JPH08123445A - Noise cancellation system - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To uniquely find propagation characteristics (h) and (c) of a noise propagation system and a canceling sound propagation system. CONSTITUTION: An arithmetic part 103c outputs the difference between the composite signal, composed of the output of the adaptive filter 103a of an identification part 103a and the output of the adaptive filter 103b-2 of an identification part 103b, and an error signal en as a 1st difference signal εn , and also outputs a 2nd difference signal εn -ΔΔ similarly. The identification part 103a inputs reference signals xn and xn -Δand difference signals εn and εn -δΔ, and performs an adaptive signal process so that the difference signals εn and εn -ΔΔ become minimum in power, thereby identifying the propagation characteristics of the noise propagation system 32. Further, the identification part 103b inputs noise canceling signals yn and yn -D and the difference signals εn and εn -Δ and performs an adaptive signal process so that the difference signals εn and εn -Δ become minimum in power, thereby identifying the propagation characteristics (c) of the canceling sound propagation system. A coefficient control part 107 varies the value of the coefficient of an adaptive filter 31b at a specific period if the coefficient of the adaptive filter 31b is converged owing to the noise cancellation control.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は Filered-X LMS(Least M
ean Square)アルゴリズムに基づいた適応信号処理によ
り騒音をキャンセルする騒音キャンセルシステムに係
り、特に、キャンセル音伝搬系の伝搬特性（伝達特性）
及び騒音伝搬系の伝搬特性をオンラインで同定して騒音
をキャンセルする騒音キャンセルシステムに関する。The present invention relates to Filered-X LMS (Least M
noise cancellation system that cancels noise by adaptive signal processing based on the (ean square) algorithm, especially the propagation characteristics (transfer characteristics) of the canceled sound propagation system
And a noise canceling system for canceling noise by identifying propagation characteristics of a noise propagation system online.

【０００２】[0002]

【従来の技術】騒音と逆位相の騒音キャンセル音をスピ
−カから放射して騒音をキャンセルするアクティブノイ
ズコントロール（ＡＮＣ）が工場やオフィス等の室内空
間、自動車の車室内空間の騒音をキャンセルするために
実用化されている。図１１はアクティブ制御により騒音
を低減する従来の騒音キャンセシステムの構成図であ
り、自動車のエンジン音を低減する場合である。１１は
騒音源であるエンジン、１２はエンジン回転数Ｒを検出
する回転数センサ、１３はエンジン回転数Ｒに応じた周
波数を有する一定振幅の正弦波信号を参照信号ｘ_nとし
て発生する参照信号発生部である。騒音源がエンジンの
場合、エンジン回転により発生するノイズは周期性を有
し、その周波数はエンジン回転数に依存する。例えば、
４気筒エンジンの場合、車室内に発生する周期性ノイズ
はエンジン回転数の２次高調波が支配的であり、回転数
が６００ｒｐｍ（１０ｒｐｓ）の時、車室内に発生する
ノイズの周波数は２０Ｈｚ、回転数が６０００ｒｐｍ
（１００ｒｐｓ）の時、車室内に発生するノイズの周波
数は２００Ｈｚである。参照信号発生部１３は、２次高
調波の正弦波データをＲＯＭに記憶しておき、そのデー
タを必要に応じて読み出して出力することにより参照信
号ｘ_nを生成する。尚、このデータの読み出し／出力タ
イミングはエンジン回転数Ｒに応じてコントロールさ
れ、これによりエンジン回転数Ｒに応じて発生する周期
性ノイズの周波数を有する参照信号が出力されるように
なっている。2. Description of the Related Art An active noise control (ANC) that cancels noise by radiating a noise canceling sound having a phase opposite to that of a noise from a speaker cancels noise in an interior space of a factory, an office or the like, or an interior space of an automobile. It has been put to practical use for that. FIG. 11 is a configuration diagram of a conventional noise canceling system that reduces noise by active control, and is a case where engine noise of a vehicle is reduced. Reference numeral 11 is an engine which is a noise source, 12 is a rotation speed sensor for detecting the engine rotation speed R, and 13 is a reference signal generation for generating a sine wave signal of a constant amplitude having a frequency according to the engine rotation speed R as a reference signal x _n. It is a department. When the noise source is an engine, noise generated by engine rotation has a periodicity, and its frequency depends on the engine speed. For example,
In the case of a 4-cylinder engine, the periodic noise generated in the passenger compartment is dominated by the second harmonic of the engine speed, and when the rotation speed is 600 rpm (10 rps), the frequency of the noise generated in the passenger compartment is 20 Hz, Rotation speed is 6000 rpm
At (100 rps), the frequency of noise generated in the passenger compartment is 200 Hz. The reference signal generating unit 13 stores the sine wave data of the second harmonic in the ROM, reads the data as needed, and outputs the data to generate the reference signal x _n . The timing of reading / outputting this data is controlled according to the engine speed R, whereby a reference signal having the frequency of periodic noise generated according to the engine speed R is output.

【０００３】１４は騒音キャンセルコントローラであ
り、参照信号発生部１３から発生する参照信号ｘ_nを入
力されると共に、車室内の騒音キャンセル点（観測点で
あり例えば運転者の耳元近傍）における騒音Ｓ_nとキャ
ンセル音Ｓc_nの合成音信号をエラ−信号ｅ_nとして入力
され、該エラ−信号が最小となるようにFilered-X LMS
アルゴリズムに基づいた適応信号処理を行って騒音キャ
ンセル信号ｙ_nを出力する。騒音キャンセルコントロー
ラ１４は、適応信号処理部１４ａと、デジタルフィルタ
構成の適応フィルタ１４ｂと、参照信号ｘ_nにスピーカ
から騒音キャンセル点までのキャンセル音伝搬系の伝搬
特性（伝達関数）を畳み込んで適応処理用参照信号（フ
ィルタードリファレンス信号）ｕ_nを作成するフィルタ
（フィルタードリファレンス信号作成用フィルタ）１４
ｃを有している。１５は適応フィルタ出力（騒音キャン
セル信号ｙ_n）をアナログの騒音キャンセル信号に変換
するＤＡコンバータ、１６は騒音キャンセル信号を増幅
するパワ−アンプ、１７は騒音キャンセル音Ｓc_nを放射
するキャンセルスピ−カ、１８は騒音キャンセル点に配
置され、騒音Ｓ_nとキャンセル音Ｓc_nの合成音を検出
し、合成音信号をエラ−信号ｅ_nとして出力するエラ−
マイク、１９はエラー信号ｅ_nを増幅するアンプ、２０
はエイリアスを除去するローパスフィルタ、２０′はロ
ーパスフィルタ出力をデジタルに変換するＡＤコンバー
タである。Reference numeral 14 is a noise canceling controller, which receives the reference signal x _n generated from the reference signal generating section 13 and also generates a noise S at a noise canceling point (observation point, for example, near the driver's ear) in the passenger compartment. The synthesized sound signal of _n and the cancel sound Sc _n is input as an error signal e _n , and the Filered-X LMS is used so that the error signal becomes minimum.
The adaptive signal processing based on the algorithm is performed and the noise cancellation signal y _n is output. The noise cancellation controller 14 is adapted by convolving the adaptive signal processing unit 14a, the adaptive filter 14b having a digital filter configuration, and the reference signal _xn with the propagation characteristics (transfer function) of the cancellation sound propagation system from the speaker to the noise cancellation point. Filter for creating processing reference signal (filtered reference signal) u _n (filter for creating filtered reference signal) 14
have c. Reference numeral 15 is a DA converter for converting the output of the adaptive filter (noise canceling signal y _n ) into an analog noise canceling signal, 16 is a power amplifier for amplifying the noise canceling signal, and 17 is a canceling speaker for radiating the noise canceling sound Sc _n. , 18 are arranged at the noise canceling points, detect a synthesized sound of the noise S _n and the cancel sound Sc _n , and output the synthesized sound signal as an error signal e _n.
Mike, 19 amplifier for amplifying an error signal e _n, 20
Is a low-pass filter for removing aliases, and 20 'is an AD converter for converting the output of the low-pass filter to digital.

【０００４】適応信号処理部１４ａは騒音キャンセル点
におけるエラー信号ｅ_nとフィルタ１４ｃを介して入力
される適応処理用参照信号ｕ_nを入力され、これらの信
号を用いて騒音キャンセル点における騒音をキャンセル
するように適応信号処理を行って適応フィルタ１４ｂの
係数を決定する。例えば適応信号処理部１４ａは周知の
Filered-X LMSアルゴリズムに従って、エラ−マイク１
８から入力されたエラ−信号ｅ_nのパワーが最小となる
ように適応フィルタ１４ｂの係数を決定する。適応フィ
ルタ１４ｂは適応信号処理部１４ａにより決定された係
数に従って参照信号ｘ_nにデジタルフィルタ処理を施し
て騒音キャンセル信号ｙ_nを出力し、騒音をキャンセル
する。尚、参照信号ｘ_nは、消去したい騒音Ｓ_nと相関の
高い信号でなくてはならず、参照信号と相関のない音は
消去されない。The adaptive signal processing section 14a receives the error signal e _{n at the} noise canceling point and the adaptive processing reference signal u _n inputted via the filter 14c, and cancels the noise at the noise canceling point using these signals. The adaptive signal processing is performed so as to determine the coefficient of the adaptive filter 14b. For example, the adaptive signal processing unit 14a is well known.
Error microphone 1 according to the Filered-X LMS algorithm
Error input from 8 - power of the signal e _n is determined coefficients of the adaptive filter 14b so as to minimize. The adaptive filter 14b outputs the noise cancellation signal y _n by performing a digital filtering on the reference signal x _n in accordance with coefficients determined by the adaptive signal processing unit 14a, to cancel the noise. It should be noted that the reference signal x _n must be a signal having a high correlation with the noise S _n to be deleted, and a sound that is not correlated with the reference signal is not deleted.

【０００５】適応フィルタ１４ｂは図１２に示すよう
に、ＦＩＲ型デジタルフィルタで構成され、例えば、入
力信号を順次１サンプリング時間遅延する遅延要素Ｄ
Ｌ，ＤＬ・・・と、各遅延要素出力に係数ｗ_0n，ｗ_1n，
ｗ_2n・・・ｗ_(N-1)nを乗算する乗算部ＭＬ，ＭＬ，・・
・と、各乗算部出力を順次加算する加算部ＡＤ，ＡＤ・
・・で実現される。尚、係数の数はタップ数という。現
時刻ｎ・Ｔsにおける参照信号をｘ_n、その時の各乗算部
の係数をｗ_0n，ｗ_1n，ｗ_2n・・・ｗ_(N-1)n、出力(騒音
キャンセル信号)をｙ_nとすれば、適応フィルタ１４ｂは
次式 ｙ_n＝Σｗ_in・ｘ_n-i (i=0〜N-1) ・・(1) の演算を実行し、騒音キャンセル信号ｙ_nを出力する。As shown in FIG. 12, the adaptive filter 14b is composed of an FIR type digital filter, for example, a delay element D for sequentially delaying the input signal by one sampling time.
L, DL ..., Coefficients w _0n , w _1n ,
w _2n ... W _{(N-1) n} multiplication units ML, ML, ...
. And addition units AD, AD that sequentially add the outputs of the respective multiplication units
・ ・ Realized by The number of coefficients is called the number of taps. Let x _{n be} the reference signal at the current time n · Ts, w _0n , w _1n , w _2n ... W _{(N-1) n be} the coefficients of each multiplication unit at that time, and y _n be the output (noise cancellation signal). if the adaptive filter 14b performs computation of the following equation _{y n = Σw in · x ni} (i = 0~N-1) ·· (1), and outputs the noise cancellation signal y _n.

【０００６】フィルタ１４ｃは図１３に示すように、Ｆ
ＩＲ型デジタルフィルタで構成され、例えば、入力信号
を順次１サンプリング時間遅延する遅延要素ＤＬ，ＤＬ
・・・と、各遅延要素出力に係数ｃ₀，c₁，c₂，・・・c
_J-1を乗算する乗算部ＭＬ，ＭＬ，・・・と、各乗算部
出力を順次加算する加算部ＡＤ，ＡＤ・・・で実現され
る。係数c₀，c₁，c₂・・・c_J-1は二次音伝搬系（キャン
セル音伝搬系：スピーカから観測点までの系）の伝搬特
性（伝達特性）を模擬するように決定されている。時刻
ｎ・Ｔsにおける参照信号をｘ_n、出力(適応処理用参照
信号)をｕ_nとすれば、フィルタ１４cは次式 ｕ_n＝Σci・ｘ_n-i （i=0〜J-1) ・・(2) の演算を実行して適応処理用参照信号ｕ_nを出力する。The filter 14c, as shown in FIG.
For example, delay elements DL and DL configured by an IR type digital filter and sequentially delaying an input signal by one sampling time
... and coefficients c ₀ , c ₁ , c ₂ , ... c for each delay element output
It is realized by multiplying units ML, ML, ... For multiplying _J−1, and adder units AD, AD ,. Coefficients c ₀ , c ₁ , c ₂ ... c _J-1 are determined so as to simulate the propagation characteristics (transfer characteristics) of the secondary sound propagation system (cancellation sound propagation system: system from the speaker to the observation point). ing. Assuming that the reference signal at time n · Ts is x _n and the output (reference signal for adaptive processing) is u _n , the filter 14c has the following equation u _n = Σci · x _ni (i = 0 to J-1) The calculation of 2) is executed to output the adaptive processing reference signal u _n .

【０００７】適応信号処理部１４ａは、１サンプリング
時刻Ｔs後の次の時刻(ｎ+1)・Ｔsにおける適応フィルタ
１４ｂの係数ｗ_0n+1，ｗ_1n+1，ｗ_2n+1・・・ｗ_(N-1)n+1
を、現時刻ｎ・Ｔにおける係数ｗ_0n，ｗ_1n，ｗ_2n・・・
ｗ_(N-1)nとエラー信号ｅ_nと適応処理用参照信号ｕ_nを用
いて次式（係数更新式） ｗ_jn+1＝ｗ_jn−∇_n ＝ｗ_jn−２μ・ｕ_n・ｅ_n (3) により決定する（但し、j＝0，1，・・・N-1）。(3)式
において、サフィックスnは現サンプリング時刻の値、
サフィックス(n+1)は１サンプリング時刻後の値、サフ
ィックス(n-1)は１サンプリング時刻前の値、サフィッ
クス(n-2)は２サンプリング時刻前の値、・・・を意味して
いる。又、μは適応フィルタの係数を更新するステップ
を決める定数（ステップサイズパラメータ）であり、シ
ステム動作環境等に応じて適当な値に設定される。The adaptive signal processing section 14a uses one sampling
Adaptive filter at the next time (n + 1) · Ts after time Ts
14b coefficient w_{0n + 1}, W_{1n + 1}, W_{2n + 1}... w_{(N-1) n + 1}
Is the coefficient w at the current time n · T_0n, W_1n, W_2n...
w_{(N-1) n}And error signal e_nAnd the reference signal u for adaptive processing_nFor
Next formula (coefficient update formula) w_{jn + 1}= W_jn−∇_n  = W_jn-2μ ・ u_n・ E_nDetermined by (3) (however, j = 0, 1, ... N-1). Equation (3)
Where suffix n is the value at the current sampling time,
Suffix (n + 1) is the value one sampling time later,
Six (n-1) is the value one sampling time before, the suffix
Cous (n-2) means the value two sampling times before, ...
There is. Also, μ is the step of updating the coefficient of the adaptive filter.
Is a constant (step size parameter) that determines
It is set to an appropriate value according to the system operating environment.

【０００８】エンジン１１が回転すると、その回転数Ｒ
は回転数センサ１２により検出され、参照信号発生部１
３はエンジン回転数Ｒに応じた周波数の参照信号ｘ_nを
発生し、フィルタ１４ｃと適応フィルタ１４ｂに入力す
る。この時、エンジン１１から発生した周期性を有する
エンジン音は、所定の伝達関数を有する騒音伝搬系(一
次音伝搬系)を有する空中を伝播して騒音キャンセル点
に至る。フィルタ１４ｃは参照信号ｘ_nにキャンセル音
伝搬系の伝達特性Ｃ′を畳込んで適応処理用参照信号ｕ
_nを生成して適応信号処理部１４ｃに入力する。以上と
並行して、騒音キャンセル点における騒音とキャンセル
音の合成音（エラー信号）ｅ_nがエラーマイク１８によ
り検出され、アンプ、ローパスフィルタ、ＡＤコンバー
タを介して適応信号処理部１４ａに入力される。When the engine 11 rotates, its rotation speed R
Is detected by the rotation speed sensor 12, and the reference signal generator 1
3 generates a reference signal _xn having a frequency corresponding to the engine speed R and inputs it to the filter 14c and the adaptive filter 14b. At this time, a periodic engine sound generated from the engine 11 propagates through the air having a noise propagation system (primary sound propagation system) having a predetermined transfer function and reaches a noise cancellation point. The filter 14 c convolves the transfer characteristic C ′ of the cancel sound propagation system with the reference signal x _n to obtain the adaptive processing reference signal u.
_n is generated and input to the adaptive signal processing unit 14c. In parallel with the above, the synthetic sound of the noise and canceling sound (error signal) e _n is detected by the error microphone 18 in the noise cancellation point, the amplifier is input low-pass filter, the adaptive signal processing unit 14a via the AD converter .

【０００９】適応信号処理部１４ａはエラー信号ｅ_nと
適応処理用参照信号ｕ_nを用いて(3)式に従ってFiltered
-X LMSアルゴリズムに基づいた適応信号処理を行い、適
応フィルタ１４ｂの係数を決定する。適応フィルタ１４
ｂは適応信号処理部１４ａにより決定された係数に従っ
て参照信号ｘ_nにデジタルフィルタ処理を施して騒音キ
ャンセル信号ｙ_nを発生し、ＤＡコンバータ、パワーア
ンプを介してスピーカ１７に入力する。これにより、ス
ピーカ１７から騒音キャンセル音が出力され、キャンセ
ル音伝搬系を介して騒音キャンセル点に到り、騒音をキ
ャンセルするように作用する。以後、上記動作が繰り返
されて騒音はキャンセルされる。図１４は騒音源から観
測点までの一次音仮想伝搬系（騒音伝搬系）ｈとスピー
カから騒音キャンセル点までの二次音伝搬系（キャンセ
ル音伝搬系）ｃとを用いて騒音キャンセルシステムを表
現したブロック図であり、図１１と同一部分には同一符
号を付している。図中、２１はインパルス応答特性ｈを
備えた騒音伝搬系、２２はインパルス応答特性ｃを備え
たキャンセル音伝搬系であり、キャンセル音伝搬系２２
はスピーカ特性も含んでいる。The adaptive signal processor 14a uses the error signal e _n and the adaptive processing reference signal u _n to filter the signal according to the equation (3).
-X Performs adaptive signal processing based on the LMS algorithm to determine the coefficient of the adaptive filter 14b. Adaptive filter 14
The signal b is subjected to digital filter processing on the reference signal x _n according to the coefficient determined by the adaptive signal processing unit 14 a to generate a noise cancel signal y _n, which is input to the speaker 17 via the DA converter and the power amplifier. As a result, the noise canceling sound is output from the speaker 17, reaches the noise canceling point via the canceling sound propagation system, and acts to cancel the noise. Thereafter, the above operation is repeated to cancel the noise. FIG. 14 shows a noise cancellation system using a primary sound virtual propagation system (noise propagation system) h from a noise source to an observation point and a secondary sound propagation system (canceled sound propagation system) c from a speaker to a noise cancellation point. 12 is a block diagram of the same, and the same parts as those in FIG. In the figure, 21 is a noise propagation system having an impulse response characteristic h, 22 is a canceling sound propagating system having an impulse response characteristic c, and the canceling sound propagation system 22
Also includes speaker characteristics.

【００１０】Filtered-X LMSアルゴリズムは、適応のた
めの演算量が少ない等の優れた利点を有しているため、
現在多くのアクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）シ
ステムに採用されている。しかし、キャンセル音伝搬系
の特性ｃが変動し、フィルタ１４ｃの特性ｃ′からずれ
てしまうと、(3)式の∇_nが理想的な場合（ｃ＝ｃ′）と
は異なってしまう。このため、真の勾配方向と異なる方
向に適応が進み、適応フィルタ１４ｂの安定条件や収束
速度、及び収束値がそれぞれに応じて変化してしまう。
又、その結果、ＡＮＣシステムの消音性能も、一般に劣
化するといった問題が生じる。尚、キャンセル音伝搬系
の特性ｃとフィルタ１４ｃの特性ｃ′とのずれをモデリ
ングエラーという。モデリングエラーに伴う誤動作を解
消するための最も直接的な方法は、キャンセル音伝搬系
の伝達特性ｃの同定をオンラインで行なうことである。
かかるオンライン同定法は従来より提案されている。Since the Filtered-X LMS algorithm has excellent advantages such as a small amount of calculation for adaptation,
It is currently used in many active noise control (ANC) systems. However, the variation characteristics c cancellation sound propagation system, 'when deviated from, if (3) ∇ _n is ideal (c = c' characteristic c of the filter 14c becomes different from). Therefore, the adaptation progresses in a direction different from the true gradient direction, and the stability condition, the convergence speed, and the convergence value of the adaptive filter 14b change accordingly.
Further, as a result, there is a problem that the muffling performance of the ANC system is generally deteriorated. The deviation between the characteristic c of the cancel sound propagation system and the characteristic c'of the filter 14c is called a modeling error. The most direct method for eliminating the malfunction caused by the modeling error is to identify the transfer characteristic c of the cancel sound propagation system online.
Such an online identification method has been conventionally proposed.

【００１１】第１の同定法は、エリクソン（(Eriksson)
等により提案されたもので、適応フィルタの出力ｙ_nと
は無相関なランダムノイズｙ_Nを二次音源から放射し、
適応フィルタｃ″を用いて未知系ｃを同定するものであ
る。図１５はかかるオンライン同定法の構成図であり、
１４ｂはFiltered-X LMSアルゴリズムにより騒音をキャ
ンセルするように係数が決定される適応フィルタ、１８
は騒音キャンセル点におけるマイクロフォン、２１は伝
達特性ｈの騒音伝搬系、２２は伝達特性ｃのキャンセル
音伝搬系、２３は適応フィルタ１４ｂの出力信号（騒音
キャンセル信号）ｙ_nと図示しない二次音源から出力さ
れるランダムノイズｙ_Nを加算する演算部、２４は適応
信号処理によりキャンセル音伝搬系２２の伝達特性を同
定する同定部であり、２４ａは適応信号処理により決定
される係数が設定される適応フィルタである。２５は適
応フィルタ２４ａとマイクロフォン１８から出力される
エラー信号ｅ_nの差ε_nを演算する演算部である。消音用
適応フィルタ１４ｂは参照信号ｘ_nに相関のある騒音を
キャンセルするように動作するから、ランダムノイズｙ
_N以外の騒音が騒音キャンセル点で最小になるように動
作する。また、キャンセル音伝搬系２２を同定する同定
部２４は、ランダムノイズｙ_Nに対するキャンセル音伝
搬系２２の出力とランダムノイズｙ_Nに対する適応フィ
ルタ２４ａの出力信号の差信号のパワーＥ［ε_n ²］が最
小となるように動作する。ここで、ｘ_Nとｙ_Nとは無相関
であるから、Ｅ［ε_n ²］が最小となった時ｃ″＝ｃとな
り、適応フィルタ２４ａの係数は、キャンセル音伝搬系
のインパルス応答と一致する。The first identification method is the Ericsson ((Eriksson)
Radiated from the secondary sound source a random noise y _N that is uncorrelated with the output y _n of the adaptive filter.
The unknown system c is identified using the adaptive filter c ″. FIG. 15 is a block diagram of such an online identification method.
14b is an adaptive filter whose coefficient is determined by the Filtered-X LMS algorithm so as to cancel noise, 18
Is a microphone at a noise canceling point, 21 is a noise propagation system having a transfer characteristic h, 22 is a cancel sound propagation system having a transfer characteristic c, and 23 is an output signal (noise canceling signal) y _n of the adaptive filter 14b and a secondary sound source (not shown). An arithmetic unit for adding the output random noise y _N , 24 is an identifying unit for identifying the transfer characteristic of the cancel sound propagation system 22 by adaptive signal processing, and 24 a is an adaptive unit to which a coefficient determined by adaptive signal processing is set. It is a filter. Reference numeral 25 is a calculator for calculating the difference ε _n between the error signal e _n output from the adaptive filter 24a and the microphone 18. Since the muffling adaptive filter 14b operates so as to cancel the noise correlated with the reference signal x _n , the random noise y
It operates so that noises other than _N are minimized at the noise cancellation point. Further, the identification unit 24 for identifying the cancel sound propagation system 22, random noise y _N power E of the difference signal of the output signal of the adaptive filter 24a for outputting the random noise y _N of the cancel sound propagation system 22 for [ε _n ^2] Operates to be the minimum. Here, since x _N and y _N are uncorrelated, c ″ = c when E [ε _n ² ] becomes minimum, and the coefficient of the adaptive filter 24a matches the impulse response of the cancel sound propagation system. To do.

【００１２】第２の同定法は、タピア（Tapia)等により
提案されたもので、特別な同定用ノイズを用いずに未知
系（ｈ，ｃ）を同定するものである。図１６はかかる第
２のオンライン同定法の構成図である。１４ｂはFilter
ed-X LMSアルゴリズムにより騒音をキャンセルするよう
に係数が決定される適応フィルタ、１８は騒音キャンセ
ル点におけるマイクロフォン、２１は伝達特性ｈの騒音
伝搬系、２２は伝達特性ｃのキャンセル音伝搬系であ
る。２６は適応信号処理により騒音伝搬系２１の伝達特
性ｈを同定する第１の同定部であり、２６ａは適応信号
処理により係数が設定される適応フィルタである。２７
は適応信号処理によりキャンセル音伝搬系２２の伝達特
性ｃを同定する第２の同定部であり、２７ａは適応信号
処理により係数が設定される適応フィルタである。２８
は適応フィルタ２６ａ，２７ａの出力信号を加算する加
算部、２９は加算部２８の出力信号ｅ_n′とマイクロフ
ォン１８から出力されるエラー信号ｅ_nの差信号ε_nを演
算する演算部である。消音用適応フィルタ１４ｂはエラ
ー信号ｅ_nのパワーＥ｜ｅ_n ²｜が最小になるように動作
し、第１、第２の同定部２６，２７は差信号ε_nのパワ
ーＥ［ε_n ²］が最小となるように動作することで、騒音
伝搬系及びキャンセル音伝搬系の同定を行なう。The second identification method is proposed by Tapia et al. And identifies the unknown system (h, c) without using special identification noise. FIG. 16 is a block diagram of the second online identification method. 14b is a Filter
An adaptive filter whose coefficient is determined to cancel noise by the ed-X LMS algorithm, 18 is a microphone at a noise canceling point, 21 is a noise propagation system with transfer characteristic h, and 22 is a cancel sound propagation system with transfer characteristic c. . Reference numeral 26 is a first identification unit that identifies the transfer characteristic h of the noise propagation system 21 by adaptive signal processing, and 26a is an adaptive filter whose coefficient is set by adaptive signal processing. 27
Is a second identification unit that identifies the transfer characteristic c of the cancel sound propagation system 22 by adaptive signal processing, and 27a is an adaptive filter whose coefficient is set by adaptive signal processing. 28
Is an adder that adds the output signals of the adaptive filters 26a and 27a, and 29 is a calculator that calculates the difference signal ε _n between the output signal e _n ′ of the adder 28 and the error signal e _n output from the microphone 18. The muffling adaptive filter 14b operates so that the power E | e _n ² | of the error signal e _n is minimized, and the first and second identifying units 26 and 27 have the power E [ε _n ^{2 of the} difference signal ε _n. ], The noise propagation system and the cancel sound propagation system are identified.

【００１３】[0013]

【発明が解決しようとする課題】第１のオンライン同定
法は、キャンセルしたい真の騒音とは別のランダムノイ
ズを使用するものである。このランダムノイズ（同定用
ノイズ）が騒音キャンセル点でノイズとならないように
するためには、そのレベルを小さくする必要がある。し
かし、同定用ノイズｙ_Nのレベルが小さいと同定誤差が
大きくなり、ある程度のレベルを確保しなければならな
い。しかし、レベルを大きくすると騒音キャンセル点で
該同定用ノイズが大きくなる問題がある。第２のオンラ
イン同定法では、特別の同定用ノイズを用いる必要がな
く、第１のオンライン同定法の問題はない。しかし、こ
の方法では、未知系（ｈ，ｃ）を正しく同定できない場
合がある。The first on-line identification method is to use random noise other than the true noise to be canceled. In order to prevent this random noise (identification noise) from becoming noise at the noise cancellation point, it is necessary to reduce its level. However, if the level of the identification noise y _N is small, the identification error becomes large, and it is necessary to secure a certain level. However, when the level is increased, there is a problem that the identification noise increases at the noise cancellation point. The second online identification method does not require the use of special identification noise, and there is no problem with the first online identification method. However, this method may not correctly identify the unknown system (h, c).

【００１４】図１７は第２のオンライン同定法を用いた
騒音キャンセルシステムの構成図である。１４は騒音キ
ャンセルコントローラ、１４ａはFiltered-X LMSアルゴ
リズムにより適応信号処理を行なう適応処理部、１４ｂ
は適応フィルタ、１４ｃは信号処理フィルタである。１
８は騒音キャンセル点におけるエラー信号ｅ_nを出力す
るマイクロフォン、２１は騒音伝搬系、２２はキャンセ
ル音伝搬系、２６は騒音伝搬系２１の伝達特性ｈを適応
信号処理により同定する第１の同定部であり、２６ａは
適応信号処理部、２６ｂは適応フィルタである。２７は
キャンセル音伝搬系２２の伝達特性ｃを適応信号処理に
より同定する第２の同定部であり、２７ａは適応信号処
理部、２７ｂは適応フィルタである。２８は適応フィル
タ２６ｂ，２７ｂの出力信号を加算する演算部、２９は
演算部２８の出力信号ｅ_n′とマイクロフォン１８から
出力されるエラー信号ｅ_nの差ε_nを演算する演算部であ
る。FIG. 17 is a block diagram of a noise canceling system using the second online identification method. Reference numeral 14 is a noise canceling controller, 14a is an adaptive processing unit that performs adaptive signal processing by the Filtered-X LMS algorithm, and 14b.
Is an adaptive filter, and 14c is a signal processing filter. 1
8 is a microphone that outputs an error signal e _n at a noise canceling point, 21 is a noise propagation system, 22 is a canceling sound propagation system, and 26 is a first identifying unit that identifies the transfer characteristic h of the noise propagation system 21 by adaptive signal processing. 26a is an adaptive signal processing unit and 26b is an adaptive filter. Reference numeral 27 is a second identification unit that identifies the transfer characteristic c of the cancel sound propagation system 22 by adaptive signal processing, 27a is an adaptive signal processing unit, and 27b is an adaptive filter. Reference numeral 28 is a calculation unit that adds the output signals of the adaptive filters 26b and 27b, and 29 is a calculation unit that calculates the difference ε _n between the output signal e _n ′ of the calculation unit 28 and the error signal e _n output from the microphone 18.

【００１５】第１、第２の同定部２６，２７は適応フィ
ルタ２６ｂ，２７ｂの係数を次式の係数更新式The first and second identification units 26 and 27 calculate the coefficients of the adaptive filters 26b and 27b by the following coefficient updating formula.

【数１】 により決定する。一方、誤差ε_nは次式[Equation 1] Determined by On the other hand, the error ε _n is

【数２】 で与えられる。従って、上記係数更新式は[Equation 2] Given in. Therefore, the above coefficient update formula is

【数３】 となる。(Equation 3) Becomes

【００１６】両辺の期待値をとると上式は、Taking the expected values on both sides, the above equation becomes

【数４】 となる。これに、独立理論を適用すると、[Equation 4] Becomes Applying the theory of independence to this,

【数５】 となる。従って、適応フィルタ２６ｂ，２７ｂの収束値
は(Equation 5) Becomes Therefore, the convergence values of the adaptive filters 26b and 27b are

【数６】 すなわち、(Equation 6) That is,

【数７】 を満たす値となる。(Equation 7) It is a value that satisfies.

【００１７】従って、相関行列Therefore, the correlation matrix

【数８】 が正則ならば、、(Equation 8) Is regular, then

【数９】 となり、未知伝達系を正しく同定できる。しかし、相関
行列[Equation 9] And the unknown transmission system can be correctly identified. But the correlation matrix

【数１０】 は特異となることが多々あり、その場合には、未知系を
正確に同定できない。[Equation 10] Are often singular, in which case unknown systems cannot be accurately identified.

【００１８】例えば、ｈが１タップ、ｃが１タップ、ｗ
が１タップの場合を考えると、図１７の騒音キャンセル
システムは図１８に示すようになり、同定部の係数更新
式は次式For example, h is 1 tap, c is 1 tap, w
Considering the case where is 1 tap, the noise cancellation system of FIG. 17 is as shown in FIG. 18, and the coefficient updating formula of the identifying unit is as follows.

【数１１】 で与えられ、又、誤差ε_nは次式[Equation 11] The error ε _n is given by

【数１２】 で与えられる。(Equation 12) Given in.

【００１９】ここで、相関行列Where the correlation matrix

【数１３】 の正則性を考察すると、ｙ_n＝ｗ_nｘ_nであるから、(Equation 13) Considering the regularity of y _n = w _n x _n ,

【数１４】 となる。従って、相関行列は[Equation 14] Becomes Therefore, the correlation matrix is

【数１５】 となる。議論を簡単にするために、以下では、ｗ_n＝ｗ
＝一定とする（騒音キャンセル用の適応フィルタ１４ｂ
が収束した際には、これに近い状態になる）。(Equation 15) Becomes For ease of discussion, in the following, w _n = w
= Constant (adaptive filter 14b for noise cancellation)
When it converges, it will be close to this).

【００２０】従って、相関行列はTherefore, the correlation matrix is

【数１６】 となりこの行列は以下のように書くことができる。[Equation 16] This matrix can be written as

【数１７】 右辺第１番目の行列は下三角行列であるから、その行
列式は対角項の積で与えられる。それ故、その行列式は
０となり、その行列は特異行列である。[Equation 17] Since the first matrix on the right side is a lower triangular matrix, its determinant is given by the product of diagonal terms. Therefore, its determinant is 0 and its matrix is singular.

【００２１】右辺第２番目の行列は自己相関行列であ
り、殆ど常に正定値であるから、ほとんど常に正則であ
る。 右辺第３番目の行列は上三角行列であるから、その行
列式は対角項の積で与えられる。それ故、その行列式は
０となり、この行列は特異行列である。 ，の結果より、相関行列が特異となることが理解さ
れる。従って、ｈ，ｃを正しく同定できるとは限らな
い。以上では、ｈ，ｃ，ｗが１タップの場合について説
明したが、一般に適応フィルタ１４ｂのタップ数が騒音
伝搬系２１のタップ数以下の場合にも同様である。例え
ば、ｈが４タップ、ｃが３タップ、ｗが２タップの場
合、相関行列はThe second matrix on the right side is an autocorrelation matrix, which is almost always a positive definite value, and therefore is almost always regular. Since the third matrix on the right side is an upper triangular matrix, its determinant is given by the product of diagonal terms. Therefore, its determinant is 0, and this matrix is singular. From the result of, it can be understood that the correlation matrix is singular. Therefore, it is not always possible to correctly identify h and c. Although the case where h, c, and w are 1 taps has been described above, the same applies when the number of taps of the adaptive filter 14b is generally equal to or less than the number of taps of the noise propagation system 21. For example, when h is 4 taps, c is 3 taps, and w is 2 taps, the correlation matrix is

【数１８】 となり、上記〜が同様にいえる。(Equation 18) The above can be said similarly.

【００２２】以上から、本発明の第１の目的は、ランダ
ムノイズを使用せず、しかも、未知系（騒音伝搬系、キ
ャンセル音伝搬系）の伝達特性ｈ，ｃを確実に同定する
ことができる騒音キャンセルシステムを提供することで
ある。本発明の第２の目的は、同定された伝達特性を用
いてFiltered-X LMSアルゴリズムに基づいた適応信号処
理を行なって騒音キャンセルができる騒音キャンセルシ
ステムを提供することである。本発明の第３の目的は、
伝達特性ｈ，ｃが変化してもオンラインでこれらを同定
して騒音キャンセルできる騒音キャンセルシステムを提
供することである。From the above, the first object of the present invention is to reliably identify the transfer characteristics h and c of an unknown system (noise propagation system, cancellation sound propagation system) without using random noise. It is to provide a noise cancellation system. A second object of the present invention is to provide a noise canceling system capable of canceling noise by performing adaptive signal processing based on the Filtered-X LMS algorithm using the identified transfer characteristic. The third object of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide a noise canceling system that can identify and cancel noises online even if the transfer characteristics h and c change.

【００２３】[0023]

【課題を解決するための手段】上記課題は第１の本発明
によれば、参照信号を所定時間Δだけ遅延する第１の
遅延部、騒音キャンセル信号を所定時間Δだけ遅延す
る第２の遅延部、エラー信号を所定時間Δだけ遅延す
る第３の遅延部、第１遅延部の出力信号と第１遅延部
で遅延しない信号を第１、第２の参照信号として入力さ
れると共に制御すべき第１、第２の差信号が入力され、
これら第１、第２の差信号のパワーが最小となるように
適応信号処理を行なって騒音伝搬系の伝搬特性を同定す
る信号処理部と、該同定した伝搬特性が設定され、それ
ぞれ第１、第２の参照信号が入力される騒音伝搬系の第
１、第２の適応フィルタとを有する第１の同定手段、
第２遅延部の出力信号と第２遅延部で遅延しない信号を
第１、第２の騒音キャンセル信号として入力されると共
に、前記第１、第２の差信号が入力され、これら第１、
第２の差信号のパワーが最小となるように適応信号処理
を行なってキャンセル音伝搬系の伝搬特性を同定する信
号処理部と、該同定した伝搬特性が設定され、それぞれ
第１、第２の騒音キャンセル信号が入力されるキャンセ
ル音伝搬系の第１、第２の適応フィルタを有する第２の
同定手段、前記騒音伝搬系の第１の適応フィルタ出力
とキャンセル音伝搬系の第１の適応フィルタ出力を合成
した合成信号と前記エラー信号との差を第１の差信号と
して出力し、又、前記騒音伝搬系の第２の適応フィルタ
出力とキャンセル音伝搬系の第２の適応フィルタ出力を
合成した合成信号と前記第３遅延部の出力信号との差を
第２の差信号として出力する演算部、騒音キャンセル
用の適応フィルタの係数が収束した場合、前記遅延時間
Δの周期で該係数の値を変動させる係数制御部を備えた
騒音キャンセルシステムにより達成される。According to the first aspect of the present invention, there is provided a first delay section for delaying a reference signal by a predetermined time Δ, and a second delay section for delaying a noise canceling signal by a predetermined time Δ. Section, a third delay section that delays the error signal by a predetermined time Δ, an output signal of the first delay section and a signal that is not delayed by the first delay section should be input and controlled as the first and second reference signals. The first and second difference signals are input,
A signal processing unit that performs adaptive signal processing so as to minimize the power of these first and second difference signals to identify the propagation characteristic of the noise propagation system, and the identified propagation characteristic are set, First identifying means having first and second adaptive filters of a noise propagation system to which a second reference signal is input,
The output signal of the second delay unit and the signal not delayed by the second delay unit are input as the first and second noise cancellation signals, and the first and second difference signals are input.
A signal processing unit that performs adaptive signal processing so as to minimize the power of the second difference signal to identify the propagation characteristic of the cancel sound propagation system, and the identified propagation characteristic are set, and the first and second signals are set, respectively. Second identification means having first and second adaptive filters of the cancel sound propagation system to which the noise cancel signal is input, first adaptive filter output of the noise propagation system and first adaptive filter of the cancel sound propagation system The difference between the combined signal obtained by combining the outputs and the error signal is output as a first difference signal, and the second adaptive filter output of the noise propagation system and the second adaptive filter output of the cancel sound propagation system are combined. When the coefficient of the calculation unit that outputs the difference between the combined signal and the output signal of the third delay unit as the second difference signal and the adaptive filter for noise cancellation converges, the coefficient of the coefficient is changed at the cycle of the delay time Δ. value It is achieved by the noise cancellation system having a coefficient control unit to vary.

【００２４】又、上記課題は第２の本発明によれば、
参照信号を所定時間Δだけ遅延する第１の遅延部、騒
音キャンセル信号を所定時間Δだけ遅延する第２の遅延
部、制御すべき第１の差信号を所定時間Δだけ遅延し
て第２の差信号を出力する第３の遅延部、第１遅延部
の出力信号と第１遅延部で遅延しない信号を第１、第２
の参照信号として入力されると共に制御すべき第１、第
２の差信号が入力され、これら第１、第２の差信号のパ
ワーが最小となるように適応信号処理を行なって騒音伝
搬系の伝搬特性を同定する信号処理部と、該同定した伝
搬特性が設定されると共に参照信号が入力される騒音伝
搬系の適応フィルタとを有する第１の同定手段、第２
遅延部の出力信号と第２遅延部で遅延しない信号を第
１、第２の騒音キャンセル信号として入力されると共
に、前記第１、第２の差信号が入力され、これら第１、
第２の差信号のパワーが最小となるように適応信号処理
を行なってキャンセル音伝搬系の伝搬特性を同定する信
号処理部と、該同定した伝搬特性が設定されると共に、
騒音キャンセル信号が入力されるキャンセル音伝搬系の
適応フィルタを有する第２の同定手段、前記騒音伝搬
系の適応フィルタ出力とキャンセル音伝搬系の適応フィ
ルタ出力を合成した合成信号と前記エラー信号との差を
前記第１の差信号として出力する演算部、騒音キャン
セル用の適応フィルタの係数が収束した場合、前記遅延
時間Δの周期で該係数値を変動させる係数制御部を備え
た騒音キャンセルシステムにより達成される。According to the second aspect of the present invention, the above problem is
A first delay unit that delays the reference signal by a predetermined time Δ, a second delay unit that delays the noise cancellation signal by a predetermined time Δ, and a second delay unit that delays the first difference signal to be controlled by the predetermined time Δ. The output signals of the third delay unit and the first delay unit that output the difference signal and the signals that are not delayed by the first delay unit are first and second
Of the noise propagation system by performing the adaptive signal processing so that the powers of the first and second difference signals to be controlled are input as well as being input as the reference signal of the noise propagation system. A first identification unit having a signal processing unit for identifying the propagation characteristic and an adaptive filter for a noise propagation system to which the identified propagation characteristic is set and a reference signal is input;
The output signal of the delay unit and the signal that is not delayed by the second delay unit are input as the first and second noise cancellation signals, and the first and second difference signals are input.
A signal processing unit that performs adaptive signal processing so as to minimize the power of the second difference signal to identify the propagation characteristic of the cancel sound propagation system, and the identified propagation characteristic are set.
Second identification means having an adaptive filter of a cancellation sound propagation system to which a noise cancellation signal is input, a composite signal obtained by combining the adaptive filter output of the noise propagation system and the adaptive filter output of the cancellation sound propagation system, and the error signal A noise canceling system including a calculation unit that outputs a difference as the first difference signal and a coefficient control unit that changes the coefficient value in the cycle of the delay time Δ when the coefficient of the noise canceling adaptive filter converges. To be achieved.

【００２５】[0025]

【作用】第１の発明においては、騒音キャンセル動作と
並行して、第１の同定手段は第１、第２の参照信号及び
第１、第２の差信号を入力され、該第１、第２の差信号
のパワーが最小となるように適応信号処理を行なって騒
音伝搬系の伝搬特性を同定し、該同定した伝搬特性を第
１、第２の適応フィルタに設定する。又、第２の同定手
段は第１、第２の差信号のパワーが最小となるように適
応信号処理を行なってキャンセル音伝搬系の伝搬特性を
同定し、該同定した伝搬特性を第１、第２の適応フィル
タに設定する。演算部は騒音伝搬系の第１の適応フィル
タ出力とキャンセル音伝搬系の第１の適応フィルタ出力
を合成した合成信号と前記エラー信号との差を第１の差
信号として出力し、又、前記騒音伝搬系の第２の適応フ
ィルタ出力とキャンセル音伝搬系の第２の適応フィルタ
出力を合成した合成信号と第３遅延部の出力信号との差
を第２の差信号として出力する。第１、第２の同定部は
演算部で演算された第１、第２の差信号を入力されて上
述の適応信号処理を行ない、最終的に騒音伝搬系、キャ
ンセル音伝搬系の伝搬特性を同定する。又、騒音キャン
セル制御により、騒音キャンセル用の適応フィルタの係
数が収束した場合、係数制御部は遅延時間Δの周期で該
係数の値を変動させる。以上のようにすると、常に騒音
伝搬系の伝搬特性ｈ及びキャンセル音伝搬系の伝搬特性
ｃを一意に求めることができ、又、係数が収束した場合
にも伝搬特性ｈ，ｃを一意に求めることができる。In the first invention, in parallel with the noise canceling operation, the first identifying means receives the first and second reference signals and the first and second difference signals, and the first and second difference signals are inputted. Adaptive signal processing is performed so that the power of the difference signal of 2 is minimized to identify the propagation characteristic of the noise propagation system, and the identified propagation characteristic is set in the first and second adaptive filters. The second identification means performs adaptive signal processing so that the powers of the first and second difference signals are minimized to identify the propagation characteristics of the cancel sound propagation system, and the identified propagation characteristics are identified as the first and second propagation characteristics. Set to the second adaptive filter. The arithmetic unit outputs a difference between a combined signal obtained by combining the output of the first adaptive filter of the noise propagation system and the output of the first adaptive filter of the cancel sound propagation system and the error signal as a first difference signal. The difference between the combined signal obtained by combining the second adaptive filter output of the noise propagation system and the second adaptive filter output of the cancel sound propagation system and the output signal of the third delay unit is output as the second difference signal. The first and second identification units receive the first and second difference signals calculated by the calculation unit, perform the adaptive signal processing described above, and finally determine the propagation characteristics of the noise propagation system and the cancellation sound propagation system. Identify. When the coefficient of the noise canceling adaptive filter converges by the noise canceling control, the coefficient control unit changes the value of the coefficient in the cycle of the delay time Δ. By doing so, the propagation characteristic h of the noise propagation system and the propagation characteristic c of the cancel sound propagation system can always be uniquely obtained, and the propagation characteristics h and c can be uniquely obtained even when the coefficients converge. You can

【００２６】第２の発明においては、騒音キャンセル動
作と並行して、第１の同定手段は第１、第２の参照信号
及び第１、第２の差信号を入力され、該第１、第２の差
信号のパワーが最小となるように適応信号処理を行なっ
て騒音伝搬系の伝搬特性を同定し、該同定した伝搬特性
を適応フィルタに設定する。又、第２の同定手段は第
１、第２の差信号のパワーが最小となるように適応信号
処理を行なってキャンセル音伝搬系の伝搬特性を同定
し、該同定した伝搬特性を適応フィルタに設定する。演
算部は騒音伝搬系の適応フィルタ出力とキャンセル音伝
搬系の適応フィルタ出力を合成した合成信号とエラー信
号の差を第１の差信号として出力し、第３遅延部は第１
の差信号をΔだけ遅延して第２の差信号を出力する。第
１、第２の同定部は第１、第２の差信号を入力されて上
述の適応信号処理を行ない、最終的に騒音伝搬系、キャ
ンセル音伝搬系の伝搬特性を同定する。又、騒音キャン
セル動作により、騒音キャンセル信号を出力する適応フ
ィルタの係数が収束した場合、係数制御部は遅延時間Δ
の周期で該係数の値を変動させる。以上のようにする
と、常に騒音伝搬系の伝搬特性ｈ及びキャンセル音伝搬
系の伝搬特性ｃを一意に求めることができ、又、係数が
収束した場合にも伝搬特性ｈ，ｃを一意に求めることが
できる。In the second invention, in parallel with the noise canceling operation, the first identifying means receives the first and second reference signals and the first and second difference signals, and the first and second difference signals are inputted. Adaptive signal processing is performed so that the power of the difference signal of 2 is minimized to identify the propagation characteristic of the noise propagation system, and the identified propagation characteristic is set in the adaptive filter. The second identification means performs adaptive signal processing so that the powers of the first and second difference signals are minimized to identify the propagation characteristics of the cancel sound propagation system, and the identified propagation characteristics are used as an adaptive filter. Set. The calculation unit outputs the difference between the combined signal obtained by combining the adaptive filter output of the noise propagation system and the adaptive filter output of the cancel sound propagation system and the error signal as the first difference signal, and the third delay unit outputs the first difference signal.
The second difference signal is output after delaying the difference signal of Δ by Δ. The first and second identification units receive the first and second difference signals and perform the above-described adaptive signal processing, and finally identify the propagation characteristics of the noise propagation system and the cancellation sound propagation system. Further, when the coefficient of the adaptive filter that outputs the noise canceling signal converges due to the noise canceling operation, the coefficient control unit determines the delay time Δ
The value of the coefficient is changed in the cycle. By doing so, the propagation characteristic h of the noise propagation system and the propagation characteristic c of the cancel sound propagation system can always be uniquely obtained, and the propagation characteristics h and c can be uniquely obtained even when the coefficients converge. You can

【００２７】[0027]

【実施例】【Example】

(a) 本発明の概略 (a-1) 原理 従来の第１のオンライン同定法（Eriksson等のシステ
ム)の問題点を回避するためには、図１に示すように実
際に観測可能な信号（ｘ，ｙ，ｅ）のみから未知系
（ｈ，ｃ）を同定できるようにする必要がある。 図１において、３１は騒音キャンセルコントローラであ
り、参照信号発生部から発生する参照信号ｘ_nを入力さ
れると共に、騒音キャンセル点における騒音ｄ_nとキャ
ンセル音ｄ_n′の合成音信号をエラ−信号ｅ_nとして入力
され、該エラ−信号のパワーが最小となるようにFilere
d-X LMSに基づいた適応信号処理を行って騒音キャンセ
ル信号ｙ_nを出力する。騒音キャンセルコントローラ３
１は、適応信号処理部３１ａと、デジタルフィルタ構成
の適応フィルタ３１ｂと、参照信号ｘ_nにスピーカから
騒音キャンセル点までのキャンセル音伝搬系の伝搬特性
（伝達関数）ｃ′を畳み込んで信号処理用参照信号
ｕ_n′を作成する信号処理フィルタ３１ｃを有してい
る。３２は伝達特性ｈを有する騒音伝搬系、３３は伝達
特性ｃを有するキャンセル音伝搬系、３４は騒音キャン
セル点における騒音ｄ_nとキャンセル音ｄ_n′の合成音信
号をエラ−信号ｅ_nとして出力するマイクロフォン、１
００は観測可能な信号（ｘ，ｙ，ｅ）より騒音伝搬系３
２の伝達特性ｈ及びキャンセル音伝搬系３３の伝達特性
を同定する同定部である。(a) Outline of the present invention (a-1) Principle In order to avoid the problems of the first conventional online identification method (system of Eriksson et al.), as shown in FIG. It is necessary to be able to identify the unknown system (h, c) only from x, y, e). In FIG. 1, reference numeral 31 is a noise canceling controller, which receives a reference signal x _n generated from a reference signal generating unit and also outputs a synthesized sound signal of noise d _n and cancel sound d _n ′ at a noise canceling point as an error signal. It entered as e _n, the error - as signal power is minimized Filere
Adaptive noise signal processing based on dX LMS is performed to output a noise cancellation signal y _n . Noise cancellation controller 3
Reference numeral 1 denotes an adaptive signal processing unit 31a, an adaptive filter 31b having a digital filter configuration, and a signal processing by convolving a reference signal _xn with a propagation characteristic (transfer function) c'of a cancellation sound propagation system from a speaker to a noise cancellation point. It has a signal processing filter 31c for generating the reference signal u _n ′ for use. Reference numeral 32 is a noise propagation system having a transfer characteristic h, 33 is a cancel sound propagation system having a transfer characteristic c, and 34 is a composite sound signal of the noise d _n and the cancel sound d _n ′ at the noise cancel point, which is output as an error signal e _n. Microphone, 1
00 is the observable signal (x, y, e) from the noise propagation system 3
An identification unit for identifying the transfer characteristic h of 2 and the transfer characteristic of the cancel sound propagation system 33.

【００２８】従来の第２のオンライン同定法（Tapia
等のシステム)の問題点を解消するためには、未知数個
分の独立な方程式が作成できるようにすればよい。すな
わち、図２に概念的に示すように、異なる２つの伝達関
数（ｗ₁、ｗ₂）に対応して得られる二組のデータ
（ｘ₁，ｘ₂，ｙ₁，ｙ₂，ｅ₁，ｅ₂）を用いて、未知伝達
系（ｈ，ｃ）の同定を行なうようにすれば良い。このよ
うにすれば、必要十分な数の連立方程式を常に得ること
ができ、未知伝達関数（ｈ，ｃ）の正確な同定が可能と
なり、従来のオンライン同定法が有する問題点を解決で
きる。A second conventional online identification method (Tapia
In order to solve the problem of the system), unknown equations of independent equations can be created. That is, as conceptually shown in FIG. 2, two sets of data (x ₁ , x ₂ , y ₁ , y ₂ , e ₁ , e ₂ obtained corresponding to two different transfer functions (w ₁ , w ₂ ), e ₂ ) may be used to identify the unknown transfer system (h, c). In this way, a sufficient number of simultaneous equations can be obtained at all times, the unknown transfer function (h, c) can be accurately identified, and the problems of the conventional online identification method can be solved.

【００２９】図２において、１０１はｗ＝ｗ₁と設定し
た場合を表しており、１０２はｗ＝ｗ₂と設定した場合
を表している。また、１０３は騒音伝搬系の伝達特性ｈ
及びキャンセル音伝搬系の伝達特性ｃを同定する同定部
である。In FIG. 2, 101 indicates the case where w = w ₁ is set, and 102 indicates the case where w = w ₂ is set. Further, 103 is the transfer characteristic h of the noise propagation system.
And an identification unit for identifying the transfer characteristic c of the cancel sound propagation system.

【００３０】(a-2) 同定部の構成 適応フィルタを用いて、２つの時系列（図２のｘ₁，
ｙ₁，ｅ₁；ｘ₂，ｙ₂，ｅ₂）からｈ及びｃを推定するに
は、図３に示すように同定部１０３を構成すれば良い。
すなわち、同定部１０３は観測可能な２組の（ｘ₁，
ｙ₁，ｅ₁），（ｘ₂，ｙ ₂，ｅ₂）を用いて騒音伝搬系３
２の伝達特性ｈ及びキャンセル音伝搬系３３の伝達特性
を同定する。図３において、１０３ａは騒音伝搬系３２
の伝達特性ｈを適応信号処理により同定する第１の同定
部であり、１０３ｂはキャンセル音伝搬系の第２の同定
部、１０３ｃは演算部である。第１の同定部１０３ａ
は、第１、第２の参照信号ｘ₁，ｘ₂と第１、第２の差信
号ε₁，ε₂が入力され、これら第１、第２の差信号のパ
ワーが最小となるようにLMSアルゴリズムに基づいて適
応信号処理を行ない、騒音伝搬系３２の伝搬特性ｈを同
定する信号処理部103a-1、該同定した伝搬特性が設定さ
れ、それぞれ第１、第２の参照信号ｘ₁，ｘ₂が入力され
る第１、第２の適応フィルタ103a-2,103a-3を有してい
る。(A-2) Configuration of the identification unit Two time series (x in FIG. 2 are used by using an adaptive filter.₁,
y₁, E₁; X₂, Y₂, E₂) To estimate h and c from
May configure the identification unit 103 as shown in FIG.
That is, the identifying unit 103 determines two observable (x₁,
y₁, E₁), (X₂, Y ₂, E₂) Using noise propagation system 3
2 and the transfer characteristic of the cancel sound propagation system 33
Identify. In FIG. 3, 103a is a noise propagation system 32.
First identification for identifying the transfer characteristic h of a signal by adaptive signal processing
And 103b is the second identification of the cancel sound propagation system.
The unit 103c is a calculation unit. First identification unit 103a
Is the first and second reference signals x₁, X₂And the first and second difference
Issue ε₁, Ε₂Is input and the power of the first and second difference signals is input.
Based on the LMS algorithm so that the power is minimized.
Response signal processing is performed, and the propagation characteristics h of the noise propagation system 32 are equalized.
Signal processing unit 103a-1, which sets the identified propagation characteristics.
The first and second reference signals x₁, X₂Is entered
Has first and second adaptive filters 103a-2 and 103a-3.
You.

【００３１】第２の同定部１０３ｂは、第１、第２の騒
音キャンセル信号ｙ₁，ｙ₂と第１、第２の差信号ε₁，
ε₂が入力され、これら第１、第２の差信号のパワーが
最小となるようにLMSアルゴリズムに基づいて適応信号
処理を行ない、キャンセル音伝搬系３３の伝搬特性ｃを
同定する信号処理部103b-1、該同定した伝搬特性が設定
され、それぞれ第１、第２の騒音キャンセル信号ｙ₁，
ｙ₂が入力される第１、第２の適応フィルタ103b-2, 103
b-3を有している。The second identifying section 103b is arranged to detect the first and second noise canceling signals y ₁ and y ₂ and the first and second difference signals ε ₁ and
The signal processing unit 103b that inputs ε ₂ and performs adaptive signal processing based on the LMS algorithm so as to minimize the power of these first and second difference signals and identifies the propagation characteristic c of the cancel sound propagation system 33. -1, the identified propagation characteristics are set, and the first and second noise cancellation signals y ₁ and
First and second adaptive filters 103b-2, 103 to which y ₂ is input
b-3.

【００３２】演算部１０３ｃは加算部103c-1,103c-3
と、演算部103c-2,103c-4を備えている。加算器103c-1
は、第１同定部１０３ａの第１適応フィルタ103a-2から
出力される信号と第２同定部１０３ｂの第１適応フィル
タ103b-2から出力される信号を加算する。演算部103c-2
は該加算信号ｅ₁と第１の騒音キャンセル系１０１にお
けるエラー信号ｅ₁の差を演算し、第１の差信号ε₁とし
て出力する。加算器103c-3は、第１同定部１０３ａの第
２適応フィルタ103a-3から出力される信号と第２同定部
１０３ｂの第２適応フィルタ103b-3から出力される信号
を加算する。演算部103c-4は該加算信号ｅ₂と第２の騒
音キャンセル系１０２におけるエラー信号ｅ₂の差を演
算し、第２の差信号ε₂として出力する。同定部１０３
によれば、次式の係数更新式によりThe calculation unit 103c is an addition unit 103c-1, 103c-3.
And arithmetic units 103c-2 and 103c-4. Adder 103c-1
Adds the signal output from the first adaptive filter 103a-2 of the first identification unit 103a and the signal output from the first adaptive filter 103b-2 of the second identification unit 103b. Arithmetic unit 103c-2
Calculates the difference between the added signal e ₁ and the error signal e ₁ in the first noise cancellation system 101 and outputs it as a _first difference signal ε ₁ . The adder 103c-3 adds the signal output from the second adaptive filter 103a-3 of the first identification unit 103a and the signal output from the second adaptive filter 103b-3 of the second identification unit 103b. The calculation unit 103c-4 calculates the difference between the addition signal e ₂ and the error signal e ₂ in the second noise cancellation system 102, and outputs it as the second difference signal ε ₂ . Identification unit 103
According to the following formula,

【数１９】 適応フィルタ係数（ｈ″，ｃ″）が決定される。[Formula 19] Adaptive filter coefficients (h ″, c ″) are determined.

【００３３】(a-3) 相関行列の正則性に関する考察 図２、図３を組み合わせると図４に示すようになる。
尚、図４はｈが１タップ、ｃが１タップ、ｗが１タップ
の場合の例である。第１、第２の同定部１０３ａ，１０
３ｂはLMSアルゴリズムに基づいて適応信号処理を行な
うから、適応フィルタの係数（ｈ″，ｃ″）は以下の係
数更新式(A-3) Consideration on Regularity of Correlation Matrix FIG. 4 is obtained by combining FIG. 2 and FIG.
Note that FIG. 4 shows an example in which h is 1 tap, c is 1 tap, and w is 1 tap. First and second identification units 103a, 10
Since 3b performs adaptive signal processing based on the LMS algorithm, the coefficient (h ", c") of the adaptive filter is calculated by the following coefficient update formula.

【数２０】 により決定される。一方、誤差、ε_1n，ε_2nは(Equation 20) Is determined by On the other hand, the errors ε _1n and ε _2n are

【数２１】 で与えられる。[Equation 21] Given in.

【００３４】以上から、第１、第２同定部１０３ａ，１
０３ｂにおける適応フィルタの収束値を（ｈ∞，ｃ
∞）とすれば、次式From the above, the first and second identification units 103a, 103
The convergence value of the adaptive filter in 03b is (h∞, c
∞)

【数２２】 が成り立つ。ここで、相関行列[Equation 22] Holds. Where the correlation matrix

【数２３】 の正則性について考察すると、ｙ_1n＝ｗ₁ｘ_1n，ｙ_2n＝
ｗ₂ｘ_2nであるから、(Equation 23) Considering the regularity of y _1n = w ₁ x _1n , y _2n =
Since w ₂ x _2n ,

【数２４】 である。[Equation 24] Is.

【００３５】従って、相関行列はTherefore, the correlation matrix is

【数２５】 となる。上式において、最初と、最後の行列(Equation 25) Becomes In the above equation, the first and last matrix

【数２６】 が正則であれば、相関行列は正則になる。すなわち、ｗ
₁≠ｗ₂であれば、相関行列は正則となり、未知伝達系
（ｈ，ｃ）を正しく同定することが可能となる。(Equation 26) If is regular, the correlation matrix is regular. That is, w
_{If 1} ≠ w ₂ , the correlation matrix is regular, and the unknown transfer system (h, c) can be correctly identified.

【００３６】(a-4) 遅延要素を用いた構成 以上のように、ｗ₁≠ｗ₂であれば、相関行列は正則とな
り、未知伝達系（ｈ，ｃ）を正しく同定することが可能
となる。ところで、騒音キャンセル用の適応フィルタは
収束するまでの間は、その係数値ｗが常に変化してい
る。そのため、正確な同定に必要な２つの時系列は、遅
延要素を用いて生成することができる。図５は図２のシ
ステムを遅延要素を用いて構成した場合であり、１０１
は騒音キャンセル系、１０３は同定部、１０４は参照信
号ｘを所定時間Δだけ遅延する第１の遅延部、１０５は
騒音キャンセル信号ｙを時間Δだけ遅延する第２の遅延
部、１０６はエラー信号ｅを時間Δだけ遅延する第３の
遅延部である。同定部１０３は、第１遅延部１０４の出
力信号と第１遅延部で遅延しない信号を第１、第２の参
照信号ｘ₁，ｘ₂として入力され、又、第２遅延部１０５
の出力信号と第２遅延部で遅延しない信号を第１、第２
の騒音キャンセル信号ｙ₁，ｙ₂として入力され、更に、
第３遅延部１０６の出力信号と第３遅延部で遅延しない
信号を第１、第２の差信号ｅ₁，ｅ₂として入力される。
そして、同定部１０３の第１の同定部１０３ａ（図３）
は、第１、第２の参照信号ｘ₁，ｘ₂と第１、第２の差信
号ｅ₁，ｅ₂を入力され、これら第１、第２の差信号のパ
ワーが最小となるように適応信号処理を行なって騒音伝
搬系３２の伝搬特性ｈを同定する。又、第２の同定部１
０３ｂは、第１、第２の騒音キャンセル信号ｙ₁，ｙ₂と
第１、第２の差信号ｅ₁，ｅ₂を入力され、これら第１、
第２の差信号のパワーが最小となるように適応信号処理
を行なってキャンセル音伝搬系３３の伝搬特性ｃを同定
する。(A-4) Configuration Using Delay Element As described above, if w ₁ ≠ w ₂ , the correlation matrix is regular and the unknown transfer system (h, c) can be correctly identified. Become. By the way, the coefficient value w of the adaptive filter for canceling noise is constantly changing until it converges. Therefore, the two time series required for accurate identification can be generated using the delay element. FIG. 5 shows a case where the system of FIG. 2 is configured using delay elements.
Is a noise cancellation system, 103 is an identification unit, 104 is a first delay unit that delays the reference signal x by a predetermined time Δ, 105 is a second delay unit that delays the noise cancellation signal y by a time Δ, and 106 is an error signal The third delay unit delays e by a time Δ. The identification unit 103 receives the output signal of the first delay unit 104 and the signals that are not delayed by the first delay unit as the first and second reference signals x ₁ and x ₂ , and the second delay unit 105.
Output signal and the signal not delayed by the second delay unit
Noise cancellation signals y ₁ and y ₂ of
The output signal of the third delay unit 106 and the signal that is not delayed by the third delay unit 106 are input as the first and second difference signals e ₁ and e ₂ .
Then, the first identification unit 103a of the identification unit 103 (FIG. 3)
Receives the first and second reference signals x ₁ and x ₂ and the first and second difference signals e ₁ and e _{2 so} that the powers of these first and second difference signals are minimized. Adaptive signal processing is performed to identify the propagation characteristic h of the noise propagation system 32. In addition, the second identification unit 1
03b receives the first and second noise canceling signals y ₁ and y ₂ and the first and second difference signals e ₁ and e _2, and outputs the first and second noise canceling signals y ₁ and y ₂ .
Adaptive signal processing is performed so that the power of the second difference signal is minimized to identify the propagation characteristic c of the cancel sound propagation system 33.

【００３７】(a-5) 騒音キャンセル用適応フィルタの係
数収束時の制御 図５において、騒音キャンセル用適応フィルタ３１ｂの
係数が収束すると、遅延時間Δ後の係数ｗ₂と現時刻の
係数ｗ₁が同一の値になる。このようにｗ₁＝ｗ₂となる
と、相関行列は正則でなくなり、未知系（ｈ，ｃ）を一
意に特定できなくなる。そこで、騒音キャンセル用適応
フィルタ３１ｂの係数が収束した場合には、遅延時間Δ
の周期で故意に微小振動させてｗ₁≠ｗ₂となるようにす
れば良い。図６はかかる場合の説明図であり、係数ｗが
収束したことが検出された時、以後、周期Δで係数値が
ｗ₁，ｗ₂（ｗ₁≠ｗ₂）となるように微小振動させてい
る。(A-5) Control when the coefficient of the noise canceling adaptive filter converges In FIG. 5, when the coefficient of the noise canceling adaptive filter 31b converges, the coefficient w ₂ after the delay time Δ and the coefficient w _{1 at the} current time. Have the same value. When w ₁ = w _{2 in} this way, the correlation matrix becomes non-regular and the unknown system (h, c) cannot be uniquely specified. Therefore, when the coefficient of the noise canceling adaptive filter 31b converges, the delay time Δ
It suffices to intentionally make small vibrations in the cycle of so that w ₁ ≠ w ₂ . FIG. 6 is an explanatory diagram of such a case, and when it is detected that the coefficient w has converged, thereafter, microvibration is performed so that the coefficient values become w ₁ and w ₂ (w ₁ ≠ w ₂ ) at the cycle Δ. ing.

【００３８】(a-6) 遅延要素を用いたシステムにおける
相関行列の正則性 図５、図２を組み合わせると図７に示すようになる。
尚、図７はｈが１タップ、ｃが１タップ、ｗが１タップ
の場合の例である。第１、第２の同定部１０３ａ，１０
３ｂはLMSアルゴリズムに基づいて適応信号処理を行な
うから、適応フィルタの係数（ｈ″，ｃ″）は以下の係
数更新式(A-6) Regularity of Correlation Matrix in System Using Delay Element Combining FIG. 5 and FIG. 2, it becomes as shown in FIG.
Note that FIG. 7 shows an example in which h is 1 tap, c is 1 tap, and w is 1 tap. First and second identification units 103a, 10
Since 3b performs adaptive signal processing based on the LMS algorithm, the coefficient (h ", c") of the adaptive filter is calculated by the following coefficient update formula.

【数２７】 により決定される。一方、誤差、ε_n，ε_n-Δは[Equation 27] Is determined by On the other hand, the errors, ε _n and ε _n- Δ are

【数２８】 で与えられる。[Equation 28] Given in.

【００３９】以上から、第１、第２同定部１０３ａ，１
０３ｂにおける適応フィルタの収束値を（ｈ∞，ｃ
∞）とすれば、次式From the above, the first and second identification units 103a, 103
The convergence value of the adaptive filter in 03b is (h∞, c
∞)

【数２９】 となる。ここで、相関行列[Equation 29] Becomes Where the correlation matrix

【数３０】 の正則性について考察すると、ｙ_n＝ｗ_nｘ_n，ｙ_n-Δ＝
ｗ_n-Δｘ_n-Δであるから、[Equation 30] Considering the regularity of y _n = w _n x _n , y _n- Δ =
Since w _n- Δx _n- Δ,

【数３１】 である。[Equation 31] Is.

【００４０】従って、相関行列はTherefore, the correlation matrix is

【数３２】 となり、独立理論を適用すると[Equation 32] And applying the theory of independence

【数３３】 となり、第２番目の行列は正則であるから、第１、第３
番目の行列が正則であれば、換言すれば、Ｅ［ｗ_n］≠
Ｅ［ｗ_n-Δ］であれば相関行列は正則となり、未知系
（ｈ，ｃ）を一意に同定することができる。又、収束後
の微小振動制御時には、相関行列は[Expression 33] And the second matrix is regular, so the first and third matrices
If the th matrix is regular, in other words E [w _n ] ≠
If E [w _n- Δ], the correlation matrix is regular, and the unknown system (h, c) can be uniquely identified. Also, the correlation matrix is

【数３４】 となり、ｗ₁≠ｗ₂ならば正則になり未知系（ｈ，ｃ）を
一意に同定することができる。(Equation 34) Therefore, if w ₁ ≠ w ₂ , it becomes regular and the unknown system (h, c) can be uniquely identified.

【００４１】(b) 本発明の第１実施例 (b-1) 構成 図８は本発明の第１実施例に係る騒音キャンセルシステ
ムの構成図であり、遅延要素を用いた実施例である。１
０１は騒音キャンセル系、１０３は騒音伝搬系及びキャ
ンセル音伝搬系の伝達特性を同定する同定部、１０４〜
１０６は遅延部、１０７は係数収束時に係数値を振動制
御する係数制御部である。騒音キャンセル系１０１にお
いて、３１は騒音キャンセルコントローラであり、参照
信号発生部（図示せず）から発生する参照信号ｘ_nを入
力されると共に、騒音キャンセル点における騒音ｄ_nと
キャンセル音ｄ_n′の合成音信号をエラ−信号ｅ_nとして
入力され、該エラ−信号のパワーが最小となるようにFi
lered-X LMSに基づいた適応信号処理を行って騒音キャ
ンセル信号ｙ_nを出力する。騒音キャンセルコントロー
ラ３１は、適応信号処理部３１ａと、デジタルフィルタ
構成の適応フィルタ３１ｂと、参照信号ｘ_nにスピーカ
から騒音キャンセル点までのキャンセル音伝搬系の伝搬
特性（伝達関数）ｃ′を畳み込んで信号処理用参照信号
ｕ_n′を作成する信号処理フィルタ３１ｃを有してい
る。３２は伝達特性ｈを有する騒音伝搬系、３３は伝達
特性ｃを有するキャンセル音伝搬系、３４は騒音キャン
セル点における騒音ｄ_nとキャンセル音ｄ_n′の合成音信
号をエラ−信号ｅ_nとして出力するマイクロフォンであ
る。(B) First Embodiment of the Present Invention (b-1) Configuration FIG. 8 is a configuration diagram of a noise canceling system according to the first embodiment of the present invention, which is an embodiment using a delay element. 1
Reference numeral 01 is a noise canceling system, 103 is an identifying unit for identifying transfer characteristics of the noise propagating system and the cancel sound propagating system,
Reference numeral 106 is a delay unit, and 107 is a coefficient control unit that controls vibration of coefficient values when the coefficients converge. In the noise canceling system 101, 31 is a noise canceling controller, which receives a reference signal x _n generated from a reference signal generating unit (not shown) and outputs noise d _n and cancel sound d _n ′ at a noise canceling point. the synthesized speech signal error - is input as a signal e _n, the error - as signal power is minimized Fi
Adaptive signal processing based on lered-X LMS is performed to output a noise cancellation signal y _n . The noise cancellation controller 31 convolves an adaptive signal processing unit 31a, an adaptive filter 31b having a digital filter configuration, and a reference signal _xn with a propagation characteristic (transfer function) c'of a cancellation sound propagation system from a speaker to a noise cancellation point. It has a signal processing filter 31c for producing the signal processing reference signal u _n '. Reference numeral 32 is a noise propagation system having a transfer characteristic h, 33 is a cancel sound propagation system having a transfer characteristic c, and 34 is a composite sound signal of the noise d _n and the cancel sound d _n ′ at the noise cancel point, which is output as an error signal e _n. It is a microphone.

【００４２】第１の遅延部１０４は参照信号ｘ_nを所定
時間Δだけ遅延し、第２の遅延部１０５は騒音キャンセ
ル信号ｙ_nを時間Δだけ遅延し、第３の遅延部１０６は
エラー信号ｅ_nを時間Δだけ遅延する。同定部１０３
は、第１遅延部１０４の出力信号と第１遅延部で遅延し
ない信号を第１、第２の参照信号ｘ_n，ｘ_n-Δとして入
力され、又、第２遅延部１０５の出力信号と第２遅延部
で遅延しない信号を第１、第２の騒音キャンセル信号ｙ
_n，y_n-Δとして入力され、更に、第３遅延部１０６の出
力信号と第３遅延部で遅延しない信号を第１、第２のエ
ラー信号e_n，e_n-Δとして入力される。同定部１０３に
おいて、１０３ａは騒音伝搬系３２の伝達特性ｈを適応
信号処理により同定する第１の同定部、１０３ｂはキャ
ンセル音伝搬系３３の伝達特性ｃを適応信号処理により
同定する第２の同定部、１０３ｃは演算部である。第１
の同定部１０３ａは、第１、第２の参照信号ｘ_n，ｘ_n-
Δと第１、第２の差信号ε_n，ε_n-Δが入力され、これ
ら第１、第２の差信号のパワーが最小となるようにLMS
アルゴリズムに基づいて適応信号処理を行ない、騒音伝
搬系３２の伝搬特性ｈを同定する信号処理部103a-1、該
同定した伝搬特性が設定され、それぞれ第１、第２の参
照信号ｘ_n，ｘ_n-Δが入力される第１、第２の適応フィ
ルタ103a-2,103a-3を有している。The first delay unit 104 delays the reference signal x _n by a predetermined time Δ, the second delay unit 105 delays the noise cancellation signal y _n by the time Δ, and the third delay unit 106 outputs the error signal. Delay e _n by a time Δ. Identification unit 103
Is input with the output signal of the first delay unit 104 and the signal not delayed by the first delay unit as the first and second reference signals x _n and x _n- Δ, and with the output signal of the second delay unit 105. The signal that is not delayed by the second delay unit is converted into the first and second noise cancellation signals y.
_n, it is input as y _n-delta, further input signals without delay at the output signal and the third delay unit of the third delay unit 106 first, second error signal e _n, as e _n-delta. In the identification unit 103, 103a is a first identification unit that identifies the transfer characteristic h of the noise propagation system 32 by adaptive signal processing, and 103b is a second identification that identifies the transfer characteristic c of the cancel sound propagation system 33 by adaptive signal processing. The unit 103c is a calculation unit. First
Of the first and second reference signals x _n and x _n-
Δ and the first and second difference signals ε _n and ε _n- Δ are input, and the LMS is set so that the powers of these first and second difference signals are minimized.
A signal processing unit 103a-1 that performs adaptive signal processing based on an algorithm to identify the propagation characteristic h of the noise propagation system 32, the identified propagation characteristic is set, and the first and second reference signals x _n and x are set, respectively. _It has first and second adaptive filters 103a-2 and 103a-3 to which _n- Δ is input.

【００４３】第２の同定部１０３ｂは、第１、第２の騒
音キャンセル信号ｙ_n，ｙ_n-Δと第１、第２の差信号
ε_n，ε_n-Δが入力され、これら第１、第２の差信号の
パワーが最小となるようにLMSアルゴリズムに基づいて
適応信号処理を行ない、キャンセル音伝搬系３３の伝搬
特性ｃを同定する信号処理部103b-1、該同定した伝搬特
性が設定され、それぞれ第１、第２の騒音キャンセル信
号ｙ_n，ｙ_n-Δが入力される第１、第２の適応フィルタ1
03b-2, 103b-3を有している。演算部１０３ｃは加算器1
03c-1,103c-3と、演算部103c-2,103c-4を備えている。
加算器103c-1は、第１同定部１０３ａの第１適応フィル
タ103a-2から出力される信号と第２同定部１０３ｂの第
１適応フィルタ103b-2から出力される信号を加算する。
演算部103c-2は該加算信号ｅ_n′と騒音キャンセル系１
０１から出力されるエラー信号ｅ_nの差を演算し、第１
の差信号ε_nとして出力する。加算器103c-3は、第１同
定部１０３ａの第２適応フィルタ103a-3から出力される
信号と第２同定部１０３ｂの第２適応フィルタ103b-3か
ら出力される信号を加算する。演算部103c-4は該加算信
号ｅ_n-Δ′と第３遅延部１０６から出力されるエラー信
号ｅ _n-Δの差を演算し、第２の差信号ε_n-Δとして出力
する。The second identifying section 103b is arranged to detect the first and second noises.
Sound cancellation signal y_n, Y_n-Δ and the first and second difference signals
ε_n, Ε_n-Δ is input and these first and second difference signals
Based on LMS algorithm to minimize power
Propagation of the cancellation sound propagation system 33 by performing adaptive signal processing
The signal processing unit 103b-1 for identifying the characteristic c, the identified propagation feature
The noise cancellation signal is set for each of the first and second noise cancellation
No. y_n, Y_n-First and second adaptive filters 1 to which Δ is input
It has 03b-2 and 103b-3. The arithmetic unit 103c is an adder 1
03c-1 and 103c-3, and arithmetic units 103c-2 and 103c-4.
The adder 103c-1 is the first adaptive fill of the first identification unit 103a.
Of the signal output from the second identification unit 103b and the signal output from the data 103a-2.
1 Add the signals output from the adaptive filter 103b-2.
The arithmetic operation unit 103c-2 outputs the addition signal e_n'And noise cancellation system 1
Error signal e output from 01_nCalculate the difference between
Difference signal ε_nOutput as. The adder 103c-3 is the same as the first
Output from the second adaptive filter 103a-3 of the constant unit 103a
Signal and the second adaptive filter 103b-3 of the second identification unit 103b
Add the signals output from. The arithmetic unit 103c-4 is the addition signal.
Issue e_n-Δ ′ and the error signal output from the third delay unit 106
Issue e _n-The difference between Δ is calculated, and the second difference signal ε_n-Output as Δ
I do.

【００４４】(b-2) 係数制御部の構成 係数制御部１０７は騒音キャンセル系の適応フィルタ３
１ｂの係数が収束した場合には、遅延時間Δの周期で故
意に微小振動させてｗ₁≠ｗ₂となるように制御する。図
９は係数制御部１０７の構成図であり、１０７ａは所定
時間（ブロックという）におけるエラー信号ｅ_nの平均
値ｅ_n(mean)を計算して出力するブロック平均演算部、
１０７ｂは前回のブロック平均値と今回のブロック平均
値の差分Δｅ_n(mean)を演算する差分演算部、１０７ｃ
は差分Δｅ_n(mean)と設定値 Ｔeの大小を比較し、｜Δ
ｅ_n(mean)｜＜Ｔeの時、収束完了信号ＣＥＤを出力する
収束判定部、１０７ｄは収束完了時に、所定周期（第１
〜第３遅延部１０４〜１０６の遅延時間Δ）で係数をｗ
_n−ｗ_B→ｗ_n＋ｗ_B→ｗ_n−ｗ_B→・・・というようにｗ _n
−ｗ_Bとｗ_n＋ｗ_Bの間で交互に振動制御する係数振動部
である。尚、ｗ_nは係数収束値、ｗ_Bは設定値である。(B-2) Configuration of coefficient control section The coefficient control section 107 is a noise canceling adaptive filter 3
When the coefficient of 1b converges, the delay time Δ
Let me vibrate slightly₁≠ w₂Control so that. Figure
9 is a block diagram of the coefficient control unit 107, and 107a is a predetermined value.
Error signal e at time (called block)_nAverage of
Value e_na block average calculator that calculates and outputs (mean),
107b is the previous block average value and the current block average
Difference in value Δe_ndifference calculation unit for calculating (mean), 107c
Is the difference Δe_n(mean) and the set value Te are compared, and
e_nWhen (mean) | <Te, the convergence completion signal CED is output
When the convergence determination unit 107d completes the convergence, a predetermined period (first
The delay time Δ of the third delay units 104 to 106 is set to w
_n-W_B→ w_n+ W_B→ w_n-W_B→ ... and so on _n
-W_BAnd w_n+ W_BCoefficient vibration part that alternately controls vibration between
Is. Incidentally, w_nIs the coefficient convergence value, w_BIs a set value.

【００４５】(b-3) 動作 信号処理フィルタ３１ｃはキャンセル音伝搬系を特定す
る係数c₀，c₁，ｃ₂・・・c_J-1を用いて(2)の演算を実行
して信号処理用参照信号ｕ_n′を出力する。適応信号処
理部３１ａは騒音キャンセル点におけるエラー信号ｅ_n
と信号処理用参照信号ｕ_n′を入力され、これらの信号
を用いて(3)式の演算を行なって適応フィルタ３１ｂの
係数ｗ_0n，ｗ_1n，ｗ_2n・・・ｗ_(I-1)nを決定する。適応
フィルタ３１ｂは適応信号処理部３１ａにより決定され
た係数ｗ_0n，ｗ_1n，ｗ_2n・・・ｗ_{(I -1)n}を用いて(1)式
の演算を実行して騒音キャンセル信号ｙ_nを出力する。
騒音キャンセル信号ｙ_nはキャンセル音伝搬系３３を介
してキャンセル音信号ｄ_n′となって騒音キャンセル点
に到り、又、騒音（参照信号）は騒音伝搬系３２を介し
て騒音キャンセル点に到る。マイクロフォン３４はキャ
ンセル音信号ｄ_n′と騒音信号ｄ_nとの合成音信号である
エラー信号ｅ_nを検出して騒音キャンセルコントローラ
３１に入力する。以後、上記処理が繰り返され、エラー
信号ｅ_nのパワーＥ［ｅ_n ²］が最小となるように適応フ
ィルタ３１ｂの係数が所定値に収束する。尚、適応フィ
ルタ３１ｂの係数値が収束すれば、係数制御部１０７は
周期Δで係数値をｗ_n＋ｗ_B，ｗ_n−ｗ_Bの間で振動制御す
る。(B-3) Operation The signal processing filter 31c executes the operation of (2) using the coefficients c ₀ , c ₁ , c ₂ ... c _J-1 for specifying the cancel sound propagation system and outputs the signal. The processing reference signal u _n ′ is output. The adaptive signal processing unit 31a uses the error signal e _{n at the} noise cancellation point.
And the signal processing reference signal u _n ′ are input, and the coefficients of the adaptive filter 31b, w _0n , w _1n , w _2n, ... W _(I-1) Determine _n . The adaptive filter 31b executes the calculation of the equation (1) using the coefficients w _0n , w _1n , w _2n ... W _{(I -1) n} determined by the adaptive signal processing unit 31a to execute the noise cancellation signal y _n. Is output.
The noise canceling signal y _n reaches the noise canceling point via the canceling sound propagation system 33 and becomes the canceling sound signal d _n ′, and the noise (reference signal) reaches the noise canceling point via the noise propagation system 32. It The microphone 34 detects an error signal e _n which is a combined sound signal of the cancel sound signal d _n ′ and the noise signal d _n and inputs it to the noise cancel controller 31. After that, the above processing is repeated, and the coefficient of the adaptive filter 31b converges to a predetermined value so that the power E [e _n ² ] of the error signal e _n is minimized. When the coefficient value of the adaptive filter 31b converges, the coefficient control unit 107 controls the vibration of the coefficient value in the period Δ between w _n + w _B and w _n −w _B.

【００４６】以上と並行して、第１の同定部１０３ａに
おける適応信号処理部103a-1は、第１、第２の参照信号
ｘ_n，ｘ_n-Δと第１、第２の差信号ε_n，ε_n-Δを入力さ
れ、これらの信号を用いてLMSアルゴリズムに基づいた
適応信号処理を行ない、該適応信号処理により第１、第
２の差信号ε_n，ε_n-ΔのパワーＥ［ε_n ²＋ε_n-Δ²］が
最小となるように適応フィルタ103a-2,103a-3の係数を
決定する。Ｅ［ε_n ²＋ε_n-Δ²］が最小となるように適
応フィルタ103a-2,103a-3の係数が決定された時、該適
応フィルタ103a-2,103a-3は騒音伝搬系３２の伝達特性
ｈと略同一の伝達特性ｈ″を示すことになる。尚、LMS
アルゴリズムは(3)式において、ｕ_n＝ｘ_nとした適応信
号処理アルゴリズムである。又、第２の同定部１０３ｂ
における適応信号処理部103b-1は、第１、第２の騒音キ
ャンセル信号ｙ_n，ｙ_n-Δと第１、第２の差信号ε_n，ε
_n-Δを入力され、これらの信号を用いてLMSアルゴリズ
ムに基づいた適応信号処理を行ない、該適応信号処理に
より第１、第２の差信号ε_n，ε_n-ΔのパワーＥ［ε_n ²
＋ε_n-Δ²］が最小となるように適応フィルタ103b-2,10
3b-3の係数を決定する。パワーＥ［ε_n ²＋ε_n-Δ²］が
最小となるように適応フィルタ103b-2,103b-3の係数が
決定された時、該適応フィルタはキャンセル音伝搬系３
３の伝達特性ｃと略同一の伝達特性ｃ″を示すことにな
る。In parallel with the above, the first identification unit 103a
In the adaptive signal processing unit 103a-1 in the first and second reference signals
x_n, X_n-Δ and the first and second difference signals ε_n, Ε_n-Enter Δ
Based on the LMS algorithm using these signals
Adaptive signal processing is performed, and the first and second adaptive signal processing are performed by the adaptive signal processing.
2 difference signal ε_n, Ε_n-Power of ΔE [ε_n ²+ Ε_n-Δ²]But
Set the coefficients of adaptive filters 103a-2 and 103a-3 to the minimum.
decide. E [ε_n ²+ Ε_n-Δ²] Is the minimum
When the coefficients of the adaptive filters 103a-2 and 103a-3 are determined, the
The adaptive filters 103a-2 and 103a-3 are transfer characteristics of the noise propagation system 32.
The transfer characteristic h ″ is almost the same as that of h. LMS
In equation (3), the algorithm is u_n= X_nAdapted to
No. processing algorithm. In addition, the second identification unit 103b
The adaptive signal processing unit 103b-1 in FIG.
Cancel signal y_n, Y_n-Δ and the first and second difference signals ε_n, Ε
_n-Δ is input and LMS algorithm is used by using these signals.
The adaptive signal processing based on the
From the first and second difference signals ε_n, Ε_n-Power of ΔE [ε_n ²
+ Ε_n-Δ²] 103b-2,10
Determine the coefficient of 3b-3. Power E [ε_n ²+ Ε_n-Δ²]But
The coefficients of the adaptive filters 103b-2 and 103b-3 are set to be the minimum.
When it is determined, the adaptive filter cancels the sound propagation system 3
3 shows a transfer characteristic c ″ that is substantially the same as the transfer characteristic c of FIG.
You.

【００４７】騒音キャンセルコントローラ３１はエラー
信号ｅ_nのパワーＥ［ｅ_n ²］が最小になるように動作
し、第１、第２の同定部１０３ａ，１０３ｂは第１、第
２の差信号ε_n，ε_n-ΔのパワーＥ［ε_n ²＋ε_n-Δ²］が
最小となるように、すなわち、ｅ_n′＝ｅ_n、ｅ_n-Δ′＝
ｅ_n-Δとなるよう動作し、最終的にｈ″＝ｈ、ｃ″＝ｃ
となるように適応フィルタ103a-2,103a-3;103b-2,103b-
3の係数が決定される。以上により同定された騒音キャ
ンセル音伝搬系の伝達特性ｃ″はフィルタ３１ｃに設定
され、以後、該伝達関数ｃ″を用いて騒音キャンセルが
行なわれる。The noise canceling controller 31 operates so that the power E [e _n ² ] of the error signal e _n is minimized, and the first and second identifying sections 103a and 103b are provided with the first and second difference signals ε. _n , ε _n- Δ power E [ε _n ² + ε _n- Δ ² ] is minimized, that is, e _n ′ = e _n , e _n− Δ ′ =
It operates so that e _n- Δ, and finally h ″ = h, c ″ = c
Adaptive filter 103a-2,103a-3; 103b-2,103b-
A factor of 3 is determined. The transfer characteristic c ″ of the noise canceling sound propagation system identified as described above is set in the filter 31c, and thereafter, noise cancellation is performed using the transfer function c ″.

【００４８】(c) 本発明の第２実施例 (c-1) 構成 第１実施例において本質的な機能は、遅延により生成し
た２つの時系列（保存しておいた過去のデータと現在の
データの両方）を用いて適応を行なうことである。それ
故、第１実施例における第１同定部１０３ａの適応フィ
ルタ103a-2,103a-3を１つに集約し、かつ、第２同定部
１０３ｂの適応フィルタ103b-2,103b-3を１つに集約し
ても未知系（ｈ，ｃ）の同定を行なうことができる。図
１０は本発明の第２実施例に係る騒音キャンセルシステ
ムの構成図であり図８の第１実施例と同一部分には同一
符号を付している。第１実施例と異なる点は、 第１
実施例における第１同定部１０３ａの適応フィルタ103a
-2,103a-3を１つに集約し、適応フィルタ103a-2のみと
した点、 第１実施例における第２同定部１０３ｂの適応フィル
タ103b-2,103b-3を１つに集約し、適応フィルタ103b-2
のみとした点、 第１実施例における適応フィルタ103a-3,103b-3に関
連する加算器103c-3,演算部103c-4を除去し、演算部０
３ｃを加算器103c-1,演算部103c-2のみとした点であ
る。(C) Second Embodiment of the Present Invention (c-1) Configuration The essential function of the first embodiment is that two time series generated by delay (previous data stored and current data) are generated. Both of the data) are used to make the adaptation. Therefore, in the first embodiment, the adaptive filters 103a-2 and 103a-3 of the first identification unit 103a are integrated into one, and the adaptive filters 103b-2 and 103b-3 of the second identification unit 103b are integrated into one. Even so, the unknown system (h, c) can be identified. FIG. 10 is a configuration diagram of a noise canceling system according to a second embodiment of the present invention, and the same parts as those in the first embodiment of FIG. 8 are designated by the same reference numerals. The difference from the first embodiment is that the first
Adaptive filter 103a of the first identification unit 103a in the embodiment
-2,103a-3 are combined into one and only the adaptive filter 103a-2 is used. In addition, the adaptive filters 103b-2 and 103b-3 of the second identification unit 103b in the first embodiment are combined into one, 103b-2
However, the adder 103c-3 and the arithmetic unit 103c-4 related to the adaptive filters 103a-3 and 103b-3 in the first embodiment are removed, and the arithmetic unit 0
3c is only the adder 103c-1 and the operation unit 103c-2.

【００４９】(c-2) 動作 騒音キャンセル系１０１は第１実施例と同様に動作して
エラー信号ｅ_nのパワーＥ［ｅ_n ²］が最小となるように
適応フィルタ３１ｂの係数ｗを決定し、最終的に該係数
は所定値に収束する。かかる騒音キャンセル制御と並行
して、第１の同定部１０３ａにおける適応信号処理部10
3a-1は、第１、第２の参照信号ｘ_n，ｘ_n-Δと第１、第
２の差信号ε_n，ε_n-Δを入力され、これらの信号を用
いてLMSアルゴリズムに基づいた適応信号処理を行な
い、該適応信号処理により第１、第２の差信号ε_n，ε
_n-ΔのパワーＥ［ε_n ²＋ε_n-Δ²］が最小となるように
適応フィルタ103a-2の係数を決定する。Ｅ［ε_n ²＋ε_n-
Δ²］が最小となるように適応フィルタ103a-2の係数が
決定された時、該適応フィルタ103a-2は騒音伝搬系３２
の伝達特性ｈと略同一の伝達特性ｈ″を示すことにな
る。(C-2) Operation The noise canceling system 101 operates in the same manner as in the first embodiment, and determines the coefficient w of the adaptive filter 31b so that the power E [e _n ² ] of the error signal e _n is minimized. Then, finally, the coefficient converges to a predetermined value. In parallel with such noise cancellation control, the adaptive signal processing unit 10 in the first identification unit 103a
3a-1 receives the first and second reference signals x _n and x _n- Δ and the first and second difference signals ε _n and ε _n- Δ, and uses these signals based on the LMS algorithm. Adaptive signal processing is performed, and the first and second difference signals ε _n and ε are performed by the adaptive signal processing.
Power E of ^{_{n- Δ [ε n 2 + ε}} n- Δ 2] to determine the coefficients of the adaptive filter 103a-2 to minimize. E [ε _n ² + ε _n-
When the coefficient of the adaptive filter 103a-2 is determined such that Δ ² ] is minimized, the adaptive filter 103a-2 operates in the noise propagation system 32.
The transfer characteristic h ″ is substantially the same as the transfer characteristic h of

【００５０】又、第２の同定部１０３ｂにおける適応信
号処理部103b-1は、第１、第２の騒音キャンセル信号ｙ
_n，ｙ_n-Δと第１、第２の差信号ε_n，ε_n-Δを入力さ
れ、これら信号を用いてLMSアルゴリズムに基づいた適
応信号処理を行ない、該適応信号処理により第１、第２
の差信号ε_n，ε_n-ΔのパワーＥ［ε_n ²＋ε_n-Δ²］が最
小となるように適応フィルタ103b-2の係数を決定する。
パワーＥ［ε_n ²＋ε_n-Δ ²］が最小となるように適応フ
ィルタ103b-2の係数が決定された時、該適応フィルタは
キャンセル音伝搬系３３の伝達特性ｃと略同一の伝達特
性ｃ″を示すことになる。 騒音キャンセルコントロー
ラ３１はエラー信号ｅ_nのパワーＥ［ｅ_n ²］が最小にな
るように動作し、第１、第２の同定部１０３ａ，１０３
ｂは第１、第２の差信号ε_n，ε_n-ΔのパワーＥ［ε_n ²
＋ε_n-Δ²］が最小となるように、すなわち、 ｅ_n′＝
ｅ_nとなるよう動作し、最終的にｈ″＝ｈ、ｃ″＝ｃと
なるように適応フィルタ103a-2，103b-2の係数が決定さ
れる。以上により同定された騒音キャンセル音伝搬系の
伝達特性ｃ″は信号処理フィルタ３１ｃに設定され、以
後、該伝達関数ｃ″を用いて騒音キャンセルが行なわれ
る。The adaptive signal in the second identifying section 103b is also used.
The signal processing unit 103b-1 uses the first and second noise cancellation signals y
_n, Y_n-Δ and the first and second difference signals ε_n, Ε_n-Enter Δ
These signals are then used to adapt the LMS algorithm.
The adaptive signal processing is performed, and the first and second adaptive signal processing are performed.
Difference signal ε_n, Ε_n-Power of ΔE [ε_n ²+ Ε_n-Δ²] Is the highest
The coefficient of the adaptive filter 103b-2 is determined so as to be small.
Power E [ε_n ²+ Ε_n-Δ ²] To minimize
When the coefficient of the filter 103b-2 is determined, the adaptive filter
A transfer characteristic substantially the same as the transfer characteristic c of the cancel sound propagation system 33.
The noise canceling controller.
Error signal e_nPower of E [e_n ²] Becomes the minimum
And the first and second identification units 103a and 103
b is the first and second difference signals ε_n, Ε_n-Power of ΔE [ε_n ²
+ Ε_n-Δ²] Is minimized, ie, e_n′ ＝
e_nSo that h ″ = h and c ″ = c
The coefficients of the adaptive filters 103a-2 and 103b-2 are determined so that
Be done. The noise cancellation sound propagation system identified by the above
The transfer characteristic c ″ is set in the signal processing filter 31c, and
After that, noise cancellation is performed using the transfer function c ″.
You.

【００５１】第２実施例のシステムは第１実施例のシス
テムに比べ、適応フィルタ103a-2，103b-2の挙動が複雑
となるが、その反面、入力信号（ｘ，ｙ）とフィルタ係
数（ｈ″，ｃ″）との畳み込み演算量を削減できるとい
った利点を有している。又、同定用適応フィルタ103a-
2，103b-2の最終的な収束値が実用上最も重要である
が、第２実施例でもこれらの適応のフィルタは真の値に
収束する。尚、第１、第２の同定部を適応フィルタを用
いて構成したが、適応フィルタを用いなくても未知系
（ｈ，ｃ）の同定は可能である。しかし、適応フィルタ
を用いることにより、ｙ及びｅが非定常であっても未知
系（ｈ，ｃ）を同定することができ、しかも、ｈ及びｃ
が時変の場合にも、その特性変動にスムースに追従して
行くことが可能となる。以上、本発明を実施例により説
明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨
に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれらを排除
するものではない。In the system of the second embodiment, the behavior of the adaptive filters 103a-2 and 103b-2 is more complicated than that of the system of the first embodiment, but on the other hand, the input signal (x, y) and the filter coefficient ( This has the advantage that the amount of convolution calculation with h ″, c ″) can be reduced. Further, the identification adaptive filter 103a-
Although the final convergence value of 2,103b-2 is the most important in practical use, these adaptive filters also converge to true values in the second embodiment. Although the first and second identifying units are configured by using the adaptive filter, the unknown system (h, c) can be identified without using the adaptive filter. However, by using the adaptive filter, the unknown system (h, c) can be identified even if y and e are non-stationary, and h and c
Even when is time varying, it is possible to smoothly follow the characteristic variation. Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention can be variously modified according to the gist of the present invention described in the claims, and the present invention does not exclude these.

【００５２】[0052]

【発明の効果】以上本発明によれば、ランダムノイズを
使用せず、しかも、未知系（騒音伝搬系、キャンセル音
伝搬系）の伝達特性ｈ，ｃを確実に同定することができ
る。又、本発明によれば、同定された伝達特性を用いて
Filtered-X LMSアルゴリズムに基づいた適応信号処理を
行なって騒音キャンセルができ、消音性能を向上するこ
とができる。更に、本発明によれば、伝達特性ｈ，ｃが
変化してもオンラインでこれらを同定して騒音キャンセ
ルを行うことができる。As described above, according to the present invention, it is possible to reliably identify the transfer characteristics h and c of an unknown system (noise propagation system, cancellation sound propagation system) without using random noise. Further, according to the present invention, by using the identified transfer characteristic,
Noise can be canceled by performing adaptive signal processing based on the Filtered-X LMS algorithm, and the silencing performance can be improved. Further, according to the present invention, even if the transfer characteristics h and c change, it is possible to identify them online and cancel the noise.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１の同定原理説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first identification principle of the present invention.

【図２】本発明の第２の同定原理説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a second identification principle of the present invention.

【図３】同定部の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of an identification unit.

【図４】本発明の同定原理に基づいた騒音キャンセルシ
ステムの構成図であり、ｈ，ｃ，ｗがそれぞれ１タップ
の場合の例である。FIG. 4 is a configuration diagram of a noise canceling system based on the identification principle of the present invention, and is an example when h, c, and w are each 1 tap.

【図５】遅延要素を用いた場合のシステム構成図であ
る。FIG. 5 is a system configuration diagram when a delay element is used.

【図６】収束時における騒音キャンセル用適応フィルタ
の係数制御説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of coefficient control of an adaptive filter for noise cancellation at the time of convergence.

【図７】遅延要素を用いた場合の騒音キャンセルシステ
ムの構成図であり、ｈ，ｃ，ｗがそれぞれ１タップの場
合の例である。FIG. 7 is a configuration diagram of a noise canceling system using a delay element, which is an example in which h, c, and w are each 1 tap.

【図８】本発明の第１実施例に係る騒音キャンセルシス
テムの構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a noise canceling system according to the first embodiment of the present invention.

【図９】係数制御部の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a coefficient control unit.

【図１０】本発明の第２実施例に係る騒音キャンセルシ
ステムの構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a noise canceling system according to a second embodiment of the present invention.

【図１１】従来の騒音キャンセル装置の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a conventional noise canceling device.

【図１２】適応フィルタの構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of an adaptive filter.

【図１３】適応処理用参照信号（フィルタードリファレ
ンス）を生成するフィルタの構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a filter that generates a reference signal (filtered reference) for adaptive processing.

【図１４】一次音、二次音伝搬系を用いて表現した騒音
キャンセルシステムの構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of a noise canceling system expressed using a primary sound and a secondary sound propagation system.

【図１５】従来の第１のオンライン同定法の説明図であ
る。FIG. 15 is an explanatory diagram of a first conventional online identification method.

【図１６】従来の第２のオンライン同定法の説明図であ
る。FIG. 16 is an explanatory diagram of a second conventional online identification method.

【図１７】第２のオンライン同定法を用いた騒音キャン
セルシステムの構成図である。FIG. 17 is a configuration diagram of a noise canceling system using a second online identification method.

【図１８】第２のオンライン同定法を用いた騒音キャン
セルシステムの構成図であり、ｈ，ｃ，ｗがそれぞれ１
タップの場合の例である。FIG. 18 is a configuration diagram of a noise cancellation system using a second online identification method, where h, c, and w are 1 respectively.
This is an example of tapping.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１・・騒音キャンセル系 ３１・・騒音キャンセルコントローラ ３１ｂ・・適応フィルタ １０３ａ，１０３ｂ・・第１、第２の同定部 １０４〜１０６・・第１〜第３の遅延部 １０７・・係数制御部 101 .. Noise canceling system 31 .. Noise canceling controller 31b .. Adaptive filter 103a, 103b .. 1st, 2nd identification part 104-106.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 騒音キャンセル点における騒音をキャン
セルするキャンセル音を出力するキャンセル音発生部、
騒音キャンセル点における騒音とキャンセル音の合成音
であるエラー信号を検出するセンサ、騒音源から発生す
る騒音に応じた参照信号を発生する参照信号発生部、キ
ャンセル音発生部からセンサまでのキャンセル音伝搬系
における伝搬特性を参照信号に畳み込んで適応処理用の
参照信号を生成するフィルタ、参照信号発生部から出力
される参照信号に所定のフィルタリングを施して騒音キ
ャンセル信号を発生してキャンセル音発生部に入力する
適応フィルタ、エラー信号と適応処理用参照信号を用い
て適応信号処理により騒音キャンセル点における騒音を
キャンセルするように前記適応フィルタの係数を決定す
る適応信号処理部とを備えた騒音キャンセルシステムに
おいて、 参照信号を所定時間Δだけ遅延する第１の遅延部、 騒音キャンセル信号を所定時間Δだけ遅延する第２の遅
延部、 前記エラー信号を所定時間Δだけ遅延する第３の遅延
部、 第１遅延部の出力信号と第１遅延部で遅延しない信号を
第１、第２の参照信号として入力されると共に制御すべ
き第１、第２の差信号が入力され、これら第１、第２の
差信号のパワーが最小となるように適応信号処理を行な
って騒音伝搬系の伝搬特性を同定する信号処理部と、該
同定した伝搬特性が設定され、それぞれ第１、第２の参
照信号が入力される第１、第２の適応フィルタとを有す
る第１の同定手段、 第２遅延部の出力信号と第２遅延部で遅延しない信号を
第１、第２の騒音キャンセル信号として入力されると共
に、前記第１、第２の差信号が入力され、これら第１、
第２の差信号のパワーが最小となるように適応信号処理
を行なってキャンセル音伝搬系の伝搬特性を同定する信
号処理部と、該同定した伝搬特性が設定され、それぞれ
第１、第２の騒音キャンセル信号が入力される第１、第
２の適応フィルタを有する第２の同定手段、 前記騒音伝搬系の第１の適応フィルタ出力とキャンセル
音伝搬系の第１の適応フィルタ出力を合成した合成信号
と前記エラー信号との差を前記第１の差信号として出力
し、又、前記騒音伝搬系の第２の適応フィルタ出力とキ
ャンセル音伝搬系の第２の適応フィルタ出力を合成した
合成信号と前記第３遅延部の出力信号との差を前記第２
の差信号として出力する演算部と、 前記騒音キャンセル用の適応フィルタの係数が収束した
場合、前記遅延時間Δの周期で該係数の値を変動させる
係数制御部を備えたことを特徴とする騒音キャンセルシ
ステム。1. A cancel sound generation unit for outputting a cancel sound for canceling noise at a noise cancel point,
A sensor that detects an error signal that is a combined sound of noise and cancellation sound at a noise cancellation point, a reference signal generation unit that generates a reference signal according to the noise generated from a noise source, and a cancellation sound propagation from the cancellation sound generation unit to the sensor A filter for generating a reference signal for adaptive processing by convolving the propagation characteristics in the system with a reference signal, and a noise canceling unit for generating a noise canceling signal by applying predetermined filtering to the reference signal output from the reference signal generating unit A noise canceling system comprising: an adaptive filter to be input to the input terminal; and an adaptive signal processing unit that determines a coefficient of the adaptive filter so as to cancel noise at a noise canceling point by adaptive signal processing using an error signal and a reference signal for adaptive processing. In the first delay unit for delaying the reference signal by a predetermined time Δ, the noise canceller A second delay unit that delays the error signal for a predetermined time Δ, a third delay unit that delays the error signal for a predetermined time Δ, an output signal of the first delay unit and a signal that is not delayed by the first delay unit. , The first and second difference signals to be controlled as well as being input as the second reference signals, and adaptive signal processing is performed so that the powers of these first and second difference signals are minimized. First identification having a signal processing unit for identifying the propagation characteristic of the propagation system, and first and second adaptive filters to which the identified propagation characteristic is set and to which first and second reference signals are input The output signal of the second delay unit and the signal not delayed by the second delay unit are input as the first and second noise cancellation signals, and the first and second difference signals are input. ,
A signal processing unit that performs adaptive signal processing so as to minimize the power of the second difference signal to identify the propagation characteristic of the cancel sound propagation system, and the identified propagation characteristic are set, and the first and second signals are set, respectively. Second identifying means having first and second adaptive filters to which a noise canceling signal is input, and a synthesis in which the first adaptive filter output of the noise propagation system and the first adaptive filter output of the cancel sound propagation system are synthesized. A composite signal that outputs the difference between the signal and the error signal as the first difference signal, and that combines the second adaptive filter output of the noise propagation system and the second adaptive filter output of the cancel sound propagation system. The difference between the output signal of the third delay unit and the second signal
And a coefficient control unit that changes the value of the coefficient in the cycle of the delay time Δ when the coefficient of the noise canceling adaptive filter converges. Cancellation system. 【請求項２】 騒音キャンセル点における騒音をキャン
セルするキャンセル音を出力するキャンセル音発生部、
騒音キャンセル点における騒音とキャンセル音の合成音
であるエラー信号を検出するセンサ、騒音源から発生す
る騒音に応じた参照信号を発生する参照信号発生部、キ
ャンセル音発生部からセンサまでのキャンセル音伝搬系
における伝搬特性を参照信号に畳み込んで適応処理用の
参照信号を生成するフィルタ、参照信号発生部から出力
される参照信号に所定のフィルタリングを施して騒音キ
ャンセル信号を発生してキャンセル音発生部に入力する
適応フィルタ、エラー信号と適応処理用参照信号を用い
て適応信号処理により騒音キャンセル点における騒音を
キャンセルするように前記適応フィルタの係数を決定す
る適応信号処理部とを備えた騒音キャンセルシステムに
おいて、 参照信号を所定時間Δだけ遅延する第１の遅延部、 騒音キャンセル信号を所定時間Δだけ遅延する第２の遅
延部、 制御すべき第１の差信号を所定時間Δだけ遅延して第２
の差信号を出力する第３の遅延部、 第１遅延部の出力信号と第１遅延部で遅延しない信号を
第１、第２の参照信号として入力されると共に制御すべ
き第１、第２の差信号を入力され、これら第１、第２の
差信号のパワーが最小となるように適応信号処理を行な
って騒音伝搬系の伝搬特性を同定する信号処理部と、該
同定した伝搬特性が設定されると共に参照信号が入力さ
れる適応フィルタとを有する第１の同定手段、 第２遅延部の出力信号と第２遅延部で遅延しない信号を
第１、第２の騒音キャンセル信号として入力されると共
に、前記第１、第２の差信号が入力され、これら第１、
第２の差信号のパワーが最小となるように適応信号処理
を行なってキャンセル音伝搬系の伝搬特性を同定する信
号処理部と、該同定した伝搬特性が設定されると共に、
騒音キャンセル信号が入力される適応フィルタを有する
第２の同定手段、 前記騒音伝搬系の適応フィルタ出力とキャンセル音伝搬
系の適応フィルタ出力を合成した合成信号と前記エラー
信号との差を前記第１の差信号として出力する演算部
と、 前記騒音キャンセル用の適応フィルタの係数が収束した
場合、前記遅延時間Δの周期で該係数値を変動させる係
数制御部を備えたことを特徴とする騒音キャンセルシス
テム。2. A cancel sound generating section for outputting a cancel sound for canceling noise at a noise cancel point,
A sensor that detects an error signal that is a combined sound of noise and cancellation sound at a noise cancellation point, a reference signal generation unit that generates a reference signal according to the noise generated from a noise source, and a cancellation sound propagation from the cancellation sound generation unit to the sensor A filter for generating a reference signal for adaptive processing by convolving the propagation characteristics in the system with a reference signal, and a noise canceling unit for generating a noise canceling signal by applying predetermined filtering to the reference signal output from the reference signal generating unit A noise canceling system comprising: an adaptive filter to be input to the input terminal; and an adaptive signal processing unit that determines a coefficient of the adaptive filter so as to cancel noise at a noise canceling point by adaptive signal processing using an error signal and a reference signal for adaptive processing. In the first delay unit for delaying the reference signal by a predetermined time Δ, the noise canceller A second delay unit for delaying the first differential signal by a predetermined time Δ, and a second delay unit for delaying the first difference signal to be controlled by a predetermined time Δ.
The third delay unit that outputs the difference signal of the first delay unit, the output signal of the first delay unit and the signal that is not delayed by the first delay unit are input as the first and second reference signals and are controlled first and second. Difference signal is input, and a signal processing unit that performs adaptive signal processing so as to minimize the power of these first and second difference signals to identify the propagation characteristic of the noise propagation system, and the identified propagation characteristic First identification means having an adaptive filter that is set and to which a reference signal is input, an output signal of the second delay unit and a signal that is not delayed by the second delay unit are input as first and second noise cancellation signals. At the same time, the first and second difference signals are input, and the first and second difference signals are input.
A signal processing unit that performs adaptive signal processing so as to minimize the power of the second difference signal to identify the propagation characteristic of the cancel sound propagation system, and the identified propagation characteristic are set.
Second identifying means having an adaptive filter to which a noise canceling signal is inputted; the difference between the error signal and the synthesized signal obtained by synthesizing the adaptive filter output of the noise propagation system and the adaptive filter output of the cancel sound propagation system And a coefficient control section for changing the coefficient value in the cycle of the delay time Δ when the coefficient of the noise canceling adaptive filter converges. system.