御所通1丁目2番28 号 富士通テン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−7716(JP,A) 特開 昭60−198911(JP,A) 特開 昭57−44322(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 17/00 - 17/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masatsugu Uemura Fujitsu Ten Co., Ltd. 1-2-28, Goshodori, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture (56) References JP-A-61-7716 (JP, A) JP-A-60-198911 (JP, A) JP-A-57-44322 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H03H 17/00-17/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】デジタルフィルタの出力信号に対して演算
を施して出力する少なくとも一次のフィードバック信号
演算部(40)と、デジタルフィルタの入力信号に対して
演算を施して出力する少なくとも一次のフィードフォワ
ード信号演算部(44)と、該フィードバック信号演算部
(40)の出力と該フィードフォワード信号演算部(44)
の出力とを加算してデジタルフィルタの出力信号とする
加算器(42)とを具備するデジタルフィルタのフィルタ
係数変更方法であって、 該デジタルフィルタの全フィルタ係数を順次0に設定
し、 その後、該フィードバック信号演算部(40)におけるフ
ィルタ係数を順次変更後の係数へ更新し、 その後、該フィードフォワード信号演算部(44)におけ
るフィルタ係数を順次変更後の係数へ変更することを特
徴とするデジタルフィルタのフィルタ係数変更方法。
An at least primary feedback signal operation unit (40) for performing an operation on an output signal of a digital filter and outputting the result, and an at least primary feedforward unit for performing an operation on an input signal of the digital filter and outputting the result. A signal operation unit (44), an output of the feedback signal operation unit (40), and the feedforward signal operation unit (44)
And an adder (42) for adding the output of the digital filter to the output signal of the digital filter, wherein all the filter coefficients of the digital filter are sequentially set to 0, Digitally updating the filter coefficients in the feedback signal operation section (40) sequentially to the changed coefficients, and thereafter changing the filter coefficients in the feedforward signal operation section (44) to the sequentially changed coefficients. How to change the filter coefficient of the filter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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