JPH10135784A - 適応フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適応フィルタにおいて、適応フィルタが有す
るタップ係数の収束速度を劣化させずに、タップ係数の
更新演算量を低減する。 【解決手段】 適応フィルタが有するタップ係数を複数
のブロックに分割し、各ブロックに対応して設けられる
係数更新部は、各サンプルでタップ係数が持つパワー値
の総和が大きいブロックから小さいブロックへの順に、
順次更新されるタップ係数の数が少なくなるように、タ
ップ係数を更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は能動的騒音制御に用
いられる適応フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電話などのエコーキャンセラやス
ピーカによる能動的騒音制御に用いられる適応フィルタ
では、適応フィルタのタップ係数を更新する演算量の削
減方法が種々提案されている。

【０００３】以下、従来の適応フィルタについて図２３
から図２９を参照にしながら説明する。従来の適応フィ
ルタを応用した能動騒音制御装置は、例えば特開平５−
３３３８７０号公報、などに公開されている。図２３
は、従来の適応フィルタを用いた能動騒音制御装置のブ
ロック図であり、その構成について説明する。図２３の
適応フィルタを用いた能動騒音制御装置は、二つのマイ
クロホン１６、１７、三つのアンプ１８、１９、２０、
二つのＡ／Ｄ変換器２１、２２、スピーカ２３、Ｄ／Ａ
変換器２４、ダクト２８、吸音材２９及びマイコン３０
を備えた構成である。また、マイコン３０は、適応フィ
ルタ２５、有限インパルス応答フィルタ（以下ＦＩＲフ
ィルタと略す）２６及び最小二乗法アルゴリズム（以下
ＬＭＳアルゴリズムと略す）２７を備えた構成である。
ダクト２８の内側には吸音材２９が内貼されており、そ
の内壁にマイクロホン１６、１７とスピーカ２３が配置
されており、マイクロホン１７は騒音を消去する場所に
設けられている。

【０００４】次に、図２３に示した適応フィルタを用い
た能動騒音制御装置の動作について記す。マイクロホン
１６は騒音源からの騒音を検出し、マイクロホン１６で
検出されたアナログ信号は、アンプ１８により増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器２１によってディジタル信号に変換さ
れる。マイクロホン１７は騒音の消去を行いたい場所で
の騒音を検出する。マイクロホン１７で検出されたアナ
ログ信号はアンプ２０によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器
２２によってディジタル信号に変換される。マイコン３
０では、Ａ／Ｄ変換器２１の出力である参照入力信号ｘ
（ｎ）と適応フィルタ２５のタップ係数ｗ（ｎ）との畳
み込み積分を行い、制御信号ｙ（ｎ）が算出される。こ
の適応フィルタ２５からの制御信号ｙ（ｎ）は、Ｄ／Ａ
変換器２４でアナログ信号に変換され、アンプ１９によ
って増幅される。そして、スピーカ２３から音が発せら
れる。

【０００５】この従来例の場合では、予めスピーカ２３
とマイクロホン１７間の伝達関数ｃは求められている。
そして、適応フィルタ２５のタップ係数の更新時には、
参照入力信号と伝達関数との畳み込み積分が行われ、そ
の結果に対しＬＭＳアルゴリズム２７が実行されて、適
応フィルタ２５のタップ係数が更新されることになる。
この方法はフィルタード−ｘ−ＬＭＳアルゴリズム（Fi
ltered-x LMSアルゴリズム）（例えば参考文献として、
B. Widrow and S. Stearns,「Adaptive SignalProcessin
g」(Prentice-Hall,Englewood Cliffs,NJ,1985)）と呼ば
れている。

【０００６】以下では、適応信号処理におけるＬＭＳア
ルゴリズムとフィルタード−ｘ−ＬＭＳアルゴリズムに
ついて説明する。まず、適応信号処理におけるＬＭＳア
ルゴリズムについて記す。図２４はＬＭＳアルゴリズム
を用いた適応フィルタのブロック図である。この適応フ
ィルタ３１は、ＦＩＲフィルタ３２、ＬＭＳアルゴリズ
ム３３及び減算器３４を備えており、未知システム３５
は、適応フィルタ３１により推定されるシステムであ
る。そして、ＬＭＳアルゴリズム３３におけるタップ係
数の更新演算は、以下の式で表される。

【０００７】〔式１〕 ｗ（ｎ＋１）＝ｗ（ｎ）＋μｘ（ｎ）ｅ（ｎ）

【０００８】ここで、ｘ（ｎ）は、適応フィルタ３１へ
の参照入力信号、ｗ（ｎ）は適応フィルタ３１の有する
タップ係数及びｅ（ｎ）は誤差信号である。

【０００９】また、図２５は、このＬＭＳアルゴリズム
３３の係数更新演算とＦＩＲフィルタ３２の畳込み演算
とを示したブロック図である。

【００１０】あるいは、ＬＭＳアルゴリズムを用いた適
応フィルタを図２４の代わりに図２６に示すような構成
にすることもでき、ＬＭＳアルゴリズム３３の係数更新
演算とＦＩＲフィルタ３２の畳込み演算を図２５の代わ
りに図２７に示すような構成にすることもできる。そし
て、通常、図２６と図２７に示す構成が用いられる。

【００１１】次に、適応信号処理におけるフィルタード
−ｘ−ＬＭＳアルゴリズムを用いた適応フィルタについ
て記す。図２８は、フィルタード−ｘ−ＬＭＳアルゴリ
ズムを用いた適応フィルタを応用した能動騒音制御装置
を示す。図２８は、適応フィルタ３１、マイクロホン３
６、スピーカ３７、フィルタード−ｘ−フィルタ（以
下、Ｆｘフィルタと略す）３８及び適応フィルタ３１に
より推定される未知システム３５からなる。適応フィル
タ３１は、ＦＩＲフィルタ３２及びＬＭＳアルゴリズム
３３を備えた構成である。また、Ｆｘフィルタ３８で
は、スピーカ３７からマイクロホン３６までの伝達特性
Ｃが係数ｃ（ｎ）として近似されている。そして、フィ
ルタード−ｘ−ＬＭＳアルゴリズムの係数更新演算は、
以下の式で表される。

【００１２】〔式２〕 ｗ（ｎ＋１）＝ｗ（ｎ）＋μｒ（ｎ）ｅ（ｎ）

【００１３】ただし、ｒ（ｎ）＝ｘ（ｎ）^Tｃ（ｎ） また、Ｔは転置を示す。

【００１４】ここで、ｘ（ｎ）は、適応フィルタ３１へ
の参照入力信号、ｗ（ｎ）は適応フィルタ３１の有する
タップ係数及びｅ（ｎ）は誤差信号である。

【００１５】また、図２９は、このフィルタード−ｘ−
ＬＭＳアルゴリズムの係数更新演算とＦＩＲフィルタ３
２の畳込み演算とを示したブロック図である。

【００１６】図２３では、適応フィルタ２５のタップ係
数を四つのブロックに分割し、Ａ／Ｄ変換器２１とＡ／
Ｄ変換器２２でデータを取り込む度に、つまりサンプル
の度に、適応フィルタ２５のタップ係数の更新が、各ブ
ロックの順に、前記アルゴリズムに従って行われる。言
い換えれば、まずサンプル１で第一のブロックのタップ
係数が、サンプル２では第二のブロックのタップ係数
が、サンプル３では第三のブロックのタップ係数が、サ
ンプル４では第四のブロックのタップ係数が、それぞれ
更新される。ここでは適応フィルタ２５の前部にあるブ
ロックから順に第一のブロック、第二のブロック、第二
のブロック及び第四のブロックと称している。以上のよ
うに、四回のサンプルで適応フィルタ２５の全てのタッ
プ係数が更新されることになる。そして、サンプル１か
らサンプル４の手順を繰り返し実行することで、マイク
ロホン１７の設置した場所の騒音がスピーカ２３から発
生される音により徐々に低減されていく。

【００１７】なお、適応フィルタを複数のブロックに分
割し、サンプル毎に順次タップ係数を更新する方法が、
上記以外にも、「小型エコーキャンセラを用いた拡声電
話機の検討」（音響学会講演論文集，２−６−２，平成
２年３月)や、「学習同定法における演算量削減法に関す
る一検討」（音響学会講演論文集，１−３−１８，平成
２年９月）などに掲載されている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例では、適応
フィルタ２５の各ブロックのタップ係数が持つパワー値
の総和の大小に関わらず、各ブロックのタップ係数の更
新は四回のサンプルで一回しか行われない。従って、タ
ップ係数が持つパワー値の総和が大きいブロックでは、
タップ係数の収束速度に影響が出てくる。そして、タッ
プ係数の更新が騒音やダクト２８の変動に追従できず、
そのことにより消音効果が十分に得られないなどの問題
があった。

【００１９】ここで、タップ係数が持つパワー値とは、
タップ係数を二乗した値のことである。

【００２０】本発明では上記問題を解決することを課題
に、適応フィルタでのタップ係数の更新演算量を削減し
ながらも、タップ係数の収束速度が十分に速い適応フィ
ルタを実現することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる発明の
適応フィルタは、適応フィルタの有するタップ係数を複
数のブロックに分割し、各ブロックに対応してタップ係
数の更新を行う係数更新部が設けられている適応フィル
タにおいて、各前記係数更新部は各サンプルにおいてタ
ップ係数が持つパワー値の総和が大きいブロックから小
さいブロックへの順に順次更新されるタップ係数の数が
少なくなるようにタップ係数を更新するものである。

【００２２】請求項１にかかる発明では、タップ係数が
持つパワー値の総和が大きいブロックから小さいブロッ
クへの順に、順次各サンプルで更新されるタップ係数の
数を少なくしている。このように適応フィルタのタップ
係数を更新することにより、係数更新部全体ではタップ
係数の更新演算量が削減される。しかも、タップ係数が
持つパワー値の総和が大きいブロックでは係数更新部に
おいて多くのタップ係数を更新することになるため、タ
ップ係数が持つパワー値の総和が大きいブロックでもタ
ップ係数の十分な収束速度が得られる。

【００２３】また、請求項２にかかる発明の適応フィル
タは、所定サンプル毎に、各前記ブロックのタップ係数
が持つパワー値の総和を求め、適応フィルタでのタップ
係数の総更新演算量が設定値を超えない条件下で各前記
ブロックのタップ係数が持つパワー値の総和に応じて各
前記ブロックで更新されるタップ係数の数を決め、逐次
その数を各前記ブロックに対応して設けられた前記係数
更新部に送るための係数更新制御回路を設け、各前記係
数更新部は所定サンプル毎に前記係数更新制御回路から
送られてくる数のタップ係数を更新するものである。そ
して、請求項３にかかる発明の係数更新制御回路は、各
前記ブロックのタップ係数が持つパワー値の総和を算出
するパワー演算器、各前記パワー演算器の出力を合計し
て適応フィルタの全タップ係数が持つパワー値の総和を
算出するパワー加算器、各前記パワー演算器の出力の、
前記パワー加算器の出力に対する、比率を求める比率計
算器及び適応フィルタでのタップ係数の総更新演算量が
設定値を超えない条件下で前記比率計算器において求め
られた比率に応じて各ブロックで更新されるタップ係数
の数を決め、逐次その数を各ブロックに対応して設けら
れた係数更新部に送る係数更新間引き制御器を備えたも
のである。

【００２４】請求項２又は請求項３にかかる発明では、
所定サンプル毎に係数更新制御回路で、逐次、タップ係
数が持つパワー値の総和の大きいブロックから小さいブ
ロックへの順に順次各ブロックで更新されるタップ係数
の数が少なくなるように求められる。このように各サン
プルにおいて各ブロックのタップ係数が持つパワー値に
応じて更新されるタップ係数の数が決められるため、係
数更新部全体ではタップ係数の更新演算量が削減され
る。しかも、タップ係数が持つパワー値の総和が大きい
ブロックでは係数更新部において更新されるタップ係数
の数が多くなるため、タップ係数が持つパワー値の総和
が大きいブロックでもタップ係数の十分な収束速度が得
られる。さらに、係数更新制御回路により逐次、各係数
更新部で更新されるタップ係数の数が決められるため、
適応フィルタにより推定する未知システムが変動する場
合にも、適応フィルタは未知システムの推定を十分な速
度で行うことができる。また、係数更新制御回路は、請
求項３にかかる発明の構成にすることで、容易に実現す
ることができる。

【００２５】さらに、請求項４にかかる発明の適応フィ
ルタにおいては、前記係数更新部はタップ係数が持つパ
ワー値の総和が最大であるブロックではサンプル毎に全
てのタップ係数を更新するものである。

【００２６】請求項４にかかる発明では、タップ係数が
持つパワー値の総和が最大であるブロックでは、サンプ
ル毎に係数更新部が全てのタップ係数を更新するため、
適応フィルタのタップ係数の収束速度の劣化を、より防
ぐことができる。

【００２７】請求項５にかかる発明の適応フィルタにお
いては、タップ係数が持つパワー値の総和が大きいブロ
ックから小さいブロックへの順に、順次各前記ブロック
のタップ係数の分割数が多くなるように各前記ブロック
のタップ係数をさらにサブブロックに分割し、各前記係
数更新部はサブブロックごとに順にタップ係数を更新す
るものである。そして、請求項６にかかる発明の適応フ
ィルタにおいては、前記サブブロックは、各前記ブロッ
クにおいて一回のサンプルで更新されるタップ係数の数
だけ連続したタップ係数からなる。また、請求項７にか
かる発明の適応フィルタにおいては、前記サブブロック
は、各前記ブロックのタップ係数の数を一回のサンプル
にて更新されるタップ係数の数により除算した値の間隔
にあるタップ係数からなる。

【００２８】請求項５乃至請求項７にかかる発明では、
各ブロックにおいては、係数更新部がサブブロック毎に
順にタップ係数を更新することになるため、容易に、各
ブロックにおいて均等に各タップ係数を更新することが
できる。

【００２９】請求項８にかかる発明の適応フィルタは、
適応フィルタの有するタップ係数を複数のブロックに分
割し、各ブロックに対応してタップ係数の更新を行う係
数更新部が設けられている適応フィルタにおいて、前記
係数更新部は各サンプルにおいて適応フィルタの前部に
あるブロックから後部にあるブロックへの順に順次更新
されるタップ係数の数が少なくなるようにタップ係数を
更新するものである。

【００３０】請求項８にかかる発明では、実際の適応フ
ィルタの適用例においては、通常、適応フィルタの前部
にあるブロックほどタップ係数が持つパワー値の総和が
大きいことを考慮して、適応フィルタの前部にあるブロ
ックから後部にあるブロックへの順に順次更新されるタ
ップ係数の数を少なくしている。このように適応フィル
タの係数更新を行うことにより、係数更新部全体ではタ
ップ係数の更新演算量が削減される。しかも、通常タッ
プ係数が持つパワー値の総和が大きいブロックである適
応フィルタの前部にあるブロックでは、係数更新部で更
新されるタップ係数の数が多くなるため、適応フィルタ
のタップ係数の十分な収束速度が得られる。さらに、こ
の場合には、タップ係数の持つパワー値を計算する必要
もないので、適応フィルタ全体としての演算量も削減さ
れる。

【００３１】請求項９にかかる発明の適応フィルタにお
いては、前記係数更新部は適応フィルタの最前部にある
ブロックではサンプル毎に全てのタップ係数を更新する
ものである。

【００３２】請求項９にかかる発明では、通常タップ係
数が持つパワー値の総和が最大であるブロックにあたる
適応フィルタの最前部にあるブロックでは、サンプル毎
に係数更新部が全てのタップ係数を更新するため、適応
フィルタのタップ係数の収束速度の劣化を、より防ぐこ
とができる。

【００３３】請求項１０にかかる発明の適応フィルタに
おいては、適応フィルタの前部にあるブロックから後部
にあるブロックへの順に、順次各前記ブロックのタップ
係数の分割数が多くなるように各前記ブロックのタップ
係数をさらにサブブロックに分割し、各前記係数更新部
はサブブロックごとに順にタップ係数を更新するもので
ある。そして、請求項１１にかかる発明の適応フィルタ
においては、前記サブブロックは、各前記ブロックにお
いて一回のサンプルで更新されるタップ係数の数だけ連
続したタップ係数からなる。また、請求項１２にかかる
発明の適応フィルタにおいては、前記サブブロックは、
各前記ブロックのタップ係数の数を一回のサンプルにて
更新されるタップ係数の数により除算した値の間隔にあ
るタップ係数からなる。

【００３４】請求項１０乃至請求項１２にかかる発明で
は、各ブロックにおいては、係数更新部がサブブロック
毎に順にタップ係数を更新することになるため、容易
に、各ブロックにおいて均等に各タップ係数を更新する
ことができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図２２を用いて説明する。 《実施例１》本発明の一の実施の形態である適応フィル
タについて、図１から図９を用いて説明する。まず、適
応フィルタの構成を図１に示し、図１について説明す
る。図１は、適応フィルタ１と未知システム６により構
成されており、未知システム６は適応フィルタ１により
推定されるシステムである。適応フィルタ１は、畳込み
器２ａ、畳込み器２ｂ、畳込み器２ｃ、係数更新器３
ａ、係数更新器３ｂ、係数更新器３ｃ、加算器４及び減
算器５から構成されている。そして、適応フィルタ１の
持つタップ係数は、第一のブロックのタップ係数の数が
Ｎ１、第二のブロックのタップ係数の数がＮ２、第三の
ブロックのタップ係数の数がＮ３となるように前から順
に三つのブロックに分けられている。また、以下での説
明を容易にするため、タップ係数に前から順にタップ番
号を付ける。畳込み器２ａは、第一のブロックのタップ
係数を持ち、参照信号とタップ係数との演算を行うため
のものである。畳込み器２ｂは、第二のブロックのタッ
プ係数を持ち、参照信号とタップ係数との演算を行うた
めのものである。畳込み器２ｃは、第三のブロックのタ
ップ係数を持ち、参照信号とタップ係数との演算を行う
ためのものである。係数更新器３ａは、第一のブロック
のタップ係数の更新を行い、更新したタップ係数を畳込
み器２ａへ出力するためのものである。係数更新器３ｂ
は、第二のブロックのタップ係数の更新を行い、更新し
たタップ係数を畳込み器２ｂへ出力するためのものであ
る。係数更新器３ｃは、第三のブロックのタップ係数の
更新を行い、更新したタップ係数を畳込み器２ｃへ出力
するためのものである。ただし、係数更新器３ａ、係数
更新器３ｂ及び係数更新器３ｃではタップ係数の持つパ
ワー値の総和が大きいブロックから小さいブロックへの
順に順次更新されるタップ係数の数が少なくなるように
構成されている。加算器４は、畳込み器２ａ、畳込み器
２ｂ及び畳込み器２ｃからの出力の和を求めるためのも
のである。減算器５は、未知システム６からの応答信号
から加算器４の出力を減算するためのものである。

【００３６】次に図１に示した適応フィルタの動作につ
いて説明する。まず、参照信号ｘ（ｎ）が適応フィルタ
１の畳込み器２ａに入力される。畳込み器２ａでは第一
のブロックのタップ係数ｗ１（ｎ）と参照信号ｘ（ｎ）
との畳込み演算が行われ、畳み込み演算の結果ｙ１
（ｎ）が加算器４へ出力される。また、所定の遅延時間
が考慮された参照信号ｘ（ｎ−Ｎ１）が畳込み器２ｂと
係数更新器３ｂへ出力される。一方、係数更新器３ａで
は、参照信号ｘ（ｎ）と減算器５からの誤差信号ｅ
（ｎ）により第一のブロックのタップ係数ｗ１（ｎ）を
更新し、更新結果を第一のブロックの新たなタップ係数
ｗ１（ｎ＋１）として、畳込み器２ａに出力する。畳込
み器２ａから出力された参照信号ｘ（ｎ−Ｎ１）が畳込
み器２ｂに入力される。畳込み器２ｂでは第二のブロッ
クのタップ係数ｗ２（ｎ）と参照信号ｘ（ｎ−Ｎ１）と
の畳込み演算が行われ、畳み込み演算の結果ｙ２（ｎ）
が加算器４へ出力され、所定の遅延時間が考慮された参
照信号ｘ（ｎ−Ｎ１−Ｎ２）が畳込み器２ｃと係数更新
器３ｃへ出力される。一方、係数更新器３ｂでは、参照
信号ｘ（ｎ−Ｎ１）と減算器５からの誤差信号ｅ（ｎ）
により第二のブロックのタップ係数ｗ２（ｎ）を更新
し、更新結果を第二のブロックの新たなタップ係数ｗ２
（ｎ＋１）として、畳込み器２ｂに出力する。畳込み器
２ｂから出力された参照信号ｘ（ｎ−Ｎ１−Ｎ２）が畳
込み器２ｃに入力される。畳込み器２ｃでは第三のブロ
ックのタップ係数ｗ３（ｎ）と参照信号ｘ（ｎ−Ｎ１−
Ｎ２）との畳込み演算が行われ、畳込み演算の結果ｙ３
（ｎ）が加算器４へ出力される。一方、係数更新器３ｃ
では、参照信号ｘ（ｎ−Ｎ１−Ｎ２）と減算器５からの
誤差信号ｅ（ｎ）により第三のブロックのタップ係数ｗ
３（ｎ）を更新し、更新結果を第二のブロックの新たな
タップ係数ｗ３（ｎ＋１）として、畳込み器２ｃに出力
される。そして、加算器４は、畳込み器２ａ、畳込み器
２ｂ及び畳込み器２ｃから入力された演算結果を加算
し、加算結果ｙ（ｎ）を減算器５へ出力する。さらに、
減算器５は、参照信号ｘ（ｎ）が未知システム６を伝達
してきた応答信号ｄ（ｎ）から減算器５に入力された加
算結果ｙ（ｎ）を減算して、誤差信号ｅ（ｎ）を求め
る。そして、誤差信号ｅ（ｎ）は係数更新器３ａ、係数
更新器３ｂ及び係数更新器３ｃへ出力される。適応フィ
ルタ１では、以上の動作が繰り返し行われ、適応フィル
タ１は未知システム６を推定し、同定することになる。

【００３７】なお、本実施の形態では、係数更新器３
ａ、係数更新器３ｂ及び係数更新器３ｃへの参照信号を
それぞれ畳込み器２ａと同じ参照信号、畳込み器２ａか
らの参照信号の遅延出力及び畳込み器２ｂからの参照信
号の遅延出力としている。これは、図２５に記したよう
に、係数更新器３ａ、係数更新器３ｂ及び係数更新器３
ｃに参照信号用の遅延器が備えられているからである。

【００３８】以下では、係数更新器３ａ、係数更新器３
ｂ及び係数更新器３ｃにおけるタップ係数の更新の手順
を図２から図４を用いて示す。図２に、一例として、適
応フィルタ１のタップ係数の総数Ｎを４８とし、タップ
係数の数が１６となるようにタップ係数を３つのブロッ
クに分割する場合を示す。言い換えれば、第一のブロッ
クのタップ係数の数Ｎ１は１６であり、タップ係数のタ
ップ番号は１から１６である。第二のブロックのタップ
係数の数Ｎ２は１６であり、タップ係数のタップ番号は
１７から３２である。第三のブロックのタップ係数の数
Ｎ３は１６であり、タップ係数のタップ番号は３３から
４８である。図２では、各ブロックのタップ係数が持つ
パワー値の総和は、第一のブロック、第二のブロック、
第三のブロックの順番に小さくなっている場合である。
そして、この場合には、各係数更新器が一回のサンプル
で更新するタップ係数の数は、係数更新器３ａ、係数更
新器３ｂ、係数更新器３ｃの順番に少なくなる。即ち、
係数更新器３ａの係数更新間引き数ｋ１（１／ｋ１間引
き）、係数更新器３ｂの係数更新間引き数ｋ２（１／ｋ
２間引き）及び係数更新器３ｃの係数更新間引き数ｋ３
（１／ｋ３間引き）の関係は、ｋ３＞ｋ２＞ｋ１であ
る。ここで、１／ｋ間引きとは、各係数更新器の有する
タップ係数の数をＰとすると、各係数更新器において一
回のサンプルでＰ／ｋ個のタップ係数を更新することで
ある。なお、ｋ＝１は、間引きのない場合、即ち畳込み
器が持つ全てのタップ係数を更新する場合である。

【００３９】前記の関係を満たす例として、ｋ１＝１、
ｋ２＝２、ｋ３＝４の場合を図３及び図４に示す。図３
は、連続したＰ／ｋ個のタップ係数を一つのサブブロッ
クとして各ブロックを分割し、一回のサンプルでは各ブ
ロックの一つのサブブロックのみタップ係数を更新す
る、いわゆるブロック型の間引きを示している。即ち、
第一のブロックでは、タップ番号１からタップ番号１６
のタップ係数を一つのサブブロックとしている。第二の
ブロックでは、タップ番号１７からタップ番号２４のタ
ップ係数を、タップ番号２５からタップ番号３２のタッ
プ係数を、それぞれ一つのサブブロックとしている。第
三のブロックでは、タップ番号３３からタップ番号３６
のタップ係数を、タップ番号３７からタップ番号４０の
タップ係数を、タップ番号４１からタップ番号４４のタ
ップ係数を、タップ番号４５からタップ番号４８のタッ
プ係数を、それぞれ一つのサブブロックとしている。サ
ンプル１では、係数更新器３ａはタップ番号１からタッ
プ番号１６の係数を全て更新し、係数更新器３ｂはタッ
プ番号１７からタップ番号２４のタップ係数を更新し、
係数更新器３ｃはタップ番号３３からタップ番号３６の
タップ係数を更新する。サンプル２では、係数更新器３
ａはタップ番号１からタップ番号１６のタップ係数を全
て更新し、係数更新器３ｂはタップ番号２５からタップ
番号３２のタップ係数を更新し、係数更新器３ｃはタッ
プ番号３７からタップ番号４０のタップ係数を更新す
る。サンプル３では、係数更新器３ａはタップ番号１か
らタップ番号１６のタップ係数を全て更新し、係数更新
器３ｂはタップ番号１７からタップ番号２４のタップ係
数を更新し、係数更新器３ｃはタップ番号４１からタッ
プ番号４４のタップ係数を更新する。サンプル４では、
係数更新器３ａはタップ番号１からタップ番号１６のタ
ップ係数を全て更新し、係数更新器３ｂはタップ番号２
５からタップ番号３２のタップ係数を更新し、係数更新
器３ｃはタップ番号４５からタップ番号４８のタップ係
数を更新する。以上のように、第一のブロックのタップ
係数は、一回のサンプルで全て更新される。また、第二
のブロックのタップ係数は、二回のサンプルで全て更新
され、第三のブロックのタップ係数は、四回のサンプル
で全て更新される。そして、サンプル１からサンプル４
の手順が繰り返し行われ、タップ係数は更新されてい
く。

【００４０】図４は、ｋ個間隔のタップ係数を一つのサ
ブブロックとして各ブロックを分割し、一回のサンプル
では一つのサブブロックのみタップ係数の更新を行う、
いわゆる櫛型の間引きを示している。即ち、第一のブロ
ックではタップ番号１からタップ番号１６のタップ係数
を一つのサブブロックとしている。また、第二のブロッ
クでは、タップ番号［１７、１９、２１、２３、２５、
２７、２９、３１］のタップ係数を、タップ番号［１
８、２０、２２、２４、２６、２８、３０、３２］のタ
ップ係数をそれぞれ一つのサブブロックとしている。第
三のブロックでは、タップ番号［３３、３７、４１、４
５］のタップ係数を、タップ番号［３４、３８、４２、
４６］のタップ係数を、タップ番号［３５、３９、４
３、４７］のタップ係数を、タップ番号［３６、４０、
４４、４８］のタップ係数を、それぞれ一つのサブブロ
ックとしている。サンプル１では、係数更新器３ａはタ
ップ番号１からタップ番号１６のタップ係数を全て更新
し、係数更新器３ｂはタップ番号［１７、１９、２１、
２３、２５、２７、２９、３１］のタップ係数を更新
し、係数更新器３ｃはタップ番号［３３、３７、４１、
４５］のタップ係数を更新する。サンプル２では、係数
更新器３ａはタップ番号１からタップ１６のタップ係数
を全て更新し、係数更新器３ｂはタップ番号［１８、２
０、２２、２４、２６、２８、３０、３２］のタップ係
数を更新し、係数更新器３ｃはタップ番号［３４、３
８、４２、４６］のタップ係数を更新する。サンプル３
では、係数更新器３ａはタップ番号１からタップ番号１
６のタップ係数を全て更新し、係数更新器３ｂはタップ
番号［１７、１９、２１、２３、２５、２７、２９、３
１］のタップ係数を更新し、係数更新器３ｃはタップ番
号［３５、３９、４３、４７］のタップ係数を更新す
る。サンプル４では、係数更新器３ａはタップ番号１か
らタップ番号１６のタップ係数を全て更新し、係数更新
器３ｂはタップ番号［１８、２０、２２、２４、２６、
２８、３０、３２］のタップ係数を更新し、係数更新器
３ｃはタップ番号［３６、４０、４４、４８］のタップ
係数を更新する。以上のように、第一のブロックのタッ
プ係数は、一回のサンプルで全て更新される。また、第
二のブロックのタップ係数は、二回のサンプルで全て更
新され、第三のブロックのタップ係数は、四回のサンプ
ルで全て更新される。そして、サンプル１からサンプル
４の手順が繰り返し行われ、タップ係数は更新されてい
く。

【００４１】図３と図４の何れの場合でも、一回のサン
プルで更新されるタップ係数の数は、係数更新器３ａで
は１６個であり、係数更新器３ｂでは８個であり、ま
た、係数更新器３ｃでは４個である。従って、一回のサ
ンプルで、適応フィルタ１全体で更新されるタップ係数
の総数は、２８個となる。この場合のタップ係数の更新
演算量を、適応フィルタ１の全てのタップ係数が一回の
サンプルで更新される場合と比較すると、一回のサンプ
ルでのタップ係数の係数更新演算量は２８／４８＝０．
５８３、約半分に低減される。しかも、一回のサンプル
では、タップ係数が持つパワー値の総和が大きいブロッ
ク程、係数更新器において更新されるタップ係数の数は
多くなるので、適応フィルタ１が未知システム６を推定
する収束速度の劣化を防ぐことができる。さらに、各ブ
ロックでは、各係数更新器は、サブブロック毎に順にタ
ップ係数を更新することになり、各ブロックにおいて均
等に各タップ係数を更新することができる。

【００４２】なお、この実施の形態では、タップ係数が
持つパワー値の総和が大きいブロックほど、適応フィル
タ１の前部にある場合である。しかし、タップ係数が持
つパワー値の総和が大きいブロックから小さいブロック
への順に適応フィルタ１の前部から後部に並んでいない
場合でも、タップ係数が持つパワー値の総和が大きいブ
ロックから小さいブロックへの順に、各係数更新器で更
新されるタップ係数の数を少なくなるように調整するこ
とにより、同様に全係数更新器におけるタップ係数の更
新演算量を削減できる。しかも、適応フィルタ１が未知
システム６を推定する収束速度の劣化を防ぐことができ
る。

【００４３】また、図２から図４は、各ブロックのタッ
プ係数の数が同じになるようにタップ係数を各ブロック
に分割した場合を示したが、必ずしも各ブロックのタッ
プ係数の数が同じになるように分割する必要はなく、各
ブロックのタップ係数の数は異なっていてもよい。

【００４４】さらに、本実施の形態では、係数更新器３
ａ、係数更新器３ｂ及び係数更新器３ｃへの参照信号を
それぞれ畳込み器２ａと同じ参照信号、畳込み器２ａか
らの参照信号の遅延出力及び畳込み器２ｂからの参照信
号の遅延出力としている。が、図５に示すように係数更
新器３ａ、係数更新器３ｂ及び係数更新器３ｃへの参照
信号をそれぞれ畳込み器２ａと同じ参照信号、係数更新
器３ａからの参照信号の遅延出力及び係数更新器３ｂか
らの参照信号の遅延出力としてもよい。これは、図２５
に記したように、係数更新器３ａ、係数更新器３ｂ及び
係数更新器３ｃに参照信号用の遅延器が備えられている
からである。あるいは、図６に示すように、係数更新器
３ａ、係数更新器３ｂ及び係数更新器３ｃへの参照信号
をそれぞれ畳込み器２ａ、畳込み器２ｂ及び畳込み器２
ｃからのタップ係数毎の遅延出力としてもよい。この場
合には図２７で記したように、係数更新器３ａ、係数更
新器３ｂ及び係数更新器３ｃの参照信号用の遅延器をそ
れぞれ畳込み器２ａ、畳込み器２ｂ及び畳込み器２ｃの
それと共用できるので省略することができる。

【００４５】図７の例は、図１の構成を基本とし、それ
に減算器５の出力を畳込み器２ａの参照信号と同じ信号
で正規化する正規化器７を付け加えた構成である。図７
では、正規化器７により減算器５の出力を畳込み器２ａ
の参照信号と同じ信号で正規化し、正規化された信号を
係数更新器３ａ、係数更新器３ｂ及び係数更新器３ｃで
タップ係数を更新する際に利用される誤差信号としてい
る。図８の例は、図５の構成を基本とし、それに減算器
５の出力を畳込み器２ａの参照信号と同じ信号で正規化
する正規化器７を付け加えた構成である。図８では、正
規化器７により減算器５の出力を畳込み器２ａの参照信
号と同じ信号で正規化し、正規化された信号を係数更新
器３ａ、係数更新器３ｂ及び係数更新器３ｃでタップ係
数を更新する際に利用される誤差信号としている。図９
の例は、図６の構成を基本とし、それに減算器５の出力
を畳込み器２ａの参照信号と同じ信号で正規化する正規
化器７を付け加えた構成である。図８では、正規化器７
により減算器５の出力を畳込み器２ａの参照信号と同じ
信号で正規化し、正規化された信号を係数更新器３ａ、
係数更新器３ｂ及び係数更新器３ｃでタップ係数を更新
する際に利用される誤差信号としている。図７、図８及
び図９の構成では、各係数更新器でタップ係数の更新に
利用される誤差信号は、参照信号が大きい場合に小さ
く、参照信号が小さい場合に大きくなり、適応フィルタ
１は安定に動作する。

【００４６】以上の各例では、タップ係数が持つパワー
値の総和が大きいブロックから小さいブロックへの順
に、一回のサンプルで更新されるタップ係数が少なくな
るようにした場合である。これとは別に、各ブロックの
タップ係数が持つパワー値の総和を考慮せず、適応フィ
ルタ１の前部にあるブロックから後部にあるブロックへ
の順に順次更新されるタップ係数の数が少なくなるよう
にしてもよい。これは、未知システム６が音響系である
場合その伝達係数は指数関数的に減衰する等、通常、適
応フィルタ１が適用される未知システム６においては、
適応フィルタ１の前部にあるブロックほどタップ係数が
持つパワー値の総和が大きいためである。このことを考
慮して適応フィルタの前部にあるブロックから後部にあ
るブロックへの順に順次更新されるタップ係数を少なく
することにより、さらに、タップ係数が持つパワー値を
計算する必要がなくなり、適応フィルタ１を適用するシ
ステム全体の計算量は削減される。また、各ブロックを
図３あるいは図４に示すようにサブブロックに分割して
サブブロック毎にタップ係数を更新してもよい。この場
合には、容易に、各ブロックにおいて均等に各タップ係
数を更新することができる。

【００４７】《実施例２》本発明の他の実施の形態につ
いて図１０から図１６を用いて説明する。まず、図１０
に適応フィルタ１を用いた構成について示し、図１０の
構成について説明する。図１０は、適応フィルタ１と未
知システム６及び係数更新制御回路８により構成されて
いる。未知システム６は、適応フィルタ１により推定さ
れるシステムである。係数更新制御回路８は適応フィル
タ１の係数更新器３ａ、係数更新器３ｂ及び係数更新器
３ｃで一回のサンプルで更新されるタップ係数の数を制
御するためのものである。適応フィルタ１は、畳込み器
２ａ、畳込み器２ｂ、畳込み器２ｃ、係数更新器３ａ、
係数更新器３ｂ、係数更新器３ｃ、加算器４及び減算器
５から構成されている。そして、適応フィルタ１の持つ
タップ係数は、第一のブロックのタップ係数の数がＮ
１、第二のブロックのタップ係数の数がＮ２、第三のブ
ロックのタップ係数の数がＮ３となるように前から順に
三つのブロックに分けられている。畳込み器２ａは、第
一のブロックのタップ係数を持ち、参照信号とタップ係
数との演算を行うためのものである。畳込み器２ｂは、
第二のブロックのタップ係数を持ち、参照信号とタップ
係数との演算を行うためのものである。畳込み器２ｃ
は、第三のブロックのタップ係数を持ち、参照信号とタ
ップ係数との演算を行うためのものである。係数更新器
３ａは、第一のブロックのタップ係数の更新を行い、更
新したタップ係数を畳込み器２ａへ出力するためのもの
である。係数更新器３ｂは、第二のブロックのタップ係
数の更新を行い、更新したタップ係数を畳込み器２ｂへ
出力するためのものである。係数更新器３ｃはそれぞ
れ、第三のブロックのタップ係数の更新を行い、更新し
たタップ係数を畳込み器２ｃへ出力するためのものであ
る。加算器４は、畳込み器２ａ、畳込み器２ｂ及び畳込
み器２ｃからの出力の和を求めるためのものである。減
算器５は、未知システム６からの応答信号から加算器４
の出力を減算するためのものである。

【００４８】次に、図１０に示した構成の動作について
説明する。ここでは、適応フィルタ１の動作について
は、実施例１で説明したので省略する。各サンプルに、
係数更新制御回路８には、係数更新器３ａ、係数更新器
３ｂ及び係数更新器３ｃから各ブロックのタップ係数が
入力される。係数更新制御回路８は、各ブロック毎にタ
ップ係数が持つパワー値の総和を求める。そして、タッ
プ係数が持つパワー値の大きいブロックから小さいブロ
ックへの順に、順次、各ブロックで更新されるタップ係
数の数が少なくなるように決められ、その数ｎ１，ｎ
２，ｎ３をそれぞれ、係数更新器３ａ、係数更新器３ｂ
及び係数更新器３ｃに出力する。ただし、係数更新制御
回路８には、一回のサンプルで適応フィルタ１全体での
タップ係数の更新演算量の上限が予め設定されている。

【００４９】以上のように、係数更新器３ａ、係数更新
器３ｂ及び係数更新器３ｃで更新されるタップ係数の数
は係数更新制御回路８で所定サンプル毎に決められる。
このため、未知システム６の変動がある場合でも、適応
フィルタ１のタップ係数の更新演算量を削減できるとと
もに、適応フィルタ１は未知システム６の推定を十分な
速度で行うことができる。

【００５０】以下では、係数更新制御回路８について、
図１１を用いてその構成と動作を詳細に説明する。係数
更新制御回路８は、図１１に示すようにパワー演算器９
ａ、パワー演算器９ｂ、パワー演算器９ｃ、パワー加算
器１０、比率計算器１１ａ、比率計算器１１ｂ、比率計
算器１１ｃ及び係数更新間引き制御器１２からなる。パ
ワー演算器９ａ、パワー演算器９ｂ及びパワー演算器９
ｃは、それぞれ係数更新器３ａ、係数更新器３ｂ及び係
数更新器３ｃから入力される各ブロックのタップ係数が
持つパワー値の総和を求めるためのものである。パワー
加算器１０は、各パワー演算器からの入力の総和を求
め、適応フィルタ１の全てのタップ係数が持つパワー値
の総和を求めるためのものである。比率計算器１１ａ、
比率計算器１１ｂ及び比率計算器１１ｃは各ブロックの
タップ係数が持つパワー値の総和の、適応フィルタ１の
全てのタップ係数が持つパワー値の総和に対する、比率
を求めるためのものである。係数更新間引き制御器１２
は、比率計算器１１ａ、比率計算器１１ｂ及び比率計算
器１１ｃで求めた比率に応じて、各ブロックで更新され
るタップ係数の数を制御するためのものである。

【００５１】次に、係数更新制御回路８の動作について
図１１を用いて説明する。係数更新器３ａ、係数更新器
３ｂ及び係数更新器３ｃにより各ブロックのタップ係数
がそれぞれパワー演算器９ａ、パワー演算器９ｂ及びパ
ワー演算器９ｃに入力される。パワー演算器９ａ、パワ
ー演算器９ｂ及びパワー演算器９ｃはそれぞれ入力され
たタップ係数の持つパワー値を求め、各ブロックのタッ
プ係数が持つパワー値の総和を求める。パワー演算器９
ａ、パワー演算器９ｂ及びパワー演算器９ｃは各ブロッ
クのタップ係数が持つパワー値の総和をパワー加算器１
０へ出力するとともに、それぞれ比率計算器１１ａ、比
率計算器１１ｂ及び比率計算器１１ｃへも出力する。パ
ワー加算器１０は入力された各ブロックのタップ係数が
持つパワー値の総和をから適応フィルタ１の全てのタッ
プ係数が持つパワー値の総和を算出し、比率計算器１１
ａ、比率計算器１１ｂ及び比率計算器１１ｃへ出力す
る。比率計算器１１ａ、比率計算器１１ｂ及び比率計算
器１１ｃは、それぞれ入力された各ブロックのタップ係
数が持つパワー値の総和の、適応フィルタ１の全てのタ
ップ係数が持つパワー値の総和に対する、比率を求め、
係数更新間引き制御器１２に出力する。係数更新間引き
制御器１２は入力された比率に応じ、各ブロックで更新
されるタップ係数の数を決め、その数ｎ１，ｎ２，ｎ３
をそれぞれ係数更新器３ａ、係数更新器３ｂ及び係数更
新器３ｃに出力する。

【００５２】以上のように、図１１の構成により、未知
システム６の変動に対しても、係数更新器３ａ、係数更
新器３ｂ及び係数更新器３ｃで更新されるタップ係数の
数を所定サンプル毎に逐次適正に制御を行うための係数
更新制御回路８を実現することができる。

【００５３】なお、本実施の形態では、図１に係数更新
制御回路８を適用した場合であるが、以下の場合でも、
さらに、未知システム６の変動がある場合に、適応フィ
ルタ１は未知システム６の推定を十分な速度で行うこと
ができる効果が得られる。図５に係数更新制御回路８を
適用した場合（図１２）、図６に係数更新制御回路８を
適用した場合（図１３）、図７に係数更新制御回路８を
適用した場合（図１４）、図８に係数更新制御回路８を
適用した場合（図１５）及び図９に係数更新制御回路８
を適用した場合（図１６）である。

【００５４】エコーキャンセラやハウリングキャンセラ
などでは制御点（減算器５）での演算が電気信号と電気
信号により行われるため、以上に説明した適応フィルタ
１を、そのまま用いることができる。しかし、制御点が
音響信号同士の干渉点である能動騒音制御装置では、従
来例の図２３、図２８及び図２９で説明したように、２
次音源と誤差信号を検出する検出器間の伝達特性を補正
する工夫が必要となる。

【００５５】以下では、以上に説明した適応フィルタを
能動騒音制御装置に応用する場合について説明する。

【００５６】《実施例３》適応フィルタを利用した能動
騒音制御装置の例について図１７から図２１を用いて説
明する。図１７は、以上で説明した適応フィルタを能動
騒音制御装置に応用した場合であり、図１７に示した構
成について説明する。図１７は、適応フィルタ１、未知
システム６、マイクロホン１３ａ、マイクロホン１３
ｂ、スピーカ１４及び伝達関数補正器１５からなる。そ
して、未知システム６は、適応フィルタ１により推定さ
れるダクトなどのシステムである。適応フィルタ１は、
畳込み器２ａ、畳込み器２ｂ、畳込み器２ｃ、係数更新
器３ａ、係数更新器３ｂ、係数更新器３ｃ及び加算器４
から構成されている。そして、適応フィルタ１の持つタ
ップ係数は、第一のブロックのタップ係数の数がＮ１、
第二のブロックのタップ係数の数がＮ２、第三のブロッ
クのタップ係数の数がＮ３となるように前から順に三つ
のブロックに分けられている。畳込み器２ａは、第一の
ブロックのタップ係数を持ち、参照信号とタップ係数と
の演算を行うためのものである。畳込み器２ｂは、第二
のブロックのタップ係数を持ち、参照信号とタップ係数
との演算を行うためのものである。畳込み器２ｃは、第
三のブロックのタップ係数を持ち、参照信号とタップ係
数との演算を行うためのものである。係数更新器３ａ
は、第一のブロックのタップ係数の更新を行い、更新し
たタップ係数を畳込み器２ａへ出力するためのものであ
る。係数更新器３ｂは、第二のブロックのタップ係数の
更新を行い、更新したタップ係数を畳込み器２ｂへ出力
するためのものである。係数更新器３ｃは、第三のブロ
ックのタップ係数の更新を行い、更新したタップ係数を
畳込み器２ｃへ出力するためのものである。加算器４
は、畳込み器２ａ、畳込み器２ｂ及び畳込み器２ｃから
の出力の和を求めるためのものである。マイクロホン１
３ａは、参照信号を検出するためのものである。マイク
ロホン１３ｂは、誤差信号を検出するためのものであ
る。スピーカ１４は、適応フィルタ１により制御された
音を発生するためのものである。伝達関数補正器１５
は、スピーカ１４からマイクロホン１３ｂの伝達特性を
補正するためのものである。また、伝達関数補正器１５
には、あらかじめスピーカ１４からマイクロホン１３ｂ
までの伝達特性Ｃが係数ｃ（ｎ）として近似されてい
る。

【００５７】図１７の適応フィルタ１を用いた能動騒音
制御装置の動作について説明する。まずマイクロホン１
３ａからの参照信号ｘ（ｎ）は畳込み器２ａと伝達関数
補正器１５に入力される。畳込み器２ａでは、第一のブ
ロックのタップ係数ｗ１（ｎ）と参照信号ｘ（ｎ）との
畳込み演算が行われる。その畳み込み演算の結果ｙ１
（ｎ）が加算器４へ出力され、所定の遅延時間が与えら
れた参照信号ｘ（ｎ−Ｎ１）が畳込み器２ｂへ出力され
る。一方、伝達関数補正器１５で、マイクロホン１３ａ
からの参照信号ｘ（ｎ）と伝達特性Ｃを近似した係数ｃ
（ｎ）と畳込み演算が行われ、その演算結果が新たに係
数更新器３ａの参照信号ｒ（ｎ）として係数更新器３ａ
に出力する。係数更新器３ａでは、伝達関数補正器１５
からの出力信号ｒ（ｎ）とマイクロホン１３ｂからの誤
差信号ｅ（ｎ）により第一のブロックのタップ係数ｗ１
（ｎ）の更新が行われ、更新されたタップ係数ｗ１（ｎ
＋１）は畳込み器２ａに出力される。さらに、伝達関数
補正器１５からの出力信号ｒ（ｎ）に所定の遅延時間が
与えられた参照信号ｒ（ｎ−Ｎ１）を係数更新器３ｂに
出力する。次に、畳込み器２ｂでは、第二のブロックの
タップ係数ｗ２（ｎ）と畳込み器２ａからの参照信号ｘ
（ｎ−Ｎ１）との畳込み演算が行われる。その畳み込み
演算の結果ｙ２（ｎ）が加算器４へ出力され、所定の遅
延時間が与えられた参照信号ｘ（ｎ−Ｎ１−Ｎ２）が畳
込み器２ｃへ出力される。一方、係数更新器３ｂでは、
係数更新器３ａからの参照信号ｒ（ｎ−Ｎ１）とマイク
ロホン１３ｂからの誤差信号ｅ（ｎ）により第二のブロ
ックのタップ係数ｗ２（ｎ）の更新が行われ、更新され
たタップ係数ｗ２（ｎ＋１）は畳込み器２ｂに出力され
る。さらに、係数更新器３ａからの参照信号ｒ（ｎ−Ｎ
１）に所定の遅延時間が与えられた参照信号ｒ（ｎ−Ｎ
１−Ｎ２）を係数更新器３ｃへ出力する。次に、畳込み
器２ｃでは第三のブロックのタップ係数ｗ３（ｎ）と畳
込み器２ｂからの参照信号ｘ（ｎ−Ｎ１−Ｎ２）との畳
込み演算が行われる。その畳み込み演算の結果ｙ３
（ｎ）が加算器４へ出力される。一方、係数更新器３ｃ
では、係数更新器３ｂからの参照信号ｒ（ｎ−Ｎ１）と
マイクロホン１３ｂからの誤差信号ｅ（ｎ）により第三
のブロックのタップ係数ｗ３（ｎ）の更新が行われ、更
新されたタップ係数ｗ３（ｎ＋１）は畳込み器２ｃに出
力される。そして加算器４は、畳込み器２ａ、畳込み器
２ｂ及び畳込み器２ｃから入力された結果を加算して、
加算結果ｙ（ｎ）をスピーカ１４に出力する。スピーカ
１４は、加算器４からの信号を制御音として発生させ
る。マイクロホン１３ｂにおいて、騒音源からダクトな
どの未知システム６を音波として伝達してきた騒音とス
ピーカ１４からの制御音の干渉結果を検出し、その結果
を誤差信号として係数更新器３ａ、係数更新器３ｂ及び
係数更新器３ｃへ出力する。そして係数更新器３ａ、係
数更新器３ｂ及び係数更新器３ｃが、この誤差信号が小
さくなるようにタップ係数を更新することによりマイク
ロホン１３ｂの場所における騒音が低減されることにな
る。係数更新器３ａ、係数更新器３ｂ及び係数更新器３
ｃでのタップ係数の更新については、図３と図４での説
明を適用できるので省略する。

【００５８】なお、図１８と図１９は、図１７に示した
適応フィルタを応用した能動騒音制御装置に、正規化器
７を設けたものでり、正規化器７によりマイクロホン１
３ｂで検出された誤差信号を伝達関数補正器１５の出力
信号で正規化し、正規化された信号を係数更新器３ａ、
係数更新器３ｂ及び係数更新器３ｃでタップ係数を更新
する際に利用される誤差信号とするものである。図１８
及び図１９の構成では、各係数更新器でタップ係数の更
新に利用される誤差信号は、騒音源からの参照信号が大
きい場合に小さく、あるいは騒音源からの参照信号が小
さい場合に大きくなり、適応フィルタ１は安定に動作す
る。

【００５９】また、図２０、図２１及び図２２は、それ
ぞれ図１７、図１８及び図１９に示した適応フィルタを
応用した能動騒音制御装置に、係数更新制御回路８を設
け、所定サンプル毎に、係数更新器３ａ、係数更新器３
ｂ及び係数更新器３ｃで更新するタップ係数の数を送る
ものである。図２０、図２１及び図２２の構成では、騒
音源が、時間の推移とともに大きく変動する場合でも、
十分な速度で騒音の低減を行うことができる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、タップ係数が持つパワー
値の総和が大きいブロックから小さいブロックへの順
に、順次各サンプルで更新されるタップ係数の数を少な
くなるように、適応フィルタのタップ係数を更新するこ
とにより、係数更新部全体ではタップ係数の更新演算量
が削減される。しかも、タップ係数が持つパワー値の総
和が大きいブロックでは係数更新部において多くのタッ
プ係数が更新されることになるため、タップ係数が持つ
パワー値の総和が大きいブロックでもタップ係数の十分
な収束速度が得られる。

【００６１】所定サンプル毎に、逐次、各ブロックのタ
ップ係数が持つパワー値の総和に応じて各係数更新部が
更新するタップ係数の数を係数更新制御回路で求めるこ
とにより、適応フィルタにより推定される未知システム
が変動する場合にも、適応フィルタは未知システムの推
定を十分な速度で行うことができる。

【００６２】また、適応フィルタの前部にあるブロック
ほど、サンプルごとに更新されるタップ係数の数を多く
することにより、各ブロックのタップ係数が持つパワー
値を演算することなく、実際の多くの適用例において、
適応フィルタ全体の演算量を低減し、タップ係数の十分
な収束速度が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１を示すブロック図である。

【図２】 適応フィルタのタップ係数を示す図である。

【図３】 本発明における適応フィルタの係数更新方法
を示す図である。

【図４】 本発明における他の適応フィルタの係数更新
方法を示す図である。

【図５】 実施例１の一変形を示すブロック図である。

【図６】 実施例１の他の変形を示すブロック図であ
る。

【図７】 実施例１の他の変形を示すブロック図であ
る。

【図８】 実施例１の他の変形を示すブロック図であ
る。

【図９】 実施例１の他の変形を示すブロック図であ
る。

【図１０】 実施例２を示すブロック図である。

【図１１】 実施例２の係数更新制御回路８の詳細例を
示すブロック図である。

【図１２】 実施例２の一変形を示すブロック図であ
る。

【図１３】 実施例２の他の変形を示すブロック図であ
る。

【図１４】 実施例２の他の変形を示すブロック図であ
る。

【図１５】 実施例２の他の変形を示すブロック図であ
る。

【図１６】 実施例２の他の変形を示すブロック図であ
る。

【図１７】 実施例３を示すブロック図である。

【図１８】 実施例３の一変形を示すブロック図であ
る。

【図１９】 実施例３の他の変形を示すブロック図であ
る。

【図２０】 実施例３の他の変形を示すブロック図であ
る。

【図２１】 実施例３の他の変形を示すブロック図であ
る。

【図２２】 実施例３の他の変形を示すブロック図であ
る。

【図２３】 従来の適応フィルタを応用した能動騒音制
御装置を示すブロック図である。

【図２４】 従来の適応フィルタを示すブロック図であ
る。

【図２５】 図２４の詳細例を示すブロック図である。

【図２６】 従来の適応フィルタの一変形を示すブロッ
ク図である。

【図２７】 図２６の詳細例を示すブロック図である。

【図２８】 従来の適応フィルタを応用した能動騒音制
御装置を示すブロック図である。

【図２９】 図２８の詳細例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 適応フィルタ ２ａ、２ｂ、２ｃ 畳込み器 ３ａ、３ｂ、３ｃ 係数更新器 ４ 加算器 ５ 減算器 ６ 未知システム ７ 正規化器 ８ 係数更新制御回路 ９ａ、９ｂ、９ｃ パワー演算器 １０ パワー加算器 １１ａ、１１ｂ、１１ｃ 比率計算器 １２ 係数更新間引き制御器 １３ａ、１３ｂ マイクロホン １４ スピーカ １５ 伝達関数補正器 １６、１７ マイクロホン １８、１９、２０ アンプ ２１、２２ Ａ／Ｄ変換器 ２３ スピーカ ２４ Ｄ／Ａ変換器 ２５ 適応フィルタ ２６ ＦＩＲフィルタ ２７ ＬＭＳアルゴリズム ２８ ダクト ２９ 吸音材 ３０ マイコン ３１ 適応フィルタ ３２ ＦＩＲフィルタ ３３ ＬＭＳアルゴリズム ３４ 減算器 ３５ 未知システム ３６ マイクロホン ３７ スピーカ ３８ Ｆｘフィルタ ３９ 遅延器 ４０ 加算器 ４１ 乗算器

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 適応フィルタの有するタップ係数を複数
   のブロックに分割し、各ブロックに対応してタップ係数
   の更新を行う係数更新部が設けられている適応フィルタ
   において、 各前記係数更新部は各サンプルにおいてタップ係数が持
   つパワー値の総和が大きいブロックから小さいブロック
   への順に順次更新されるタップ係数の数が少なくなるよ
   うにタップ係数を更新するものであることを特徴とする
   適応フィルタ。
2. 【請求項２】 所定サンプル毎に、各前記ブロックのタ
   ップ係数が持つパワー値の総和を求め、適応フィルタで
   のタップ係数の総更新演算量が設定値を超えない条件下
   で各前記ブロックのタップ係数が持つパワー値の総和に
   応じて各前記ブロックで更新されるタップ係数の数を決
   め、逐次その数を各前記ブロックに対応して設けられた
   前記係数更新部に送るための係数更新制御回路を設け、 各前記係数更新部は所定サンプル毎に前記係数更新制御
   回路から送られてくる数のタップ係数を更新するもので
   あることを特徴とする請求項１に記載の適応フィルタ。
3. 【請求項３】 前記係数更新制御回路は、 各前記ブロックのタップ係数が持つパワー値の総和を算
   出するパワー演算器、各前記パワー演算器の出力を合計
   して適応フィルタの全タップ係数が持つパワー値の総和
   を算出するパワー加算器、 各前記パワー演算器の出力の、前記パワー加算器の出力
   に対する、比率を求める比率計算器及び適応フィルタで
   のタップ係数の総更新演算量が設定値を超えない条件下
   で前記比率計算器において求められた比率に応じて各ブ
   ロックで更新されるタップ係数の数を決め、逐次その数
   を各ブロックに対応して設けられた係数更新部に送る係
   数更新間引き制御器を備えたことを特徴とする請求項２
   に記載の適応フィルタ。
4. 【請求項４】 前記係数更新部はタップ係数が持つパワ
   ー値の総和が最大であるブロックではサンプル毎に全て
   のタップ係数を更新するものであることを特徴とする請
   求項１に記載の適応フィルタ。
5. 【請求項５】 タップ係数が持つパワー値の総和が大き
   いブロックから小さいブロックへの順に、順次各前記ブ
   ロックのタップ係数の分割数が多くなるように各前記ブ
   ロックのタップ係数をさらにサブブロックに分割し、 各前記係数更新部はサブブロックごとに順にタップ係数
   を更新するものであることを特徴とする請求項１乃至請
   求項４に記載の適応フィルタ。
6. 【請求項６】 前記サブブロックは、各前記ブロックに
   おいて一回のサンプルで更新されるタップ係数の数だけ
   連続したタップ係数からなることを特徴とする請求項５
   に記載の適応フィルタ。
7. 【請求項７】 前記サブブロックは、各前記ブロックの
   タップ係数の数を一回のサンプルにて更新されるタップ
   係数の数により除算した値の間隔にあるタップ係数から
   なることを特徴とする請求項５に記載の適応フィルタ。
8. 【請求項８】 適応フィルタの有するタップ係数を複数
   のブロックに分割し、各ブロックに対応してタップ係数
   の更新を行う係数更新部が設けられている適応フィルタ
   において、 前記係数更新部は各サンプルにおいて適応フィルタの前
   部にあるブロックから後部にあるブロックへの順に順次
   更新されるタップ係数の数が少なくなるようにタップ係
   数を更新するものであることを特徴とする適応フィル
   タ。
9. 【請求項９】 前記係数更新部は適応フィルタの最前部
   にあるブロックではサンプル毎に全てのタップ係数を更
   新するものであることを特徴とする請求項８に記載の適
   応フィルタ。
10. 【請求項１０】 適応フィルタの前部にあるブロックか
    ら後部にあるブロックへの順に、順次各前記ブロックの
    タップ係数の分割数が多くなるように各前記ブロックの
    タップ係数をさらにサブブロックに分割し、 各前記係数更新部はサブブロックごとに順にタップ係数
    を更新するものであることを特徴とする請求項８に記載
    の適応フィルタ。
11. 【請求項１１】 前記サブブロックは、各前記ブロック
    において一回のサンプルで更新されるタップ係数の数だ
    け連続したタップ係数からなることを特徴とする請求項
    １０に記載の適応フィルタ。
12. 【請求項１２】 前記サブブロックは、各前記ブロック
    のタップ係数の数を一回のサンプルにて更新されるタッ
    プ係数の数により除算した値の間隔にあるタップ係数か
    らなることを特徴とする請求項１０に記載の適応フィル
    タ。