２次経路の推定 - YosukeSugiura/ActiveNoiseControl GitHub Wiki
ここでは２次経路の推定法について説明する．
２次経路の推定法
２次経路モデルのフィルタ係数 を得るために２次経路の伝達特性を推定する必要がある． ２次経路の推定法には，大きく分けて以下の２つの手法がある．
-
能動騒音制御を動作させる前に，予め２次経路を推定する方法．
２次経路の変動に対応できない．すなわち，誤差マイクロホンや制御スピーカの位置が変化しないと仮定する必要がある． -
能動騒音制御の動作中に２次経路を推定する．
２次経路の変動に対応できる．ただし，制御スピーカから白色騒音を出す必要があり，騒音が増加するリスクがある．
事前推定法
事前推定法は，能動騒音制御を実行する前に予め２次経路を推定する方法であり， ２次経路が固定されて変動しない場合に有効である． 例えば，機器の位置が固定されて２次経路が変化しない，ヘッドホンやイヤホンのノイズキャンセリング等で有効である． 事前推定法に分類される代表例として以下の２つの手法を説明する．
インパルス応答法
-
事前推定法の中で最もシンプルな方法は，インパルス応答を測定することである． この方法では，まず制御スピーカからインパルス信号を放射する． そして２次経路を通過したインパルス信号を誤差マイクロホンで測定する． 取得した信号列はインパルス応答と呼ばれ，２次経路の伝達特性を示すフィルタ係数となる．
環境ノイズが大きい場合には，複数回インパルス応答を測定し，その平均を求めることでノイズを抑圧する． 最終的に得られたインパルス応答を２次経路モデルのフィルタ係数 として使用する．
システム同定法
-
他の事前推定法としてシステム同定法がある． この方法ではまず，白色信号を制御スピーカから放射し，誤差マイクロホンで取得する． コントローラ内部では白色信号に対して２次経路モデルを施し，誤差マイクロホンで取得した信号との差を計算する． この差が仮に"0"となったとき，２次経路と２次経路モデルが完全に一致する． 実際には差の平均パワーが最小となるように２次経路モデルのフィルタ係数を更新する． NLMSアルゴリズムを用いた場合，更新式は以下のようになる．
,
ここで は白色雑音， は観測信号， はフィルタード白色雑音を指す．
更新が十分に収束したらその２次経路モデルを用いて能動騒音制御を動作させる．
オンライン推定法
２次経路のオンライン推定は重要な研究課題であり，現在でも様々な手法が開発されている[link]．
...(製作中)