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音響システムにおける非線形信号処理の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 11750339
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 情報通信工学
研究機関関西大学

研究代表者

梶川 嘉延  関西大学, 工学部, 専任講師 (30268312)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード非線形信号処理 / Volterraフィルタ / スピーカシステム / 適応信号処理 / 非線形歪み / 非線形逆システム / 歪み補正 / ディジタル信号処理 / 音響システム / 非線形ひずみ / ディジタルフィルタ / ひずみ除去
研究概要

音響システム(特にスピーカシステム)を対象にして,その非線形ひずみを除去し,特性を改善することを目指した.まず,昨年度に引き続き提案手法の有効性を実際のスピーカシステムで検証した.その結果,さまざまなスピーカシステムにおいて非線形ひずみを平均10dB以上低減することができた.ここでは,スピーカシステムの非線形特性をあらわすVolterra核を複合正弦波によって測定した.この手法の特徴は高精度で測定が行えることにある.また,昨年度までとは異なり,測定システムの改良を施すことによって測定時間を大幅に改善することができた.さらに,従来の2次歪み除去だけでなく3次歪みまでも除去するシステムの構築に成功し,実際のスピーカシステムにおいてその有効性を実証した.次に,上記とは異なる測定法である適応Volterraフィルタの適応アルゴリズムに関して検討を行った.具体的には,周波数領域で係数を更新する周波数領域適応Volterraフィルタに関して新アルゴリズムの開発を行った.提案するアルゴリズムは従来のアルゴリズムよりも演算量を削減すると共に,収束速度を大幅に改善することを可能にした.アルゴリズムをコンピュータシミュレーションで検証し,良好な結果が得られた.現在,同アルゴリズムの検証を実システムにおいて進めている.最後に,Volterraフィルタの演算量を削減するために,マルチレート信号処理の導入を検討した.これまで,Volterraフィルタにおいてはマルチレート信号処理を導入した研究例は存在しなかった.なぜなら,Volterraフィルタは非線形フィルタであるため,通常のマルチレート信号処理の技法をそのまま利用することができないからである.しかし,我々はVolterraフィルタへのマルチレート信号処理の導入を世界ではじめて実現することに成功した.その結果,演算量を大幅に削減することが可能となり,本研究の実用化の可能性が大いに進展した.

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] 辻川,塩崎,梶川,野村: "周波数応答法を用いたスピーカシステムの同定"日本音響学会誌. 56・6. 384-395 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tsujikawa,T.Shiozaki,Y.Kajikawa,and Y.Nomura: "Identification and Elimination of Second-order Nonlinear Distortion of Loudspeaker Systems Using Volterra Filter"Proc.of the 2000 IEEE International Symposium on Circuits and Systems. V. 249-252 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tsujikawa,T.Shiozaki,Y.Kajikawa,and Y.Nomura: "Identification and Elimination of Second-order Nonlinear Distortion of Loudspeaker Systems Using Digital Volterra Filter"Proc.of X European Signal Processing Conference. FPP1-4. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tsujikawa,Y.Kajikawa,and Y.Nomura: "Identification of Third-order Volterra Kernels by Multi-sinusoidal Waves and Its Application to Loudspeaker Systems"Proc.of the International Workshop on Signal Processing Applications and Technology. 147-150 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kinoshita,Y.Kajikawa,and Y.Nomura: "Volterra Filters Using Multirate Signal Processing and Their Application To Loudspeaker Systems"Proc.of the 2001 IEEE International Conference on Acoustic, Speech,and Signal Processing . (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 辻川,梶川,野村: "加算複素NLMS法を用いた周波数領域適応Volterraフィルタ"電子情報通信学会技術研究報告DSP研究会. DSP2000-124. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 柳坂,関,梶川,野村: "入力信号のパワー変動を考慮したニューラルフィルタ"電子情報通信学会論文誌A(印刷中). J83A・3. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 西山,梶川,野村: "パラレルカスケード適応Volterraフィルタの規模の自動設定に関する研究"電子情報通信学会技術研究報告 ディジタル信号処理. 99・505. 149-155 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 梶川,野村: "射影法における射影次数の自動設定に関する一考察"電子情報通信学会技術研究報告 ディジタル信号処理. 99・505. 107-112 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 辻川,梶川,野村: "音響再生系の同定と2次非線形歪みの除去"電子情報通信学会技術研究報告 応用音響. 99・260. 33-40 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 西尾,梶川,野村: "Overlap-save法を利用した周波数領域適応Volterraフィルタの有効性に関する検討"第14回ディジタル信号処理シンポジウム講演論文集. 137-142 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 梶川,野村: "周波数領域SP法とそのPre-inverse Modelingへの適用"第14回ディジタル信号処理シンポジウム講演論文集. 653-658 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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