adaptief feedforward systeem

Home ] Hoger ] afleiding LMS-algoritme ]

 

klik_ico_verdieping.jpg (1071 bytes)

 

 

 

Probleemstelling

ondermiddenklein.gif (3086 bytes)

Bij een feedforward aktief geluidcontrolesysteem proberen we het akoestisch pad tussen de plaats waar het referentiesignaal gedetecteerd wordt en de secundaire bron zo goed mogelijk elektronisch na te bootsen. Het akoestisch pad, P, kan echter om diverse redenen wijzigen tijdens de werking van het systeem. Daarom moet ook het elektronisch pad HFF continu aangepast worden op basis van een goed gekozen foutcriterium. Meestal neemt men voor de maat van de fout het signaal, e, opgepikt door een foutmicrofoon op de plaats waar men stilte wenst te realiseren. Het aangepaste controleschema is hieronder weergegeven.

Voor het realiseren van aktieve geluidcontrole gebruikt men quasi uitsluitend digitale elektronische systemen. Het referentiesignaal x en het foutsignaal e worden door middel van een analoog-digitaal convertor omgezet in een reeks van getallen xn en en. Het bekomen digitaal stuursignaal un wordt omgezet naar een analoog signaal (D/A-convertor) u, versterkt, en naar de secundaire bron gestuurd (dikwijls een luidspreker). HFF is nu een digitaal filter.

Het digitaal filter HFF wordt meestal als FIR-filter (Finite Impulse Response) geïmplementeerd. Een dergelijk digitaal filter berekent un als een lineaire combinatie van de huidige input en een eindig aantal vroegere inputwaarden:

 u_n = H_{FF}(x)= \sum_j a_j\,x_{n-j}

experiment

De coëfficiënten aj in dit filter worden door het adaptief algoritme aangepast. Het meest gebruikte basisalgoritme dat hiervoor gebruikt wordt is het  LMS-algoritme. Dit algoritme minimaliseert iteratief de verwachtingswaarde van de kwadratische fout <e2> door de coëfficiënten aan te passen op basis van de vergelijking:

a_j^{n+1}=a_j^n + \beta.x_{n-j}.e_n \,\,\,\,\,\, \forall j

waarbij b een goed te kiezen stabilisatiefactor is. De keuze van b is een kritiek punt. Is b te klein, dan convergeert het filter traag en duurt het lang vooraleer merkbare actieve geluidcontrole optreedt. Een te grote b kan instabiliteit tot gevolg hebben en dus een toename van het geluidniveau. Zelfs als er geen instabiliteit optreedt blijft de residuele fout na convergentie groter voor grotere b.

© INTEC, Universiteit Gent

INTEC - RUG

Home Volgende

gewijzigd op 31/05/00

auteurs : Dick Botteldooren, Pieter Vandaele

reviewer : Raoul Meuldermans