JPH0993087A

JPH0993087A - 適応フィルタ係数の設定制御方法および装置

Info

Publication number: JPH0993087A
Application number: JP7248053A
Authority: JP
Inventors: Kensaku Fujii; 健作藤井; Toshiro Oga; 寿郎大賀
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-09-26
Filing date: 1995-09-26
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】非巡回型フィルタのフィルタ係数の収束判定を
可能とする。【解決手段】積和処理部１００は、未知の特性を有する
信号伝達系の応答出力と前記非巡回型フィルタの出力と
の積、あるいは前記応答出力と前記非巡回型フィルタの
出力との差分と該非巡回型フィルタの出力との積を、所
定の時間累積して、積和を求める。パワー算定部１１０
は、参照信号のパワーに対応するパワー値を算定する。
正規化部１２０は、積和処理部１００で求められる累積
結果である積和値から参照信号のパワー変動に対応する
成分を除去するために、前記積和値とパワー算定部１１
０で得られるパワー値との比を計算して、前記積和値を
前記パワー値で正規化する。収束判定部１３０は、正規
化部１２０で正規化した結果を、予め設定した収束判定
のための判定閾値との比較が可能なパラメータに変換
し、該パラメータと前記判定閾値との比較により、フィ
ルタ係数の収束を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非巡回型フィルタ
におけるフィルタ係数の設定制御に係り、特に、未知の
特性を有する信号伝達系に既知の参照信号を送出し、該
信号伝達系の応答出力を得て、前記信号伝達系のインパ
ルス応答に対応する適応非巡回型フィルタの係数を推定
するシステムに好適な、適応フィルタ係数の設定制御方
法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】未知の特性を有する信号伝達系に既知の
参照信号を送出し、該参照信号に対する前記信号伝達系
の応答と前記参照信号とに基づいて、前記信号伝達系の
インパルス応答に対応する適応非巡回型フィルタのフィ
ルタ係数を推定するシステムが知られている。このよう
な、適応非巡回型フィルタ係数の推定システムは、例え
ば、能動騒音制御システム等に利用される。

【０００３】能動騒音制御システム等に、前述の適応非
巡回型フィルタ係数の推定システムを利用した場合、外
乱等のために、前記信号伝達系の応答と前記適応非巡回
型フィルタの出力との差分、すなわち応答残差を、高精
度で観測することができないことがある。たとえ、その
ような場合にも、前記適応非巡回型フィルタの係数が該
信号伝達系のインパルス応答に所定の精度以上で収束し
たことを見出し、収束を判定して、フィルタ係数を推定
することが望まれる。

【０００４】上述した適応非巡回型フィルタ係数の推定
システムが適用されると想定される能動騒音制御システ
ムの一例の構成を図１１に示している。まず、図１１の
能動騒音制御システムの動作の概要について説明する。

【０００５】能動騒音制御システムの原理は、ダクト２
０１の出口に向かう騒音に対して、同振幅で且つ逆位相
の擬似騒音をスピーカ２０５から発生させて、ダクト２
０１内で加算的に合成し、前記騒音を相殺して、ダクト
２０１の出口から漏れる騒音を抑制するところにある。
その作用は、誤差採取マイクロホン２０４によって常時
監視されており、係数更新回路２１４は、誤差採取マイ
クロホン２０４の出力が最小となるように騒音制御フィ
ルタ２１２の係数を調整する。ここで、帰還制御フィル
タ２１１は、スピーカ２０５から出力され、騒音採取マ
イクロホン２０３に回り込む擬似騒音を、減算器２１０
で相殺して、その巡回を断ち、巡回によるハウリングの
発生を防止する目的で設けられる。また、誤差経路フィ
ルタ２１３は、騒音制御フィルタ２１２の出力からスピ
ーカ２０５を経て、さらに誤差採取マイクロホン２０４
を経て、係数更新回路２１４に至る誤差経路を模擬し、
係数更新回路２１４に入力される２つの信号（マイクロ
ホン２０４の出力信号とマイクロホン２０３の出力に相
当する信号）の間の位相を調整する機能を有している。
通常の場合、帰還制御フィルタ２１１および誤差経路フ
ィルタ２１３の２つのフィルタは、図に示すようにフィ
ルタ係数を調整するための係数更新回路を備えておら
ず、騒音制御フィルタ２１２のフィルタ係数を算定する
更新処理に先立って予め適切なフィルタ係数を推定し、
それに基づいてフィルタ係数を固定しておく構成が採用
されている。

【０００６】図１２は、図１１の能動騒音制御システム
において、騒音制御フィルタ２１２のフィルタ係数の更
新処理に先立って、帰還制御フィルタ２１１および誤差
経路フィルタ２１３の係数を算定するために臨時に結線
されるフィルタ係数算定回路の代表的な一例を示してい
る。もちろん、このフィルタ係数算定回路は、特定の系
に合わせて適応非巡回型フィルタのフィルタ係数を設定
するために独立に構成してもよい。

【０００７】図１１のような能動騒音制御システムにお
いて、図１２のフィルタ係数算定回路を臨時に結線する
にあたっては、ほとんどの場合、係数更新回路２１４
は、図１１の能動騒音制御システムにおける騒音制御フ
ィルタ２１２のフィルタ係数更新用の係数更新回路２１
４をそのまま流用する。

【０００８】雑音発生回路２２１で生成される参照信号
Ｘ_j（ｊ：サンプルの繰り返し回数を示すサンプル回数
指標(sample time index, iteration)）をスピーカ２０
５から送出して、係数更新回路２１４により、減算器２
１０の出力が最小となるように、非巡回型フィルタ２２
０の係数の算定する。但し、減算器２１０の一方（被減
数側）の入力をマイクロホン２０３に接続したときに
は、非巡回型フィルタ２２０の係数として、帰還制御フ
ィルタ２１１のフィルタ係数を算定することになり、マ
イクロホン２０４に接続したときには、非巡回型フィル
タ２２０の係数として、誤差経路フィルタ２１３のフィ
ルタ係数を算定したことになる。

【０００９】図１２の構成では、マイクロホン２０３、
２０４、スピーカ２０５および減算器２１０としても、
図１１のシステムの構成をそのまま用い、非巡回型フィ
ルタ２２０は、帰還制御フィルタ２１１および誤差経路
フィルタ２１３に用いられるものと同様に構成する。

【００１０】能動騒音制御システムにおいて、上述のフ
ィルタ係数更新回路を結線して、帰還制御フィルタ２１
１および誤差経路フィルタ２１３の係数を設定する場合
の問題は、『この能動騒音制御システムは、それが組み
込まれた機器の本来の性能を向上させる性格のものでは
ない』ということである。そのため、能動騒音制御シス
テムの設定および調整等を含む動作にあたっては、組み
込まれた機器本来の動作に支障をきたさないことが重要
である。

【００１１】したがって、できる限り当該機器を、通常
に動作させた上で、帰還制御フィルタ２１１および誤差
経路フィルタ２１３の係数を算定するように構成するこ
とが望ましい。すなわち、具体的には、能動騒音制御シ
ステムによる制御の対象となる騒音Ｎ_j（図１１に示す
例では、ファン２０２が発生する騒音）の発生を止める
ことなく、騒音が発生している状態のままで、フィルタ
係数を算定することが要求される。さらには、能動騒音
制御システムは、本来的に騒音を低減すべく制御するた
めのシステムであるので、帰還制御フィルタ２１１およ
び誤差経路フィルタ２１３のフィルタ係数の算定用とし
てスピーカ２０５から送出される参照信号Ｘ_jが新たな
騒音源とならないことが必要である。

【００１２】上述の制約は、能動騒音制御システムが、
騒音Ｎ_jが存在する状態で、しかも、参照信号Ｘ_jによる
擬似騒音ｇ_jの大きさを、騒音Ｎ_jに埋もれる程度にとど
めて帰還制御フィルタ２１１および誤差経路フィルタ２
１３のフィルタ係数を算定すべきであることを意味して
いる。この場合、擬似騒音ｇ_jと非巡回型フィルタ２２
０の出力Ｇ_jとの差分（ｇ_j−Ｇ_j）は、当然のことなが
ら、騒音Ｎ_jよりもはるかに小さく、したがって、減算
器２１０の出力としての数１に示す残差Ｅ_jの減少の観
測から非巡回型フィルタ２２０の係数の収束を判定する
ことは、極めて困難である。

【００１３】

【数１】Ｅ_j＝ｇ_j−Ｇ_j＋Ｎ_j このように、残差Ｅ_jの単純な観測では、非巡回型フィ
ルタ２２０のフィルタ係数の収束判定が困難となる条件
のもとにおいても、さらには、例えば、能動騒音制御シ
ステムが組み込まれた機器が設置された部屋において発
生する騒音のような非定常な外来騒音の存在する状況に
おいても、フィルタ係数の判定を自動的に行うことが望
ましいことはいうまでもない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述したような、非巡
回型フィルタ２２０、すなわち帰還制御フィルタ２１１
および誤差経路フィルタ２１３のフィルタ係数の収束を
自動判定する技術は、能動騒音制御システムを実用化す
る上において重要な技術であるにもかかわらず、この技
術について具体的に検討した文献等は少なく、次の２つ
の文献に示された技術を従来の例としてあげることがで
きる程度である。これら２つの文献では、いずれも、フ
ィルタ係数を同定するための基本的なアルゴリズムとし
て、ＬＭＳ（least mean square）アルゴリズム、すな
わちＬＭＳ法を採用している。

【００１５】(1) 「アクティブ騒音制御における適応制
御の安定化−−フィルタ係数変化率を用いた収束判定方
法−−」（長安克芳、日本音響学会平成５年度秋季研究
発表会講演論文集2-5-9，pp. 515〜516）この方法においては、非巡回型フィルタ２２０のフィル
タ係数Ｈ_j(i)の変化が、係数更新にともなって徐々に小
さくなることに着目し、数２の条件を満足するならば、
フィルタ係数が収束したと判断して係数更新を停止する
ことを特徴としている。

【００１６】

【数２】

【００１７】ここで、Ｎについては、当該文献に『更新
頻度カウンタのカウント値』との記述があるだけで、そ
の詳細については不明である。しかしながら、差分（Ｈ
_j+1(i)−Ｈ_j(i)）は、振動しながら次第に減少していく
ので、複数回の試行から判定する必要があると思われ、
このことから、Ｎはその回数、すなわち定数であると考
えられる。

【００１８】さて、問題は外乱の存在である。当然のこ
とながら、フィルタ係数の収束につれて差分（Ｈ_j+1(i)
−Ｈ_j(i)）は小さくなり、外乱による振動が徐々に目立
つようになる。収束は、この振動が支配的になったとき
に起こるが、その振動は収束の前にも生じている。すな
わち、この振動は、明らかに、収束の正確な判定を困難
にする。この振動による収束の判定の誤りを抑えるため
には、所要の推定精度よりも高い精度が得られるよう
に、小さなステップゲインを設定することが必要となる
が、このような小さなステップゲインの設定は収束を遅
らせるという問題を生じさせる。

【００１９】(2) 「ＬＭＳアルゴリズムによる伝達系推
定の収束判定の一検討」（柴山秀雄、城戸健一、電子情
報通信学会応用音響研究会報告、EA94-77，pp. 15〜2
0，1994-12）この方法は、残差Ｅ_jがフィルタ係数の係数更新にとも
なって白色化されることを利用し、そのフラクタル次元
を計算することによって、その次元が２（すなわち、白
色雑音のフラクタル次元）に近くになったときに、収束
したと判定するものである。

【００２０】この場合も、問題は、残差Ｅ_jには外乱が
含まれているという点にある。明らかに、係数の更新と
ともに、残差Ｅ_jに含まれる応答ｇ_jの割合が小さくなる
と、残差Ｅ_jのフラクタル次元は外乱のフラクタル次元
に大きく左右されることになる。例えば、外乱が白色雑
音である場合には、収束を待たずに残差Ｅ_jのフラクタ
ル次元が２に近くなってしまい、正確な収束の判定は困
難となる。

【００２１】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、残差Ｅ_jの単純な観
測からフィルタ係数の収束判定が困難な場合でも、非巡
回型フィルタのフィルタ係数の収束判定を可能とする適
応フィルタ係数の設定制御方法および装置を提供するこ
とにある。

【００２２】本発明のさらなる目的は、非定常な外来騒
音が存在していても、非巡回型フィルタのフィルタ係数
の収束判定を可能とする適応フィルタ係数の設定制御方
法および装置を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の適応
フィルタ係数の設定制御方法は、未知の信号伝達特性を
有する信号伝達系に送出される既知の参照信号と、該参
照信号に対する前記信号伝達系の応答出力とに基づい
て、前記信号伝達系のインパルス応答に対応するフィル
タ特性を呈する非巡回型フィルタのフィルタ係数を推定
するにあたり、前記信号伝達系の応答出力成分を含む値
と前記非巡回型フィルタの出力との積を所定の累積期間
ずつ累積加算して、積和値を逐次算出する積和処理ステ
ップと、前記参照信号のパワーに対応するパワー値を求
めるパワー算定ステップと、前記積和処理ステップで求
められる積和を前記パワー算定ステップで求められる前
記パワー値で正規化して正規化値を得る正規化ステップ
と、前記正規化ステップによる正規化値を予め定めた判
定閾値と比較し、前記正規化値が、前記判定閾値を超え
ているときは前記非巡回型フィルタのフィルタ係数を逐
次更新させ、該判定閾値以下となったときにフィルタ係
数が収束したと判定して係数更新を停止させる判定ステ
ップとを有することを特徴としている〔請求項１〕。

【００２４】前記積和処理ステップは、前記信号伝達系
の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答
出力と前記非巡回型フィルタの出力との差分を用いるよ
うにしてもよい〔請求項２〕。

【００２５】前記積和処理ステップは、前記信号伝達系
の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答
出力自体を用いるようにしてもよい〔請求項３〕。前記
積和処理ステップは、前記逐次算出に伴って、前記累積
期間を漸次長くする期間制御ステップを含んでいてもよ
い〔請求項４〕。

【００２６】前記積和処理ステップにおける前記積和値
の逐次算出に同期して、前記信号伝達系の応答出力と前
記非巡回型フィルタの出力との差分の自乗和を求め、該
自乗和の変化に基づいて前記累積期間および判定閾値を
調整する判定調整ステップをさらに含んでいてもよい
〔請求項５〕。

【００２７】本発明に係る第２の適応フィルタ係数の設
定制御方法は、未知の信号伝達特性を有する信号伝達系
に送出される既知の参照信号と、該参照信号に対する前
記信号伝達系の応答出力とに基づいて、前記信号伝達系
のインパルス応答に対応するフィルタ特性を呈する非巡
回型フィルタのフィルタ係数を推定するにあたり、前記
信号伝達系の応答出力成分を含む値と前記非巡回型フィ
ルタの出力との積を所定の累積期間ずつ累積加算して、
積和値を逐次算出する積和処理ステップと、前記参照信
号のパワーに対応するパワー値を求めるパワー算定ステ
ップと、前記積和処理ステップで求められる積和を前記
パワー算定ステップで求められる前記パワー値で正規化
して正規化値を得る正規化ステップと、前記正規化ステ
ップによる正規化値が単調減少から増加に転じたときを
検出するとともに、前記正規化値が、単調減少から増加
に転じたことが検出されるまでは前記非巡回型フィルタ
のフィルタ係数を逐次更新させ、単調減少から増加に転
じたことが検出されるとフィルタ係数が収束点に達した
と判定して係数更新を停止させる判定ステップとを有す
ることを特徴としている〔請求項６〕。

【００２８】前記積和処理ステップは、前記信号伝達系
の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答
出力と前記非巡回型フィルタの出力との差分を用いるよ
うにしてもよい〔請求項７〕。

【００２９】前記積和処理ステップは、前記信号伝達系
の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答
出力自体を用いるようにしてもよい〔請求項８〕。前記
積和処理ステップは、前記逐次算出に伴って、前記累積
期間を漸次長くする期間制御ステップを含んでいてもよ
い〔請求項９〕。

【００３０】前記積和処理ステップにおける前記積和値
の逐次算出に同期して、前記信号伝達系の応答出力と前
記非巡回型フィルタの出力との差分の自乗和を求め、該
自乗和の変化に基づいて前記累積期間を調整する判定調
整ステップをさらに含んでいてもよい〔請求項１０〕。

【００３１】本発明に係る第３の適応フィルタ係数の設
定制御方法は、未知の信号伝達特性を有する信号伝達系
に送出される既知の参照信号と、該参照信号に対する前
記信号伝達系の応答出力とに基づいて、前記信号伝達系
のインパルス応答に対応するフィルタ特性を呈する非巡
回型フィルタのフィルタ係数を推定するにあたり、前記
信号伝達系の応答出力成分を含む値と前記非巡回型フィ
ルタの出力との積を所定の累積期間ずつ累積加算して、
積和値を逐次算出する積和処理ステップと、前記参照信
号のパワーに対応するパワー値を求めるパワー算定ステ
ップと、前記積和処理ステップで求められる積和を前記
パワー算定ステップで求められる前記パワー値で正規化
して正規化値を得る正規化ステップと、前記正規化ステ
ップによる正規化値の変動を監視し、前記正規化値が、
単調減少から増加に転じたことが検出されるまでは前記
非巡回型フィルタのフィルタ係数を逐次更新させ、単調
減少から増加に転じたことが検出されると飽和したと判
定して前記積和処理ステップの前記累積期間を増加させ
るべく更新設定するとともに、該累積期間を予め所要推
定精度に対応して定めた判定閾値と比較し、前記累積期
間が、前記判定閾値未満では前記非巡回型フィルタのフ
ィルタ係数の逐次更新を継続させ、該判定閾値以上とな
ったときにフィルタ係数が収束したと判定して係数更新
を停止させる判定ステップとを有することを特徴として
いる〔請求項１１〕。

【００３２】前記積和処理ステップは、前記信号伝達系
の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答
出力と前記非巡回型フィルタの出力との差分を用いるよ
うにしてもよい〔請求項１２〕。

【００３３】前記積和処理ステップは、前記信号伝達系
の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答
出力自体を用いるようにしてもよい〔請求項１３〕。前
記積和処理ステップにおける前記積和値の逐次算出に同
期して、前記信号伝達系の応答出力と前記非巡回型フィ
ルタの出力との差分の自乗和を求め、該自乗和の変化に
基づいて前記累積期間および判定閾値を調整する判定調
整ステップをさらに含んでいてもよい〔請求項１４〕。

【００３４】本発明に係る第１の適応フィルタ係数の設
定制御装置は、非巡回型フィルタおよび未知の信号伝達
特性を有する信号伝達系に既知の参照信号を与える参照
信号発生部と、前記信号伝達系の応答出力を検出する出
力検出部と、前記信号伝達系のインパルス応答に対応す
るフィルタ特性を得るための前記非巡回型フィルタのフ
ィルタ係数を更新設定する係数更新部と、前記信号伝達
系の応答出力成分を含む値と前記非巡回型フィルタの出
力との積を所定の累積期間ずつ累積加算して、積和値を
逐次算出するための積和処理手段と、前記参照信号のパ
ワーに対応するパワー値を求めるためのパワー算定手段
と、前記積和処理手段で求められる積和を前記パワー算
定手段で求められる前記パワー値で正規化して正規化値
を得るための正規化手段と、前記正規化手段による正規
化値を予め定めた判定閾値と比較し、前記正規化値が、
前記判定閾値を超えているときは前記非巡回型フィルタ
のフィルタ係数を逐次更新させ、該判定閾値以下となっ
たときにフィルタ係数が収束したと判定して係数更新を
停止させるための判定手段とを具備することを特徴とし
ている〔請求項１５〕。

【００３５】前記積和処理手段は、前記信号伝達系の応
答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答出力
と前記非巡回型フィルタの出力との差分を求めるための
差分検出手段を含んでいてもよい〔請求項１６〕。

【００３６】前記積和処理手段は、前記信号伝達系の応
答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答出力
自体を用いる手段であってもよい〔請求項１７〕。前記
積和処理手段は、前記逐次算出に伴って、前記累積期間
を漸次長くするための期間制御手段を含んでいてもよい
〔請求項１８〕。

【００３７】前記積和処理手段における前記積和値の逐
次算出に同期して、前記信号伝達系の応答出力と前記非
巡回型フィルタの出力との差分の自乗和を求め、該自乗
和の変化に基づいて前記累積期間および判定閾値を調整
するための判定調整手段をさらに含んでいてもよい〔請
求項１９〕。

【００３８】本発明に係る第２の適応フィルタ係数の設
定制御装置は、非巡回型フィルタおよび未知の信号伝達
特性を有する信号伝達系に既知の参照信号を与える参照
信号発生部と、前記信号伝達系の応答出力を検出する出
力検出部と、前記信号伝達系のインパルス応答に対応す
るフィルタ特性を得るための前記非巡回型フィルタのフ
ィルタ係数を更新設定する係数更新部と、前記信号伝達
系の応答出力成分を含む値と前記非巡回型フィルタの出
力との積を所定の累積期間ずつ累積加算して、積和値を
逐次算出するための積和処理手段と、前記参照信号のパ
ワーに対応するパワー値を求めるためのパワー算定手段
と、前記積和処理手段で求められる積和を前記パワー算
定手段で求められる前記パワー値で正規化して正規化値
を得るための正規化手段と、前記正規化手段による正規
化値が単調減少から増加に転じたときを検出するととも
に、前記正規化値が、単調減少から増加に転じたことが
検出されるまでは前記非巡回型フィルタのフィルタ係数
を逐次更新させ、単調減少から増加に転じたことが検出
されるとフィルタ係数が収束点に達したと判定して係数
更新を停止させるための判定手段とを具備することを特
徴としている〔請求項２０〕。

【００３９】前記積和処理手段は、前記信号伝達系の応
答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答出力
と前記非巡回型フィルタの出力との差分を求めるための
差分検出手段を含んでいてもよい〔請求項２１〕。

【００４０】前記積和処理手段は、前記信号伝達系の応
答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答出力
自体を用いる手段であってもよい〔請求項２２〕。前記
積和処理手段は、前記逐次算出に伴って、前記累積期間
を漸次長くするための期間制御手段を含んでいてもよい
〔請求項２３〕。

【００４１】前記積和処理手段における前記積和値の逐
次算出に同期して、前記信号伝達系の応答出力と前記非
巡回型フィルタの出力との差分の自乗和を求め、該自乗
和の変化に基づいて前記累積期間を調整するための判定
調整手段をさらに含んでいてもよい〔請求項２４〕。

【００４２】本発明に係る第３の適応フィルタ係数の設
定制御装置は、非巡回型フィルタおよび未知の信号伝達
特性を有する信号伝達系に既知の参照信号を与える参照
信号発生部と、前記信号伝達系の応答出力を検出する出
力検出部と、前記信号伝達系のインパルス応答に対応す
るフィルタ特性を得るための前記非巡回型フィルタのフ
ィルタ係数を更新設定する係数更新部と、前記信号伝達
系の応答出力成分を含む値と前記非巡回型フィルタの出
力との積を所定の累積期間ずつ累積加算して、積和値を
逐次算出するための積和処理手段と、前記参照信号のパ
ワーに対応するパワー値を求めるためのパワー算定手段
と、前記積和処理手段で求められる積和を前記パワー算
定手段で求められる前記パワー値で正規化して正規化値
を得るための正規化手段と、前記正規化手段による正規
化値の変動を監視し、前記正規化値が、単調減少から増
加に転じたことが検出されるまでは前記非巡回型フィル
タのフィルタ係数を逐次更新させ、単調減少から増加に
転じたことが検出されると飽和したと判定して前記積和
処理手段の前記累積期間を増加させるべく更新設定する
とともに、該累積期間を予め所要推定精度に対応して定
めた判定閾値と比較し、前記累積期間が、前記判定閾値
未満では前記非巡回型フィルタのフィルタ係数の逐次更
新を継続させ、該判定閾値以上となったときにフィルタ
係数が収束したと判定して係数更新を停止させるための
判定手段とを具備することを特徴としている〔請求項２
５〕。

【００４３】前記積和処理手段は、前記信号伝達系の応
答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答出力
と前記非巡回型フィルタの出力との差分を求めるための
差分検出手段を含んでいてもよい〔請求項２６〕。

【００４４】前記積和処理手段は、前記信号伝達系の応
答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答出力
自体を用いる手段であってもよい〔請求項２７〕。前記
積和処理手段における前記積和値の逐次算出に同期し
て、前記信号伝達系の応答出力と前記非巡回型フィルタ
の出力との差分の自乗和を求め、該自乗和の変化に基づ
いて前記累積期間および判定閾値を調整するための判定
調整手段をさらに含んでいてもよい〔請求項２８〕。

【００４５】本発明による適応フィルタ係数の設定制御
方法および装置では、非巡回型フィルタのフィルタ係数
を推定するにあたり、信号伝達系の応答出力成分を含む
値と前記非巡回型フィルタの出力との積を所定の累積期
間ずつ累積加算して、積和値を逐次算出し、且つ参照信
号のパワーに対応するパワー値を求め、前記積和値を前
記パワー値で正規化して正規化値を得るとともに、前記
正規化値を予め定めた判定閾値と比較し、前記正規化値
が、前記判定閾値を超えているときは前記非巡回型フィ
ルタのフィルタ係数を逐次更新させ、該判定閾値以下と
なったときにフィルタ係数が収束したと判定して係数更
新を停止させるようにして、フィルタ係数の収束判定を
効果的に行う。また、非定常な外来騒音が存在しても、
非巡回型フィルタのフィルタ係数の収束判定が行われ
る。

【００４６】したがって、本発明の適応フィルタ係数の
設定制御方法および装置では、応答ｇ_jと外乱Ｎ_jのパワ
ー比が低い場合にも、フィルタ係数の収束を自動的に判
定することが可能となる。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る適応フィルタ
係数の設定制御システムの実施の形態を図面を参照して
説明する。

【００４８】〔実施の形態１〕図１は本発明による適応
フィルタ係数の設定制御システムの原理的な第１の実施
の形態の構成を示している。

【００４９】図１の適応フィルタ係数の設定制御システ
ムは、図１２に示したフィルタ係数の係数算定回路を用
い、該係数算定回路の各部の情報に基づいて、非巡回型
フィルタ２２０のフィルタ係数の設定制御を自動的に行
うシステムである。該設定制御システムは、積和処理部
１００、パワー算定部１１０、正規化部１２０および収
束判定部１３０を有している。

【００５０】積和処理部１００は、未知の特性を有する
信号伝達系の応答出力Ｙ_jと前記非巡回型フィルタ２２
０の出力Ｇ_jとの積（Ｙ_jＧ_j）、あるいは前記応答出力
Ｙ_jと前記非巡回型フィルタ２２０の出力Ｇ_jとの差分Ｅ
_jと該非巡回型フィルタ２２０の出力Ｇ_jとの積（Ｅ
_jＧ_j）を、所定の時間累積して、積和を求める。

【００５１】パワー算定部１１０は、参照信号Ｘ_jのパ
ワーに対応するパワー値（例えば、Ｙ_j ²、Ｇ_j ²または√
（Ｙ_j ²・Ｇ_j ²））を算定する。正規化部１２０は、積和
処理部１００で求められる累積結果である積和値から参
照信号Ｘ_jのパワー変動に対応する成分を除去するため
に、前記積和値とパワー算定部１１０で得られるパワー
値との比を計算して、前記積和値を前記パワー値で正規
化する。

【００５２】収束判定部１３０は、正規化部１２０で正
規化した結果を、予め設定した収束判定のための判定閾
値との比較が可能なパラメータに変換し、該パラメータ
と前記判定閾値との比較により、フィルタ係数の収束を
判定する。収束判定部１３０は、フィルタ係数の収束を
判定するまでは、係数更新回路２１４により非巡回型フ
ィルタ２２０のフィルタ係数を逐次更新させ、収束が判
定されると係数更新回路２１４による係数更新を停止さ
せる。

【００５３】すなわち、上述の適応フィルタ係数の設定
制御システムにおけるフィルタ係数の収束判定には、本
発明者らが既に提案したダブルトークとエコー経路変動
の識別に用いられるパラメータ、すなわち、残差Ｅ_jが
増加した時点ｊ＝ｋから計算される数３、数４および数
５のいずれかを流用することができる。

【００５４】

【数３】

【００５５】

【数４】

【００５６】

【数５】

【００５７】但し、Ｙ_jは、図１２に示すマイクロホン
２０３または２０４の出力であり、数６であらわされ
る。

【００５８】

【数６】Ｙ_j＝ｇ_j＋Ｎ_j 数３は、『藤井健作、大賀寿郎：「エコー経路変動検出
を併用するダブルトーク検出法」電子情報通信学会論文
誌Ａ、Vol. J78-A，No.3，pp. 314〜322，1995-03』で
紹介したパラメータであり、数４および数５は、『藤井
健作、大賀寿郎：「ダブルトークとエコー経路変動の識
別」電子情報通信学会、応用音響研究会、EA94-15，pp.
29-36，1994-05』で紹介したパラメータである。ちな
みに、これらの場合において、ダブルトークとエコー経
路変動とは、上述したパラメータが、１（数３の場
合）、あるいは０（数４および数５の場合）に急速に収
束するときにダブルトークと判定し、一定値にとどまる
ときにエコー経路変動と判定することによって識別す
る。

【００５９】図１の適応フィルタ係数の設定制御システ
ムにおいては、上述した各パラメータを、本発明に応用
するために次のように変形して用いる。まず、数３、数
４および数５の加算区間をｊ＝ｎＪ＋１〜（ｎ＋１）Ｊ
とし、Ｊ標本化周期ごとに各パラメータが観測できるよ
うに改める。すなわち、数３、数４および数５は、それ
ぞれ数７、数８および数９に変形される。

【００６０】

【数７】

【００６１】

【数８】

【００６２】

【数９】

【００６３】このとき、各パラメータは、係数更新の開
始（ｎ＝０）以後、次のように推移することになる。ま
ず、数６から読み取れるように、係数更新の進行ととも
に非巡回型フィルタ２２０の出力Ｇ_jは、応答ｇ_jに近づ
くので、Ｒ_YG(n)は、１に漸近し、Ｒ_EG(n)とＲ_EY(n)
は、数１から読み取れるように０に漸近する。本発明で
は、このような特性を利用して収束状況を観測する。

【００６４】ここで、数７、数８および数９の各式の分
子は、分母による除算の有無に関係なく、収束の進行と
ともに増加あるいは減少するので、判定閾値を予めそれ
らの分母に応じて調整しておくことにより、これら各式
によりいずれも同様にして収束の判定を行うことが可能
となる。しかしながら、参照信号のパワーが変動するこ
とが想定される場合に応用するにあたっては、該参照信
号のパワーに対応する値を与える各分母による除算を省
略することはできない。本発明では、後者の場合を想定
している。また、この除算による正規化は、学習同定法
におけるノルム、すなわちΣＸ_j ²(i)による除算によっ
ても可能となることにも留意すべきである。但し、この
場合のΣはｉ＝１〜Ｉの加算をあらわしている。

【００６５】図２は非巡回型フィルタ２２０の係数の収
束特性および数８に示すパラメータＲ_EG(n)の推移を計
算した結果を示している。但し、図２においては、適応
アルゴリズムとして非巡回型フィルタ２２０の係数を数
１０、数１１および数１２に従って更新する個別正規化
ＬＭＳ法を用い、タップ数Ｉ＝512とし、且つ応答ｇ_jと
外乱Ｎ_jとのパワー比を１としたときにも推定精度30dB
が得られるようなステップゲインＫおよび加算項数Ｊと
して、それぞれＫ＝1/16およびＪ＝64Ｉを与えて計算し
ている。

【００６６】

【数１０】

【００６７】

【数１１】

【００６８】

【数１２】

【００６９】図２においては、明らかに、Ｒ_EG(n)は、
フィルタ係数の収束につれて減少しており、このＲ
_EG(n)の観測に基づいて収束の判定を行うことが可能と
なることがわかる。例えば、図２の結果において、Ｒ_EG
(n)が-20dBに達したときをもって収束と判定するように
設定しておけば、所要の推定精度30dBが得られる。

【００７０】但し、この場合の収束特性は、数１３によ
り計算した。

【００７１】

【数１３】

【００７２】図３には、収束の判定にＲ_EG(n)の振動の
有無を利用することができることを示している。すなわ
ち、係数が更新され、係数の収束の間近になると、Ｒ_EG
(n)には外乱の影響が顕著にあらわれて、Ｒ_EG(n)が振動
する。このことを利用して、係数が所要の推定精度を上
回ったときにＲ_EGｎが振動を開始する加算項数Ｊを予め
求めておき、その加算項数Ｊについて得られたＲ_EG(n)
の推移に対して、その振動が検出されたときに、収束し
たと判定して係数更新を停止すればよい。図３では、加
算項数を256Ｉとして計算している。

【００７３】このような本発明を実用化する場合、上述
した原理に従った構成に適切な変形を加えることが必要
となる場合がある。但し、以下においては、Ｒ_EG(n)を
用いた場合について説明するが、Ｒ_EG(n)に代えてＲ
_YG(n)およびＲ_EY(n)、あるいはそれらの分母を学習同定
法で得られるノルムに置き換えたものを用いても原理は
同様であり、同様にして実施することができる。さら
に、本発明の有効性を確認するシミュレーションにおい
ては、適応アルゴリズムとして数１０に示す個別正規化
ＬＭＳ法を用いているが、この個別正規化ＬＭＳ法に代
えて数１４および数１５に示す加算正規化ＬＭＳ法を用
いても同様の原理が成り立つことに注意すべきである。

【００７４】

【数１４】

【００７５】

【数１５】

【００７６】〔実施の形態２〕上述において、加算項数
を固定せず、収束の状況に合わせて調整するような構成
を採るようにすれば、収束の初期から加算項数を所望の
推定精度が得られる程度に大きく設定しておく必要はな
い。すなわち、Ｒ_EG(n)の振動は、その加算項数に対応
して得られる推定精度に近づいたときに起こるのであ
り、そのような変動は、加算項数をさらに大きく設定し
直す必要があることを示唆している。このことを利用す
れば、当初は加算項数を短く設定しておいて、Ｒ_EG(n)
の減少が飽和状態に近づいて、振動を呈し始めるたびに
加算項数を徐々に大きく更新設定していくような制御を
施せば、収束時間の短縮を図ることが可能であると期待
される。このようにして、収束時間の短縮を図るのが本
発明の第２の実施の形態である。

【００７７】図４は本発明による適応フィルタ係数の設
定制御システムの第２の実施の形態の構成を示してい
る。図４の適応フィルタ係数の設定制御システムは、図
１と同様のパワー算定部１１０および正規化部１２０を
有し、且つ図１の場合とは若干異なる積和処理部１０２
および収束判定部１３２を有している。図４において、
図１と同様の部分については同符号を付して示してお
り、ここではその詳細な説明は省略する。

【００７８】積和処理部１０２は、前記差分Ｅ_jと非巡
回型フィルタ２２０の出力Ｇ_jとの積（Ｅ_jＧ_j）を、所
定の累積時間に相当する加算項数だけ累積して、積和を
求めるとともに、収束判定部１３２から制御指令を受け
て、前記累積時間すなわち加算項数を更新設定する。

【００７９】収束判定部１３２は、正規化部１２０で正
規化した結果として得られるＲ_EG(n)を監視し、Ｒ_EG(n)
が単調減少から増加に増加に転じたことが検出されるま
では、フィルタ係数を更新させ、Ｒ_EG(n)が単調減少か
ら増加に増加に転じたことが検出されると、フィルタ係
数が飽和したと判定して、積和処理部の前記累積時間す
なわち加算項数を増加させるべく制御する。この場合、
収束判定部１３２は、前記累積時間すなわち加算項数が
予め設定した判定閾値を以上となると、収束と判定して
係数更新を停止させるようにすればよい。

【００８０】このように構成した適応フィルタ係数の設
定制御システムにおける推定精度の収束特性とＲ_EG(n)
との関係をシミュレーションした結果を図５に示す。図
５は、加算項数の初期値としてＪ₀＝16Ｉを設定し、振
動が検出される度に16Ｉずつ加算項数を増加させる制御
を行った場合に結果として得られる収束特性を示してい
る。図５においては、図２の場合に比較して収束時間が
短縮されていることがわかる。

【００８１】〔実施の形態３〕図２から読み取ることが
できるように、Ｒ_EG(n)は、推定精度に一致しないの
で、収束したときに得られるＲ_EG(n)の大きさを予め計
算等により確認しておく必要がある。また、単に振動の
開始を収束時点とする方法においても、振動の開始時点
が収束点に対応するような加算項数を求めておく必要が
ある。しかしながら、上述のように加算項数を徐々に大
きくする制御法を効果的に利用することにより、これら
閾値の事前の算定を不要とすることができる。すなわ
ち、所要の推定精度を得るために必要となる最終的な加
算項数の大きさは、応答ｇ_jと外乱Ｎ_jのパワー比から決
定することができる。従って、加算項数を徐々に大きく
し、その加算項数が、前述した最終的な加算項数に達し
て振動を始めたときは収束が近いことをあらわしてい
る。ところが、振動を始めても、厳密にはまだ収束して
いないので、収束を判定するには時間的な余裕を持たせ
る必要がある。その時間的な余裕とは、所要の推定精度
を確保するために必要な加算項数を、実際の加算項数が
ある程度上回る値となったときに、収束と判定すること
によって確保することができる。このようにして、Ｒ_EG
(n)と推定精度との不一致を吸収するのが本発明の第３
の実施の形態である。

【００８２】図６は本発明による適応フィルタ係数の設
定制御システムの第３の実施の形態の構成を示してい
る。図６の適応フィルタ係数の設定制御システムは、図
４と同様の積和処理部１０２、パワー算定部１１０およ
び正規化部１２０を有し、且つ図４の場合とは若干異な
る収束判定部１３４を有している。図６において、図４
と実質的に同様の部分については同符号を付して示して
おり、ここではその詳細な説明は省略する。

【００８３】収束判定部１３４は、正規化部１２０で正
規化した結果として得られるＲ_EG(n)を監視し、Ｒ_EG(n)
が単調減少から増加に増加に転じたことが検出されるま
では、フィルタ係数を更新させ、Ｒ_EG(n)が単調減少か
ら増加に増加に転じたことが検出されると、フィルタ係
数が飽和したと判定して、積和処理部の前記累積時間す
なわち加算項数を増加させるべく制御する。そして、予
め所要の推定精度を確保するために必要な加算項数を求
めて、さらに該加算項数に基づいて上述した余裕を考慮
した場合に、収束を判定するための加算項数を予め実験
等に基づいて求めておき、その収束を判定するための加
算項数を判定閾値として設定しておく。さらに、収束判
定部１３４は、前記加算項数が、前記収束を判定するた
めに設定された判定閾値以上となると、収束と判定して
係数更新を停止させる。

【００８４】このように構成した適応フィルタ係数の設
定制御システムにおける推定精度の収束特性とＲ_EG(n)
との関係をシミュレーションした結果を図７に示す。図
７は、所要の推定精度30dBを確保するためには加算項数
Ｊ＝64Ｉを必要とする場合であって、上述の余裕を考慮
して、該加算項数の４倍となるＪ_L＝256Ｉに加算項数が
達したときに収束したと判定し、係数更新を停止した場
合の例を示している。図７によれば、係数更新を停止し
た時点で、ほぼ推定精度36dBが確保されていることがわ
かる。

【００８５】〔実施の形態４〕このような能動騒音制御
システムを組み込んだ機器を設置した部屋を、係数更新
中の間だけ、意図的に静寂に保つことは不可能ではな
い。しかしながら、そのような処置は、当該機器の顧客
すなわちユーザの業務等の行動に制約を課すことにな
り、好ましいことではない。そこで、実用的には、その
ような非定常な騒音の存在下においても安定した動作が
保証され得る収束判定法の確立が望ましい。このような
場合、Ｒ_EG(n)の計算に並行して数１６に示すようなＱ_n
を計算し、この結果を前回の計算時に得られた結果Ｑ
_n-1と比較して大きくなったときには加算項数を増や
し、小さくなったときには減らすという制御が有効とな
る。

【００８６】

【数１６】

【００８７】このようにして、非定常な外乱の存在下で
も所要の推定精度を確保するようにしたのが本発明の第
４の実施の形態である。図８は本発明による適応フィル
タ係数の設定制御システムの第４の実施の形態の構成を
示している。

【００８８】図８の適応フィルタ係数の設定制御システ
ムは、図６と同様の積和処理部１０２、パワー算定部１
１０および正規化部１２０を有し、且つ図６の場合とは
若干異なる収束判定部１３６を有するとともに、さらに
外乱算定部１４０を設けている。図８において、図６と
実質的に同様の部分については同符号を付して示してお
り、ここではその詳細な説明は省略する。

【００８９】外乱算定部１４０は、外乱のパワーに相当
する値、例えば数１６に示すＱ_nを、積和の算定毎に繰
り返し算定する。収束判定部１３６は、正規化部１２０
で正規化した結果として得られるＲ_EG(n)を監視し、Ｒ
_EG(n)が単調減少から増加に増加に転じたことが検出さ
れるまでは、フィルタ係数を更新させ、Ｒ_EG(n)が単調
減少から増加に増加に転じたことが検出されると、フィ
ルタ係数が飽和したと判定して、積和処理部の前記累積
時間すなわち加算項数を増加させるべく制御する。そし
て、予め所要の推定精度を確保するために必要な加算項
数を求めて、さらに該加算項数に基づいて上述した余裕
を考慮した場合に、収束を判定するための加算項数を予
め実験等に基づいて求めておき、その収束を判定するた
めの加算項数を判定閾値として設定しておく。収束判定
部１３６は、前記加算項数が、前記収束を判定するため
に設定された判定閾値以上となると、収束と判定して係
数更新を停止させる。さらに、収束判定部１３６は、外
乱算定部１４０で算定されたＱ_nの値を前回の積和の算
定の際に求められたＱ_n-1と比較し、Ｑ_nが前回のＱ_n-1
よりも大きくなったときには、前記加算項数をそれに応
じて増加させ、Ｑ_nが前回のＱ_n-1よりも小さくなったと
きには、前記加算項数をそれに応じて減少させる。な
お、この場合、収束を判定するための前記判定閾値も、
前記収束判定部１３６において、前記加算項数の変化に
応じて増減させて判定に供する。

【００９０】このように構成した適応フィルタ係数の設
定制御システムにおける推定精度の収束特性とＲ_EG(n)
との関係をシミュレーションした結果を図９に示す。図
９に示す例においては、ｊ＝512×1024〜640×1024の間
に騒音が４倍となったときにも、安定した収束特性が得
られることが示されている。図９によれば、明らかに、
外乱の増加に対しても、収束速度は低下しているもの
の、推定精度は安定して増加しており、その後に外乱が
減少することにより収束速度が回復していることを確認
することができる。

【００９１】但し、上述したように、外乱が増加した場
合には、加算項数もそれに応じて増加するので、この増
加した加算項数を収束と判定しないように収束判定閾値
もこのＱ_nの増減に合わせて同時に調整する必要があ
る。図１０に示す例は、このような閾値の調整を加えた
場合における収束の自動判定における推定精度の収束特
性とＲ_EG(n)との関係のシミュレーション結果を示して
いる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非巡回型フィルタのフィルタ係数を推定するにあたり、
信号伝達系の応答出力成分を含む値と前記非巡回型フィ
ルタの出力との積を所定の累積期間ずつ累積加算して、
積和値を逐次算出し、且つ参照信号のパワーに対応する
パワー値を求め、前記積和値を前記パワー値で正規化し
て正規化値を得るとともに、前記正規化値を予め定めた
判定閾値と比較し、前記正規化値が、前記判定閾値を超
えているときは前記非巡回型フィルタのフィルタ係数を
逐次更新させ、該判定閾値以下となったときにフィルタ
係数が収束したと判定して係数更新を停止させるように
して、残差Ｅ_jの単純な観測からフィルタ係数の収束判
定が困難な場合でも、非巡回型フィルタのフィルタ係数
の収束判定を可能とする適応フィルタ係数の設定制御方
法および装置を提供することができる。

【００９３】さらに、本発明の適応フィルタ係数の設定
制御方法および装置によれば、非定常な外来騒音が存在
していても、非巡回型フィルタのフィルタ係数の収束判
定を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る原理的な適応
フィルタ係数の設定制御システムの構成を示すブロック
図である。

【図２】図１のシステムにおける推定精度の収束特性と
Ｒ_EG(n)との関係をシミュレーションした結果を示す図
である。

【図３】図１のシステムにおけるＲ_EG(n)の振動による
収束の判定を説明するための図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る原理的な適応
フィルタ係数の設定制御システムの構成を示すブロック
図である。

【図５】図４のシステムにおける推定精度の収束特性と
Ｒ_EG(n)との関係をシミュレーションした結果を示す図
である。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係る原理的な適応
フィルタ係数の設定制御システムの構成を示すブロック
図である。

【図７】図６のシステムにおける推定精度の収束特性と
Ｒ_EG(n)との関係をシミュレーションした結果を示す図
である。

【図８】本発明の第４の実施の形態に係る原理的な適応
フィルタ係数の設定制御システムの構成を示すブロック
図である。

【図９】図８のシステムにおける推定精度の収束特性と
Ｒ_EG(n)との関係をシミュレーションした結果を示す図
である。

【図１０】図８のシステムにおける収束判定について推
定精度の収束特性とＲ_EG(n)との関係をシミュレーショ
ンした結果を示す図である。

【図１１】能動騒音制御システムの一例の構成を模式的
に示すブロック図である。

【図１２】図１１に係るフィルタ係数を算定するための
フィルタ係数算定回路の一例の構成を模式的に示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１００，１０２…積和処理部１１０…パワー算定部１２０…正規化部１３０，１３２，１３４，１３６…収束判定部１４０…外乱算定部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未知の信号伝達特性を有する信号伝達系
に送出される既知の参照信号と、該参照信号に対する前
記信号伝達系の応答出力とに基づいて、前記信号伝達系
のインパルス応答に対応するフィルタ特性を呈する非巡
回型フィルタのフィルタ係数を推定するにあたり、前記信号伝達系の応答出力成分を含む値と前記非巡回型
フィルタの出力との積を所定の累積期間ずつ累積加算し
て、積和値を逐次算出する積和処理ステップと、前記参照信号のパワーに対応するパワー値を求めるパワ
ー算定ステップと、前記積和処理ステップで求められる積和を前記パワー算
定ステップで求められる前記パワー値で正規化して正規
化値を得る正規化ステップと、前記正規化ステップによる正規化値を予め定めた判定閾
値と比較し、前記正規化値が、前記判定閾値を超えてい
るときは前記非巡回型フィルタのフィルタ係数を逐次更
新させ、該判定閾値以下となったときにフィルタ係数が
収束したと判定して係数更新を停止させる判定ステップ
とを有することを特徴とする適応フィルタ係数の設定制
御方法。
【請求項２】前記積和処理ステップは、前記信号伝達
系の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応
答出力と前記非巡回型フィルタの出力との差分を用いる
ことを特徴とする請求項１に記載の適応フィルタ係数の
設定制御方法。
【請求項３】前記積和処理ステップは、前記信号伝達
系の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応
答出力自体を用いることを特徴とする請求項１に記載の
適応フィルタ係数の設定制御方法。
【請求項４】前記積和処理ステップは、前記逐次算出
に伴って、前記累積期間を漸次長くする期間制御ステッ
プを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
に記載の適応フィルタ係数の設定制御方法。
【請求項５】前記積和処理ステップにおける前記積和
値の逐次算出に同期して、前記信号伝達系の応答出力と
前記非巡回型フィルタの出力との差分の自乗和を求め、
該自乗和の変化に基づいて前記累積期間および判定閾値
を調整する判定調整ステップをさらに含むことを特徴と
する請求項４に記載の適応フィルタ係数の設定制御方
法。
【請求項６】未知の信号伝達特性を有する信号伝達系
に送出される既知の参照信号と、該参照信号に対する前
記信号伝達系の応答出力とに基づいて、前記信号伝達系
のインパルス応答に対応するフィルタ特性を呈する非巡
回型フィルタのフィルタ係数を推定するにあたり、前記信号伝達系の応答出力成分を含む値と前記非巡回型
フィルタの出力との積を所定の累積期間ずつ累積加算し
て、積和値を逐次算出する積和処理ステップと、前記参照信号のパワーに対応するパワー値を求めるパワ
ー算定ステップと、前記積和処理ステップで求められる積和を前記パワー算
定ステップで求められる前記パワー値で正規化して正規
化値を得る正規化ステップと、前記正規化ステップによる正規化値が単調減少から増加
に転じたときを検出するとともに、前記正規化値が、単
調減少から増加に転じたことが検出されるまでは前記非
巡回型フィルタのフィルタ係数を逐次更新させ、単調減
少から増加に転じたことが検出されるとフィルタ係数が
収束点に達したと判定して係数更新を停止させる判定ス
テップとを有することを特徴とする適応フィルタ係数の
設定制御方法。
【請求項７】前記積和処理ステップは、前記信号伝達
系の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応
答出力と前記非巡回型フィルタの出力との差分を用いる
ことを特徴とする請求項６に記載の適応フィルタ係数の
設定制御方法。
【請求項８】前記積和処理ステップは、前記信号伝達
系の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応
答出力自体を用いることを特徴とする請求項６に記載の
適応フィルタ係数の設定制御方法。
【請求項９】前記積和処理ステップは、前記逐次算出
に伴って、前記累積期間を漸次長くする期間制御ステッ
プを含むことを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項
に記載の適応フィルタ係数の設定制御方法。
【請求項１０】前記積和処理ステップにおける前記積
和値の逐次算出に同期して、前記信号伝達系の応答出力
と前記非巡回型フィルタの出力との差分の自乗和を求
め、該自乗和の変化に基づいて前記累積期間を調整する
判定調整ステップをさらに含むことを特徴とする請求項
９に記載の適応フィルタ係数の設定制御方法。
【請求項１１】未知の信号伝達特性を有する信号伝達
系に送出される既知の参照信号と、該参照信号に対する
前記信号伝達系の応答出力とに基づいて、前記信号伝達
系のインパルス応答に対応するフィルタ特性を呈する非
巡回型フィルタのフィルタ係数を推定するにあたり、前記信号伝達系の応答出力成分を含む値と前記非巡回型
フィルタの出力との積を所定の累積期間ずつ累積加算し
て、積和値を逐次算出する積和処理ステップと、前記参照信号のパワーに対応するパワー値を求めるパワ
ー算定ステップと、前記積和処理ステップで求められる積和を前記パワー算
定ステップで求められる前記パワー値で正規化して正規
化値を得る正規化ステップと、前記正規化ステップによる正規化値の変動を監視し、前
記正規化値が、単調減少から増加に転じたことが検出さ
れるまでは前記非巡回型フィルタのフィルタ係数を逐次
更新させ、単調減少から増加に転じたことが検出される
と飽和したと判定して前記積和処理ステップの前記累積
期間を増加させるべく更新設定するとともに、該累積期
間を予め所要推定精度に対応して定めた判定閾値と比較
し、前記累積期間が、前記判定閾値未満では前記非巡回
型フィルタのフィルタ係数の逐次更新を継続させ、該判
定閾値以上となったときにフィルタ係数が収束したと判
定して係数更新を停止させる判定ステップとを有するこ
とを特徴とする適応フィルタ係数の設定制御方法。
【請求項１２】前記積和処理ステップは、前記信号伝
達系の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の
応答出力と前記非巡回型フィルタの出力との差分を用い
ることを特徴とする請求項１１に記載の適応フィルタ係
数の設定制御方法。
【請求項１３】前記積和処理ステップは、前記信号伝
達系の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の
応答出力自体を用いることを特徴とする請求項１１に記
載の適応フィルタ係数の設定制御方法。
【請求項１４】前記積和処理ステップにおける前記積
和値の逐次算出に同期して、前記信号伝達系の応答出力
と前記非巡回型フィルタの出力との差分の自乗和を求
め、該自乗和の変化に基づいて前記累積期間および判定
閾値を調整する判定調整ステップをさらに含むことを特
徴とする請求項１１に記載の適応フィルタ係数の設定制
御方法。
【請求項１５】非巡回型フィルタおよび未知の信号伝
達特性を有する信号伝達系に既知の参照信号を与える参
照信号発生部と、前記信号伝達系の応答出力を検出する出力検出部と、前記信号伝達系のインパルス応答に対応するフィルタ特
性を得るための前記非巡回型フィルタのフィルタ係数を
更新設定する係数更新部と、前記信号伝達系の応答出力成分を含む値と前記非巡回型
フィルタの出力との積を所定の累積期間ずつ累積加算し
て、積和値を逐次算出するための積和処理手段と、前記参照信号のパワーに対応するパワー値を求めるため
のパワー算定手段と、前記積和処理手段で求められる積
和を前記パワー算定手段で求められる前記パワー値で正
規化して正規化値を得るための正規化手段と、前記正規化手段による正規化値を予め定めた判定閾値と
比較し、前記正規化値が、前記判定閾値を超えていると
きは前記非巡回型フィルタのフィルタ係数を逐次更新さ
せ、該判定閾値以下となったときにフィルタ係数が収束
したと判定して係数更新を停止させるための判定手段と
を具備することを特徴とする適応フィルタ係数の設定制
御装置。
【請求項１６】前記積和処理手段は、前記信号伝達系
の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答
出力と前記非巡回型フィルタの出力との差分を求めるた
めの差分検出手段を含むことを特徴とする請求項１５に
記載の適応フィルタ係数の設定制御装置。
【請求項１７】前記積和処理手段は、前記信号伝達系
の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答
出力自体を用いる手段であることを特徴とする請求項１
５に記載の適応フィルタ係数の設定制御装置。
【請求項１８】前記積和処理手段は、前記逐次算出に
伴って、前記累積期間を漸次長くするための期間制御手
段を含むことを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか
１項に記載の適応フィルタ係数の設定制御装置。
【請求項１９】前記積和処理手段における前記積和値
の逐次算出に同期して、前記信号伝達系の応答出力と前
記非巡回型フィルタの出力との差分の自乗和を求め、該
自乗和の変化に基づいて前記累積期間および判定閾値を
調整するための判定調整手段をさらに含むことを特徴と
する請求項１８に記載の適応フィルタ係数の設定制御装
置。
【請求項２０】非巡回型フィルタおよび未知の信号伝
達特性を有する信号伝達系に既知の参照信号を与える参
照信号発生部と、前記信号伝達系の応答出力を検出する出力検出部と、前記信号伝達系のインパルス応答に対応するフィルタ特
性を得るための前記非巡回型フィルタのフィルタ係数を
更新設定する係数更新部と、前記信号伝達系の応答出力成分を含む値と前記非巡回型
フィルタの出力との積を所定の累積期間ずつ累積加算し
て、積和値を逐次算出するための積和処理手段と、前記参照信号のパワーに対応するパワー値を求めるため
のパワー算定手段と、前記積和処理手段で求められる積和を前記パワー算定手
段で求められる前記パワー値で正規化して正規化値を得
るための正規化手段と、前記正規化手段による正規化値が単調減少から増加に転
じたときを検出するとともに、前記正規化値が、単調減
少から増加に転じたことが検出されるまでは前記非巡回
型フィルタのフィルタ係数を逐次更新させ、単調減少か
ら増加に転じたことが検出されるとフィルタ係数が収束
点に達したと判定して係数更新を停止させるための判定
手段とを具備することを特徴とする適応フィルタ係数の
設定制御装置。
【請求項２１】前記積和処理手段は、前記信号伝達系
の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答
出力と前記非巡回型フィルタの出力との差分を求めるた
めの差分検出手段を含むことを特徴とする請求項２０に
記載の適応フィルタ係数の設定制御装置。
【請求項２２】前記積和処理手段は、前記信号伝達系
の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答
出力自体を用いる手段であることを特徴とする請求項２
０に記載の適応フィルタ係数の設定制御装置。
【請求項２３】前記積和処理手段は、前記逐次算出に
伴って、前記累積期間を漸次長くするための期間制御手
段を含むことを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか
１項に記載の適応フィルタ係数の設定制御装置。
【請求項２４】前記積和処理手段における前記積和値
の逐次算出に同期して、前記信号伝達系の応答出力と前
記非巡回型フィルタの出力との差分の自乗和を求め、該
自乗和の変化に基づいて前記累積期間を調整するための
判定調整手段をさらに含むことを特徴とする請求項２３
に記載の適応フィルタ係数の設定制御装置。
【請求項２５】非巡回型フィルタおよび未知の信号伝
達特性を有する信号伝達系に既知の参照信号を与える参
照信号発生部と、前記信号伝達系の応答出力を検出する出力検出部と、前記信号伝達系のインパルス応答に対応するフィルタ特
性を得るための前記非巡回型フィルタのフィルタ係数を
更新設定する係数更新部と、前記信号伝達系の応答出力成分を含む値と前記非巡回型
フィルタの出力との積を所定の累積期間ずつ累積加算し
て、積和値を逐次算出するための積和処理手段と、前記参照信号のパワーに対応するパワー値を求めるため
のパワー算定手段と、前記積和処理手段で求められる積和を前記パワー算定手
段で求められる前記パワー値で正規化して正規化値を得
るための正規化手段と、前記正規化手段による正規化値の変動を監視し、前記正
規化値が、単調減少から増加に転じたことが検出される
までは前記非巡回型フィルタのフィルタ係数を逐次更新
させ、単調減少から増加に転じたことが検出されると飽
和したと判定して前記積和処理手段の前記累積期間を増
加させるべく更新設定するとともに、該累積期間を予め
所要推定精度に対応して定めた判定閾値と比較し、前記
累積期間が、前記判定閾値未満では前記非巡回型フィル
タのフィルタ係数の逐次更新を継続させ、該判定閾値以
上となったときにフィルタ係数が収束したと判定して係
数更新を停止させるための判定手段とを具備することを
特徴とする適応フィルタ係数の設定制御装置。
【請求項２６】前記積和処理手段は、前記信号伝達系
の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答
出力と前記非巡回型フィルタの出力との差分を求めるた
めの差分検出手段を含むことを特徴とする請求項２５に
記載の適応フィルタ係数の設定制御装置。
【請求項２７】前記積和処理手段は、前記信号伝達系
の応答出力成分を含む値として、前記信号伝達系の応答
出力自体を用いる手段であることを特徴とする請求項２
５に記載の適応フィルタ係数の設定制御装置。
【請求項２８】前記積和処理手段における前記積和値
の逐次算出に同期して、前記信号伝達系の応答出力と前
記非巡回型フィルタの出力との差分の自乗和を求め、該
自乗和の変化に基づいて前記累積期間および判定閾値を
調整するための判定調整手段をさらに含むことを特徴と
する請求項２５に記載の適応フィルタ係数の設定制御装
置。