JPH07334169A - System identifying device - Google Patents
System identifying deviceInfo
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- JPH07334169A JPH07334169A JP6125335A JP12533594A JPH07334169A JP H07334169 A JPH07334169 A JP H07334169A JP 6125335 A JP6125335 A JP 6125335A JP 12533594 A JP12533594 A JP 12533594A JP H07334169 A JPH07334169 A JP H07334169A
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- Japan
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- step size
- size parameter
- output
- system identification
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- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、騒音を抑圧するための
能動騒音低減装置におけるシステム同定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system identification device in an active noise reduction device for suppressing noise.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は従来のシステム同定装置の構成を
示すブロック図である。図３において、１はシステム同
定用信号発生器、２はスピーカ、３はセンサ、４は測定
対象である空間と等しい伝達関数を作るための適応ＦＩ
Ｒフィルタ、５はセンサ３の出力から適応ＦＩＲフィル
タ４の出力信号を除去して誤差信号を出力する減算器、
７は適応ＦＩＲフィルタ４の最適な係数を求め更新する
係数更新器である。８は誤差信号によって係数更新器７
のステップサイズパラメータを制御するステップサイズ
パラメータ制御装置である。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional system identification device. In FIG. 3, 1 is a system identification signal generator, 2 is a speaker, 3 is a sensor, and 4 is an adaptive FI for creating a transfer function equal to the space to be measured.
R filter, 5 is a subtracter for removing the output signal of the adaptive FIR filter 4 from the output of the sensor 3 and outputting an error signal,
Reference numeral 7 is a coefficient updater for obtaining and updating the optimum coefficient of the adaptive FIR filter 4. 8 is a coefficient updater 7 depending on the error signal
Is a step size parameter control device for controlling the step size parameter.
【０００３】次に上記従来例の動作について説明する。
図３において、システム同定用信号発生器１の出力信号
は、スピーカ２によって測定対象である空間に出力さ
れ、センサ３によって収音され減算器５の一方の入力と
なる。システム同定用信号発生器１の出力信号は、適応
ＦＩＲフィルタ４によって濾波された後、減算器５のも
う一方の入力となる。減算器５からはセンサ３と適応Ｆ
ＩＲフィルタ４からの各出力信号の誤差信号が出力さ
れ、係数更新器７の一方の入力となる。システム同定用
信号発生器１の出力信号は、係数更新器７のもう一方の
入力となる。Next, the operation of the above conventional example will be described.
In FIG. 3, the output signal of the system identification signal generator 1 is output by the speaker 2 to the space that is the measurement target, is picked up by the sensor 3, and is one input of the subtractor 5. The output signal of the system identification signal generator 1 becomes the other input of the subtracter 5 after being filtered by the adaptive FIR filter 4. Sensor 3 and adaptive F from subtracter 5
The error signal of each output signal from the IR filter 4 is output and is one input of the coefficient updater 7. The output signal of the system identification signal generator 1 becomes the other input of the coefficient updater 7.
【０００４】係数更新器７は、誤差信号が最小となるよ
うに、適応ＦＩＲフィルタ４の係数を毎サンプル算出し
て更新する。その更新方法として、例えばＦilterd−ｘ
LMSアルゴリズムなどがある。また、誤差信号はステッ
プサイズパラメータ制御装置８の入力となり、ステップ
サイズパラメータ制御装置８は誤差信号のレベルが増加
したとき、係数更新器７のステップサイズパラメータを
減少させ、誤差信号のレベルが減少したとき、係数更新
器７のステップサイズパラメータを増加させる。The coefficient updater 7 calculates and updates the coefficient of the adaptive FIR filter 4 for each sample so as to minimize the error signal. As the updating method, for example, Filtered-x
LMS algorithm etc. Further, the error signal becomes an input of the step size parameter control device 8, and when the level of the error signal increases, the step size parameter control device 8 decreases the step size parameter of the coefficient updater 7 and the level of the error signal decreases. At this time, the step size parameter of the coefficient updater 7 is increased.
【０００５】このように、従来のシステム同定装置で
も、適応ＦＩＲフィルタ係数を発散させることなく、適
応ＦＩＲフィルタ係数の収束速度を高めることができ
る。As described above, even in the conventional system identification device, the convergence speed of the adaptive FIR filter coefficient can be increased without diverging the adaptive FIR filter coefficient.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシステム同定装置では、誤差信号が微変動する場合
に、ステップサイズパラメータが細かく増減するため、
収束速度が劣化し、十分な収束性能が得られないという
問題があった。However, in the above-mentioned conventional system identification device, since the step size parameter is finely increased or decreased when the error signal slightly fluctuates,
There is a problem that the convergence speed is deteriorated and sufficient convergence performance cannot be obtained.
【０００７】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、誤差信号が微変動する場合でも、収束速
度が劣化しないシステム同定装置の提供を目的とするも
のである。The present invention solves such a conventional problem, and an object thereof is to provide a system identification device in which the convergence speed does not deteriorate even when the error signal slightly fluctuates.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、システム同定用信号発生器と、前記シス
テム同定用信号発生器からのシステム同定用信号を出力
するスピーカと、測定対象である空間を経てスピーカ出
力を受けるセンサと、測定対象である空間と等しい伝達
関数を作るための適応ＦＩＲフィルタと、前記センサの
出力信号から前記適応ＦＩＲフィルタの出力信号を除去
して誤差信号を出力する減算器と、前記減算器からの誤
差信号の微変動を除去する微変動除去器または平均誤差
量算出器と、前記適応ＦＩＲフィルタの最適な係数を求
め更新する係数更新器と、前記微変動除去器または平均
誤差量算出器の出力によって係数更新器のステップサイ
ズパラメータを制御するステップサイズパラメータ制御
装置とを備えたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a system identification signal generator, a speaker for outputting a system identification signal from the system identification signal generator, and a measurement target. , A sensor that receives the speaker output through the space, an adaptive FIR filter for creating a transfer function equal to the space to be measured, and an error signal by removing the output signal of the adaptive FIR filter from the output signal of the sensor. A subtracter for outputting, a fine fluctuation remover for removing fine fluctuations of the error signal from the subtractor or an average error amount calculator, a coefficient updater for obtaining and updating an optimum coefficient of the adaptive FIR filter, And a step size parameter controller for controlling the step size parameter of the coefficient updater by the output of the fluctuation remover or the average error amount calculator. It is.
【０００９】[0009]
【作用】したがって、本発明によれば、微変動除去器ま
たは平均誤差量算出器によって誤差振動の微変動を除去
した結果によって、係数更新器のステップサイズパラメ
ータを制御することにより、誤差信号が微変動する場合
でも、収束速度が劣化しないという効果を有する。Therefore, according to the present invention, by controlling the step size parameter of the coefficient updater according to the result of removing the fine fluctuation of the error vibration by the fine fluctuation remover or the average error amount calculator, the error signal Even if it fluctuates, it has an effect that the convergence speed does not deteriorate.
【００１０】[0010]
【実施例】図１は本発明の第１の実施例におけるシステ
ム同定装置の構成を示すブロック図である。図１におい
て、６は減算器５からの誤差信号の微変動を除去する微
変動除去器であり、その出力がステップサイズパラメー
タ制御装置８に入力される構成となっている。その他、
前記図３と同じ機能のブロックには同じ符号を付し、そ
の説明を省略する。1 is a block diagram showing the configuration of a system identification device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 6 is a fine fluctuation remover for removing fine fluctuations of the error signal from the subtractor 5, and its output is inputted to the step size parameter control device 8. Other,
The blocks having the same functions as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００１１】次に上記第１の実施例の動作について説明
する。上記実施例において、システム同定用信号発生器
１の出力信号は、スピーカ２によって測定対象である空
間に出力され、センサ３によって収音され減算器５の一
方の入力となる。システム同定用信号発生器１の出力信
号は、適応ＦＩＲフィルタ４によって濾波された後、減
算器５のもう一方の入力となる。減算器５からはセンサ
３と適応ＦＩＲフィルタ４からの各出力信号の誤差信号
が出力され、係数更新器７の一方の入力となる。また、
システム同定用信号発生器１の出力信号は、係数更新器
７のもう一方の入力となる。Next, the operation of the first embodiment will be described. In the above-described embodiment, the output signal of the system identification signal generator 1 is output to the space to be measured by the speaker 2, picked up by the sensor 3 and becomes one input of the subtractor 5. The output signal of the system identification signal generator 1 becomes the other input of the subtracter 5 after being filtered by the adaptive FIR filter 4. The error signal of each output signal from the sensor 3 and the adaptive FIR filter 4 is output from the subtracter 5 and becomes one input of the coefficient updater 7. Also,
The output signal of the system identification signal generator 1 becomes the other input of the coefficient updater 7.
【００１２】係数更新器７は、誤差信号が最小となるよ
うに、適応ＦＩＲフィルタ４の係数を毎サンプル算出し
て更新する。その更新方法として、例えばＦilterd-ｘ
LMSアルゴリズムなどがある。そして微変動除去器６で
は減算器５からの誤差信号の微変動を除去し、ステップ
サイズパラメータ制御装置８に出力する。The coefficient updater 7 calculates and updates the coefficient of the adaptive FIR filter 4 for each sample so that the error signal is minimized. As an updating method, for example, Filtered-x
LMS algorithm etc. Then, the fine fluctuation remover 6 removes the fine fluctuation of the error signal from the subtracter 5 and outputs it to the step size parameter control device 8.
【００１３】ステップサイズパラメータ制御装置８は、
誤差信号のレベルが増加したとき、係数更新器７のステ
ップサイズパラメータを減少させ、誤差信号のレベルが
減少したとき、係数更新器７のステップサイズパラメー
タを増加させる。The step size parameter control device 8 is
When the level of the error signal is increased, the step size parameter of the coefficient updater 7 is decreased, and when the level of the error signal is decreased, the step size parameter of the coefficient updater 7 is increased.
【００１４】このように、上記第１の実施例によれば、
誤差振動の微変動を微変動除去器６によって除去した結
果によって、係数更新器７のステップサイズパラメータ
を制御することにより、誤差信号が微変動する場合で
も、収束速度が劣化しないという効果を有する。As described above, according to the first embodiment,
By controlling the step size parameter of the coefficient updater 7 according to the result of removing the minute fluctuation of the error vibration by the minute fluctuation remover 6, even if the error signal slightly fluctuates, the convergence speed does not deteriorate.
【００１５】図２は本発明の第２の実施例におけるシス
テム同定装置の構成を示すブロック図である。図２にお
いて、９は減算器５からの誤差信号の移動平均を求める
平均誤差量算出器であり、その出力がステップサイズパ
ラメータ制御装置８に入力される構成となっている。そ
の他、図１と同じ機能ブロックには同じ符号を付し、そ
の説明を省略する。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the system identification device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 9 is an average error amount calculator for obtaining the moving average of the error signal from the subtractor 5, and its output is input to the step size parameter controller 8. Other than that, the same functional blocks as those in FIG.
【００１６】次に上記第２の実施例の動作について説明
する。上記実施例において、システム同定用信号発生器
１の出力信号は、スピーカ２によって測定対象である空
間に出力され、センサ３によって収音され減算器５の一
方の入力となる。システム同定用信号発生器１の出力信
号は、適応ＦＩＲフィルタ４によって濾波された後、減
算器５のもう一方の入力となる。減算器５から出力され
る誤差信号は、係数更新器７の一方の入力となる。ま
た、システム同定用信号発生器１の出力信号は、係数更
新器７のもう一方の入力となる。Next, the operation of the second embodiment will be described. In the above-described embodiment, the output signal of the system identification signal generator 1 is output by the speaker 2 to the space to be measured, picked up by the sensor 3 and becomes one input of the subtractor 5. The output signal of the system identification signal generator 1 becomes the other input of the subtracter 5 after being filtered by the adaptive FIR filter 4. The error signal output from the subtractor 5 becomes one input of the coefficient updater 7. The output signal of the system identification signal generator 1 becomes the other input of the coefficient updater 7.
【００１７】係数更新器７は、誤差信号が最小となるよ
うに、適応ＦＩＲフィルタ４の係数を毎サンプル算出し
て更新する。平均誤差量算出器９では、誤差信号に対
し、例えば過去100サンプルの平均値をとるような処理
によって誤差信号の微変動を除去し、ステップサイズパ
ラメータ制御装置８に出力する。１サンプル前でのステ
ップサイズパラメータ制御装置８の入力信号をＥn-1、
現サンプルでの入力信号をＥnとしたとき、ステップサ
イズパラメータ制御装置８では、The coefficient updater 7 calculates and updates the coefficient of the adaptive FIR filter 4 for each sample so as to minimize the error signal. The average error amount calculator 9 removes the minute fluctuations of the error signal by a process of taking an average value of the past 100 samples, for example, and outputs the error signal to the step size parameter controller 8. The input signal of the step size parameter controller 8 one sample before is En-1,
When the input signal at the current sample is En, the step size parameter controller 8
【００１８】[0018]
【数１】Ｅn-1 ＜ Ｅn ならば、ステップサイズパラメータの値を小さくし、## EQU1 ## If En-1 <En, decrease the step size parameter value,
【００１９】[0019]
【数２】Ｅn-1 ＞ Ｅn ならば、ステップサイズパラメータの値を大きくする。
例えばステップサイズパラメータの値を小さくする場合
には、前サンプルにおける値の１/２とし、ステップサ
イズパラメータの値を大きくする場合には、前サンプル
における値の２倍とする。## EQU00002 ## If En-1> En, increase the value of the step size parameter.
For example, when the value of the step size parameter is reduced, it is set to 1/2 of the value of the previous sample, and when the value of the step size parameter is increased, it is set to twice the value of the previous sample.
【００２０】このように、上記第２の実施例によって
も、第１の実施例の場合と同様の効果を有する。As described above, the second embodiment also has the same effect as that of the first embodiment.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のシステム
同定装置は、誤差振動の微変動を微変動除去器または平
均誤差量算出器によって除去した結果によって、係数更
新器のステップサイズパラメータを制御することによ
り、誤差信号が微変動する場合でも収束速度が劣化せ
ず、十分な収束性能が得られる。As described above, the system identification device of the present invention controls the step size parameter of the coefficient updater according to the result of removing the fine fluctuation of the error vibration by the fine fluctuation remover or the average error amount calculator. By doing so, the convergence speed does not deteriorate even when the error signal slightly fluctuates, and sufficient convergence performance can be obtained.
【図１】本発明の第１の実施例におけるシステム同定装
置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a system identification device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施例におけるシステム同定装
置の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a system identification device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
【図３】従来のシステム同定装置の構成を示すブロック
図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional system identification device.
１…システム同定用信号発生器、 ２…スピーカ、 ３
…センサ、 ４…適応ＦＩＲフィルタ、 ５…減算器、
６…微変動除去器、 ７…係数更新器、 ８…ステッ
プサイズパラメータ制御装置、 ９…平均誤差量算出
器。1 ... Signal generator for system identification, 2 ... Speaker, 3
... Sensor, 4 ... Adaptive FIR filter, 5 ... Subtractor,
6 ... Fine fluctuation remover, 7 ... Coefficient updater, 8 ... Step size parameter control device, 9 ... Average error amount calculator.
Claims (2)
テム同定用信号発生器からのシステム同定用信号を出力
するスピーカと、測定対象である空間を経てスピーカ出
力を受けるセンサと、測定対象である空間と等しい伝達
関数を作るための適応ＦＩＲフィルタと、前記センサの
出力信号から前記適応ＦＩＲフィルタの出力信号を除去
して誤差信号を出力する減算器と、前記減算器からの誤
差信号の微変動を除去する微変動除去器と、前記適応Ｆ
ＩＲフィルタの最適な係数を求め更新する係数更新器
と、前記微変動除去器の出力によって前記係数更新器の
ステップサイズパラメータを制御するステップサイズパ
ラメータ制御装置とを備え、前記誤差信号の微変動を除
去した結果を用いて、前記係数更新器のステップサイズ
パラメータを制御することにより誤差信号が微変動する
場合でも、前記適応ＦＩＲフィルタ係数の収束速度が劣
化しないようにしたことを特徴とするシステム同定装
置。1. A system identification signal generator, a speaker that outputs a system identification signal from the system identification signal generator, a sensor that receives a speaker output through a space that is a measurement object, and a measurement object. Adaptive FIR filter for creating a transfer function equal to space, a subtracter for removing the output signal of the adaptive FIR filter from the output signal of the sensor to output an error signal, and a slight fluctuation of the error signal from the subtractor For removing the fluctuation, and the adaptive F
A coefficient updater for obtaining and updating the optimum coefficient of the IR filter and a step size parameter control device for controlling the step size parameter of the coefficient updater by the output of the fine fluctuation remover are provided, and fine fluctuations of the error signal are controlled. System identification characterized in that the convergence speed of the adaptive FIR filter coefficient is prevented from deteriorating even when the error signal slightly fluctuates by controlling the step size parameter of the coefficient updater using the removed result. apparatus.
移動平均を求める平均誤差量算出器を用い、前記ステッ
プサイズパラメータ制御装置において、１サンプル前の
平均誤差量算出器の出力と、現サンプルの平均誤差量算
出器の出力より、平均誤差量算出器の出力の導関数を近
似的に算出し、係数更新器のステップサイズパラメータ
を制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の
システム同定装置。2. An average error amount calculator for obtaining a moving average of an error signal is used in place of the fine fluctuation remover, and in the step size parameter controller, an output of the average error amount calculator one sample before, 2. The step size parameter of the coefficient updater is controlled by approximately calculating the derivative of the output of the average error amount calculator from the output of the average error amount calculator of the current sample. The system identification device described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125335A JPH07334169A (en) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | System identifying device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125335A JPH07334169A (en) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | System identifying device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07334169A true JPH07334169A (en) | 1995-12-22 |
Family
ID=14907571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6125335A Pending JPH07334169A (en) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | System identifying device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07334169A (en) |
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1994
- 1994-06-07 JP JP6125335A patent/JPH07334169A/en active Pending
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