JPH0628011A - Active control device using adaptive iir digital filter - Google Patents

Active control device using adaptive iir digital filter

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JPH0628011A
JPH0628011A JP4178751A JP17875192A JPH0628011A JP H0628011 A JPH0628011 A JP H0628011A JP 4178751 A JP4178751 A JP 4178751A JP 17875192 A JP17875192 A JP 17875192A JP H0628011 A JPH0628011 A JP H0628011A
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政樹 江口
Atsushi Saito
淳 齋藤
Hiroyuki Iida
弘之 飯田
Kozo Hiyoshi
孝蔵 日吉
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Abstract

PURPOSE:To improve the stability of a filter in the case of updating the filter coefficient of an adaptive IIR (infinite impulse response) digital filter. CONSTITUTION:This active control device has a coefficient control part 21 for updating the filter coefficient of the adaptive IIR digital filter 16 so as to minimize an output error signal level and a coefficient control part 19 for updating the filter coefficient of a circulation part 17 and uses the filter 16 constituted so as to execute the updating of respective filter coefficients by the control parts 19, 21 in parallel or with time division.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は適応型IIRディジタル
フィルタを用いた能動制御装置、より詳細には能動騒音
制御装置、能動振動制御装置、エコーキャンセラ、適応
等価器等における信号制御回路、その他能動制御一般に
おける信号制御回路に用いられる適応型IIRディジタ
ルフィルタを用いた能動制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active control device using an adaptive IIR digital filter, more specifically, an active noise control device, an active vibration control device, an echo canceller, a signal control circuit in an adaptive equalizer, and other active devices. The present invention relates to an active control device using an adaptive IIR digital filter used in a signal control circuit in general control.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、適応型IIRディジタルフィル
タの伝達関数H(z) は下記の数1によって表わされる。
2. Description of the Related Art Generally, the transfer function H (z) of an adaptive IIR digital filter is expressed by the following equation 1.

【0003】[0003]

【数01】 [Equation 01]

【0004】この適応型IIRディジタルフィルタの直
接型構成には図9に示すようなものがある。適応型II
Rディジタルフィルタの直接型構成は単位遅延素子2
8、乗算器29、 および加算器30から構成されてお
り、入力信号uは単位遅延素子28、乗算器29を介し
て加算器30で加算されて出力信号yとして出力されて
いる。a(i) およびb(j)はフィルタ係数を示してい
る。ここで、フィルタ係数a(i) により構成され、伝達
関数HN(z)
A direct type configuration of this adaptive type IIR digital filter is shown in FIG. Adaptive type II
The direct type configuration of the R digital filter has a unit delay element 2
8, the multiplier 29, and the adder 30. The input signal u is added by the adder 30 via the unit delay element 28 and the multiplier 29 and output as the output signal y. a (i) and b (j) indicate filter coefficients. Here, the transfer function H N (z) is formed by the filter coefficient a (i).

【0005】[0005]

【数02】 [Equation 02]

【0006】を実現するFIRディジタルフィルタ部分
を適応型IIRディジタルフィルタ16の非巡回部18
と呼び、またフィルタ係数b(j) により構成され、伝達
関数HR(z)
The FIR digital filter portion for realizing the above is replaced with the non-recursive portion 18 of the adaptive IIR digital filter 16.
, And is composed of the filter coefficient b (j), and the transfer function H R (z)

【0007】[0007]

【数03】 [Equation 03]

【0008】を実現する部分を巡回部17と呼ぶことに
する。
A portion that realizes the above is called a patrol unit 17.

【0009】適応型IIRディジタルフィルタ16の入
力信号をu(n)、出力信号をy(n) とすると、入出力関係
は数4で示される。
When the input signal of the adaptive IIR digital filter 16 is u (n) and the output signal is y (n), the input / output relationship is expressed by the equation (4).

【0010】[0010]

【数04】 [Formula 04]

【0011】ここで、Nは非巡回部18のタップ数、M
は巡回部17のタップ数を示している。フィルタ係数の
更新アルゴリズムには種々のものがあるが、その1つ
に、下記の数5及び数6に従ってフィルタ係数を更新す
る方法がある。
Here, N is the number of taps of the non-recursive section 18, and M
Indicates the number of taps of the patrol unit 17. There are various filter coefficient updating algorithms, and one of them is a method of updating the filter coefficient according to the following equations (5) and (6).

【0012】[0012]

【数05】 a(i,n+1) =a(i,n) +αu(n-i) e(n)A (i, n + 1) = a (i, n) + αu (n-i) e (n)

【0013】[0013]

【数06】 b(j,n+1) =b(j,n) +βy(n-j) e(n) ここでe(n) は希望応答d(n) とフィルタ出力y(n) と
の出力誤差d(n) −y(n) を示しており、またα、βは
ステップサイズパラメータを示しており、正の小さな値
をとる。さらに、フィルタ係数の更新の安定性および収
束性を向上させるため数5及び数6式中のe(n) の代わ
りに下記の数7で示したf(n) をもちいる方法がある。
B (j, n + 1) = b (j, n) + βy (nj) e (n) where e (n) is the output of the desired response d (n) and the filter output y (n). The error d (n) -y (n) is shown, and α and β are step size parameters, which are small positive values. Further, there is a method of using f (n) shown in the following Expression 7 instead of e (n) in Expressions 5 and 6 in order to improve the stability and convergence of update of the filter coefficient.

【0014】[0014]

【数07】 [Equation 07]

【0015】ここでc(l) は移動平均の重みを示してお
り、予め定めた定数である。またLは移動平均をとるデ
ータ数を示している。
Here, c (l) represents the weight of the moving average and is a predetermined constant. Further, L indicates the number of pieces of data for which a moving average is taken.

【0016】図10に示した適応型IIRディジタルフ
ィルタ36はフィルタ係数の更新制御部を図9で示した
ものに加えたものである。非巡回部18において、入力
信号u(n)及び出力誤差信号e(n)が係数制御部2
0に入力されて係数制御部20から各乗算器29に制御
信号が入力されるように接続されている。一方、巡回部
17側においても、出力信号y(n)及び出力誤差信号
e(n)が係数制御部21に入力されて係数制御部21
から各乗算器29に制御信号が入力されるように接続さ
れている。数7を用いた場合及び、数5のu(n−
i)、数6のy(n−j)の代わりに下記の数8及び数
9を用いた場合も、基本的には図10に示したような構
成となり、係数制御部20、 21内で処理できる。
The adaptive IIR digital filter 36 shown in FIG. 10 has a filter coefficient update control unit added to that shown in FIG. In the non-recursive unit 18, the input signal u (n) and the output error signal e (n) are transferred to the coefficient control unit 2
The coefficient control unit 20 is connected so that a control signal is input to each multiplier 29. On the other hand, also on the circulation unit 17 side, the output signal y (n) and the output error signal e (n) are input to the coefficient control unit 21 and the coefficient control unit 21.
Is connected so that a control signal is input to each multiplier 29. When using Equation 7, and u (n- of Equation 5)
i), when the following equations 8 and 9 are used instead of y (n−j) in equation 6, the configuration is basically as shown in FIG. It can be processed.

【0017】[0017]

【数08】 [Equation 08]

【0018】[0018]

【数09】 [Equation 09]

【0019】騒音と180 °位相のずれた、同振幅の音波
を消音用発音手段から放射し、音波干渉を起こすことに
よって、騒音を抑制するアクティブ消音装置の信号処理
部に上述のような適応型IIRディジタルフィルタ1
6、36を適用したときの構成を図11に示す。図11
において、12は片端に開口部を有する容器を示してお
り、容器12内に配置された騒音源11からの騒音が騒
音検出マイク13により検出される。騒音マイク13で
検出された検出信号がプリアンプ22を介してA/D変
換器25によりディジタル変換され、適応型IIRディ
ジタルフィルタ16に入力される。騒音検出マイク13
で検出される入力信号u(n) には適応型IIRディジタ
ルフィルタ16で数4に基づいた演算が行われ、演算結
果y(n) が消音信号としてD/A変換器26及びパワー
アンプ23を介して消音スピーカ15から出力される。
適応型IIRディジタルフィルタ16の非巡回部18の
フィルタ係数a(i) および巡回部17のフィルタ係数b
(j) は、容器12内の消音誤差検出マイク14で検出さ
れる消音誤差信号−e(n) に応じて、プリアンプ24及
びA/D変換器27を介してそれぞれの係数制御部2
0、21に入力された信号に基づいて、係数制御部2
0、21において逐次更新される。また騒音マイク13
で検出された検出信号は適応型IIRディジタルフィル
タ16を介さずにディジタルフィルタ32を介して係数
制御部20に入力されるようになっており、また消音信
号は消音誤差検出マイク14を介さずに直接適応型II
Rディジタルフィルタ16からディジタルフィルタ31
を介して係数制御部21に入力されるようになってい
る。
A signal processing unit of an active silencer that suppresses noise by radiating sound waves with the same amplitude, which are 180 ° out of phase with noise, from the sound deadening sounding means to cause sound wave interference, and the adaptive type as described above. IIR digital filter 1
FIG. 11 shows the configuration when Nos. 6 and 36 are applied. Figure 11
In the figure, reference numeral 12 denotes a container having an opening at one end, and the noise from the noise source 11 arranged in the container 12 is detected by the noise detection microphone 13. The detection signal detected by the noise microphone 13 is digitally converted by the A / D converter 25 via the preamplifier 22 and input to the adaptive IIR digital filter 16. Noise detection microphone 13
The adaptive IIR digital filter 16 performs an operation on the input signal u (n) detected by the equation (4), and the operation result y (n) is output as a mute signal to the D / A converter 26 and the power amplifier 23. It is output from the muffling speaker 15 via the.
The filter coefficient a (i) of the non-cyclic section 18 and the filter coefficient b of the cyclic section 17 of the adaptive IIR digital filter 16
(j) is the coefficient control unit 2 via the preamplifier 24 and the A / D converter 27 according to the muffling error signal −e (n) detected by the muffling error detecting microphone 14 in the container 12.
The coefficient control unit 2 based on the signals input to 0 and 21.
It is sequentially updated at 0 and 21. Also noise microphone 13
The detection signal detected in (1) is input to the coefficient control unit 20 via the digital filter 32 without passing through the adaptive IIR digital filter 16, and the silencing signal does not pass through the silencing error detecting microphone 14. Direct adaptation type II
R digital filter 16 to digital filter 31
Is input to the coefficient control unit 21 via.

【0020】ここで数5及び数6を用いれば更新式は下
記の数10及び数11で表される。
If the equations (5) and (6) are used here, the updating formula is expressed by the following equations (10) and (11).

【0021】[0021]

【数10】 a(i,n+1) =a(i,n) +αu1(n-i)e(n)## EQU10 ## a (i, n + 1) = a (i, n) + αu 1 (ni) e (n)

【0022】[0022]

【数11】 b(j,n+1) =b(j,n) +βy1(n-j)e(n) u1(n)は適応型IIRディジタルフィルタ16の入力信
号u(n) をディジタルフィルタ32で補正したものであ
り、y1(n)は適応型IIRディジタルフィルタ16の出
力信号y(n) をディジタルフィルタ31で補正したもの
である。ディジタルフィルタ31、32の特性は、適応
型IIRディジタルフィルタ16の出力から消音誤差検
出マイク14を経由し、それぞれの係数制御部20、2
1に至るまでの伝達特性である。
B (j, n + 1) = b (j, n) + βy 1 (nj) e (n) u 1 (n) is a digital filter of the input signal u (n) of the adaptive IIR digital filter 16. 32, and y 1 (n) is the output signal y (n) of the adaptive IIR digital filter 16 corrected by the digital filter 31. The characteristics of the digital filters 31 and 32 are that the output of the adaptive IIR digital filter 16 passes through the muffling error detection microphone 14, and the coefficient control units 20 and 2 respectively.
It is a transfer characteristic up to 1.

【0023】さらにその他の従来例として、図12に示
した構成のものが挙げられる。直接希望応答dが得られ
る場合、入力信号uは適応型IIRディジタルフィルタ
16の非巡回部18及び巡回部17において演算が行な
われ、演算結果yが消音信号として出力され、消音信号
と希望応答dとが比較される。そして消音誤差信号eに
応じた信号がそれぞれの係数制御部20、21に入力さ
れ、また出力信号yが巡回部17を介して係数制御部2
0に入力され、入力信号uは巡回部17を介して係数制
御部21に入力され、非巡回部のフィルタ係数が更新さ
れる。このように、数5及び数6のu(n-i),y(n-j) の
代わりに、数8及び数9のu0(i,n)、y0(j,n)がもちい
られる。
Still another conventional example is the one shown in FIG. When the desired response d is directly obtained, the input signal u is calculated in the non-cyclic section 18 and the cyclic section 17 of the adaptive IIR digital filter 16, and the calculation result y is output as a mute signal, and the mute signal and the desired response d are output. And are compared. Then, a signal corresponding to the muffling error signal e is input to each of the coefficient control units 20 and 21, and the output signal y is transmitted via the circulation unit 17 to the coefficient control unit 2.
0, the input signal u is input to the coefficient control unit 21 via the cyclic unit 17, and the filter coefficient of the non-cyclic unit is updated. In this way, u 0 (i, n) and y 0 (j, n) of equations 8 and 9 are used instead of u (ni), y (nj) of equations 5 and 6.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】図10に示したよう
に、巡回部17を有する適応型IIRディジタルフィル
タ36のフィルタ係数の更新においては、フィルタの安
定性や収束性の問題が常につきまとう。前述の種々のフ
ィルタ係数更新手法においても、安定性及び収束性が保
証されるわけではない。適応型IIRディジタルフィル
タ36の巡回部17では、時によってはフィルタ係数の
更新過程でその出力が発散するなどの問題がある。一
方、巡回部の出力もしくは適応型IIRディジタルフィ
ルタ36の出力のレベルが最小となるような、巡回部1
7のフィルタ係数の更新を並列して実行した場合は、巡
回部17での信号の発散を抑止することが可能である
が、適応型IIRディジタルフィルタ36の入力信号が
周期的であり、その周期的な信号が適応型IIRディジ
タルフィルタ36の出力として必要となる場合、その必
要とする周期的な信号を巡回部でキャンセルしてしまう
という課題があった。
As shown in FIG. 10, in updating the filter coefficient of the adaptive IIR digital filter 36 having the circulation unit 17, the problems of stability and convergence of the filter always occur. Even in the above-described various filter coefficient updating methods, stability and convergence are not guaranteed. The cyclic section 17 of the adaptive IIR digital filter 36 sometimes has a problem that its output diverges in the process of updating the filter coefficient. On the other hand, the circuit section 1 that minimizes the level of the output of the circuit section or the output of the adaptive IIR digital filter 36.
When the update of the filter coefficient of No. 7 is executed in parallel, it is possible to suppress the divergence of the signal in the circulation unit 17, but the input signal of the adaptive IIR digital filter 36 is periodic, and the cycle thereof is When a specific signal is required as the output of the adaptive IIR digital filter 36, there is a problem that the required periodic signal is canceled by the circulating unit.

【0025】また、数10及び数11を用いた場合、計
算量が多くなり、計算量にかかわらず、演算の高速性が
要求される。アクティブ消音制御への適用においては、
図11に示されるように、係数制御部20、21の前処
理としてディジタルフィルタ31、32の演算も必要と
なり、計算量の増大は避けられないという課題があっ
た。
Further, when the equations (10) and (11) are used, the amount of calculation becomes large, and high speed calculation is required regardless of the amount of calculation. In the application to active silence control,
As shown in FIG. 11, the digital filters 31 and 32 also need to be calculated as preprocessing of the coefficient control units 20 and 21, and there is a problem that an increase in the amount of calculation cannot be avoided.

【0026】本発明は上記課題に鑑み発明されたもので
あって、適応型IIRディジタルフィルタのフィルタ係
数更新における安定性や収束性を向上させるとともに、
フィルタ係数制御部における計算量を減少させ、IIR
ディジタルフィルタのフィルタ係数更新時の巡回部の安
定性を確保することができ、また周期的入力に対しても
対応することのできる適応型IIRディジタルフィルタ
を用いた能動制御装置を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been invented in view of the above problems, and improves the stability and convergence in updating the filter coefficient of an adaptive IIR digital filter.
The calculation amount in the filter coefficient control unit is reduced, and the IIR
An object of the present invention is to provide an active control device using an adaptive IIR digital filter which can ensure the stability of a cyclic part when updating a filter coefficient of a digital filter and can cope with a periodic input. I am trying.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】上記目的に達するために
本発明に係る適応型IIRディジタルフィルタを用いた
能動制御装置は、物理現象量を希望する量に制御すると
きの前記物理現象量の検出手段と、該検出手段からの信
号が入力されて所定の信号処理を施して制御信号を出力
する信号処理手段と、前記制御信号が入力されて該制御
信号を物理現象量に変換する物理現象出力手段と、希望
する物理現象量と実際の物理現象量との誤差を出力する
誤差出力手段とを有し、前記信号処理手段に適応型II
R(Infinite Impulse Response) ディジタルフィルタ
を用いた能動制御装置において、前記誤差出力手段から
の信号が入力されて誤差レベルを最小とするようにフィ
ルタ係数を更新する係数制御部と、前記IIRディジタ
ルフィルタの出力信号、もしくはその巡回部の出力信号
が入力されてその信号レベルを最小とするようにフィル
タ係数を更新する係数制御部とを備え、前記巡回部のフ
ィルタ係数の更新が前記両者の係数制御部により司られ
るように構成されていることを特徴とし(1)、また上
記目的に達するために本発明に係る適応型IIRディジ
タルフィルタを用いた能動制御装置は、物理現象量を希
望する量に制御するときの前記物理現象量の検出手段
と、該検出手段からの信号が入力されて所定の信号処理
を施して制御信号を出力する信号処理手段と、前記制御
信号が入力されて該制御信号を物理現象量に変換する物
理現象出力手段と、希望する物理現象量と実際の物理現
象量との誤差を出力する誤差出力手段とを有し、前記信
号処理手段に適応型IIRディジタルフィルタを用いた
能動制御装置において、前記適応型IIRディジタルフ
ィルタの巡回部が非巡回部の前段に接続され、該非巡回
部の出力信号と前記誤差出力手段が出力した誤差信号と
を入力とする前記巡回部におけるフィルタ係数の適応制
御部と、前記巡回部の出力信号と前記誤差出力手段が出
力した誤差信号を入力とする前記非巡回部におけるフィ
ルタ係数の適応制御部とを備えていることを特徴とし
(2)、また上記目的に達するために本発明に係る適応
型IIRディジタルフィルタを用いた能動制御装置は、
物理現象量を希望する量に制御するときの前記物理現象
量の検出手段と、該検出手段からの信号が入力されて所
定の信号処理を施して制御信号を出力する信号処理手段
と、前記制御信号が入力されて該制御信号を物理現象量
に変換する物理現象出力手段と、希望する物理現象量と
実際の物理現象量との誤差を出力する誤差出力手段とを
有し、前記信号処理手段に適応型IIRディジタルフィ
ルタを用いた能動制御装置において、前記誤差出力手段
からの信号が入力されて誤差レベルを最小とするように
フィルタ係数を更新する第1の係数制御部と、前記II
Rディジタルフィルタの出力信号、もしくはその巡回部
の出力信号が入力されてその信号レベルを最小とするよ
うにフィルタ係数を更新する第2の係数制御部と、前記
IIRディジタルフィルタの出力信号、もしくはその巡
回部の出力信号のレベルを検出するレベル検出部とを備
え、前記巡回部のフィルタ係数の更新が前記第1及び第
2の係数制御部により司られ、前記第2の係数制御部に
よるフィルタ係数更新動作が、前記レベル検出部で検出
された信号レベルに応じて許可されるように構成されて
いることを特徴としている(3)。
In order to achieve the above object, an active control apparatus using an adaptive IIR digital filter according to the present invention detects a physical phenomenon quantity when controlling the physical phenomenon quantity to a desired quantity. Means, signal processing means for receiving a signal from the detecting means and performing a predetermined signal processing to output a control signal, and physical phenomenon output for receiving the control signal and converting the control signal into a physical phenomenon quantity Means and an error output means for outputting an error between a desired physical phenomenon amount and an actual physical phenomenon amount, and adapted to the signal processing means.
In an active control device using an R (Infinite Impulse Response) digital filter, a coefficient control unit that updates the filter coefficient so that the signal from the error output means is input and the error level is minimized, and the IIR digital filter An output signal or an output signal of the cyclic unit is input, and a coefficient control unit that updates the filter coefficient so as to minimize the signal level, and the update of the filter coefficient of the cyclic unit is performed by the coefficient control unit of both of them. (1) In order to achieve the above object, the active controller using the adaptive IIR digital filter according to the present invention controls the physical phenomenon amount to a desired amount. And a signal for receiving a signal from the detecting means for performing a predetermined signal processing and outputting a control signal. A processing means, a physical phenomenon output means for receiving the control signal and converting the control signal into a physical phenomenon quantity, and an error output means for outputting an error between a desired physical phenomenon quantity and an actual physical phenomenon quantity. In the active control device using the adaptive IIR digital filter as the signal processing means, the cyclic section of the adaptive IIR digital filter is connected to the preceding stage of the non-cyclic section, and the output signal of the non-cyclic section and the error output means. An adaptive control unit for the filter coefficient in the cyclic unit that receives the error signal output by the output unit, and an output signal of the cyclic unit and a filter coefficient in the non-cyclic unit that receives the error signal output by the error output unit. An active control device using an adaptive IIR digital filter according to the present invention in order to achieve the above object (2), and an adaptive control unit. ,
The physical phenomenon quantity detecting means for controlling the physical phenomenon quantity to a desired quantity; the signal processing means for receiving a signal from the detecting means and performing a predetermined signal processing to output a control signal; The signal processing means includes a physical phenomenon output means for receiving a signal and converting the control signal into a physical phenomenon quantity, and an error output means for outputting an error between a desired physical phenomenon quantity and an actual physical phenomenon quantity. In the active control device using the adaptive IIR digital filter, a first coefficient control section for updating the filter coefficient so that the signal from the error output means is input and the error level is minimized;
A second coefficient controller for receiving the output signal of the R digital filter or the output signal of the circulator and updating the filter coefficient so as to minimize the signal level; and the output signal of the IIR digital filter, or its A level detection unit that detects the level of the output signal of the cyclic unit, updating of the filter coefficient of the cyclic unit is controlled by the first and second coefficient control units, and the filter coefficient by the second coefficient control unit. The updating operation is configured to be permitted according to the signal level detected by the level detecting section (3).

【0028】[0028]

【作用】図11に示した消音装置において、従来のフィ
ルタ係数更新法をもちいた場合、巡回部17で信号が発
散する場合がある。上記した本発明の(1)記載の構成
に従えば、前記巡回部のフィルタ係数に対して、前記巡
回部の出力レベルを最小にするようなフィルタ係数更新
を並列して実行する構成であるので、前記巡回部におけ
る信号の発散が抑制される。騒音源の発する騒音がラン
ダム音であるなら、前記巡回部の出力レベルが最小にな
るように前記巡回部のフィルタ係数を更新しても、騒音
信号が前記巡回部でキャンセルされることはなく、より
一層の効果を発揮させることが可能となる。なおこのと
き前記巡回部では消音スピーカから放射された音が騒音
検出マイクにフィードバックされる信号成分の一部分を
キャンセルすることになる。
In the silencer shown in FIG. 11, when the conventional filter coefficient updating method is used, the signal may diverge in the circulating section 17. According to the configuration described in (1) of the present invention, the filter coefficient update that minimizes the output level of the cyclic unit is executed in parallel with respect to the filter coefficient of the cyclic unit. The signal divergence in the patrol section is suppressed. If the noise emitted by the noise source is a random sound, even if the filter coefficient of the patrol unit is updated so that the output level of the patrol unit is minimized, the noise signal is not canceled in the patrol unit. It becomes possible to exert a further effect. At this time, the sound radiated from the muffling speaker cancels a part of the signal component fed back to the noise detection microphone in the circuit.

【0029】また上記した(2)記載の構成によれば、
適応型IIRディジタルフィルタの非巡回部のフィルタ
係数更新については、巡回部の出力を入力信号とするF
IR(Finite Impulse Response)ディジタルフィルタの
係数更新に帰着できる。FIRディジタルフィルタのフ
ィルタ係数更新については、その安定性、および収束性
が保証されており、従って、前記非巡回部のフィルタ係
数更新については、その安定性、および収束性が保証さ
れる。さらに数8及び数9を用いたフィルタ係数の更新
を行う場合、本発明では数8に相当する計算は、前記巡
回部ですでになされており、改めて計算する必要がな
い。また本発明のように前記巡回部と前記非巡回部の順
序を入れ換えても、フィルタとしては等価である。従っ
て、前記巡回部のフィルタ係数については、前記非巡回
部の出力と、それに対する出力誤差信号を利用して、フ
ィルタ係数を更新することが可能となる。
According to the configuration described in (2) above,
For updating the filter coefficient of the non-recursive part of the adaptive IIR digital filter, F using the output of the cyclic part as an input signal is used.
IR (Finite Impulse Response) can be reduced to coefficient updating of a digital filter. The stability and convergence of the filter coefficient update of the FIR digital filter are guaranteed, and thus the stability and convergence of the filter coefficient update of the non-cyclic portion are guaranteed. Further, in the case of updating the filter coefficient using the equations 8 and 9, the calculation corresponding to the equation 8 in the present invention has already been performed in the cyclic unit, and it is not necessary to calculate again. Further, even if the order of the cyclic section and the non-cyclic section is exchanged as in the present invention, the filter is equivalent. Therefore, regarding the filter coefficient of the cyclic unit, it is possible to update the filter coefficient using the output of the non-cyclic unit and the output error signal corresponding to the output.

【0030】また上記した(3)記載の構成によれば、
前記巡回部のフィルタ係数に対して、前記巡回部の出力
レベルが所定の基準以上になると、前記巡回部の出力レ
ベルを最小にするようなフィルタ係数更新を並列して実
行することを可能とするレベル検出部を備えているの
で、前記巡回部の信号の発散が抑制される。騒音源の発
する騒音が周期音である場合も、前記巡回部の出力レベ
ルが所定の基準以上にならなければ、前記巡回部の出力
レベルを最小とするフィルタ係数の更新は行われず、必
要とされる周期信号が前記巡回部で全てキャンセルされ
ることはなく、周期音に対してもより一層の効果的に対
応することが可能となる。
According to the configuration described in (3) above,
When the output level of the patrol unit becomes equal to or higher than a predetermined reference with respect to the filter coefficient of the patrol unit, it is possible to execute filter coefficient updating that minimizes the output level of the patrol unit in parallel. Since the level detector is provided, the signal divergence of the circuit is suppressed. Even when the noise generated by the noise source is a periodic sound, if the output level of the patrol unit does not exceed a predetermined reference, the filter coefficient that minimizes the output level of the patrol unit is not updated and is required. All the periodic signals that are generated are not canceled by the circulating unit, and it is possible to more effectively deal with periodic sounds.

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明に係る適応型IIRディジタル
フィルタを用いた能動制御装置の実施例を説明する。な
お、従来例と同一機能を有する構成部品には同一符号を
付すこととする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an active control device using an adaptive IIR digital filter according to the present invention will be described below. It should be noted that components having the same functions as those of the conventional example are designated by the same reference numerals.

【0032】図1は本発明に係る適応型IIRディジタ
ルフィルタを用いた能動制御装置のの一実施例を示した
構成図である。片端に開口部を有する容器12内に騒音
源11が配設されており、容器12内に騒音源11に対
向して騒音検出用マイク13及び消音誤差検出用マイク
14が配置され、容器12側壁に消音用スピーカ15が
設置されている。騒音検出マイク13で検出された騒音
は、プリアンプ22を介してA/D変換器25でディジ
タル信号に変換され、変換された騒音信号u(n) は適応
型IIRディジタルフィルタ16で演算処理され、その
演算結果が消音信号y(n) としてD/A変換器26に出
力される。D/A変換器26でアナログ信号に変換され
た消音信号はパワーアンプ23を介してスピーカ15か
ら出力される。消音された結果は消音誤差検出マイク1
4で検出され、プリアンプ24、A/D変換器27を介
して消音誤差信号−e(n) として係数制御部20、21
に取り込まれる。また、非巡回部18の入力u(n) はデ
ィジタルフィルタ32にも入力され、ディジタルフィル
タ32の出力u1(n)が係数制御部20に入力される。巡
回部17の出力y(n) はディジタルフィルタ31にも入
力され、ディジタルフィルタ31の出力y1(n)が係数制
御部21にも入力される。そして、消音誤差信号が最小
となるように適応型IIRディジタルフィルタ16のフ
ィルタ係数a(i) およびb(j) が更新される。この時の
更新式は、下記の数10及び数11によって表わされ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an active control device using an adaptive IIR digital filter according to the present invention. A noise source 11 is arranged in a container 12 having an opening at one end, and a noise detection microphone 13 and a silencing error detection microphone 14 are arranged in the container 12 so as to face the noise source 11, and the side wall of the container 12 is arranged. A muffling speaker 15 is installed in the. The noise detected by the noise detection microphone 13 is converted into a digital signal by the A / D converter 25 via the preamplifier 22, and the converted noise signal u (n) is processed by the adaptive IIR digital filter 16. The calculation result is output to the D / A converter 26 as the muffling signal y (n). The mute signal converted into an analog signal by the D / A converter 26 is output from the speaker 15 via the power amplifier 23. The mute result is the mute error detection microphone 1
4 through the preamplifier 24 and the A / D converter 27 to obtain the muffling error signal -e (n) as coefficient control units 20 and 21.
Is taken into. The input u (n) of the acyclic unit 18 is also input to the digital filter 32, and the output u 1 (n) of the digital filter 32 is input to the coefficient control unit 20. The output y (n) of the circulation unit 17 is also input to the digital filter 31, and the output y 1 (n) of the digital filter 31 is also input to the coefficient control unit 21. Then, the filter coefficients a (i) and b (j) of the adaptive IIR digital filter 16 are updated so that the silencing error signal is minimized. The update formula at this time is expressed by the following formulas 10 and 11.

【0033】[0033]

【数10】 a(i,n+1) =a(i,n) +αu1(n-i)e(n)## EQU10 ## a (i, n + 1) = a (i, n) + αu 1 (ni) e (n)

【0034】[0034]

【数11】 b(j,n+1) =b(j,n) +βy1(n-j)e(n) ここでα、およびβはステップサイズパラメータを示し
ており、正の小さな値をとる。フィルタ係数b(j) の更
新においては、数10及び数11のe(n) の代わりに数
7のf(n) を用いることもできる。また、数11のy
1(n-j)の代わりに、下記に示す数12のy2(j,n)を用い
ることもできる。
Equation 11] b (j, n + 1) = b (j, n) + βy 1 (nj) e (n) where alpha, and β denotes a step size parameter and takes a small positive value. In updating the filter coefficient b (j), f (n) in Eq. 7 can be used instead of e (n) in Eq. Also, y in the equation 11
Instead of 1 (nj), y 2 (j, n) of the following equation 12 can be used.

【0035】[0035]

【数12】 [Equation 12]

【0036】なお、数12の計算部をディジタルフィル
タ31の前段に起き、順序を入れ替えても同じ結果を得
ることができる。さらに、巡回部17のフィルタ係数b
(j)の更新は係数制御部19からも実施される。係数制
御部19では巡回部17の出力y(n)を入力し、出力y(n)
のレベルが最小になるようにフィルタ係数b(j)を下記の
数13で更新する。
It should be noted that the same result can be obtained even if the calculation unit of equation (12) occurs before the digital filter 31 and the order is changed. Further, the filter coefficient b of the patrol unit 17
The updating of (j) is also performed from the coefficient control unit 19. The coefficient control unit 19 inputs the output y (n) of the patrol unit 17, and outputs the output y (n).
The filter coefficient b (j) is updated by the following expression 13 so that the level of is minimized.

【0037】[0037]

【数13】 b(j,n+1) =b(j,n) −γy(n-j) y(n) ここでγはステップサイズパラメータを示しており、正
の小さな値をとる。数11及び数13によるフィルタ係
数の更新は並列して実行されるか、もしくは時分割で実
行される。
[Mathematical formula-see original document] b (j, n + 1) = b (j, n)-[gamma] y (nj) y (n) where [gamma] represents a step size parameter, which is a small positive value. The update of the filter coefficient according to the equations 11 and 13 is executed in parallel or time-divisionally.

【0038】本実施例においては、巡回部17のフィル
タ係数に対して、巡回部17の出力レベルを最小にする
ようにフィルタ係数の更新を並列して実行しているの
で、巡回部17の信号の発散を抑制することができる。
また、騒音が周期性のないランダム音である場合、巡回
部17の出力レベルが最小になるように巡回部17のフ
ィルタ係数を更新しても騒音信号が巡回部17でキャン
セルされることはなく、このとき消音スピーカ15から
放出された音が騒音検出マイク13にフィードバックさ
れる信号成分の一部をキャンセルすることとなり、より
一層の消音効果が期待できる。
In the present embodiment, the updating of the filter coefficient is performed in parallel with respect to the filter coefficient of the circulating unit 17 so that the output level of the circulating unit 17 is minimized. Can be suppressed.
Further, when the noise is a random sound having no periodicity, the noise signal is not canceled by the patrol unit 17 even if the filter coefficient of the patrol unit 17 is updated so that the output level of the patrol unit 17 is minimized. At this time, the sound emitted from the muffling speaker 15 cancels a part of the signal component fed back to the noise detecting microphone 13, and a further muffling effect can be expected.

【0039】図2は本発明に係る適応型IIRディジタ
ルフィルタを用いた能動制御装置の第2の実施例を示し
た構成図であり、本実施例のハード構成は、図1に示し
た適応型IIRディジタルフィルタ16内の巡回部17
と非巡回部18とを入れ替えただけの構成であり、ここ
ではハード構成の詳細な説明を省略することとする。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of an active control device using an adaptive IIR digital filter according to the present invention. The hardware structure of this embodiment is the adaptive type shown in FIG. Circuit 17 in IIR digital filter 16
And the non-patrol unit 18 are simply replaced, and a detailed description of the hardware configuration will be omitted here.

【0040】本実施例においては、フィルタ係数a(i)は
係数制御部20で下記の数14により更新される。
In the present embodiment, the filter coefficient a (i) is updated by the coefficient control unit 20 by the following equation (14).

【0041】[0041]

【数14】 a(i,n+1) =a(i,n) +αv1(n-i)e(n) フィルタ係数b(j)は係数制御部21で下記の数11によ
り更新される。
A (i, n + 1) = a (i, n) + αv 1 (ni) e (n) The filter coefficient b (j) is updated by the coefficient control unit 21 by the following Expression 11.

【0042】[0042]

【数11】 b(j,n+1) =b(j,n) +βy1(n-j)e(n) さらに、フィルタ係数b(j)は係数制御部19で巡回部1
7の出力v(n)のレベルを最小にするように、下記の数1
5により更新される。
Equation 11] b (j, n + 1) = b (j, n) + βy 1 (nj) e (n) Further, the cyclic portion 1 filter coefficients b (j) is a coefficient control unit 19
In order to minimize the level of output v (n) of 7
Updated by 5.

【0043】[0043]

【数15】 b(j,n+1) =b(j,n) −γv(n-j) v(n) 数11及び数15によるフィルタ係数の更新は第1の実
施例の場合と同様、並列して実行されるか、もしくは時
分割で実行される。
B (j, n + 1) = b (j, n) -γv (nj) v (n) The update of the filter coefficient by the equations 11 and 15 is performed in parallel as in the case of the first embodiment. Is executed in a time-shared manner.

【0044】本実施例においては、巡回部17のフィル
タ係数に対して、巡回部17の出力レベルを最小にする
ようにフィルタ係数の更新を並列して実行しているの
で、巡回部17の信号の発散を抑制することができる。
また、非巡回部18と巡回部17との配置を変えること
により、非巡回部18のフィルタ係数更新における安定
性の向上を図ることができる。さらに、先に述べた実施
例の場合と同様、騒音が周期性のないランダム音である
場合、巡回部17の出力レベルが最小になるように巡回
部17のフィルタ係数を更新しても騒音信号が巡回部1
7でキャンセルされることはなく、このとき消音スピー
カ15から放出された音が騒音検出マイク13にフィー
ドバックされる信号成分の一部をキャンセルすることと
なり、より一層の消音効果が期待できる。
In this embodiment, the updating of the filter coefficient is performed in parallel with respect to the filter coefficient of the circulating unit 17 so as to minimize the output level of the circulating unit 17, so that the signal of the circulating unit 17 is updated. Can be suppressed.
Further, by changing the arrangement of the non-cyclic section 18 and the cyclic section 17, it is possible to improve the stability in updating the filter coefficient of the non-cyclic section 18. Further, as in the case of the above-described embodiment, when the noise is a random sound having no periodicity, even if the filter coefficient of the patrol unit 17 is updated so that the output level of the patrol unit 17 is minimized, the noise signal Is patrol section 1
The sound emitted from the muffling speaker 15 at this time cancels a part of the signal component fed back to the noise detection microphone 13, and a further muffling effect can be expected.

【0045】図3は本発明に係る適応型IIRディジタ
ルフィルタを用いた能動制御装置の第3の実施例を示し
た構成図であり、本実施例のハード構成は図2に示した
適応型IIRディジタルフィルタの係数制御部9の入力
が巡回部の出力v(n)から非巡回部の出力y(n)に変更され
たものであり、ここではそのハード構成の詳細な説明を
省略することとする。
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of an active control device using an adaptive IIR digital filter according to the present invention. The hardware configuration of this embodiment is the adaptive IIR shown in FIG. The input of the coefficient control unit 9 of the digital filter is changed from the output v (n) of the cyclic unit to the output y (n) of the non-cyclic unit, and the detailed description of the hardware configuration is omitted here. To do.

【0046】係数制御部19は非巡回部18の出力y(n)
のレベルを最小にするように、上記数13によってフィ
ルタ係数b(n)を更新する。
The coefficient control unit 19 outputs the output y (n) of the non-recursive unit 18.
The filter coefficient b (n) is updated by the above equation 13 so as to minimize the level.

【0047】本実施例においては、先に述べた第1及び
第2の実施例の場合と同様、巡回部17のフィルタ係数
に対して、巡回部17の出力レベルを最小にするように
フィルタ係数更新を並列して実行しているので、巡回部
17の信号の発散を抑制することができる。また、騒音
が周期性のないランダム音である場合、巡回部17の出
力レベルが最小になるように巡回部17のフィルタ係数
を更新しても騒音信号が巡回部17でキャンセルされる
ことはなく、このとき消音スピーカ15から放出された
音が騒音検出マイク13にフィードバックされる信号成
分の一部をキャンセルすることとなり、より一層の消音
効果が期待できる。
In the present embodiment, as in the case of the first and second embodiments described above, with respect to the filter coefficient of the cyclic unit 17, the filter coefficient is set so as to minimize the output level of the cyclic unit 17. Since the updates are executed in parallel, it is possible to suppress the divergence of the signal of the patrol unit 17. Further, when the noise is a random sound having no periodicity, the noise signal is not canceled by the patrol unit 17 even if the filter coefficient of the patrol unit 17 is updated so that the output level of the patrol unit 17 is minimized. At this time, the sound emitted from the muffling speaker 15 cancels a part of the signal component fed back to the noise detecting microphone 13, and a further muffling effect can be expected.

【0048】図4は本発明に係る適応型IIRディジタ
ルフィルタを用いた能動制御装置の第4の実施例を示し
た構成図であり、信号u(n) がIIRディジタルフィル
タ16に入力され、信号y(n) を出力している。IIR
ディジタルフィルタ16の内部構成は、前段にフィルタ
係数b(j) を有する巡回部17、後段にフィルタ係数a
(i) を有する非巡回部18が位置している。係数制御部
20はフィルタ係数a(i) の更新を行なうものであり、
係数制御部20には巡回部17の出力v(n) と出力誤差
e(n) が入力されている。また係数制御部21にはII
Rディジタルフィルタ16の出力y(n) と出力誤差e
(n) が入力されている。出力誤差e(n) は希望応答d
(n) とIIRディジタルフィルタ16の出力y(n) の差
である。係数制御部20では、出力誤差e(n) の2乗平
均値を最小にするように、フィルタ係数a(i) を下記の
数16に従って更新する。
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the active control apparatus using the adaptive IIR digital filter according to the present invention. The signal u (n) is input to the IIR digital filter 16 and the signal It outputs y (n). IIR
The internal configuration of the digital filter 16 is as follows: the circuit 17 having the filter coefficient b (j) in the front stage and the filter coefficient a in the rear stage.
The acyclic portion 18 having (i) is located. The coefficient control unit 20 updates the filter coefficient a (i),
The output v (n) of the circulation unit 17 and the output error e (n) are input to the coefficient control unit 20. In addition, the coefficient control unit 21 has II
The output y (n) of the R digital filter 16 and the output error e
(n) has been entered. The output error e (n) is the desired response d
It is the difference between (n) and the output y (n) of the IIR digital filter 16. The coefficient control unit 20 updates the filter coefficient a (i) according to the following equation 16 so as to minimize the mean square value of the output error e (n).

【0049】[0049]

【数16】 a(i,n+1) =a(i,n) +αv(n-i) e(n) 係数制御部21では、フィルタ係数b(j) を下記の数1
1に従って更新する。
A (i, n + 1) = a (i, n) + αv (ni) e (n) In the coefficient control unit 21, the filter coefficient b (j) is calculated by the following expression 1
Update according to 1.

【0050】[0050]

【数11】 b(j,n+1) =b(j,n) +βy(n-j) e(n) ここでα、およびβはステップサイズパラメータを示し
ており、正の小さな値をとる。フィルタ係数b(j) の更
新においては、数11に示したy(n-j) の代わりに下記
の数9のy0(j,n)を用いることもできる。
[Mathematical formula-see original document] b (j, n + 1) = b (j, n) + [beta] y (nj) e (n) Here, [alpha] and [beta] represent step size parameters and take small positive values. In updating the filter coefficient b (j), y 0 (j, n) of the following equation 9 can be used instead of y (nj) shown in the equation 11.

【0051】[0051]

【数09】 [Equation 09]

【0052】本実施例においては、非巡回部18のフィ
ルタ係数更新については、巡回部17の出力を入力信号
とするFIRディジタルフィルタの係数更新に帰着でき
るため、非巡回部18の係数更新については、その安定
性及び収束性が保証されるようになる。さらに数8、数
9を用いたフィルタ係数の更新を行なう場合、数8に相
当する演算が巡回部17ですでになされており、改めて
計算する必要がなく、計算量の削減あるいは回路規模の
縮小を図ることができる。
In this embodiment, the updating of the filter coefficient of the non-recursive section 18 can be achieved by updating the coefficient of the FIR digital filter using the output of the cyclic section 17 as an input signal. , Its stability and convergence will be guaranteed. Further, when the filter coefficient is updated using the equations 8 and 9, the operation corresponding to the equation 8 has already been performed in the circulation unit 17, and it is not necessary to calculate again, and the calculation amount is reduced or the circuit scale is reduced. Can be achieved.

【0053】図5は本発明に係る適応型IIRディジタ
ルフィルタを用いた能動制御装置の第5の実施例を示し
た構成図であり、図4に示した実施例における数9の処
理は係数制御部21で行なわれるが、これを係数制御部
21外に出したものが図5に示した構成である。図5に
おける巡回型のディジタルフィルタ19がこれに相当す
る。また、フィルタ係数b(j) の更新においては、数1
1のe(n) の代わりにe(n) の移動平均である下記のf
(n) を用いることもできる。
FIG. 5 is a block diagram showing the fifth embodiment of the active control apparatus using the adaptive IIR digital filter according to the present invention. The processing of the equation 9 in the embodiment shown in FIG. 4 is the coefficient control. The processing is performed by the unit 21, but the configuration shown in FIG. 5 is provided outside the coefficient control unit 21. The cyclic digital filter 19 in FIG. 5 corresponds to this. Also, in updating the filter coefficient b (j),
The following f which is a moving average of e (n) instead of e (n) of 1
(n) can also be used.

【0054】[0054]

【数07】 [Equation 07]

【0055】ここでc(l) は移動平均の重みを示してお
り、Lは平均するデータ数を示している。
Here, c (l) represents the weight of the moving average, and L represents the number of data to be averaged.

【0056】本実施例においては、先に述べた第4の実
施例の場合と同様、非巡回部18のフィルタ係数の更新
については、巡回部17の出力を入力信号とするFIR
ディジタルフィルタの係数更新に帰着でき、数9の処理
がディジタルフィルタ19で行なわれるため、非巡回部
18のフィルタ係数の更新については、その安定性及び
収束性がより一層保証されるようになる。さらに数8、
数9を用いたフィルタ係数の更新を行なう場合、数8に
相当する演算が巡回部17ですでになされており、改め
て計算する必要がなく、計算量の削減あるいは回路規模
の縮小を図ることができる。
In this embodiment, as in the case of the above-mentioned fourth embodiment, regarding updating of the filter coefficient of the non-recursive section 18, FIR using the output of the recursive section 17 as an input signal is used.
Since the coefficient updating of the digital filter can be achieved, and the processing of Expression 9 is performed by the digital filter 19, the stability and the convergence of the updating of the filter coefficient of the non-recursive unit 18 are further guaranteed. Further number 8,
When the filter coefficient is updated using the equation 9, the operation corresponding to the equation 8 has already been performed in the circulation unit 17, and it is not necessary to calculate again, and the calculation amount can be reduced or the circuit scale can be reduced. it can.

【0057】図6は、本発明に係る適応型IIRディジ
タルフィルタを用いた能動制御装置の第6の実施例を示
した構成図である。片端に開口部を有する容器12内に
騒音源11が配設されており、容器12内に騒音源11
に対向して騒音検出用マイク13及び消音誤差検出用マ
イク14が配置され、容器12側壁に消音用スピーカ1
5が設置されている。騒音検出マイク13で検出され、
プリアンプ22を介してA/D変換器25でディジタル
信号に変換された騒音信号u(n) は適応型IIRディジ
タルフィルタ16で演算処理され、その演算結果が消音
信号y(n) としてD/A変換器26に出力される。D/
A変換器26でアナログ信号に変換された消音信号はパ
ワーアンプ23を介してスピーカ15から出力される。
消音された結果は消音誤差検出マイク14で検出され、
プリアンプ24、A/D変換器27を介して消音誤差信
号−e(n) として係数制御部20と係数制御部21に取
り込まれる。また、巡回部17の出力v(n) はディジタ
ルフィルタ32にも入力され、ディジタルフィルタ32
の出力v1(n)が係数制御部20に入力される。非巡回部
18の出力y(n) はディジタルフィルタ31にも入力さ
れ、ディジタルフィルタ31の出力y1(n)が係数制御部
21にも入力される。そして、消音誤差信号が最小とな
るように適応型IIRディジタルフィルタ16のフィル
タ係数a(i),およびb(j) が更新される。このときの更
新式を下記の数14及び数11に示す。
FIG. 6 is a block diagram showing a sixth embodiment of an active control apparatus using an adaptive IIR digital filter according to the present invention. The noise source 11 is arranged in a container 12 having an opening at one end, and the noise source 11 is arranged in the container 12.
A noise detection microphone 13 and a noise reduction error detection microphone 14 are arranged facing each other, and the noise reduction speaker 1 is provided on the side wall of the container 12.
5 are installed. Detected by the noise detection microphone 13,
The noise signal u (n) converted into a digital signal by the A / D converter 25 via the preamplifier 22 is arithmetically processed by the adaptive IIR digital filter 16, and the arithmetic result is D / A as the mute signal y (n). It is output to the converter 26. D /
The mute signal converted into an analog signal by the A converter 26 is output from the speaker 15 via the power amplifier 23.
The muffling result is detected by the muffling error detection microphone 14,
It is taken into the coefficient control section 20 and the coefficient control section 21 as a muffling error signal -e (n) via the preamplifier 24 and the A / D converter 27. The output v (n) of the circulation unit 17 is also input to the digital filter 32, and the digital filter 32
Output v 1 (n) is input to the coefficient control unit 20. The output y (n) of the acyclic unit 18 is also input to the digital filter 31, and the output y 1 (n) of the digital filter 31 is also input to the coefficient control unit 21. Then, the filter coefficients a (i) and b (j) of the adaptive IIR digital filter 16 are updated so that the silencing error signal is minimized. The updating formulas at this time are shown in the following formulas 14 and 11.

【0058】[0058]

【数14】 a(i,n+1) =a(i,n) +αv1(n-i)e(n)## EQU14 ## a (i, n + 1) = a (i, n) + αv 1 (ni) e (n)

【0059】[0059]

【数11】 b(j,n+1) =b(j,n) +βy1(n-j)e(n) ここでα、およびβはステップサイズパラメータを示し
ており、正の小さな値をとる。フィルタ係数b(j) の更
新においては、数11のe(n) の代わりに数7のf(n)
を用いることもできる。また、数11のy1(n-j)の代わ
りに下記の数12のy2(j,n)を用いることもできる。
Equation 11] b (j, n + 1) = b (j, n) + βy 1 (nj) e (n) where alpha, and β denotes a step size parameter and takes a small positive value. When updating the filter coefficient b (j), f (n) in Eq. 7 is replaced with e (n) in Eq.
Can also be used. Further, y 2 (j, n) of the following formula 12 can be used instead of y 1 (nj) of the formula 11.

【0060】[0060]

【数12】 [Equation 12]

【0061】本実施例においては、先に述べた第5の実
施例の場合と同様、非巡回部18のフィルタ係数の更新
については、巡回部17の出力を入力信号とするFIR
ディジタルフィルタの係数更新に帰着できるため、非巡
回部18のフィルタ係数の更新については、その安定性
及び収束性が保証されるようになる。さらに数25の計
算部をディジタルフィルタ21の前段に置き、順序を入
れ替えても同じ結果を得ることができる。また数8、数
9を用いたフィルタ係数の更新を行なう場合、数8に相
当する演算が巡回部17ですでになされており、改めて
計算する必要がなく、計算量の削減あるいは回路規模の
縮小を図ることができる。
In this embodiment, as in the case of the above-mentioned fifth embodiment, regarding the update of the filter coefficient of the non-recursive section 18, the FIR using the output of the recursive section 17 as an input signal is used.
Since it is possible to reduce the coefficient update of the digital filter, the stability and convergence of the update of the filter coefficient of the non-recursive unit 18 are guaranteed. Furthermore, the same result can be obtained even if the calculation unit of the equation (25) is placed before the digital filter 21 and the order is changed. Further, when the filter coefficient is updated using the equations 8 and 9, the operation corresponding to the equation 8 has already been performed in the circulation unit 17, and it is not necessary to calculate again, and the calculation amount is reduced or the circuit scale is reduced. Can be achieved.

【0062】図7は本発明に係る適応型IIRディジタ
ルフィルタを用いた能動制御装置の第7の実施例を示し
た構成図である。片端に開口部を有する容器12内に騒
音源11が配設されており、容器12内に騒音源11に
対向して騒音検出用マイク13及び消音誤差検出用マイ
ク14が配置され、容器12側壁に消音用スピーカ15
が設置されている。騒音検出マイク13で検出され、プ
リアンプ22を介してA/D変換器25でディジタル信
号に変換された騒音信号u(n) は適応型IIRディジタ
ルフィルタ16で演算処理され、その演算結果が消音信
号y(n) としてD/A変換器26に出力される。D/A
変換器でアナログ信号に変換された消音信号はパワーア
ンプ23を介して消音スピーカ15から出力される。消
音された結果は消音誤差検出マイク14で検出され、プ
リアンプ24、A/D変換器27を介して消音誤差信号
−e(n) として係数制御部20と係数制御部21に取り
込まれる。また、非巡回部18の入力u(n) はディジタ
ルフィルタ32に入力され、ディジタルフィルタ32の
出力u1(n)が係数制御部20に入力される。巡回部17
の出力y(n) はディジタルフィルタ31にも入力され、
ディジタルフィルタ31の出力y1(n)が係数制御部21
に入力される。そして、消音誤差信号が最小となるよう
に適応型IIRディジタルフィルタ16のフィルタ係数
a(i) およびb(j) が更新される。この時の更新式を下
記の数10及び数11に示す。
FIG. 7 is a block diagram showing a seventh embodiment of an active control apparatus using an adaptive IIR digital filter according to the present invention. A noise source 11 is arranged in a container 12 having an opening at one end, and a noise detection microphone 13 and a silencing error detection microphone 14 are arranged in the container 12 so as to face the noise source 11, and the side wall of the container 12 is arranged. Mute speaker 15
Is installed. The noise signal u (n) detected by the noise detection microphone 13 and converted into a digital signal by the A / D converter 25 through the preamplifier 22 is arithmetically processed by the adaptive IIR digital filter 16, and the arithmetic result is a muffling signal. It is output to the D / A converter 26 as y (n). D / A
The mute signal converted into an analog signal by the converter is output from the muffler speaker 15 via the power amplifier 23. The muffling result is detected by the muffling error detection microphone 14, and is taken into the coefficient control section 20 and the coefficient control section 21 as a muffling error signal -e (n) via the preamplifier 24 and the A / D converter 27. The input u (n) of the acyclic unit 18 is input to the digital filter 32, and the output u 1 (n) of the digital filter 32 is input to the coefficient control unit 20. Circuit 17
The output y (n) of is also input to the digital filter 31,
The output y 1 (n) of the digital filter 31 is the coefficient control unit 21.
Entered in. Then, the filter coefficients a (i) and b (j) of the adaptive IIR digital filter 16 are updated so that the silencing error signal is minimized. The updating formulas at this time are shown in the following formulas 10 and 11.

【0063】[0063]

【数10】 a(i,n+1) =a(i,n) +αu1(n-i)e(n)## EQU10 ## a (i, n + 1) = a (i, n) + αu 1 (ni) e (n)

【0064】[0064]

【数11】 b(j,n+1) =b(j,n) +βy1(n-j)e(n) ここでα、およびβはステップサイズパラメータを示し
ており、正の小さな値をとる。フィルタ係数b(j) の更
新においては、数10及び数11のe(n) の代わりに数
7のf(n) を用いることもできる。また、数11のy
1(n-j)の代わりに、下記の数12のy2(j,n)を用いるこ
ともできる。
Equation 11] b (j, n + 1) = b (j, n) + βy 1 (nj) e (n) where alpha, and β denotes a step size parameter and takes a small positive value. In updating the filter coefficient b (j), f (n) in Eq. 7 can be used instead of e (n) in Eq. Also, y in the equation 11
Instead of 1 (nj), y 2 (j, n) of the following formula 12 can also be used.

【0065】[0065]

【数12】 [Equation 12]

【0066】なお、数12の計算部をディジタルフィル
タ31の前段に置き、順序を入れ替えても同じ結果を得
ることができる。さらに、巡回部17のフィルタ係数b
(j)の更新は係数制御部19からも実施される。係数制
御部19では巡回部17の出力y(n)を入力し、出力y(n)
のレベルが最小になるようにフィルタ係数b(j) を数1
3で更新する。
It should be noted that the same result can be obtained even if the calculation unit of equation (12) is placed before the digital filter 31 and the order is changed. Further, the filter coefficient b of the circulation unit 17
The updating of (j) is also performed from the coefficient control unit 19. The coefficient control unit 19 inputs the output y (n) of the patrol unit 17, and outputs the output y (n).
The filter coefficient b (j) is calculated by the formula 1 so that the level of
Update with 3.

【0067】[0067]

【数13】 b(j,n+1) =b(j,n) −γy(n-j) y(n) ここでγはステップサイズパラメータで、正の小さな値
をとる。ここで、係数制御部19が司る数13によるフ
ィルタ係数の更新の動作は、巡回部17の出力信号y
(n) の電力Pによって制御される。すなわち、巡回部1
7の出力信号y(n) がレベル検出部33に入力され、出
力信号y(n) の電力Pが計算される。係数制御部19
は、入力された電力Pが、所定の基準電力より大きい場
合にはじめてフィルタ係数更新動作を行う。このとき数
11及び数13によるフィルタ係数の更新は並列して実
行されるか、もしくは時分割で実行される。
B (j, n + 1) = b (j, n) -γy (nj) y (n) where γ is a step size parameter and takes a small positive value. Here, the operation of updating the filter coefficient by Equation 13 controlled by the coefficient control unit 19 is performed by the output signal y of the circulating unit 17.
It is controlled by the power P of (n). That is, the patrol unit 1
The output signal y (n) of 7 is input to the level detection unit 33, and the power P of the output signal y (n) is calculated. Coefficient control unit 19
Performs the filter coefficient updating operation only when the input power P is larger than a predetermined reference power. At this time, the updating of the filter coefficient by the equations 11 and 13 is executed in parallel or in a time-division manner.

【0068】上記した本実施例においては、レベル検出
部33で検出された信号レベルが所定の基準値以上にな
ったときのみ係数制御部19での動作を許可することに
より、巡回部17における信号の発散を抑制し、適応型
IIRディジタルフィルタ16において、安定なフィル
タ係数の更新を実現することができる。さらにレベル検
出部33で検出された信号レベルが所定の基準値以上に
なったときのみ、係数制御部19が動作するので、ラン
ダム音だけでなく周期的な信号に対しても、巡回部17
でキャンセルされることなく、適切な消音処理を施すこ
とができる。
In the present embodiment described above, the operation in the coefficient control unit 19 is permitted only when the signal level detected by the level detection unit 33 becomes equal to or higher than a predetermined reference value, so that the signal in the circulation unit 17 is changed. Can be suppressed, and stable update of the filter coefficient can be realized in the adaptive IIR digital filter 16. Furthermore, since the coefficient control unit 19 operates only when the signal level detected by the level detection unit 33 becomes equal to or higher than a predetermined reference value, the circuit unit 17 operates not only for random sounds but also for periodic signals.
Appropriate muffling processing can be performed without being canceled by.

【0069】図8は、本発明に係る適応型IIRディジ
タルフィルタを用いた能動制御装置の第8の実施例を示
した構成図であり、図7に示した適応型IIRディジタ
ルフィルタ16の巡回部17と非巡回部18が入れ替わ
った構成を示している。このとき、フィルタ係数a(i)
は係数制御部20で次式により更新される。
FIG. 8 is a block diagram showing an eighth embodiment of the active control apparatus using the adaptive IIR digital filter according to the present invention. The circuit of the adaptive IIR digital filter 16 shown in FIG. 17 shows a configuration in which 17 and the non-patrol unit 18 are interchanged. At this time, the filter coefficient a (i)
Is updated by the coefficient control unit 20 according to the following equation.

【0070】[0070]

【数14】 a(i,n+1) =a(i,n) +αv1(n-i)e(n) フィルタ係数b(j) は係数制御部21で数11により更
新される。
A (i, n + 1) = a (i, n) + αv 1 (ni) e (n) The filter coefficient b (j) is updated by the coefficient control unit 21 according to Expression 11.

【0071】[0071]

【数11】 b(j,n+1) =b(j,n) +βy1(n-j)e(n) さらに、フィルタ係数b(j) は係数制御部19で巡回部
17の出力v(n) のレベルを最小にするように、数15
により更新される。
B (j, n + 1) = b (j, n) + βy 1 (nj) e (n) Furthermore, the filter coefficient b (j) is the output v (n ) To minimize the level of
Updated by

【0072】[0072]

【数15】 b(j,n+1) =b(j,n) −γv(n-j) v(n) 巡回部17の出力信号v(n) はレベル検出部33に入力
され、出力信号v(n)の電力Pが計算される。数15を
実行する係数制御部19は、入力した電力Pが、所定の
基準電力より大きい場合にはじめてフィルタ係数更新動
作を行う。このとき数11及び数15によるフィルタ係
数の更新は並列して実行されるか、もしくは時分割で実
行される。
B (j, n + 1) = b (j, n) -γv (nj) v (n) The output signal v (n) of the circulation unit 17 is input to the level detection unit 33, and the output signal v The power P of (n) is calculated. The coefficient control unit 19 that executes Expression 15 performs the filter coefficient updating operation only when the input power P is larger than the predetermined reference power. At this time, the update of the filter coefficient by the equations 11 and 15 is executed in parallel or in a time division manner.

【0073】上記した実施例においては、先に述べた実
施例の場合と同様、レベル検出部33で検出された信号
レベルが所定の基準値以上になったときのみ係数制御部
19での動作を許可することにより、巡回部17におけ
る信号の発散を抑制し、適応型IIRディジタルフィル
タ16において、安定なフィルタ係数更新を実現するこ
とができる。さらにレベル検出部33で検出された信号
レベルが所定の基準値以上になったときのみ、係数制御
部19が動作するので、ランダム音だけでなく周期的な
信号に対しても、巡回部17でキャンセルされることな
く、適切な消音処理を施すことができる。
In the above-mentioned embodiment, the operation in the coefficient control section 19 is performed only when the signal level detected by the level detection section 33 becomes equal to or higher than a predetermined reference value, as in the case of the above-mentioned embodiment. By permitting, signal divergence in the circulating unit 17 can be suppressed, and stable filter coefficient updating can be realized in the adaptive IIR digital filter 16. Further, since the coefficient control unit 19 operates only when the signal level detected by the level detection unit 33 becomes equal to or higher than a predetermined reference value, the circuit unit 17 operates not only for random sounds but also for periodic signals. Appropriate muffling processing can be performed without being canceled.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る適応型
IIRディジタルフィルタを用いた能動制御装置にあっ
ては、物理現象量を希望する量に制御するときの前物理
現象量の検出手段と、該検出手段が入力されて所定の信
号処理を施して制御信号を出力する信号処理手段と、前
記制御信号が入力されて該制御信号を物理現象量に変換
する物理現象出力手段と、希望する物理現象量と実際の
物理現象量との誤差を出力する誤差出力手段とを有し、
前記信号処理手段に適応型IIRディジタルフィルタを
用いた能動制御装置において、前記誤差出力手段からの
信号が入力されて誤差レベルを最小とするようにフィル
タ係数を更新する係数制御部と、前記IIRディジタル
フィルタの巡回部の出力信号が入力されてその信号レベ
ルを最小とするようにフィルタ係数を更新する係数制御
部とを備え、前記巡回部のフィルタ係数の更新が前記両
者の係数制御部により司られるように構成されているの
で、前記係数制御部がフィルタの係数更新を並列して行
うことにより、前記巡回部における信号の発散を抑止す
ることができ、適応型IIRディジタルフィルタの安定
なフィルタ係数の更新を実現することができる。
As described in detail above, in the active controller using the adaptive IIR digital filter according to the present invention, the means for detecting the amount of physical phenomena before the physical amount is controlled to a desired amount. A signal processing means for inputting the detection means and performing a predetermined signal processing to output a control signal; and a physical phenomenon output means for receiving the control signal and converting the control signal into a physical phenomenon quantity, Having an error output means for outputting an error between the physical phenomenon amount to be performed and the actual physical phenomenon amount,
An active control device using an adaptive IIR digital filter as the signal processing means, wherein a signal from the error output means is input to update a filter coefficient so as to minimize an error level, and the IIR digital filter. And a coefficient control unit for updating the filter coefficient so as to minimize the signal level of the output signal of the cyclic unit of the filter, and the update of the filter coefficient of the cyclic unit is controlled by the coefficient control units of both of them. Since the coefficient control unit performs the filter coefficient update in parallel, the signal divergence in the cyclic unit can be suppressed, and the stable filter coefficient of the adaptive IIR digital filter can be suppressed. Updates can be realized.

【0075】また、本発明に係る適応型IIRディジタ
ルフィルタを用いた能動制御装置は、物理現象量を希望
する量に制御するときの前記物理現象量の検出手段と、
該検出手段からの信号が入力されて所定の信号処理を施
して制御信号を出力する信号処理手段と、前記制御信号
が入力されて該制御信号を物理現象量に変換する物理現
象出力手段と、希望する物理現象量と実際の物理現象量
との誤差を出力する誤差出力手段とを有し、前記信号処
理手段に適応型IIRディジタルフィルタを用いた能動
制御装置において、前記適応型ディジタルフィルタの巡
回部が非巡回部の前段に接続され、該非巡回部の出力信
号と前記誤差出力手段が出力した誤差信号とを入力とす
る前記巡回部におけるフィルタ係数の適応制御部と前記
巡回部の出力信号と前記誤差出力手段が出力した誤差信
号を入力とする前記非巡回部におけるフィルタ係数の適
応制御部とを備えているので、適応型IIRディジタル
フィルタの前記非巡回部のフィルタ係数更新について
は、前記巡回部の出力を入力信号とするFIRディジタ
ルフィルタの係数更新に帰着できるため、前記非巡回部
のフィルタ係数更新については、その安定性、および収
束性が保証される。さらに数8、数9を用いたフィルタ
係数の更新を行なう場合、本構成では数8に相当する計
算は、全段の前記巡回部ですでになされており、改めて
計算する必要がなく、計算量の削減、あるいは回路規模
の縮小化を図ることができる。
Further, the active control device using the adaptive IIR digital filter according to the present invention comprises means for detecting the physical phenomenon amount when controlling the physical phenomenon amount to a desired amount,
A signal processing unit that receives a signal from the detecting unit and performs a predetermined signal processing to output a control signal; and a physical phenomenon output unit that receives the control signal and converts the control signal into a physical phenomenon amount. In an active control device having an error output means for outputting an error between a desired physical phenomenon quantity and an actual physical phenomenon quantity, and using the adaptive IIR digital filter as the signal processing means, the adaptive digital filter cyclic circuit An output signal of the non-cyclic section, an adaptive control section of the filter coefficient in the cyclic section, which receives the output signal of the non-cyclic section and the error signal output by the error output means, and an output signal of the cyclic section. An adaptive control unit for the filter coefficient in the non-recursive unit, which receives the error signal output by the error output unit as an input, is provided. Since the update of the filter coefficient of the loop part can be reduced to the update of the coefficient of the FIR digital filter using the output of the cyclic part as an input signal, the stability and convergence of the update of the filter coefficient of the non-cyclic part are guaranteed. To be done. Further, in the case of updating the filter coefficient using the equations 8 and 9, the calculation corresponding to the equation 8 in the present configuration has already been performed by the cyclic unit of all stages, and it is not necessary to calculate again and the calculation amount Can be reduced or the circuit scale can be reduced.

【0076】さらに本発明に係る適応型IIRディジタ
ルフィルタを用いた能動制御装置は、物理現象量を希望
する量に制御するときの前記物理現象量の検出手段と、
該検出手段からの信号が入力されて所定の信号処理を施
して制御信号を出力する信号処理手段と、前記制御信号
が入力されて該制御信号を物理現象量に変換する物理現
象出力手段と、希望する物理現象量と実際の物理現象量
との誤差を出力する誤差出力手段とを有し、前記信号処
理手段に適応型IIRディジタルフィルタを用いた能動
制御装置において、前記誤差出力手段からの信号が入力
されて誤差レベルを最小とするようにフィルタ係数を更
新する第1の係数制御部と、前記IIRディジタルフィ
ルタの出力信号、もしくはその巡回部の出力信号が入力
されてその信号レベルを最小とするようにフィルタ係数
を更新する第2の係数制御部と、前記IIRディジタル
フィルタの出力信号、もしくはその巡回部の出力信号の
レベルを検出するレベル検出部とを備え、前記巡回部の
フィルタ係数の更新が前記第1及び第2の係数制御部に
より司られ、前記第2の係数制御部によるフィルタ係数
更新動作が、前記レベル検出部で検出された信号レベル
に応じて許可されるように構成されているので、前記第
2の係数制御部によるフィルタ係数更新動作を、前記レ
ベル検出部で検出された信号レベルが所定の基準値以上
になったとき許可することにより、前記巡回部における
信号の発散を抑止することができ、安定なフィルタ係数
の更新を実現することができる。さらに、前記レベル検
出部で検出された信号レベルが所定の基準以上になった
ときのみ、前記第2の係数制御部が動作するので、周期
的な信号に対しても、前記巡回部でキャンセルされるこ
とがなく、適切な処理を可能にする。
Further, the active control device using the adaptive IIR digital filter according to the present invention comprises means for detecting the physical phenomenon amount when controlling the physical phenomenon amount to a desired amount,
A signal processing unit that receives a signal from the detecting unit and performs a predetermined signal processing to output a control signal; and a physical phenomenon output unit that receives the control signal and converts the control signal into a physical phenomenon amount. An active control device having an error output means for outputting an error between a desired physical phenomenon quantity and an actual physical phenomenon quantity, wherein the signal from the error output means is used in an active controller using an adaptive IIR digital filter as the signal processing means. Is input to update the filter coefficient so as to minimize the error level, and the output signal of the IIR digital filter or the output signal of the circulator is input to minimize the signal level. To detect the level of the output signal of the IIR digital filter or the output signal of the circulator thereof. A bell detection unit, the updating of the filter coefficient of the cyclic unit is controlled by the first and second coefficient control units, and the filter coefficient updating operation by the second coefficient control unit is detected by the level detection unit. The signal level detected by the level detection unit is equal to or higher than a predetermined reference value when the filter coefficient updating operation by the second coefficient control unit is performed according to the determined signal level. By permitting such a case, it is possible to suppress the divergence of the signal in the circulation section, and to realize stable update of the filter coefficient. Further, since the second coefficient control unit operates only when the signal level detected by the level detection unit becomes equal to or higher than a predetermined reference, even the periodic signal is canceled by the circulation unit. Enable proper processing without

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

【図1】本発明に係る適応型IIRディジタルフィルタ
を用いた能動制御装置としての消音装置の第1実施例を
示した構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a silencer as an active control device using an adaptive IIR digital filter according to the present invention.

【図2】本発明に係る適応型IIRディジタルフィルタ
を用いた能動制御装置としての消音装置の第2の実施例
を示した構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment of a silencer as an active control device using an adaptive IIR digital filter according to the present invention.

【図3】本発明に係る適応型IIRディジタルフィルタ
を用いた能動制御装置としての消音装置の第3の実施例
を示した構成図をである。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a third embodiment of a silencer as an active control device using an adaptive IIR digital filter according to the present invention.

【図4】本発明に係る適応型IIRディジタルフィルタ
を用いた能動制御装置の第4の実施例を示した構成図で
ある。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of an active control device using an adaptive IIR digital filter according to the present invention.

【図5】本発明に係る適応型IIRディジタルフィルタ
を用いた能動制御装置の第5の実施例を示した構成図で
ある。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a fifth embodiment of an active control device using an adaptive IIR digital filter according to the present invention.

【図6】本発明に係る適応型IIRディジタルフィルタ
を用いた能動制御装置としての消音装置の第6の実施例
を示した構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a sixth embodiment of a silencer as an active control device using an adaptive IIR digital filter according to the present invention.

【図7】本発明に係る適応型IIRディジタルフィルタ
を用いた能動制御装置としての消音装置の第7の実施例
を示した構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a seventh embodiment of a silencer as an active control device using an adaptive IIR digital filter according to the present invention.

【図8】本発明に係る適応型IIRディジタルフィルタ
を用いた能動制御装置としての消音装置の第8の実施例
を示した構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing an eighth embodiment of a silencer as an active control device using an adaptive IIR digital filter according to the present invention.

【図9】IIRディジタルフィルタの直接型の構成を示
した回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a direct type configuration of an IIR digital filter.

【図10】従来の適応型IIRディジタルフィルタを用
いた能動制御装置を示した回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing an active control device using a conventional adaptive IIR digital filter.

【図11】従来の適応型IIRディジタルフィルタを用
いた能動制御装置としての消音装置を示した概略ブロッ
ク図である。
FIG. 11 is a schematic block diagram showing a silencer as an active control device using a conventional adaptive IIR digital filter.

【図12】従来の適応型IIRディジタルフィルタを用
いた能動制御装置を示した回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing an active control device using a conventional adaptive IIR digital filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16 適応型IIRディジタルフィルタ 17 巡回部 18 非巡回部 19 係数制御部 20 係数制御部 21 係数制御部 32 レベル検出部 16 Adaptive IIR Digital Filter 17 Cyclic Section 18 Non-Cyclic Section 19 Coefficient Control Section 20 Coefficient Control Section 21 Coefficient Control Section 32 Level Detection Section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日吉 孝蔵 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kozo Hiyoshi 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物理現象量を希望する量に制御するとき
の前記物理現象量の検出手段と、該検出手段からの信号
が入力されて所定の信号処理を施して制御信号を出力す
る信号処理手段と、前記制御信号が入力されて該制御信
号を物理現象量に変換する物理現象出力手段と、希望す
る物理現象量と実際の物理現象量との誤差を出力する誤
差出力手段とを有し、前記信号処理手段に適応型IIR
(Infinite Impulse Response) ディジタルフィルタを
用いた能動制御装置において、前記誤差出力手段からの
信号が入力されて誤差レベルを最小とするようにフィル
タ係数を更新する係数制御部と、前記IIRディジタル
フィルタの出力信号、もしくはその巡回部の出力信号が
入力されてその信号レベルを最小とするようにフィルタ
係数を更新する係数制御部とを備え、前記巡回部のフィ
ルタ係数の更新が前記両者の係数制御部により司られる
ように構成されていることを特徴とする適応型IIRデ
ィジタルフィルタを用いた能動制御装置。
1. A detection means for detecting the physical phenomenon quantity when controlling the physical phenomenon quantity to a desired quantity, and a signal processing for receiving a signal from the detection means and performing a predetermined signal processing to output a control signal. Means, a physical phenomenon output means for receiving the control signal and converting the control signal into a physical phenomenon quantity, and an error output means for outputting an error between a desired physical phenomenon quantity and an actual physical phenomenon quantity. An adaptive IIR for the signal processing means
(Infinite Impulse Response) In an active controller using a digital filter, a coefficient control unit for updating a filter coefficient so as to minimize an error level by receiving a signal from the error output means, and an output of the IIR digital filter. A signal or an output signal of the cyclic unit is input, and a coefficient control unit that updates the filter coefficient so as to minimize the signal level is provided, and the update of the filter coefficient of the cyclic unit is performed by both coefficient control units. An active control device using an adaptive IIR digital filter characterized by being configured to be controlled.
【請求項2】 物理現象量を希望する量に制御するとき
の前記物理現象量の検出手段と、該検出手段からの信号
が入力されて所定の信号処理を施して制御信号を出力す
る信号処理手段と、前記制御信号が入力されて該制御信
号を物理現象量に変換する物理現象出力手段と、希望す
る物理現象量と実際の物理現象量との誤差を出力する誤
差出力手段とを有し、前記信号処理手段に適応型IIR
ディジタルフィルタを用いた能動制御装置において、前
記適応型IIRディジタルフィルタの巡回部が非巡回部
の前段に接続され、該非巡回部の出力信号と前記誤差出
力手段が出力した誤差信号とを入力とする前記巡回部に
おけるフィルタ係数の適応制御部と、前記巡回部の出力
信号と前記誤差出力手段が出力した誤差信号を入力とす
る前記非巡回部におけるフィルタ係数の適応制御部とを
備えていることを特徴とする適応型IIRディジタルフ
ィルタを用いた能動制御装置。
2. A means for detecting the physical phenomenon amount when controlling the physical phenomenon amount to a desired amount, and a signal processing for receiving a signal from the detecting means and performing a predetermined signal processing to output a control signal. Means, a physical phenomenon output means for receiving the control signal and converting the control signal into a physical phenomenon quantity, and an error output means for outputting an error between a desired physical phenomenon quantity and an actual physical phenomenon quantity. An adaptive IIR for the signal processing means
In an active control device using a digital filter, a cyclic section of the adaptive IIR digital filter is connected to a preceding stage of the non-cyclic section, and the output signal of the non-cyclic section and the error signal output by the error output means are input. An adaptive control unit for the filter coefficient in the cyclic unit; and an adaptive control unit for the filter coefficient in the non-cyclic unit that receives the output signal of the cyclic unit and the error signal output by the error output unit as input. An active control device using a characteristic adaptive IIR digital filter.
【請求項3】 物理現象量を希望する量に制御するとき
の前記物理現象量の検出手段と、該検出手段からの信号
が入力されて所定の信号処理を施して制御信号を出力す
る信号処理手段と、前記制御信号が入力されて該制御信
号を物理現象量に変換する物理現象出力手段と、希望す
る物理現象量と実際の物理現象量との誤差を出力する誤
差出力手段とを有し、前記信号処理手段に適応型IIR
ディジタルフィルタを用いた能動制御装置において、前
記誤差出力手段からの信号が入力されて誤差レベルを最
小とするようにフィルタ係数を更新する第1の係数制御
部と、前記IIRディジタルフィルタの出力信号、もし
くはその巡回部の出力信号が入力されてその信号レベル
を最小とするようにフィルタ係数を更新する第2の係数
制御部と、前記IIRディジタルフィルタの出力信号、
もしくはその巡回部の出力信号のレベルを検出するレベ
ル検出部とを備え、前記巡回部のフィルタ係数の更新が
前記第1及び第2の係数制御部により司られ、前記第2
の係数制御部によるフィルタ係数更新動作が、前記レベ
ル検出部で検出された信号レベルに応じて許可されるよ
うに構成されていることを特徴とする適応型IIRディ
ジタルフィルタを用いた能動制御装置。
3. A means for detecting the amount of physical phenomenon when controlling the amount of physical phenomenon to a desired amount, and a signal processing for receiving a signal from the detecting means and performing a predetermined signal processing to output a control signal. Means, a physical phenomenon output means for receiving the control signal and converting the control signal into a physical phenomenon quantity, and an error output means for outputting an error between a desired physical phenomenon quantity and an actual physical phenomenon quantity. An adaptive IIR for the signal processing means
In an active control device using a digital filter, a first coefficient controller for receiving a signal from the error output means to update a filter coefficient so as to minimize an error level, and an output signal of the IIR digital filter, Alternatively, a second coefficient control unit that receives the output signal of the circulation unit and updates the filter coefficient so as to minimize the signal level, and the output signal of the IIR digital filter,
Alternatively, a level detection unit that detects the level of the output signal of the cyclic unit is provided, and updating of the filter coefficient of the cyclic unit is controlled by the first and second coefficient control units, and the second coefficient
2. The active control device using an adaptive IIR digital filter, wherein the filter coefficient updating operation by the coefficient control unit is allowed according to the signal level detected by the level detection unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0844375A (en) * 1994-07-29 1996-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Noise eliminating device and noise eliminating method
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CN103869702A (en) * 2014-03-13 2014-06-18 大连理工大学 Active chattering control method for flexible cantilever beam structure

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