JP5321914B2 - システム同定装置及びシステム同定方法 - Google Patents
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Description
第2の出力誤差平均算出部は、第2の減算器の出力信号の周波数帯域のうち、第2の入力端子に加わる観測雑音の周波数帯域と重複する帯域の少なくとも一部の帯域の成分を低減した残りの成分から第2の出力誤差平均を算出する。
そして、第1の減算器の出力信号による適応フィルタのフィルタ係数の更新、または、従属フィルタ係数更新部による従属フィルタのフィルタ係数の更新の少なくとも一方は、比較器の比較結果に基づいて制御される。
図1は本発明の第1の実施の形態のブロックである。図19に示す一般化された関連技術との差異は、出力誤差平均算出部80の前段に低域遮断フィルタ70が挿入され、出力誤差平均算出部81の前段に低域遮断フィルタ71が挿入されていることである。低域遮断フィルタ70を挿入する場所は、減算器50の出力を適応フィルタ20と出力誤差平均算出部80とに分岐する分岐点と出力誤差平均算出部80との間であれば、任意で良い。また、低域遮断フィルタ71を挿入する場所は、減算器60の出力を出力端子14と出力誤差平均算出部81とに分岐する分岐点と出力誤差平均算出部81との間であれば、任意で良い。ここで、携帯電話機などによるハンズフリー通話の場合、所望信号の周波数帯域は300Hz〜3.4kHz程度であり、低域遮断フィルタ70、71は300Hz〜500乃至1000Hzを遮断帯域とする。また、2つの低域遮断フィルタ70、71はその特性がほぼ等しいことが望まれる。なお、図1では減算器60の出力を出力端子14に接続しているが、減算器50の出力を出力端子14に接続するようにしても良い。
適応フィルタ20の適応アルゴリズムとしては、LMSアルゴリズム以外に、学習同定法、射影アルゴリズム、RLSアルゴリズムを用いた場合についても、本発明を適用することができる。この場合、適応フィルタ20における適応アルゴリズムとしてRLSアルゴリズムを用いた場合は、制御の対象として、ステップサイズまたは/および忘却定数と呼ばれるパラメータを用いればよい。適応アルゴリズムとして射影アルゴリズムを用いた場合は、LMSアルゴリズムの場合と同様にステップサイズを制御すればよい。いずれのアルゴリズムを用いた場合でも、本発明の適用により収束状況の判定を誤る確率が低下することによって、望ましい制御が可能となる。このほか適応アルゴリズムとして、ここにあげたアルゴリズム以外のものを用いることができることは自明である。
上述の実施の形態では、適応フィルタ20および従属フィルタ40の2つのフィルタを使用する構成について説明したが、3つ以上のフィルタを使用してシステム同定を行う場合についても本発明は適用できる。図11に3つの適応フィルタを使用してシステム同定を行う実施の形態のブロック図を示す。
Claims (12)
- 第1の入力端子と第2の入力端子との間に介在する未知システムを同定するシステム同定装置であって、
前記第1の入力端子から供給される信号を入力とする適応フィルタおよびシステム同定されたフィルタ係数を有する従属フィルタと、
前記適応フィルタのフィルタ係数に基づいて、前記従属フィルタのフィルタ係数を更新する従属フィルタ係数更新部と、
前記第2の入力端子から供給される信号から、前記適応フィルタの出力信号を減算する第1の減算器と、
前記第1の減算器の出力信号から、第1の出力誤差平均を算出する第1の出力誤差平均算出部と、
前記第2の入力端子から供給される信号から、前記従属フィルタの出力信号を減算する第2の減算器と、
前記第2の減算器の出力信号から、第2の出力誤差平均を算出する第2の出力誤差平均算出部と、
前記第1の出力誤差平均と前記第2の出力誤差平均とを比較する比較器と
を備え、
前記第1の出力誤差平均算出部は、
前記第1の減算器の出力信号の周波数帯域のうち、前記第2の入力端子に加わる観測雑音の周波数帯域と重複する帯域の少なくとも一部の帯域の成分を低減し、当該低減された残りの成分から前記第1の出力誤差平均を算出し、
前記第2の出力誤差平均算出部は、
前記第2の減算器の出力信号の周波数帯域のうち、前記第2の入力端子に加わる観測雑音の周波数帯域と重複する帯域の少なくとも一部の帯域の成分を低減し、当該低減された残りの成分から前記第2の出力誤差平均を算出し、
前記第1の減算器の出力信号による前記適応フィルタのフィルタ係数の更新、または、前記従属フィルタ係数更新部による前記従属フィルタのフィルタ係数の更新の少なくとも一方は、前記比較器の比較結果に基づいて制御されることを特徴とする
システム同定装置。 - 請求項1に記載のシステム同定装置において、
前記第1の出力誤差平均算出部および前記第2の出力誤差平均算出部は、
前記第1の減算器および前記第2の減算器の出力信号の周波数帯域のうちの低周波帯域の成分を低減することを特徴とする
システム同定装置。 - 請求項1または2に記載のシステム同定装置において、
前記従属フィルタ係数更新部による前記従属フィルタのフィルタ係数の更新は、前記適応フィルタのフィルタ係数を、前記従属フィルタにコピーすることによって行われ、
その更新を制御する場合の前記コピーの可否は、前記比較器の比較結果に基づいて、制御されることを特徴とする
システム同定装置。 - 請求項1または2に記載のシステム同定装置において、
前記従属フィルタ係数更新部による前記従属フィルタのフィルタ係数の更新は、前記適応フィルタのフィルタ係数を平滑化して前記従属フィルタに設定することによって行われ、
その更新を制御する場合の平滑化係数は、前記比較器の比較結果に基づいて制御されることを特徴とする
システム同定装置。 - 請求項1から4の何れか1項に記載のシステム同定装置において、
前記第1の減算器の出力信号による前記適応フィルタのフィルタ係数の更新を制御する場合、前記適応フィルタのステップサイズを制御することを特徴とする
システム同定装置。 - 第1の入力端子と第2の入力端子との間に介在する未知システムを同定するシステム同定装置であって、
前記第1の入力端子から供給される信号を入力とする第1の適応フィルタと、
前記第1の入力端子から供給される信号を入力としてシステム同定を行う第2の適応フィルタと、
前記第1の入力端子から供給される信号を入力とする第3の適応フィルタと、
前記第2の入力端子から供給される信号から、前記第1の適応フィルタの出力信号を減算する第1の減算器と、
前記第1の減算器の出力信号から、第1の出力誤差平均を算出する第1の出力誤差平均算出部と、
前記第2の入力端子から供給される信号から、前記第2の適応フィルタの出力信号を減算する第2の減算器と、
前記第2の減算器の出力信号から、第2の出力誤差平均を算出する第2の出力誤差平均算出部と、
前記第2の入力端子から供給される信号から、前記第3の適応フィルタの出力信号を減算する第3の減算器と、
前記第3の減算器の出力信号から、第3の出力誤差平均を算出する第3の出力誤差平均算出部と、
前記第1の出力誤差平均と前記第2の出力誤差平均と前記第3の出力誤差平均とを比較する判定制御部と
を備え、
前記第1の出力誤差平均算出部は、
前記第1の減算器の出力信号の周波数帯域のうち、前記第2の入力端子に加わる観測雑音の周波数帯域と重複する帯域の少なくとも一部の帯域の成分を低減し、当該低減された残りの成分から前記第1の出力誤差平均を算出し、
前記第2の出力誤差平均算出部は、
前記第2の減算器の出力信号の周波数帯域のうち、前記第2の入力端子に加わる観測雑音の周波数帯域と重複する帯域の少なくとも一部の帯域の成分を低減し、当該低減された残りの成分から前記第2の出力誤差平均を算出し、
前記第3の出力誤差平均算出部は、
前記第3の減算器の出力信号の周波数帯域のうち、前記第2の入力端子に加わる観測雑音の周波数帯域と重複する帯域の少なくとも一部の帯域の成分を低減し、当該低減された残りの成分から前記第3の出力誤差平均を算出し、
前記第1の減算器の出力信号による前記適応フィルタのフィルタ係数の更新、前記第2の減算器の出力信号による前記適応フィルタのフィルタ係数の更新、または前記第3の減算器の出力信号による前記適応フィルタのフィルタ係数の更新、の少なくともいずれかは、前記判定制御部の判定結果に基づいて制御され、
フィルタ係数の更新において、前記第1のフィルタ係数のステップサイズが最小で、前記第2の適応フィルタのステップサイズが中間で、前記第3の適応フィルタのステップサイズが最大であり、
前記判定制御部の判定結果に基づいて、前記第2の適応フィルタの前記第2の出力誤差平均が最小となるように前記ステップサイズの変更が行われることを特徴とする
システム同定装置。 - 第1の入力端子と第2の入力端子との間に介在する未知システムを同定するシステム同定方法であって、
前記第1の入力端子から供給される信号を適応フィルタおよびシステム同定されたフィルタ係数を有する従属フィルタに入力とするステップと、
前記適応フィルタのフィルタ係数に基づいて、前記従属フィルタのフィルタ係数を更新するステップと、
前記第2の入力端子から供給される信号から、前記適応フィルタの出力信号を減算して第1出力信号を生成するステップと、
前記第1出力信号から、第1の出力誤差平均を算出するステップと、
前記第2の入力端子から供給される信号から、前記従属フィルタの出力信号を減算して第2出力信号を生成するステップと、
前記第2出力信号から、第2の出力誤差平均を算出するステップと、
前記第1の出力誤差平均と前記第2の出力誤差平均とを比較するステップと
を備え、
前記第1の出力誤差平均を算出するステップは、
前記第1出力信号の周波数帯域のうち、前記第2の入力端子に加わる観測雑音の周波数帯域と重複する帯域の少なくとも一部の帯域の成分を低減し、当該低減された残りの成分から前記第1の出力誤差平均を算出するステップを含み、
前記第2の出力誤差平均を算出するステップは、
前記第2出力信号の周波数帯域のうち、前記第2の入力端子に加わる観測雑音の周波数帯域と重複する帯域の少なくとも一部の帯域の成分を低減し、当該低減された残りの成分から前記第2の出力誤差平均を算出するステップを含み、
前記第1出力信号による前記適応フィルタのフィルタ係数の更新、または、前記従属フィルタのフィルタ係数の更新の少なくとも一方を、前記比較器の比較結果に基づいて制御するステップを含むことを特徴とする
システム同定方法。 - 請求項7に記載のシステム同定方法において、
前記第1の出力誤差平均を算出するステップ、および、前記第2の出力誤差平均を算出するステップは、
前記第1出力信号、および、前記第2出力信号の周波数帯域のうちの、低周波帯域の成分を低減することを特徴とする
システム同定方法。 - 請求項7または8に記載のシステム同定方法において、
前記従属フィルタのフィルタ係数の更新を、前記適応フィルタのフィルタ係数を前記従属フィルタにコピーすることによって行うステップをさらに備え、
前記適応フィルタのフィルタ係数を前記従属フィルタにコピーする場合の、前記コピーの可否を、前記比較器の比較結果に基づいて制御するステップを含むことを特徴とする
システム同定方法。 - 請求項7または8に記載のシステム同定方法において、
前記従属フィルタのフィルタ係数の更新を、前記適応フィルタのフィルタ係数を平滑化して前記従属フィルタに設定することによって行う平滑化ステップをさらに含み、
前記平滑化ステップは、
前記適応フィルタのフィルタ係数を平滑化する場合の平滑化係数を、前記比較器の比較結果に基づいて制御するステップを含むことを特徴とする
システム同定方法。 - 請求項7から10の何れか1項に記載のシステム同定方法において、
前記第1出力信号による前記適応フィルタのフィルタ係数の更新を制御するステップは、前記適応フィルタのステップサイズを制御するステップを含むことを特徴とする
システム同定方法。 - 第1の入力端子と第2の入力端子との間に介在する未知システムを同定するシステム同定方法であって、
前記第1の入力端子から供給される信号を、第1の適応フィルタの入力とするステップと、
前記第1の入力端子から供給される信号を、システム同定を行う第2の適応フィルタの入力とするステップと、
前記第1の入力端子から供給される信号を、第3の適応フィルタの入力とするステップと、
第1の減算器で、前記第2の入力端子から供給される信号から、前記第1の適応フィルタの出力信号を減算するステップと、
第1の出力誤差平均算出部で、前記第1の減算器の出力信号から、第1の出力誤差平均を算出するステップと、
第2の減算器で、前記第2の入力端子から供給される信号から、前記第2の適応フィルタの出力信号を減算するステップと、
第2の出力誤差平均算出部で、前記第2の減算器の出力信号から、第2の出力誤差平均を算出するステップと、
第3の減算器で、前記第2の入力端子から供給される信号から、前記第3の適応フィルタの出力信号を減算するステップと、
第3の出力誤差平均算出部で、前記第3の減算器の出力信号から、第3の出力誤差平均を算出するステップと、
判定制御部で、前記第1の出力誤差平均と前記第2の出力誤差平均と前記第3の出力誤差平均とを比較するステップと
を具備し、
前記第1の出力誤差平均を算出するステップは、
前記第1の減算器の出力信号の周波数帯域のうち、前記第2の入力端子に加わる観測雑音の周波数帯域と重複する帯域の少なくとも一部の帯域の成分を低減し、当該低減された残りの成分から前記第1の出力誤差平均を算出するステップを含み、
前記第2の出力誤差平均を算出するステップは、
前記第2の減算器の出力信号の周波数帯域のうち、前記第2の入力端子に加わる観測雑音の周波数帯域と重複する帯域の少なくとも一部の帯域の成分を低減するステップと、
当該低減された残りの成分から前記第2の出力誤差平均を算出するステップと
を含み、
前記第3の出力誤差平均を算出するステップは、
前記第3の減算器の出力信号の周波数帯域のうち、前記第2の入力端子に加わる観測雑音の周波数帯域と重複する帯域の少なくとも一部の帯域の成分を低減するステップと、
当該低減された残りの成分から前記第3の出力誤差平均を算出するステップと
を含み、
前記第1の減算器の出力信号による前記適応フィルタのフィルタ係数の更新、前記第2の減算器の出力信号による前記適応フィルタのフィルタ係数の更新、または前記第3の減算器の出力信号による前記適応フィルタのフィルタ係数の更新、の少なくともいずれかを、前記判定制御部の判定結果に基づいて制御するステップを備え、
フィルタ係数の更新において、前記第1のフィルタ係数のステップサイズが最小で、前記第2の適応フィルタのステップサイズが中間で、前記第3の適応フィルタのステップサイズが最大であり、
前記判定制御部の判定結果に基づいて制御するステップにおいて、前記第2の適応フィルタの前記第2の出力誤差平均が最小となるように前記ステップサイズの変更が行われる
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