JPS6230416A - 適応デイジタルフイルタ - Google Patents
適応デイジタルフイルタInfo
- Publication number
- JPS6230416A JPS6230416A JP8414986A JP8414986A JPS6230416A JP S6230416 A JPS6230416 A JP S6230416A JP 8414986 A JP8414986 A JP 8414986A JP 8414986 A JP8414986 A JP 8414986A JP S6230416 A JPS6230416 A JP S6230416A
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- Japan
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- signal
- digital filter
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- Pending
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- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、適応ディジタルフィルタすなわち伝達特性が
不明または時間的に変動する伝送路あるいは回路の特性
を非巡回形ディジタルフィルタで近似する適応ディジタ
ルフィルタに関するものである。特にスピーカとマイク
ロフォンで構成される特性が未知なフィルタを近似する
場合に好適な発明である。
不明または時間的に変動する伝送路あるいは回路の特性
を非巡回形ディジタルフィルタで近似する適応ディジタ
ルフィルタに関するものである。特にスピーカとマイク
ロフォンで構成される特性が未知なフィルタを近似する
場合に好適な発明である。
（従来技術とその問題点）
適応ディジタルフィルタとして第２図のごとき可変係数
パラメータをもつ非巡回形ディジタルフィルタ１とスピ
ーカ９とマイクロフォン１ｏで構成される特性が未知な
フィルタ２を並列に接続し。
パラメータをもつ非巡回形ディジタルフィルタ１とスピ
ーカ９とマイクロフォン１ｏで構成される特性が未知な
フィルタ２を並列に接続し。
未知のフィルタの特性を非巡回形フィルタ１で近似する
手法が知られている。第２図の場合パラメータの調整の
ための手続き、すなわち適応アルゴリズムとしてはさま
ざまなものがある。例えばフィルタの近似のよさをあら
れす評価関数として両者の出力の２乗平均誤差を採用し
、システムの評価関数の極大値（または極小値）を試行
錯誤的に探していく山登り法で係数パラメータＣｊを逐
次的に修正する手法をとれば適応アルゴリズムとしては
１次式のごとくになる。
手法が知られている。第２図の場合パラメータの調整の
ための手続き、すなわち適応アルゴリズムとしてはさま
ざまなものがある。例えばフィルタの近似のよさをあら
れす評価関数として両者の出力の２乗平均誤差を採用し
、システムの評価関数の極大値（または極小値）を試行
錯誤的に探していく山登り法で係数パラメータＣｊを逐
次的に修正する手法をとれば適応アルゴリズムとしては
１次式のごとくになる。
Ｃｊ””）＝Ｃｊ”）＋ｇ−ｅｋ−ａｋ−ｊ＋ｊ＝ｏ
〜ｎ −・−・−−−−ｍだｒＬ、ｊ：遅延回路８１
〜８ｎの順位に応するＯ〜ｎの数 ν：サンプリングの次数 ｇ：修正利得 ａ：入力信号の値 ｅ：出力信号中の減算器３により相殺されない誤差信号
の値 に：係数 上記適応アルゴリズムを適応ディジタルフィルタに適用
した従来例について第２図でその動作説明をする。
〜ｎ −・−・−−−−ｍだｒＬ、ｊ：遅延回路８１
〜８ｎの順位に応するＯ〜ｎの数 ν：サンプリングの次数 ｇ：修正利得 ａ：入力信号の値 ｅ：出力信号中の減算器３により相殺されない誤差信号
の値 に：係数 上記適応アルゴリズムを適応ディジタルフィルタに適用
した従来例について第２図でその動作説明をする。
すなわち、第２図においては、入力端４から与えられる
アナログ信号の入力信号は、スピーカおよびマイクロホ
ン等によりなる特性が未知なフィルタ２へ与えられ、減
算器３を介し、出力端５より出力信号として送出される
ものとなっており。
アナログ信号の入力信号は、スピーカおよびマイクロホ
ン等によりなる特性が未知なフィルタ２へ与えられ、減
算器３を介し、出力端５より出力信号として送出される
ものとなっており。
フィルタ２の振幅特性９周波数特性等の伝送特性はスピ
ーカとマイクロホンとの間の音響結合状態に応じて変化
し、不特定なものとなっている。
ーカとマイクロホンとの間の音響結合状態に応じて変化
し、不特定なものとなっている。
また、入力端４からの入力信号は、非巡回形のディジタ
ルフィルタ１へ与えられ、こ〜において実現されるフィ
ルタ２の伝送特性と近似した伝送特性を介し、減算器３
へ減算方向として印加され。
ルフィルタ１へ与えられ、こ〜において実現されるフィ
ルタ２の伝送特性と近似した伝送特性を介し、減算器３
へ減算方向として印加され。
フィルタ２の出力と相殺を行ない、鳴音の発生を抑圧す
るものとなっている。
るものとなっている。
こ〜において、ディジタルフィルタ１は、各々が縦続接
続された多段の遅延回路８．〜８ｎ、 これらの各入力
および出力信号を乗算器１３ｏ〜１３ｎを各個に介して
加算する混合増幅器１２により構成され９人力信号ａｋ
を多段的に遅延した各信号を加算したうえ、減算器３へ
送出しているが、各乗算器１３゜〜１３ｎにおいては、
減算器３の出力および各遅延回路８．〜８ｎの人、出力
に応じた係数を示す信号が修正回路６から各個に与えら
れており、これによってディジタルフィルタ１の伝送特
性が定まるものとなっている。
続された多段の遅延回路８．〜８ｎ、 これらの各入力
および出力信号を乗算器１３ｏ〜１３ｎを各個に介して
加算する混合増幅器１２により構成され９人力信号ａｋ
を多段的に遅延した各信号を加算したうえ、減算器３へ
送出しているが、各乗算器１３゜〜１３ｎにおいては、
減算器３の出力および各遅延回路８．〜８ｎの人、出力
に応じた係数を示す信号が修正回路６から各個に与えら
れており、これによってディジタルフィルタ１の伝送特
性が定まるものとなっている。
一方、修正回路６は、減算器３の出力に対し。
修正利得ｇを示す信号を乗する乗算器１４．これの出力
に対し各遅延回路８．〜８ｎの各人、出力を各個に乗す
る乗算器１５ｏ〜１５ｎ９ これらの各出力を加算器１
６ｏ〜１６ｎを各個に介して記憶する係数メモリ７゜〜
７ｎ等により構成され、係数メモリ７゜〜７ｎの各出力
を加算器１６ｏ〜１６ｎへ各個に帰還し、こ〜゛におい
て加算のうえ、逐次係数メモリ７゜〜７ｎの内容を更新
しているため、各係数メモリ７゜〜７ｎの読み出し出力
が入力端４からの入力信号、および。
に対し各遅延回路８．〜８ｎの各人、出力を各個に乗す
る乗算器１５ｏ〜１５ｎ９ これらの各出力を加算器１
６ｏ〜１６ｎを各個に介して記憶する係数メモリ７゜〜
７ｎ等により構成され、係数メモリ７゜〜７ｎの各出力
を加算器１６ｏ〜１６ｎへ各個に帰還し、こ〜゛におい
て加算のうえ、逐次係数メモリ７゜〜７ｎの内容を更新
しているため、各係数メモリ７゜〜７ｎの読み出し出力
が入力端４からの入力信号、および。
出力端５へ送付される出力信号に応じて逐次修正され、
これによってディジタルフィルタ１の伝送特性がフィル
タ２の伝送特性と近似的なものとして逐次定められる。
これによってディジタルフィルタ１の伝送特性がフィル
タ２の伝送特性と近似的なものとして逐次定められる。
上記構成においてマイクロホン１０にスピーカ９から出
力された信号以外の信号が混入すると（例えば別な音源
が近（にあるとき）、非巡回形フィルタ１が理想的に未
知のフィルタ２を近似していても混入した信号が誤差と
してｅｋにあられれる。
力された信号以外の信号が混入すると（例えば別な音源
が近（にあるとき）、非巡回形フィルタ１が理想的に未
知のフィルタ２を近似していても混入した信号が誤差と
してｅｋにあられれる。
パラメータの修正は、この混入した信号によって行われ
るので的確な修正ができない。さらにはパラメータ値が
発散することがあり、このときは混入する信号が無くな
ってもパラメータ値が修正されなくなる。又、相手の音
声すなわち入力端子４の信号が無く、マイクロホンの入
力が・・ンズフリー電話器側の音声のみの場合、前記適
応アルゴリズムによればａｋ −ｊ ｆＪ” Ｏである
ので係数パラメータＣｊは修正されず常に前回の値が保
持されることになる。ところが相手の音声が無くとも電
話回線上の雑音および相手側の周囲雑音が常にあるため
。
るので的確な修正ができない。さらにはパラメータ値が
発散することがあり、このときは混入する信号が無くな
ってもパラメータ値が修正されなくなる。又、相手の音
声すなわち入力端子４の信号が無く、マイクロホンの入
力が・・ンズフリー電話器側の音声のみの場合、前記適
応アルゴリズムによればａｋ −ｊ ｆＪ” Ｏである
ので係数パラメータＣｊは修正されず常に前回の値が保
持されることになる。ところが相手の音声が無くとも電
話回線上の雑音および相手側の周囲雑音が常にあるため
。
ハンズフリー側の音声（式ではｅｋ ）と雑音（ａｋ
）とで係数パラメータを修正するため、誤った修正がさ
れることになり、結果的に相手側のエコーが増加するこ
とになる。以上の現象は、適応アルゴリズムが前記のご
ときものでなくともある時刻の係数パラメータに補正値
を加えて次の時刻の係数パラメータにするいわゆる逐時
修正を行なう手法では必ず起る問題である。
）とで係数パラメータを修正するため、誤った修正がさ
れることになり、結果的に相手側のエコーが増加するこ
とになる。以上の現象は、適応アルゴリズムが前記のご
ときものでなくともある時刻の係数パラメータに補正値
を加えて次の時刻の係数パラメータにするいわゆる逐時
修正を行なう手法では必ず起る問題である。
（目的）
従って本発明は、マイクロホンの入力にスピーカの出力
信号以外の信号が入力されても適応ディジタルフィルタ
のパラメータ値の発散を防止し。
信号以外の信号が入力されても適応ディジタルフィルタ
のパラメータ値の発散を防止し。
又、特性が未知のフィルタの入力信号がない場合でも係
数イくラメータが誤った方向へ修正されるのを防止する
ようにし常に係数パラメータの修正を的確に行うことを
目的とするものである。
数イくラメータが誤った方向へ修正されるのを防止する
ようにし常に係数パラメータの修正を的確に行うことを
目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記目的を達成するため特性が未知のフィル
タの入力信号と出力信号のレベルを比較する比較器及び
ディジタルフィルタの係数を修正する修正回路の動作を
禁止する手段を設けるとともに上記フィルタの出力信号
のレベルの方が大きいときは修正回路の動作を禁止する
手段を設けたものである。
タの入力信号と出力信号のレベルを比較する比較器及び
ディジタルフィルタの係数を修正する修正回路の動作を
禁止する手段を設けるとともに上記フィルタの出力信号
のレベルの方が大きいときは修正回路の動作を禁止する
手段を設けたものである。
以下本発明を実施例より詳細に説明する。第１図は、可
変係数パラメータＣｊをもつ非巡回形ディジタルフィル
タ１によりスピーカ９とマイクロホン１０で構成される
特性が未知のフィルタ２を近似しようとする適応ディジ
タルフィルタの本発明の一実施例である。
変係数パラメータＣｊをもつ非巡回形ディジタルフィル
タ１によりスピーカ９とマイクロホン１０で構成される
特性が未知のフィルタ２を近似しようとする適応ディジ
タルフィルタの本発明の一実施例である。
本発明の構成は、第１図に示す適応ディジタルフィルタ
に入力信号レベル比較回路１１を付加したものでありそ
の動作は、パラメータ修正を行うと同時に、入力信号ａ
ｋを２乗して絶対値を求めまた同じ様にマイクロホン１
０の入力信号を２乗して絶対値を求める。この両方の信
号を比較器１８でレベル比較し、マイクロホン１０側の
信号しさルの方が大きいときスイッチ１７を動作させて
可変係数修正回路６に入力する誤差信号ｅｋを０（ゼロ
）にする（これ以外の動作は第２図の場合と同じである
）。
に入力信号レベル比較回路１１を付加したものでありそ
の動作は、パラメータ修正を行うと同時に、入力信号ａ
ｋを２乗して絶対値を求めまた同じ様にマイクロホン１
０の入力信号を２乗して絶対値を求める。この両方の信
号を比較器１８でレベル比較し、マイクロホン１０側の
信号しさルの方が大きいときスイッチ１７を動作させて
可変係数修正回路６に入力する誤差信号ｅｋを０（ゼロ
）にする（これ以外の動作は第２図の場合と同じである
）。
誤差信号ｅｋがゼロになれば前記式（１）のｇ−ｅｋ・
ａｋ−ｊがゼロになるため、係数パラメータＣｊは常に
前回の値に保持され、修正されないことになる。
ａｋ−ｊがゼロになるため、係数パラメータＣｊは常に
前回の値に保持され、修正されないことになる。
入力信号ａｋとマイクロホン１０の入力信号を比較する
理由は、特性が未知のフィルタ２において通常はスピー
カ９の出力信号（入力信号ａｋ）以上のレベルがマイク
ロホン１０に入力されることは無無い。すなわちマイク
ロホン１０の信号レベルの方がレベルが大きいというこ
とはスピーカ９の出力信号以外の信号（例えば別な音源
が近くにある。）が混入していることを示している。従
って別な信号が混入した場合は、パラメータの修正を行
うべきでないので本発明の入力信号レベル比較回路１１
によりパラメータめ修正を一時的に停止するものである
。
理由は、特性が未知のフィルタ２において通常はスピー
カ９の出力信号（入力信号ａｋ）以上のレベルがマイク
ロホン１０に入力されることは無無い。すなわちマイク
ロホン１０の信号レベルの方がレベルが大きいというこ
とはスピーカ９の出力信号以外の信号（例えば別な音源
が近くにある。）が混入していることを示している。従
って別な信号が混入した場合は、パラメータの修正を行
うべきでないので本発明の入力信号レベル比較回路１１
によりパラメータめ修正を一時的に停止するものである
。
以下発明の第２の実施例を第３図により説明する。第３
図は可変係数パラメータＣｊをもつ非運図形ディジタル
フィルタ１により、ｐ＃性が未知のフィルタ２を近似し
ようとする適応ディジタルフィルタの本発明の一実施例
である。第１図と特徴的に異なる点は、比較器１８の一
方の入力信号を減算器３の出力からとっている点である
。
図は可変係数パラメータＣｊをもつ非運図形ディジタル
フィルタ１により、ｐ＃性が未知のフィルタ２を近似し
ようとする適応ディジタルフィルタの本発明の一実施例
である。第１図と特徴的に異なる点は、比較器１８の一
方の入力信号を減算器３の出力からとっている点である
。
以下９本発明の詳細な説明する。
入力端子４からの入力（ａｋ）と９％性が未知のフィル
タ２から非運図形ディジタルフィルタ１の出力を減算器
３により減算した結果（ｅｉ）とを比較器２０で比較し
、その結果入力信号（ａｋ ）の方がレベルが低い場合
切換スイッチ１７により、可変係数修正回路６に入力す
る減算結果（ｅｋ）をＯにする。従って減算結果（ｅｋ
）が０になれば前記式（１）のｇ−ｅｋ−ａｋｊがＯに
なるため、係数パラメータＣｊは常に前回のままとなり
、修正されないことになる。比較結果を積分回路により
積分する理由は。
タ２から非運図形ディジタルフィルタ１の出力を減算器
３により減算した結果（ｅｉ）とを比較器２０で比較し
、その結果入力信号（ａｋ ）の方がレベルが低い場合
切換スイッチ１７により、可変係数修正回路６に入力す
る減算結果（ｅｋ）をＯにする。従って減算結果（ｅｋ
）が０になれば前記式（１）のｇ−ｅｋ−ａｋｊがＯに
なるため、係数パラメータＣｊは常に前回のままとなり
、修正されないことになる。比較結果を積分回路により
積分する理由は。
音声信号に含まれる一時的な低レベルの信号に対しては
、係数パラメータの修正を継続させるためである。
、係数パラメータの修正を継続させるためである。
第４図は切替スイッチ１０を入力端子４がら可変係数修
正回路６に入力される信号ａｋの間に付けたものである
。第４図の場合は、前記式（１）のａｋｊをＯにして係
数パラメータの修正を禁止するもので第３図と同様の効
果が得られる。
正回路６に入力される信号ａｋの間に付けたものである
。第４図の場合は、前記式（１）のａｋｊをＯにして係
数パラメータの修正を禁止するもので第３図と同様の効
果が得られる。
（効果）
以上説明したごとく９本発明によればスピーカとマイク
ロホンで構成される特性の未知のフィルタにおいて別な
音源からの信号が混入した場合でもパラメータの修正を
的確に行うことが可能であり、パラメータ値の発散につ
いても防止する効果を有する。又、相手側の音声が無く
、ハンズフリー電話器側の音声が入力されているとき、
あるいは両方に入力があっても相手側の音声のレベルが
低いとき、係数パラメータが誤った方向へ修正されるこ
とを防止でき常に正しい値に保持することが可能である
。
ロホンで構成される特性の未知のフィルタにおいて別な
音源からの信号が混入した場合でもパラメータの修正を
的確に行うことが可能であり、パラメータ値の発散につ
いても防止する効果を有する。又、相手側の音声が無く
、ハンズフリー電話器側の音声が入力されているとき、
あるいは両方に入力があっても相手側の音声のレベルが
低いとき、係数パラメータが誤った方向へ修正されるこ
とを防止でき常に正しい値に保持することが可能である
。
第２図は、従来の適応ディジタルフィルタを示す図。第
１図、第３図、第４図は本発明による適応ディジタルフ
ィルタの実施例を示す図である。 ｌ：非巡回形ディジタルフィルタ、２：特性が未知のフ
ィルタ、３：減算器、４：入力端子、５：出力端子、６
：可変係数修正回路、７：可変係数記憶メモリ、８：遅
延素子、９：スビーカ、１０：マイクロホン、１８：比
較器。
１図、第３図、第４図は本発明による適応ディジタルフ
ィルタの実施例を示す図である。 ｌ：非巡回形ディジタルフィルタ、２：特性が未知のフ
ィルタ、３：減算器、４：入力端子、５：出力端子、６
：可変係数修正回路、７：可変係数記憶メモリ、８：遅
延素子、９：スビーカ、１０：マイクロホン、１８：比
較器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、多段の遅延回路を有し、可変係数パラメータを持つ
非巡回形ディジタルフィルタを伝送特性が未知のフィル
タに並列に接続するとともに、前記係数を修正する修正
回路を備え前記の未知のフィルタの特性を近似しようと
する適応ディジタルフィルタにおいて前記フィルタの入
力信号と出力信号のレベルを比較する比較器及び該比較
器の出力に応じて前記修正回路の動作を禁止する手段を
設けフィルタの出力信号の方がレベルが大きいとき上記
係数パラメータの修正を禁止するようにしたことを特徴
とする適応ディジタルフィルタ。 ２、多段の遅延回路を有し、可変係数パラメータを持つ
非巡回形ディジタルフィルタを伝送特性が未知のフィル
タに並列に接続するとともに、前記係数を修正する修正
回路を備え前記の未知のフィルタの特性を近似しようと
する適応ディジタルフィルタにおいて前記フィルタの出
力信号と前記非巡回形ディジタルフィルタの出力信号の
差をとり、得られた差信号と前記フィルタの入力信号の
レベルを比較する比較器及び該比較器の出力に応じて前
記修正回路の動作を禁止する手段を設けフィルタの出力
信号の方がレベルが大きいとき上記係数パラメータの修
正を禁止するようにしたことを特徴とする適応ディジタ
ルフィルタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8248585 | 1985-04-19 | ||
| JP60-82485 | 1985-04-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6230416A true JPS6230416A (ja) | 1987-02-09 |
Family
ID=13775811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8414986A Pending JPS6230416A (ja) | 1985-04-19 | 1986-04-14 | 適応デイジタルフイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6230416A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5681839A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-04 | Ricoh Co Ltd | Diazo photosensitive material |
| JPH03274818A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自動等化回路 |
-
1986
- 1986-04-14 JP JP8414986A patent/JPS6230416A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5681839A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-04 | Ricoh Co Ltd | Diazo photosensitive material |
| JPS6335009B2 (ja) * | 1979-12-07 | 1988-07-13 | Ricoh Kk | |
| JPH03274818A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自動等化回路 |
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