JP3159176B2 - 帯域分割適応フィルタによる未知システム同定方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝送路や空間音響
結合経路などの未知システムを同定するための方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】適応フィルタによる未知システム同定の
応用として、エコー・キャンセラ、ノイズ・キャンセ
ラ、ハウリング・キャンセラ、適応等化器などが知られ
ている。ここでは、空間音響結合経路においてスピーカ
からマイクロホンへ漏れ込む音響エコーを除去する音響
エコー・キャンセラを例として、従来技術を説明する。

【０００３】エコー・キャンセラはエコー経路のインパ
ルス応答長より多くのタップ係数を有する適応フィルタ
を用いて、送信信号に対応した疑似エコー（エコー・レ
プリカ）を生成することにより、空間音響結合経路にお
いてスピーカからマイクロホンへ漏れ込む音響エコーを
抑圧するように動作する。このとき、適応フィルタの各
タップ係数は、エコーと近端信号の混在する混在信号か
らエコー・レプリカを差引いて得られる誤差信号と遠端
信号との相関をとることにより修正される。

【０００４】このような適応フィルタの係数修正アルゴ
リズムの代表的なものとして、ＬＭＳアルゴリズム「１
９７５年１２月、プロシーディングス・オブ・アイ・イ
ー・イー・イー、第６３巻、第１２号、（PRO-CEEDINGS
OFIEEE,pp.1692-1716,DECEMBER1975）、1692-1716ペー
ジ」（文献１）と、Learning Identification Method,L
IM「１９６７年３月、アイ・イー・イー・イー・トラン
ザクションス・オン・オートマティック・コントロー
ル、第１２巻、第３号、（IEEE TRANSACTIONS ONAUTOMA
TIC CONTROL,pp.282-287,MARCH 1967)、282-287ページ」
（文献２）が知られている。

【０００５】実際に音響エコー・キャンセラが用いられ
る音響空間のインパルス応答長は、音響空間の物理的寸
法や壁などの反射率に依存する。例えば、テレビ会議な
どで使用される部屋を想定すると、インパルス応答長は
１０００タップからときには数千タップにも及び、演算
量／ハードウェア規模の観点から実現が極めて困難な場
合が珍しくない。

【０００６】このような主として演算量増大の問題を解
決するために、入力信号を帯域分割（サブバンド）しそ
れぞれに適応フィルタを用いる帯域分割型（サブバンド
型）の適応フィルタが、「１９９２年１月、アイ・イー
・イー・イー・シグナル・プロセシング・マガジン（IE
EE SIGNAL PROCESSING MAGAZINE,pp.14-37,JANUARY,199
2）14-37ページ」（文献３）で提案されている。

【０００７】各サブバンドにおける適応フィルタの構造
については様々な形のものを取り得るが、最も一般的な
ものはＦＩＲ型と呼ばれるものであり、「１９７９年６
月、アイ・イー・イー・イー・トランザクションス・オ
ン・アクースティクス・スピーチ・アンド・シグナル・
プロセシング、第２７巻、第６号、（IEEE TRANSACTION
S ON ACOUS-TICS, SPEECH AND SIGNAL PROCESSING,pp.7
68-781,JUNE1979）、768-781ページ」（文献４）に記載
されている。

【０００８】各サブバンドに対応するＦＩＲ型適応フィ
ルタのタップ数Ｎは、対応するインパルス応答長に等し
いか、それよりも長くなければならない。一般に、音響
エコーを帯域分割すると低域のインパルス応答の方が高
域のインパルス応答よりも長い。これは、主として反射
によって音響エコーのインパルス応答長が決まること
と、高域成分の方が反射係数が小さく減衰しやすいこと
による。

【０００９】図１６に、音響エコーを４帯域に分割した
場合の各帯域の代表的なインパルス応答を示す。帯域１
から帯域４に対応するインパルス応答長をそれぞれＭ
１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４とすると、Ｍ１≦Ｍ２≦Ｍ３≦Ｍ
４となる。これらの特徴を考慮して、各サブバンドの適
応フィルタタップ数を適応的に制御することにより、演
算量を削減し、収束時間を短縮することのできる帯域分
割適応フィルタが、「１９９５年４月、アイ・イー・イ
ー・イー・プロシーディングス・オブ・インターナショ
ナル・カンファレンス・オン・アクースティクス・スピ
ーチ・アンド・シグナル・プロセシング、第Ｖ巻（IEEE
PROCEEDINGS OF INTER-NATIONAL CONFERENCE ON ACOUS
TICS,SPEECH AND SIGNAL PRO-CESSING,vol.V,pp.3051-3
053,APRIL,1995）3051-3054ページ」（文献５）で提案
されている。

【００１０】図１７に、「文献５」に記述された帯域分
割適応フィルタのブロック図を示す。適応フィルタのタ
ップ数は、各適応フィルタから得られた係数値とサブバ
ンド入力信号の情報を評価し、その評価結果に応じて適
応的に決定される。

【００１１】図１７に示す「文献５」の方法は、まず入
力信号を分析フィルタバンク３で複数帯域に分割し、サ
ブバンド入力信号を生成する。各サブバンド入力信号
は、間引き回路５０_i（ｉ＝１，２，．．．．．，Ｋ）
で１／Ｌ_iに間引かれ、それぞれ独立の適応フィルタ６
０_i（ｉ＝１，２，．．．．．，Ｋ）に供給される。通
常、Ｌｉ＝Ｋに設定される。一方、同定しようとする未
知系２の出力、すなわちエコー・キャンセラの場合のエ
コーも、分析フィルタバンク３と全く同一な特性を有し
た別の分析フィルタバンク４で複数帯域に分割されてサ
ブバンドエコーとなった後、間引き回路５０_i（ｉ＝
１，２，．．．．．，Ｋ）で１／Ｌ_iに間引かれる。

【００１２】適応フィルタ６０_iでは、適応フィルタの
出力であるサブバンドエコー・レプリカと間引かれたサ
ブバンドエコーの差であるサブバンド誤差信号が生成さ
れる。適応フィルタ６０_iは、このサブバンド誤差信号
を用いて係数更新を行なう。このサブバンド誤差信号
は、補間回路７０_i（ｉ＝１，２，．．．．．，Ｋ）で
Ｌ_i倍に補間されてから合成フィルタバンク８に供給さ
れ、帯域合成された後に出力端子９に伝達される。

【００１３】従って、出力端子９において得られる信号
は、各サブバンド誤差信号が十分小さければ、すなわ
ち、各サブバンドでエコーが十分抑圧されていれば、全
帯域として見てもエコーが抑圧された信号になる。

【００１４】タップ数制御回路１０は、各サブバンドの
適応フィルタ６０_i（ｉ＝１，２，．．．．，Ｋ）から
係数値１００、時刻（ｍ−１）ＵＴにおけるタップ数１
０１、及びサブバンド入力信号１０２を受けて、各帯域
のタップ数を表す信号１０３を計算し、各サブバンドの
適応フィルタ６０_iに伝達する。ここに、Ｔはサンプリ
ング周期である。

【００１５】図１８にタップ数制御回路１０の構成例を
示す。係数２乗値評価回路１１０には、各サブバンドの
適応フィルタ６０_i（ｉ＝１，２，．．．．．，Ｋ）か
ら係数値１００が供給される。時刻ｋＴにおける適応フ
ィルタ６０_iの係数ベクトルを、

【数１】 で各係数値が定義される。但し、［・］^Tは［・］の転
置を表す。

【００１６】係数２乗値評価回路１１０では、

【数２】 が各サブバンドに対応して計算される。ここに、Ｐは正
整数、Ｎ_i,kは時刻ｋＴにおける第ｉサブバンドの適応
フィルタタップ数である。すなわち、各帯域とも、最後
尾Ｐタップ分の係数を評価に用いる。また、係数２乗値
評価回路１１０は、

【数３】 を計算し、サブバンドテール係数信号ベクトル１１１と
してタップ数算出回路１３０へ伝達する。タップ数算出
回路１３０には、係数２乗値評価回路１１０の出力１１
１に加えて各適応フィルタの入力信号１０２が供給され
ている。

【００１７】いま、第ｉ番目サブバンドの入力信号ｘ
_i,k（ｉ＝１，２，．．．．．，Ｋ）を用いて、時刻ｋ
Ｔにおける入力信号電力ベクトルを、

【数４】 と表わすことにする。タップ数算出回路１３０は、サブ
バンドテール係数信号のノルムｃ^T _i,kｃ_i,kと入力信号
ｘ_i,kを用いて、適応フィルタの係数更新Ｕ回につき１
回、各適応フィルタのタップ数を計算する。但し、Ｕは
正整数を表わす。第ｉサブバンド適応フィルタの時刻ｍ
ＵＴにおけるタップ数Ｎ_i,mUは、時刻（ｍ−１）ＵＴに
おけるタップ数Ｎ_i,(m-1)Uを用いて、次式で与えられ
る。

【００１８】

【数５】 ここに、ｍは正整数、ｔｒａｃｅ｛・｝は行列のトレー
ス、ＩＮＴ［・］は整数化の演算子を表し、Ｒ_(m-1)Uは
１回のタップ係数再配分に際してひとつのサブバンドか
ら削減されるタップ数である。また、時刻（ｍ−１）Ｕ
Ｔにおけるタップ数Ｎ_i,(m-1)Uは、信号１０１として適
応フィルタ６０_i（ｉ＝１，２，．．．．，Ｋ）からタ
ップ数算出回路１３０に供給されている。このとき、各
サブバンドのタップ数はサブバンド入力信号にも依存
し、より大きな信号電力があるサブバンドには多くのタ
ップが割り当てられることになる。また、Ｒ_(m-1)Uを適
応的に制御することによって、１回のタップ係数再配分
における削減タップ数を時変とし、タップ配分における
最終誤差の削減と収束時間の短縮をはかっている。式
（５）において再配分可能なタップ数はＫＲ_(m-1)Uであ
り、式（６）による整数化の結果、式（７）に示すよう
に、再配分可能なタップ数と再配分されるタップ数が一
致するとは限らない。

【００１９】

【数６】 すなわち、タップ数に過不足がある場合は、例えばΦ
_i,mUの値に基づいて微調整することができる。以上の評
価で得られた各帯域のタップ数を表す信号１０３が、適
応フィルタ６０_i（ｉ＝１，２，．．．．．，Ｋ）へ伝
達される。

【００２０】タップ数算出回路１３０で使用される１回
の再配分タップ数Ｒ_(m-1)Uは、信号１０６として入替え
数制御回路１４０から供給される。再配分タップ数Ｒ_mU
は、入替え数制御回路１４０において、以下のとおり計
算される。

【００２１】

【数７】 但し、γ_mUはｍａｘ［Φ_i,mU］を与えるサブバンド指標
ｉで定義される。ここに、ｍａｘ［・］は最大値を検出
する演算子を表す。すなわち、ｒ回連続してΦ _i,mUの最
大値を与えるサブバンドが等しければθ_mUは＋１、等し
くなければ−１となる。また、Ｒ₀は予め定められた定
数である。入替え数制御回路１４０には、信号１０４と
してＲ_(m-1)Uが、信号１０５としてΦ_i,mUが供給され
て、式（８）、（９）の演算に使用される。

【００２２】一方、入替え数制御回路１４０で計算され
たＲ_mUは、Ｕサンプリング周期遅延されてＲ_(m-1)Uとな
り、信号１０６としてタップ数算出回路１３０に帰還さ
れた後、式（５）の演算に使用される。

【００２３】図１９に適応フィルタ６０_i（ｉ＝１，
２，．．．．．，Ｋ）のブロック図の一例を示す。入力
端子６１０には間引き回路５０ｉからのサブバンド入力
信号が、入力端子６２０には間引き回路５１ｉからのサ
ブバンド参照信号が供給され、出力端子６３０にはサブ
バンド誤差信号が出力されて補間回路７０ｉに伝達され
る。また、入力端子６４０には、タップ数算出回路１３
０からタップ数Ｎｉ，ｋが供給される。入力端子６１０
に供給された信号は１サンプリング周期の遅延を生じる
複数の遅延素子６１１₁，．．．．．，６１１_N-1からな
るタップ付き遅延線に供給される。遅延素子６１１₁に
供給された入力信号サンプルは、１クロック毎に隣接す
る遅延素子に転送される。各遅延素子６１１_i（ｉ＝
１，２，．．．．，Ｎ−１）の出力信号は、それぞれス
イッチ６１５₀，６１５₁，．．．．．，６１５_N-1を介
して対応する乗算器６１３_i+1に供給され、対応する係
数発生回路６１２_i+1から供給される信号と乗算され
る。乗算器６１３₁，．．．．．，６１３_Nの出力信号は
加算器６１４で全て加算され、減算器６１６に伝達され
る。減算器６１６には入力端子６２０を介してサブバン
ド参照信号が供給されており、加算器６１４の出力信号
が減算されて、出力端子６３０へ誤差信号として伝達さ
れる。

【００２４】データ変換回路６４１はタップ数Ｎ_i,kを
受けて、スイッチ６１５₀，６１５₁，．．．，６１５
_N-1のための制御信号を発生する。例えば、Ｎ_i,kは、Ｎ
_i,k＝Ｕ（Ｕは正整数）という形で供給されるが、デー
タ変換回路６４１はこれを変換して、第ｕ要素だけが０
で他の要素が全て１の数列を生成する。ここに、Ｕ≦ｕ
≦Ｎ−１である。この数列の第ｊ要素はスイッチ６１５
_jに供給される。スイッチ６１５₀，６１
５₁，．．．．．，６１５_N-1は全て、１が供給された時
は回路を開き、０が供給された時は回路を閉じる。従っ
て、スイッチ６１５_U，６１５_U+1，．．．．，６１５
_N-1が全て切断され、乗算器６１３_U+1，．．．．．，６
１３_N-1には信号が伝達されない。これは、適応フィル
タがＵタップで動作していることと等価である。

【００２５】いま、係数更新アルゴリズムとして「文献
１」に示されたＬＭＳアルゴリズムを仮定すれば、係数
発生回路６１２_i（ｉ＝１，２，．．．．．，Ｎ）の構
成を示すブロック図は図２０のように表すことができ
る。図１９の減算器６１６の出力が入力端子６５０に、
図１９のスイッチ６１５_i-1からの信号が入力端子６６
０に供給され、出力端子６７０で得られた信号が図１９
の乗算器６１３_iに伝達される。入力端子６５０からの
信号と入力端子６６０からの信号は乗算器６５１で乗算
され、結果は乗算器６５２へ供給される。乗算器６５２
では、供給された信号に予め定められた定数を乗算し、
積を加算器６５３へ伝達する。一方、加算器６５３には
遅延素子６５４を経て１サンプリング周期遅延された加
算器６５３の加算出力も供給されており、遅延素子６５
４と加算器６５３から構成されるループ回路で乗算器６
５２から供給される値の累算演算が実行される。前記ル
ープ回路を１回まわることが、係数更新を１回実行した
ことに相当する。出力端子６７０には、加算器６５３の
出力が伝達される。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】これまで説明してきた
従来例を実際にハードウェアとして実現する際には、各
サブバンドに割り当てられるタップ数に関して、適応フ
ィルタの動作開始直後と収束後で差が小さいことが望ま
しい。これは、複数のＬＳＩチップを用いて実現する場
合に、一部のチップでは処理を担当するサブバンドが変
化するためである。その結果、ハードウェア構成が困難
になったり、制約が付加されたりする。

【００２７】（発明の目的）本発明の目的は、各サブバ
ンドに割り当てられるタップ数に関して、適応フィルタ
の動作開始直後と収束後で差が小さい帯域分割適応フィ
ルタによる未知システム同定方法及び装置を提供するこ
とである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明の帯域分割適応フ
ィルタによる未知システムの同定においては、複数の適
応フィルタがまずタップ数の初期値で動作し、次に近似
タップ数で動作し、続いて最適タップ数で動作すること
を特徴とする。より具体的には、最初に図１の記憶回路
２５に記憶されたタップ数の初期値が、次に近似タップ
数計算回路２０で計算された近似タップ数が、続いてタ
ップ数制御回路１０で計算された最適タップ数が選択回
路２６で選択されて、適応フィルタ６０_i（ｉ＝１，
２，．．，Ｋ）に供給される。

【００２９】（作用）本発明における適応フィルタのタ
ップ数は、近似割当てと最適割当ての二段階から構成さ
れる。このため、各サブバンドに割り当てられるタップ
数に関して、適応フィルタの動作開始直後と収束後で差
が小さい。

【００３０】

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明の帯域分
割適応フィルタによる未知システム同定方法とその装置
の実施の形態について詳細に説明する。

【００３１】図１は、本発明の第１の実施の形態を示す
ブロック図である。図１と従来例のブロック図である図
１７の相違点は、近似タップ数計算回路２０、記憶回路
２５、選択回路２６、制御回路２７及び記憶回路２８に
ある。本発明の第１の実施の形態においては、まず記憶
回路２５に記憶された数のタップ係数を各サブバンドに
配分し、その後、近似タップ数計算回路２０によって計
算される数のタップ係数を各サブバンドに配分し、最後
にタップ数制御回路１０によって計算される数のタップ
係数を各サブバンドに配分する。これら３種類のタップ
係数の数は、選択回路２６によって選択され、タップ係
数配分信号２０４として適応フィルタ６０_i（ｉ＝１，
２，．．．．．，Ｋ）に供給される。選択回路２６の制
御信号は、制御回路２７が記憶回路２８から供給される
データを用いて発生する。

【００３２】タップ数制御回路１０は、図１７を参照し
て説明した従来例の場合と全く等しい動作で、各帯域の
タップ数を表す信号１０３を求め、選択回路２６へ伝達
する。近似タップ数計算回路２０では、未知系のサブバ
ンド出力電力と未知系のサブバンドインパルス応答の近
似計算に基づいて、近似的な各サブバンドへのタップ配
分を計算する。このため、適応フィルタ６０_i（ｉ＝
１，２，．．．．．，Ｋ）から係数値１００、サブバン
ド入力信号１０２、時刻（ｍ−１）ＵＴにおけるタップ
数１０１、及び未知系のサブバンド出力信号２０１が近
似タップ数計算回路２０に供給されている。近似的な各
サブバンドへのタップ配分は、以下に示す手順で逐次的
に決定する。

【００３３】フィルタ係数が収束した後には、次の式が
成立する。

【００３４】

【数８】 但し、ｙ_i,mUは時刻ｍＵＴ におけるｉ番目サブバンド
の未知系出力信号、Ｅ［・］は数学的期待値を表す演算
子である。入力信号が定常であると仮定し、ｉ番目サブ
バンドにおけるその電力をσ² _xiとすると、

【数９】 が成立する。式（１１）を用いると、式（１０）は次の
ようになる。

【００３５】

【数１０】 式（１２）のＥ［ｃ^T _i,mUｃ_i,mU］は係数２乗値総和の
期待値を表す。従って、ｃ_i,mUを図２に示す三角形で近
似すると、Ｅ［ｃ^T _i,mUｃ_i,mU］は三角形の面積として
求めることができる。

【００３６】三角形の高さは係数の最大値Ｃ_i,mU、底辺
はインパルス応答長ｌ_iとなるので、Ｅ［ｙ² _i,mU］とσ
² _xiをそれぞれの平均電力Ｙ_i,mU、Ｘ_i,mUを用いて近似
すれば、図２と式（１２）から、

【数１１】 が成立する。但し、係数の最大値Ｃ_i,mUは、式（１４）
に示すように、Ｎ_maxi,mUを中心としたｄ個の係数の２
乗平均で近似する。

【００３７】

【数１２】 また、Ｙ_i,mUとＸ_i,mUは、式（１５）及び式（１６）を
用いて、瞬時値に対する一次の漏れ積分操作によって得
る。

【００３８】

【数１３】 ここに、βは０＜β＜１の定数である。Ｙ_i,mUとＸ_i,mU
は、それぞれｙ² _i,mUとｘ２_i,mUの平均値であるから、
一次漏れ積分に限らず、任意の平均操作によって求める
ことができる。一次漏れ積分以外の例として、式（１
７）及び式（１８）に移動平均による求め方を示す。

【００３９】

【数１４】 をｌ_i,mUに応じて配分した値にＮ_maxi,mUを加算した値
が、第ｉサブバンドの近似タップ数となることが、図２
からわかる。ここに、Ｎ_allは全サブバンドのタップ数
の総和、言い替えれば全サブバンドに対して許容される
総タップ数である。従って、ｌ_i,mUに比例して各サブバ
ンドにタップを配分する場合には、第ｉサブバンドの近
似タップ数Ｎ_i,mUは、

【数１５】 で求めることができる。また、サブバンド入力信号の平
均振幅で重み付けした後、ｌ_i,mUに比例して各サブバン
ドにタップを配分する場合には、第ｉサブバンドの近似
タップ数Ｎ_i,mUは、

【数１６】 で求めることができる。同様に、サブバンド入力信号の
平均電力で重み付けした後、ｌ_i,mUに比例して各サブバ
ンドにタップを配分する場合には、第ｉサブバンドの近
似タップ数Ｎ_i,mUは、

【数１７】 で求めることができる。サブバンド入力信号の瞬時振幅
又は瞬時電力で重み付けする場合には、式（２０）に代
えて、

【数１８】 を用いて求めることができる。これらの計算の詳細につ
いて、図３を参照して説明する。

【００４０】図３は、近似タップ数計算回路２０の第１
の構成例を表すブロック図である。入力信号として係数
値１００、時刻（ｍ−１）ＵＴにおけるタップ数１０
１、未知系のサブバンド出力信号２０１、サブバンド入
力信号１０２が適応フィルタ６０_i（ｉ＝１，
２，．．．．．，Ｋ）から供給されており、出力信号２
０２として各サブバンドのタップ数Ｎ_i,mUを適応フィル
タ６０_i（ｉ＝１，２，．．．，Ｋ）に伝達する。適応
フィルタ６０_iの係数値１００は、２乗平均値計算回路
２１０と最大２乗値検出回路２２０に伝達される。最大
２乗値検出回路２２０は、式（１）で定義される、供給
されたｉ番目サブバンドにおける第ｊ番目タップ係数の
時刻ｍＵＴにおける値ｃ_i,j,mUを用いてｃ² _i,j,mUを計
算し、Ｋ個のｊ＝０，１，．．．，Ｎ−１に対するｍａ
ｘ［ｃ² _i,j,mU］（ｉ＝１，２，．．．，Ｋ）を検出す
る。検出されたｃ² _i,j,mUの最大値を与えるタップ係数
の番号をそれぞれＮ_maxi,mUとし、これを信号２２１と
して２乗平均値計算回路２１０へ伝達する。

【００４１】２乗平均値計算回路２１０は、最大２乗値
検出回路２２０から供給されたＮ_maxi,mUと予め定めら
れた定数ｄを用いて、式（１４）によって定義されるＣ
_i,mUを計算する。計算されたＣ_i,mU（信号２１１）は、
タップ数算出回路２３０へ供給される。

【００４２】未知系のサブバンド出力信号ｙ_i,mU（信号
２０１）とサブバンド入力信号ｘ_i,mU（信号１０２）
は、それぞれ平均化回路２４０と平均化回路２５０で式
（１５）と式（１６）に従った平均化操作によってＹ
_i,mU及びＸ_i,mUとなり、タップ数算出回路２３０へ供給
される。また、平均化回路２４０と平均化回路２５０
は、式（１５）と式（１６）の代わりに、式（１７）と
式（１８）に従った平均化操作を行うこともできる。タ
ップ数算出回路２３０は、係数の最大値Ｃ_i,mU（信号２
１１）、時刻（ｍ−１）ＵＴにおけるタップ数Ｎ
_i,(m-1)U（信号１０１）、Ｙ_i,mU及びＸ_i,mUを受けて、
式（１３）と式（１９）に従って各サブバンドのタップ
数を算出する。

【００４３】また、タップ数算出回路２３０は、式（１
３）と式（１９）の代わりに式（１３）と式（２０）、
式（１３）と式（２１）、式（１３）と式（２２）、式
（１３）と式（２３）又は式（１３）と式（２４）に従
って各サブバンドのタップ数を算出することもできる。
算出された各サブバンドのタップ数Ｎ_i,mUは、信号２０
２として選択回路２６に伝達される。

【００４４】一方、選択回路２６には記憶回路２５の出
力が信号２０３として伝達されている。選択回路２６
は、制御回路２７が生成するタイミング信号によって、
信号１０３、２０２、又は２０３のうちいずれかを選択
して信号２０４とし、適応フィルタ６０_i（ｉ＝１，
２，．．．．．，Ｋ）に供給する。制御回路２７から供
給されるタイミング信号は、選択回路２６がまず記憶回
路２５の出力を、次に近似タップ数計算回路２０の出力
を、最後にタップ数制御回路１０の出力を選択し、信号
２０４として適応フィルタ６０_i（ｉ＝１，
２，．．．．．，Ｋ）に供給するように生成し、記憶回
路２８に記憶しておく。選択回路２６の出力信号が、記
憶回路２５の出力から近似タップ数計算回路２０の出力
へ、さらに近似タップ数計算回路２０の出力からタップ
数制御回路１０の出力へ切り替わるタイミングも、記憶
回路２８に記憶する。

【００４５】図４は、近似タップ数計算回路２０の第２
の構成例を表すブロック図である。第１の構成例を表す
図３と第２の構成例を表す図４との違いは、２乗平均値
計算回路２１０が平均絶対値計算回路２１５に、最大２
乗値検出回路２２０が最大絶対値検出回路２２５に置き
換えられている点である。最大絶対値検出回路２２５
は、供給されたｉ番目サブバンドにおける第ｊ番目タッ
プ係数の時刻ｍＵＴにおける値ｃ_i,j,mUを用いて｜ｃ
_i,j,mU｜を計算し、Ｋ個のｊ＝０，１，．．．．，Ｎ−
１に対するｍａｘ［｜ｃ_i,j,mU｜］（ｉ＝１，
２，．．．，Ｋ）を検出する。検出された｜ｃ_i,j,mU｜
の最大値を与えるタップ係数の番号をそれぞれＮ
_maxi,mUとし、これを信号２２１として平均絶対値計算
回路２１５へ伝達する。ここで、｜ｃ_i,j,mU｜の最大値
を与えるタップ係数の番号は、ｃ² _i,j,mUの最大値を与
えるタップ係数の番号に等しくなることに注意された
い。平均絶対値計算回路２１５は、最大絶対値検出回路
２２５から供給されたＮ_maxi,mUと予め定められた定数
ｄを用いて、式（２５）によって定義される係数の最大
値Ｃ_i,mUを計算する。

【００４６】

【数１９】 すなわち、係数の最大値Ｃ_i,mUは、式（２５）に示すよ
うに、Ｎ_maxi,mUを中心としたｄ個の係数の平均絶対値
で近似する。計算された係数の最大値Ｃ_i,mUは、信号２
１１としてタップ数算出回路２３０へ供給される。これ
以外の動作は、第１の構成例と等しいので説明を省略す
る。

【００４７】図５は、近似タップ数計算回路２０の第３
の構成例を表すブロック図である。第１の構成例を表す
図３と第３の構成例を表す図５の違いは、最大２乗値検
出回路２２０が最大絶対値検出回路２２５に置き換えら
れている点である。最大絶対値検出回路２２５は、図４
において説明したように、｜ｃ_i,j,mU｜の最大値を与え
るタップ係数の番号をそれぞれＮ_maxi,mUとし、これを
信号２２１として平均絶対値計算回路２１５へ伝達す
る。さらに、｜ｃ_i,j,mU｜の最大値を与えるタップ係数
の番号は、ｃ² _i,j,mUの最大値を与えるタップ係数の番
号に等しい。従って、これ以外の動作は、第１の構成例
と等しいので説明を省略する。

【００４８】図６は、近似タップ数計算回路２０の第４
の構成例を表すブロック図である。第１の構成例を表す
図３と第４の構成例を表す図６の違いは、２乗平均値計
算回路２１０が平均絶対値計算回路２１５に置き換えら
れている点である。平均絶対値計算回路２１５は、図４
において説明したように、最大絶対値検出回路２２５か
ら供給されたＮ_maxi,mUと予め定められた定数ｄを用い
て、式（２５）によって定義される係数の最大値Ｃ_i,mU
を計算する。従って、これ以外の動作は、第１の構成例
と等しいので説明を省略する。

【００４９】これまでは、タップ数制御回路１０が従来
例と等しいと仮定して説明してきたが、従来例とは異な
った構成とすることもできる。

【００５０】図７は、タップ数制御回路１０の第２の構
成例である。図１８に示した第１の構成例との違いは、
係数２乗値評価回路１１０が係数絶対値評価回路１２０
で置き換えられている点である。係数２乗値評価回路１
１０は、式（２）で定義されるｃ_i,kの代わりに式（２
６）で定義されるｃ_i,kを用いて式（３）を計算し、サ
ブバンドテール係数信号ベクトル１１１としてタップ数
算出回路１３０へ伝達する。

【００５１】

【数２０】 なお、いずれの場合も式（３）によるサブバンドテール
係数信号ベクトル１１１は同じものが得られる。従っ
て、これ以外の動作は、第１の構成例と等しいので説明
を省略する。

【００５２】図８は本発明の第２の実施の形態を示すブ
ロック図である。図８と本発明の第１の実施の形態を示
すブロック図である図１の相違点は、記憶回路２８が計
算回路２９で置き換えられていることである。本発明の
第１の実施の形態においては、選択回路２６の出力とし
て、記憶回路２５の出力、近似タップ数計算回路２０の
出力、及びタップ数制御回路１０の出力を切り替える
が、切替えタイミングは固定されていた。これに対し
て、第２の実施の形態においては、この切替えタイミン
グを計算回路２９で計算し、計算結果を用いて選択回路
２６を制御する。計算回路２９には、タップ数制御回路
１０から各サブバンドのタップ数が信号１０３として、
近似タップ数計算回路２０から各サブバンドの近似タッ
プ数が信号２０２として供給されている。計算回路２９
は、各サブバンドに割り当てられるべきタップ数がそれ
ぞれ対応するサブバンドの近似タップ数に対して予め定
められた割合以上になったときに、制御回路２７に制御
信号を伝達する。

【００５３】制御回路２７が、計算回路２９からこの制
御信号を受けたときに選択回路２６が近似タップ数計算
回路２０の出力信号２０２を出力していれば選択回路２
６に制御信号を伝達し、選択回路２６はその出力をタッ
プ数制御回路１０の出力信号１０３に切り替える。この
ように切替えタイミングを計算回路２９で計算すること
により、各サブバンドに割り当てられるタップ数に関し
て、適応フィルタの動作開始直後と収束後で差を小さく
することができる。これは、近似タップ数計算回路２０
の出力信号２０２を出力する時点では一部のフィルタ係
数が十分に収束しておらず、この未熟な係数値の影響が
含まれたタップ係数割当てがタップ数制御回路１０から
信号１０３として選択回路２６に供給されるからであ
る。計算回路２９で制御回路２７から選択回路２６へ制
御信号を伝達するタイミングを係数が成長するまで遅延
させることにより、タップ数制御回路１０から供給され
る信号１０３に対する未熟な係数値の影響を除去し、割
り当てられるタップ数の変化量を少なくすることができ
る。

【００５４】また、計算回路２９の別の実施の形態とし
て、計算回路２９は、各サブバンドにおけるテール係数
信号ベクトルのノルムの偏差が予め定められた範囲に収
まるようになったときに、制御回路２７に制御信号を伝
達するように構成することもできる。この場合は、各サ
ブバンドにおけるテール係数信号ベクトルのノルムの平
均を求め、その平均値と各サブバンドにおけるテール係
数信号ベクトルのノルムの差がすべて前記予め定められ
た範囲として与えられたしきい値よりも小さいことを確
認する。このとき計算回路２９には、現在の各サブバン
ドのタップ数（信号１０３）と各サブバンドの近似タッ
プ数（信号２０２）に替えて、タップ制御回路１０から
テール係数信号ベクトル１１１が供給されなければなら
ない。

【００５５】計算回路２９のさらに別の実施の形態とし
て、計算回路２９は、各サブバンドにおける誤差信号の
偏差が予め定められた範囲に収まるようになったとき
に、制御回路２７に制御信号を伝達するように構成する
こともできる。この場合は、各サブバンドにおける誤差
信号電力の平均を求め、その平均値と各サブバンドにお
ける誤差信号電力の差がすべて前記予め定められた範囲
として与えられたしきい値よりも小さいことを確認す
る。このとき計算回路２９には、各サブバンドのタップ
数（信号１０３）と各サブバンドの近似タップ数（信号
２０２）に替えて、適応フィルタ群６０からサブバンド
誤差信号１０７が供給されなければならない。

【００５６】図９は本発明の第３の実施の形態を示すブ
ロック図である。図９と本発明の第１の実施の形態を示
すブロック図である図１の相違点は、タップ数制御回路
１０がタップ数制御回路１１で置き換えられていること
である。タップ数制御回路１１は、タップ数制御回路１
０とは異なり、係数値１００の代わりに各サブバンドの
誤差１０７を受ける。

【００５７】タップ数制御回路１１の第１の構成例を、
図１０に示す。誤差２乗値評価回路１１２には、各サブ
バンドの適応フィルタ６０_i（ｉ＝１，
２，．．．．．，Ｋ）から信号１０７として誤差ｅ_i,mU
が供給される。

【００５８】誤差２乗値評価回路１１２では、各サブバ
ンドに対して、

【数２１】 を計算し、誤差２乗値信号ベクトル１１３としてタップ
数算出回路１３１へ伝達する。

【００５９】タップ数算出回路１３１は、誤差２乗値信
号ベクトル１１３を用いて、適応フィルタの係数更新Ｕ
回につき１回、各適応フィルタのタップ数を計算する。
第ｉサブバンド適応フィルタの時刻ｍＵＴにおけるタッ
プ数Ｎ_i,mUは、式（５）と（６）の代わりに式（５）と
（２８）を用いて、計算することができる。

【００６０】

【数２２】 時刻（ｍ−１）ＵＴにおけるタップ数Ｎ_i,(m-1)Uは、信
号１０１として適応フィルタ６０_i（ｉ＝１，
２，．．．，Ｋ）からタップ数算出回路１３１に供給さ
れている。また、Ｒ_(m-1)Uを適応的に制御することによ
って、タップ配分における最終誤差の削減と収束時間の
短縮を図っている点は、図１８で説明したタップ数算出
回路１３０の場合と同様である。

【００６１】なお、各サブバンドのタップ数はサブバン
ド入力信号の電力にも依存し、より大きな信号電力があ
るサブバンドには多くのタップが割り当てられるように
することも可能である。そのためには、式（２８）の代
わりに式（２９）を用いて各サブバンドに配分するタッ
プ数を計算すれば良い。

【００６２】

【数２３】 また、サブバンド入力信号絶対値に依存したタップ数配
分も可能であり、式（２９）の代わりに式（３０）を用
いる。

【００６３】

【数２４】 その他の図１０に示すタップ数制御回路１１に関する動
作は、図１８で説明したタップ数制御回路１０の動作に
等しいので、詳細な説明を省略する。

【００６４】図１１は本発明の第４の実施の形態を示す
ブロック図である。図１１と本発明の第２の実施の形態
を示すブロック図である図８の相違点は、タップ数制御
回路１０がタップ数制御回路１１で置き換えられている
ことである。タップ数制御回路１１は、タップ数制御回
路１０とは異なり、係数値１００の代わりに各サブバン
ドの誤差１０７を受ける。タップ数制御回路１１につい
ては、既に図１０を参照して説明したので、詳細な説明
は省略する。

【００６５】図１２は、タップ数制御回路１１の第２の
構成例を表すブロックである。タップ数制御回路１１の
第１の構成例を表すブロックである図１０との相違点
は、誤差２乗値評価回路１１２が誤差絶対値評価回路１
１６で、タップ数算出回路１３１がタップ数算出回路１
３２で置き換えられていることである。誤差絶対値評価
回路１１６には、各サブバンドの適応フィルタ６０
_i（ｉ＝１，２，．．．，Ｋ）から信号１０７として誤
差ｅ_i,mUが供給される。

【００６６】誤差絶対値評価回路１１６では、各サブバ
ンドに対して、

【数２５】 を計算し、誤差絶対値信号ベクトル１１７としてタップ
数算出回路１３２へ伝達する。

【００６７】タップ数算出回路１３２は、誤差絶対値信
号ベクトル１１７を用いて、適応フィルタの係数更新Ｕ
回につき１回、各適応フィルタのタップ数を計算する。
第ｉサブバンド適応フィルタの時刻ｍＵＴにおけるタッ
プ数Ｎ_i,mUは、式（５）と（２８）の代わりに式（５）
と（３２）を用いて、計算することができる。

【００６８】

【数２６】 時刻（ｍ−１）ＵＴにおけるタップ数Ｎ_i,(m-1)Uは、信
号１０１として適応フィルタ６０_i（ｉ＝１，
２，．．．，Ｋ）からタップ数算出回路１３２に供給さ
れている。また、Ｒ_(m-1)Uを適応的に制御することによ
って、タップ配分における最終誤差の削減と収束時間の
短縮をはかっている点は、図１８で説明したタップ数制
御回路１０の場合と同様である。

【００６９】なお、各サブバンドのタップ数はサブバン
ド入力信号の電力にも依存し、より大きな信号電力があ
るサブバンドには多くのタップが割り当てられるように
することも可能である。そのためには、式（３２）の代
わりに式（３３）を用いて各サブバンドに配分するタッ
プ数を計算すれば良い。

【００７０】

【数２７】 また、サブバンド入力信号絶対値に依存したタップ数配
分も可能であり、式（３３）の代わりに式（３４）を用
いる。

【００７１】

【数２８】 その他の図１２に示すタップ数制御回路１１に関する動
作は、図１８で説明したタップ数制御回路１０の動作に
等しいので、詳細な説明を省略する。

【００７２】これまで、タップ数制御回路１０及びタッ
プ数制御回路１１における入替え数制御回路１４０は、
式（８）に従って再配分タップ数Ｒ_mUの計算を行うもの
としてきたが、式（３５）に従ってＲ_mUの計算を行うこ
ともできる。

【００７３】

【数２９】 すなわち、Φ_i,mUの最大値と最小値の比に基づいて再配
分タップ数Ｒ_mUが決定される。再配分タップ数Ｒ_mUの計
算以外は、式（８）を用いる場合と等しい動作なので、
詳細な説明は省略する。

【００７４】以上の説明では分析フィルタバンク３、
４、及び合成フィルタバンク５の構成については触れな
かった。これらのフィルタバンクの構成と設計について
は、「１９９０年１月、プロシーディングス・オブ・ア
イ・イー・イー・イー、第７８巻、第１号、（PROCEEDI
NGS OF IEEE, pp.56-93, JANUARY 1990）、56-93ペー
ジ」（文献８）に詳細に述べられている。代表的な構成
は、図１３に示すＱＭＦ（クアドラチャミラーフィル
タ）に基づいた木構造フィルタバンクとポリフェーズフ
ィルタバンクである。木構造フィルタバンクは、入力信
号帯域の２分割を反復することで、サブバンド信号を得
る。ポリフェーズフィルタバンクは、最終的に得たいサ
ブバンドに対応した帯域通過フィルタをサブバンドの数
だけ用い、１回の分割でサブバンド信号を得る。

【００７５】サブバンドの分割帯域幅についてもこれま
で論じなかったが、これも複数の方式がある。最も一般
的なものは、最終的なサブバンドの帯域幅が全て等しく
なる等分割である（文献８）。図１４に、２分割と４分
割の例を示す。帯域幅ＦＢの入力信号が図１４（ａ）
に、図１４（ａ）を２分割したものが図１４（ｂ）に、
図１４（ａ）を４分割したものが図１４（ｃ）に示され
ている。すなわち、図１４（ｂ）のサブバンド帯域はＦ
Ｂ／２、図１４（ｃ）のサブバンド帯域はＦＢ／４であ
る。サブバンド帯域が全て等しくなる等分割に対して、
最終的なサブバンドの帯域幅が等しくならない不等分割
の方式もある。

【００７６】図１５（ｂ）は、低域２帯域の帯域幅がＦ
Ｂ／４、高域１帯域の帯域幅が低域の２倍であるＦＢ／
２となっている不等分割の例である。このような不等分
割は、オクターブ構造をなす分割と呼ばれ、低域ほど狭
い帯域に分割され、高域サブバンドの帯域は低域サブバ
ンドの帯域の整数倍であるという特徴がある。自然界に
存在する音響信号の多くは低域により強力なスペクトラ
ム成分を含む。また、高域ではスペクトラムの変化が少
なく、かつパワーも小さい。さらに、帯域分割によって
サブバンド内のスペクトラム分布が一様になり、サブバ
ンド適応フィルタは収束も早いが、オクターブ構造の分
割では、同じ分割数で効率良くスペクトラム分布の一様
化をはかることができる。

【００７７】図１５（ｃ）は低域１帯域の帯域幅がＦＢ
／４、中域２帯域の帯域幅がＦＢ／８、高域１帯域の帯
域幅がＦＢ／２となっている不等分割の例である。これ
らの不規則な不等分割も、ＱＭＦの組合せやポリフェー
ズフィルタバンクで容易に実現できる。

【００７８】また、任意の帯域幅比率の不等分割フィル
タバンクの設計法「１９９１年１１月、電子情報通信学
会第６回ディジタル信号処理シンポジウム講演論文集、
２６９−２７４ページ」（文献９）も、さらに、「文献
３」にはサブバンドの帯域と分割前の信号の帯域との比
の値よりも小さな割合で間引きを行なうオーバサンプリ
ング方式も記載されている。本発明は、分析フィルタバ
ンク３、４、及び合成フィルタバンク５の構成について
何等制約を課していないので、これらの全ての構成に対
応できる。

【００７９】本発明の第５の実施の形態として、各サブ
バンド適応フィルタ係数値を平均化してから第１〜４の
実施の形態と同様に処理することができる。

【００８０】

【数３０】 が得られる。ここに、Ａｖｅ［・］は［・］の平均を表
し、式（１５）、式（１６）、式（１７）、式（１８）
で説明した漏れ積分や移動平均で求めることができる。
また、サブバンド誤差に対しても平均化処理を適用する
ことができ、式（２８）、式（２９）、式（３２）、式
（３３）に対して、

【数３１】 を用いれば良い。

【００８１】本発明の第６の実施の形態として、図１、
８、９、１１において、各サブバンド適応フィルタに対
するタップ数を表す信号２０４を平均化してから、適応
フィルタ６０_i（ｉ＝１，２，．．．．．，Ｋ）に供給
することもできる。

【００８２】以上第１から第６の実施の形態を用いて本
発明について説明してきたが、詳細な構成等はそれぞれ
の実施の形態で相互に交換して新たな構成とすることも
容易である。例えば、２乗値の絶対値による置換や平均
化操作の適用などは、その最たる例である。以上、エコ
ー・キャンセラを例として本発明の実施の形態について
詳細に説明してきたが、同様の原理で本発明は、ノイズ
・キャンセラ、ハウリング・キャンセラ、適応等化器等
にも適用できる。さらに、タップ係数更新アルゴリズム
に関しても、例として用いたアルゴリズム以外の数々の
アルゴリズムが適用できる。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
各サブバンドの適応フィルタのタップ数を適応的に制御
する際に、まず近似的な数を割り当て、続いて詳細に評
価して得た数を割り当てることができ、適応フィルタの
動作開始直後と収束後で各サブバンドに割り当てられる
タップ数の差が小さい帯域分割適応フィルタによる未知
システムの同定が可能となる。

【００８４】本発明によれば、各サブバンドに割り当て
られるタップ数に関して適応フィルタの動作開始直後と
収束後とで差を小さくすることができるから、未知シス
テムの同定装置を複数のＬＳＩチップを用いて実現する
場合にハードウェア構成を簡略化することが可能であ
る。

【００８５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２】本実施の形態のタップ係数ベクトルの要素ｃ
_i,j,mUを示すブロック図である。

【図３】近似タップ数計算回路２０の第１の構成例を示
すブロック図である。

【図４】近似タップ数計算回路２０の第２の構成例を示
すブロック図である。

【図５】近似タップ数計算回路２０の第３の構成例を示
すブロック図である。

【図６】近似タップ数計算回路２０の第４の構成例を示
すブロック図である。

【図７】タップ数制御回路１０の第２の構成例を示すブ
ロック図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図９】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図１０】タップ数制御回路１１の第１の構成例を示す
ブロック図である。

【図１１】本発明の第４の実施の形態を示すブロック図
である。

【図１２】タップ数制御回路１１の第２の構成例を示す
ブロック図である。

【図１３】木構造フィルタバンクとポリフェーズフィル
タバンクのブロック図である。

【図１４】等帯域分割を説明する図である。

【図１５】不等帯域分割を説明する図である。

【図１６】サブバンド毎のインパルス応答の代表例を示
す図である。

【図１７】従来例を示すブロック図である。

【図１８】従来例及び本発明で適用されるタップ数制御
回路１０の構成例を示すブロック図である。

【図１９】従来例及び本発明で適用される適応フィルタ
を示すブロック図である。

【図２０】従来例及び本発明で適用される適応フィルタ
の係数発生回路を示すブロック図である。

【符号の説明】

１、６１０、６２０、６４０ 入力端子 ２ 未知系 ３、４ 分析フィルタバンク ８ 合成フィルタバンク ９、６３０ 出力端子 １０、１１ タップ数制御回路 ２０ 近似タップ数計算回路 ２５、 ２８ 記憶回路 ２６ 選択回路 ２７ 制御回路 ２９ 計算回路 ５０ 間引き回路 ６０ 適応フィルタ群 ７０ 補間回路 １００ 各適応フィルタの係数 １１０ 係数２乗値評価回路 １１２ 誤差２乗値評価回路 １１６ 誤差絶対値評価回路 １２０ 係数絶対値評価回路 １３０、１３１、１３２、２３０ タップ数算出回路 １４０ 入替え数制御回路 ２１０ ２乗平均値計算回路 ２１５ 平均絶対値計算回路 ２２０ 最大２乗値検出回路 ２２５ 最大絶対値検出回路 ２４０、２５０ 平均化回路 ６１１₁〜６１１_N-1、６５４ 遅延素子 ６１２₁〜６１２_N 係数発生回路 ６１３₁〜６１３_N、６５１、６５２ 乗算器 ６１５₀〜６１５_N-1 スイッチ ６１４、６１６、６５３ 加算器

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号を未知システムに供給すると同
   時に帯域分割して複数のサブバンド信号を生成し、前記
   複数のサブバンド信号を独立の適応フィルタに入力信号
   として供給し、前記未知システムの出力信号を帯域分割
   して複数のサブバンド参照信号を生成し、前記複数のサ
   ブバンド参照信号と前記適応フィルタの出力信号との差
   分をサブバンド誤差信号とし、前記サブバンド誤差信号
   を最小化するようにＬＭＳアルゴリズムまたはＲＬＳア
   ルゴリズムなどに代表される適応フィルタの係数更新ア
   ルゴリズムを用いて前記適応フィルタの係数を更新し、
   更新された係数を未知システムのインパルス応答とみな
   す未知システム同定方法において、 前記独立の適応フィルタの係数値と前記独立の適応フィ
   ルタのタップ数と前記帯域分割した未知システムの出力
   信号と前記複数のサブバンド入力信号を受けて前記独立
   の適応フィルタの近似タップ数を計算し、前記独立の適
   応フィルタの係数値と前記複数のサブバンド入力信号と
   前記独立の適応フィルタのタップ数を受けて前記独立の
   適応フィルタの最適タップ数を計算し、前記独立の適応
   フィルタは、まず最適タップ数初期値で動作し、次に予
   め定められた第１の時間が経過した後に近似タップ数で
   動作し、さらに予め定められた第２の時間が経過した後
   に最適タップ数で動作し、前記独立の適応フィルタ間で
   １回の操作によって増減するタップ数を各適応フィルタ
   において増減するタップ数の継続的変化によって適応制
   御することを特徴とする帯域分割適応フィルタによる未
   知システム同定方法。
2. 【請求項２】 入力信号を未知システムに供給すると同
   時に帯域分割して複数のサブバンド信号を生成し、前記
   複数のサブバンド信号を独立の適応フィルタに入力信号
   として供給し、前記未知システムの出力信号を帯域分割
   して複数のサブバンド参照信号を生成し、前記複数のサ
   ブバンド参照信号と前記適応フィルタの出力信号との差
   分をサブバンド誤差信号とし、前記サブバンド誤差信号
   を最小化するようにＬＭＳアルゴリズムまたはＲＬＳア
   ルゴリズムなどに代表される適応フィルタの係数更新ア
   ルゴリズムを用いて前記適応フィルタの係数を更新し、
   更新された係数を未知システムのインパルス応答とみな
   す未知システム同定方法において、 前記独立の適応フィルタの係数値と前記独立の適応フィ
   ルタのタップ数と前記帯域分割した未知システムの出力
   信号と前記複数のサブバンド入力信号を受けて前記独立
   の適応フィルタの近似タップ数を計算し、前記独立の適
   応フィルタの係数値と前記複数のサブバンド入力信号と
   前記独立の適応フィルタのタップ数を受けて前記独立の
   適応フィルタの最適タップ数を計算し、前記独立の適応
   フィルタはまず最適タップ数初期値で動作し、次に予め
   定められた第１の時間が経過した後に近似タップ数で動
   作し、次に最適タップ数が近似タップ数に対して予め定
   められた第１の割合になったときから最適タップ数で動
   作し、前記独立の適応フィルタ間で１回の操作によって
   増減するタップ数を各適応フィルタにおいて増減するタ
   ップ数の継続的変化によって適応制御することを特徴と
   する帯域分割適応フィルタによる未知システム同定方
   法。
3. 【請求項３】 入力信号を未知システムに供給すると同
   時に帯域分割して複数のサブバンド信号を生成し、前記
   複数のサブバンド信号を独立の適応フィルタに入力信号
   として供給し、前記未知システムの出力信号を帯域分割
   して複数のサブバンド参照信号を生成し、前記複数のサ
   ブバンド参照信号と前記適応フィルタの出力信号との差
   分をサブバンド誤差信号とし、前記サブバンド誤差信号
   を最小化するようにＬＭＳアルゴリズムまたはＲＬＳア
   ルゴリズムなどに代表される適応フィルタの係数更新ア
   ルゴリズムを用いて前記適応フィルタの係数を更新し、
   更新された係数を未知システムのインパルス応答とみな
   す未知システム同定方法において、 前記独立の適応フィルタの係数値と前記独立の適応フィ
   ルタのタップ数と前記帯域分割した未知システムの出力
   信号と前記複数のサブバンド入力信号を受けて前記独立
   の適応フィルタの近似タップ数を計算し、前記独立の適
   応フィルタの誤差と前記複数のサブバンド入力信号と前
   記独立の適応フィルタのタップ数を受けて前記独立の適
   応フィルタの最適タップ数を計算し、前記独立の適応フ
   ィルタはまず最適タップ数初期値で動作し、次に予め定
   められた第１の時間が経過した後に近似タップ数で動作
   し、さらに予め定められた第２の時間が経過した後に最
   適タップ数で動作し、前記独立の適応フィルタ間で１回
   の操作によって増減するタップ数を各適応フィルタにお
   いて増減するタップ数の継続的変化によって適応制御す
   ることを特徴とする帯域分割適応フィルタによる未知シ
   ステム同定方法。
4. 【請求項４】 入力信号を未知システムに供給すると同
   時に帯域分割して複数のサブバンド信号を生成し、前記
   複数のサブバンド信号を独立の適応フィルタに入力信号
   として供給し、前記未知システムの出力信号を帯域分割
   して複数のサブバンド参照信号を生成し、前記複数のサ
   ブバンド参照信号と前記適応フィルタの出力信号との差
   分をサブバンド誤差信号とし、前記サブバンド誤差信号
   を最小化するようにＬＭＳアルゴリズムまたはＲＬＳア
   ルゴリズムなどに代表される適応フィルタの係数更新ア
   ルゴリズムを用いて前記適応フィルタの係数を更新し、
   更新された係数を未知システムのインパルス応答とみな
   す未知システム同定方法において、 前記独立の適応フィルタの係数値と前記独立の適応フィ
   ルタのタップ数と前記帯域分割した未知システムの出力
   信号と前記複数のサブバンド入力信号を受けて前記独立
   の適応フィルタの近似タップ数を計算し、前記独立の適
   応フィルタの誤差と前記複数のサブバンド入力信号と前
   記独立の適応フィルタのタップ数を受けて前記独立の適
   応フィルタの最適タップ数を計算し、前記独立の適応フ
   ィルタはまず最適タップ数初期値で動作し、次に予め定
   められた第１の時間が経過した後に近似タップ数で動作
   し、次に最適タップ数が近似タップ数に対して予め定め
   られた第１の割合になったときから最適タップ数で動作
   し、前記独立の適応フィルタ間で１回の操作によって増
   減するタップ数を各適応フィルタにおいて増減するタッ
   プ数の継続的変化によって適応制御することを特徴とす
   る帯域分割適応フィルタによる未知システム同定方法。
5. 【請求項５】 増減するタップ数の最大値に対応するサ
   ブバンドが予め定められた回数だけ連続するときに、サ
   ブバンド間で１回の操作によって増減するタップ数を増
   加させ、それ以外の場合は減少させることを特徴とする
   請求項１、２、３又は４に記載の帯域分割適応フィルタ
   による未知システム同定方法。
6. 【請求項６】 入力信号を未知システムに供給すると同
   時に帯域分割して複数のサブバンド信号を生成し、前記
   複数のサブバンド信号を独立の適応フィルタに入力信号
   として供給し、前記未知システムの出力信号を帯域分割
   して複数のサブバンド参照信号を生成し、前記複数のサ
   ブバンド参照信号と前記適応フィルタの出力信号との差
   分をサブバンド誤差信号とし、前記サブバンド誤差信号
   を最小化するようにＬＭＳアルゴリズムまたはＲＬＳア
   ルゴリズムなどに代表される適応フィルタの係数更新ア
   ルゴリズムを用いて前記適応フィルタの係数を更新し、
   更新された係数を未知システムのインパルス応答とみな
   す未知システム同定方法において、 前記独立の適応フィルタの係数値と前記独立の適応フィ
   ルタのタップ数と前記帯域分割した未知システムの出力
   信号と前記複数のサブバンド入力信号を受けて前記独立
   の適応フィルタの近似タップ数を計算し、前記独立の適
   応フィルタの係数値と前記複数のサブバンド入力信号と
   前記独立の適応フィルタのタップ数を受けて前記独立の
   適応フィルタの最適タップ数を計算し、前記独立の適応
   フィルタはまず最適タップ数初期値で動作し、次に予め
   定められた第１の時間が経過した後に近似タップ数で動
   作し、さらに予め定められた第２の時間が経過した後に
   最適タップ数で動作し、前記独立の適応フィルタ間で１
   回の操作によって増減するタップ数を各適応フィルタに
   おいて増減するタップ数の相対的関係によって適応制御
   することを特徴とする帯域分割適応フィルタによる未知
   システム同定方法。
7. 【請求項７】 入力信号を未知システムに供給すると同
   時に帯域分割して複数のサブバンド信号を生成し、前記
   複数のサブバンド信号を独立の適応フィルタに入力信号
   として供給し、前記未知システムの出力信号を帯域分割
   して複数のサブバンド参照信号を生成し、前記複数のサ
   ブバンド参照信号と前記適応フィルタの出力信号との差
   分をサブバンド誤差信号とし、前記サブバンド誤差信号
   を最小化するようにＬＭＳアルゴリズムまたはＲＬＳア
   ルゴリズムなどに代表される適応フィルタの係数更新ア
   ルゴリズムを用いて前記適応フィルタの係数を更新し、
   更新された係数を未知システムのインパルス応答とみな
   す未知システム同定方法において、 前記独立の適応フィルタの係数値と前記独立の適応フィ
   ルタのタップ数と前記帯域分割した未知システムの出力
   信号と前記複数のサブバンド入力信号を受けて前記独立
   の適応フィルタの近似タップ数を計算し、前記独立の適
   応フィルタの係数値と前記複数のサブバンド入力信号と
   前記独立の適応フィルタのタップ数を受けて前記独立の
   適応フィルタの最適タップ数を計算し、前記独立の適応
   フィルタはまず最適タップ数初期値で動作し、次に予め
   定められた第１の時間が経過した後に近似タップ数で動
   作し、次に最適タップ数が近似タップ数に対して予め定
   められた第１の割合になったときから最適タップ数で動
   作し、前記独立の適応フィルタ間で１回の操作によって
   増減するタップ数を各適応フィルタにおいて増減するタ
   ップ数の相対的関係によって適応制御することを特徴と
   する帯域分割適応フィルタによる未知システム同定方
   法。
8. 【請求項８】 入力信号を未知システムに供給すると同
   時に帯域分割して複数のサブバンド信号を生成し、前記
   複数のサブバンド信号を独立の適応フィルタに入力信号
   として供給し、前記未知システムの出力信号を帯域分割
   して複数のサブバンド参照信号を生成し、前記複数のサ
   ブバンド参照信号と前記適応フィルタの出力信号との差
   分をサブバンド誤差信号とし、前記サブバンド誤差信号
   を最小化するようにＬＭＳアルゴリズムまたはＲＬＳア
   ルゴリズムなどに代表される適応フィルタの係数更新ア
   ルゴリズムを用いて前記適応フィルタの係数を更新し、
   更新された係数を未知システムのインパルス応答とみな
   す未知システム同定方法において、 前記独立の適応フィルタの係数値と前記独立の適応フィ
   ルタのタップ数と前記帯域分割した未知システムの出力
   信号と前記複数のサブバンド入力信号を受けて前記独立
   の適応フィルタの近似タップ数を計算し、前記独立の適
   応フィルタの誤差と前記複数のサブバンド入力信号と前
   記独立の適応フィルタのタップ数を受けて前記独立の適
   応フィルタの最適タップ数を計算し、前記独立の適応フ
   ィルタはまず最適タップ数初期値で動作し、次に予め定
   められた第１の時間が経過した後に近似タップ数で動作
   し、さらに予め定められた第２の時間が経過した後に最
   適タップ数で動作し、前記独立の適応フィルタ間で１回
   の操作によって増減するタップ数を各適応フィルタにお
   いて増減するタップ数の相対的関係によって適応制御す
   ることを特徴とする帯域分割適応フィルタによる未知シ
   ステム同定方法。
9. 【請求項９】 入力信号を未知システムに供給すると同
   時に帯域分割して複数のサブバンド信号を生成し、前記
   複数のサブバンド信号を独立の適応フィルタに入力信号
   として供給し、前記未知システムの出力信号を帯域分割
   して複数のサブバンド参照信号を生成し、前記複数のサ
   ブバンド参照信号と前記適応フィルタの出力信号との差
   分をサブバンド誤差信号とし、前記サブバンド誤差信号
   を最小化するようにＬＭＳアルゴリズムまたはＲＬＳア
   ルゴリズムなどに代表される適応フィルタの係数更新ア
   ルゴリズムを用いて前記適応フィルタの係数を更新し、
   更新された係数を未知システムのインパルス応答とみな
   す未知システム同定方法において、 前記独立の適応フィルタの係数値と前記独立の適応フィ
   ルタのタップ数と前記帯域分割した未知システムの出力
   信号と前記複数のサブバンド入力信号を受けて前記独立
   の適応フィルタの近似タップ数を計算し、前記独立の適
   応フィルタの誤差と前記複数のサブバンド入力信号と前
   記独立の適応フィルタのタップ数を受けて前記独立の適
   応フィルタの最適タップ数を計算し、前記独立の適応フ
   ィルタはまず最適タップ数初期値で動作し、次に予め定
   められた第１の時間が経過した後に近似タップ数で動作
   し、次に最適タップ数が近似タップ数に対して予め定め
   られた第１の割合になったときから最適タップ数で動作
   し、前記独立の適応フィルタ間で１回の操作によって増
   減するタップ数を各適応フィルタにおいて増減するタッ
   プ数の相対的関係によって適応制御することを特徴とす
   る帯域分割適応フィルタによる未知システム同定方法。
10. 【請求項１０】 各サブバンドの係数値に関する情報と
    サブバンド入力信号に関する情報の積を求め、各サブバ
    ンドに対応した積の、前記積の総和に値する割合の最大
    値と最小値を求め、これら最大値と最小値の比を用いて
    サブバンド間で１回の操作によって増減するタップ数を
    制御することを特徴とする請求項６、７、８又は９に記
    載の帯域分割適応フィルタによる未知システム同定方
    法。
11. 【請求項１１】 未知システムの入力信号を帯域分割フ
    ィルタバンクに供給して複数のサブバンド信号を生成
    し、前記複数のサブバンド信号を複数の独立の適応フィ
    ルタに入力信号として供給し、前記未知システムの出力
    信号を帯域分割フィルタバンクに供給して複数のサブバ
    ンド参照信号を生成し、前記複数のサブバンド参照信号
    と前記適応フィルタの出力信号を複数の減算器に供給し
    て差分を求め、前記差分を最小化するようにＬＭＳアル
    ゴリズムまたはＲＬＳアルゴリズムなどに代表される適
    応フィルタの係数更新アルゴリズムを用いて更新された
    前記適応フィルタの係数を未知システムのインパルス応
    答とみなす未知システム同定装置において、 前記複数の適応フィルタに対するタップ数の初期値を格
    納する第１の記憶回路と、前記複数の適応フィルタから
    係数値とタップ数と入力信号と前記複数のサブバンド参
    照信号を受けて前記複数の適応フィルタに対する近似タ
    ップ数を計算してタップ数制御信号に変換する近似タッ
    プ数計算回路と、前記複数の適応フィルタから係数値と
    タップ数と入力信号を受けて前記複数の適応フィルタに
    対する最適タップ数を計算してタップ数制御信号に変換
    するタップ数制御回路と、前記タップ数の初期値と前記
    近似タップ数と前記最適タップ数とを受けていずれかを
    選択して出力する選択回路と、前記選択回路を制御する
    ための信号を発生する制御回路と、前記制御回路で使用
    するデータを記憶する第２の記憶回路とを具備すること
    を特徴とする帯域分割適応フィルタによる未知システム
    同定装置。
12. 【請求項１２】 未知システムの入力信号を帯域分割フ
    ィルタバンクに供給して複数のサブバンド信号を生成
    し、前記複数のサブバンド信号を複数の独立の適応フィ
    ルタに入力信号として供給し、前記未知システムの出力
    信号を帯域分割フィルタバンクに供給して複数のサブバ
    ンド参照信号を生成し、前記複数のサブバンド参照信号
    と前記適応フィルタの出力信号を複数の減算器に供給し
    て差分を求め、前記差分を最小化するようにＬＭＳアル
    ゴリズムまたはＲＬＳアルゴリズムなどに代表される適
    応フィルタの係数更新アルゴリズムを用いて更新された
    前記適応フィルタの係数を未知システムのインパルス応
    答とみなす未知システム同定装置において、 前記複数の適応フィルタに対するタップ数の初期値を格
    納する第１の記憶回路と、前記複数の適応フィルタから
    係数値とタップ数と入力信号と前記複数のサブバンド参
    照信号を受けて前記複数の適応フィルタに対する近似タ
    ップ数を計算してタップ数制御信号に変換する近似タッ
    プ数計算回路と、前記複数の適応フィルタから係数値と
    タップ数と入力信号を受けて前記複数の適応フィルタに
    対する最適タップ数を計算してタップ数制御信号に変換
    するタップ数制御回路と、前記タップ数の初期値と前記
    近似タップ数と前記最適タップ数とを受けていずれかを
    選択して出力する選択回路と、前記選択回路を制御する
    ための信号を発生する制御回路と、前記近似タップ数と
    前記最適タップ数とを受けて前記制御回路で使用するデ
    ータを生成する計算回路とを具備することを特徴とする
    帯域分割適応フィルタによる未知システム同定装置。
13. 【請求項１３】 未知システムの入力信号を帯域分割フ
    ィルタバンクに供給して複数のサブバンド信号を生成
    し、前記複数のサブバンド信号を複数の独立の適応フィ
    ルタに入力信号として供給し、前記未知システムの出力
    信号を帯域分割フィルタバンクに供給して複数のサブバ
    ンド参照信号を生成し、前記複数のサブバンド参照信号
    と前記適応フィルタの出力信号を複数の減算器に供給し
    て差分を求め、前記差分を最小化するようにＬＭＳアル
    ゴリズムまたはＲＬＳアルゴリズムなどに代表される適
    応フィルタの係数更新アルゴリズムを用いて更新された
    前記適応フィルタの係数を未知システムのインパルス応
    答とみなす未知システム同定装置において、 前記複数の適応フィルタに対するタップ数の初期値を格
    納する第１の記憶回路と、前記複数の適応フィルタから
    係数値とタップ数と入力信号と前記複数のサブバンド参
    照信号を受けて前記複数の適応フィルタに対する近似タ
    ップ数を計算してタップ数制御信号に変換する近似タッ
    プ数計算回路と、前記複数の適応フィルタから前記差分
    とタップ数と入力信号を受けて前記複数の適応フィルタ
    に対する最適タップ数を計算してタップ数制御信号に変
    換するタップ数制御回路と、前記タップ数の初期値と前
    記近似タップ数と前記最適タップ数とを受けていずれか
    を選択して出力する選択回路と、前記選択回路を制御す
    るための信号を発生する制御回路と、前記制御回路で使
    用するデータを記憶する第２の記憶回路とを具備するこ
    とを特徴とする帯域分割適応フィルタによる未知システ
    ム同定装置。
14. 【請求項１４】 未知システムの入力信号を帯域分割フ
    ィルタバンクに供給して複数のサブバンド信号を生成
    し、前記複数のサブバンド信号を複数の独立の適応フィ
    ルタに入力信号として供給し、前記未知システムの出力
    信号を帯域分割フィルタバンクに供給して複数のサブバ
    ンド参照信号を生成し、前記複数のサブバンド参照信号
    と前記適応フィルタの出力信号を複数の減算器に供給し
    て差分を求め、前記差分を最小化するようにＬＭＳアル
    ゴリズムまたはＲＬＳアルゴリズムなどに代表される適
    応フィルタの係数更新アルゴリズムを用いて更新された
    前記適応フィルタの係数を未知システムのインパルス応
    答とみなす未知システム同定装置において、 前記複数の適応フィルタに対するタップ数の初期値を格
    納する第１の記憶回路と、前記複数の適応フィルタから
    係数値とタップ数と入力信号と前記複数のサブバンド参
    照信号を受けて前記複数の適応フィルタに対する近似タ
    ップ数を計算してタップ数制御信号に変換する近似タッ
    プ数計算回路と、前記複数の適応フィルタから前記差分
    とタップ数と入力信号を受けて前記複数の適応フィルタ
    に対する最適タップ数を計算してタップ数制御信号に変
    換するタップ数制御回路と、前記タップ数の初期値と前
    記近似タップ数と前記最適タップ数とを受けていずれか
    を選択して出力する選択回路と、前記選択回路を制御す
    るための信号を発生する制御回路と、前記近似タップ数
    と前記最適タップ数とを受けて前記制御回路で使用する
    データを生成する計算回路とを具備することを特徴とす
    る帯域分割適応フィルタによる未知システム同定装置。
15. 【請求項１５】 前記最適タップ数の計算において、増
    減する最適タップ数の最大値に対応するサブバンドが予
    め定められた回数だけ不変のときに一回の操作で増減す
    る最適タップ数を増加し、そうでないときは削減して、
    新たなタップ入替え数を算出することによって最適タッ
    プ数を計算するタップ数制御回路を具備することを特徴
    とする請求項１１、１２、１３又は１４に記載の帯域分
    割適応フィルタによる未知システム同定装置。
16. 【請求項１６】 各サブバンドで増減する最適タップ数
    の最大値と最小値の比によって各サブバンドで最適タッ
    プ数を増減するための新たなタップ入替え数を算出する
    ことによって最適タップ数を計算するタップ数制御回路
    を具備することを特徴とする請求項１１、１２、１３又
    は１４に記載の帯域分割適応フィルタによる未知システ
    ム同定装置。
17. 【請求項１７】 前記複数の適応フィルタから供給され
    た係数値又は差分を、平均化する第１の平均化回路と、
    前記複数の適応フィルタから供給された入力信号を、平
    均化する第２の平均化回路とを具備し、これらの平均化
    された信号を用いて最適タップ数の計算を行うタップ数
    制御回路を具備することを特徴とする請求項１１、１
    ２、１３又は１４に記載の帯域分割適応フィルタによる
    未知システム同定装置。
18. 【請求項１８】 前記複数の適応フィルタから供給され
    た係数値又は差分を、平均化する第１の平均化回路と、
    前記複数の適応フィルタから供給された入力信号を、平
    均化する第２の平均化回路とを具備し、前記複数の適応
    フィルタから供給されたサブバンド参照信号を、平均化
    する第３の平均化回路とを具備し、これらの平均化され
    た信号を用いて近似タップ数の計算を行う近似タップ数
    計算回路を具備することを特徴とする請求項１１、１
    ２、１３、１４又は１７に記載の帯域分割適応フィルタ
    による未知システム同定装置。
19. 【請求項１９】 複数のサブバンド信号を間引いてから
    複数の適応フィルタに伝達する複数の間引き回路と、複
    数のサブバンド参照信号を間引いてから複数の減算器に
    伝達する複数の間引き回路とを具備することを特徴とす
    る、請求項１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７
    又は１８に記載の帯域分割適応フィルタによる未知シス
    テム同定装置。