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Dokumentenidentifikation DE69931580T2 03.05.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001003154
Titel Identifikation einer akustischer Anordnung mittels akustischer Maskierung
Anmelder Tenneco Automotive Inc., Lake Forest, Ill., US
Erfinder Eatwell, Graham P., Annapolis, Maryland 21401, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69931580
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 29.03.1999
EP-Aktenzeichen 993023910
EP-Offenlegungsdatum 24.05.2000
EP date of grant 31.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.05.2007
IPC-Hauptklasse G10K 11/178(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft die aktive Rauschminderung in einem akustischen System und insbesondere die Identifikation eines mathematischen Modells des akustischen Systems.

2. DISKUSSION

Eine Übersicht über aktive Regelungssysteme für den aktiven Schallschutz findet sich in dem Text "Active Control of Sound" von P. A. Nelson und S. J. Elliott, Academic Press, London. Die meisten für den aktiven Schutz verwendeten Regelungssysteme sind adaptive Systeme, in denen der Reglerkennwert oder das Ausgangssignal als Reaktion auf Messungen der Reststörung oder des Restrauschens eingestellt wird. Wenn diese Einstellungen die Leistung des Systems verbessern sollen, dann muß bekannt sein, wie das System auf etwaige Änderungen reagiert. Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren, um diese Kenntnis durch Messungen zu gewinnen.

Gewöhnlich wird das aktive Schallschutzsystem durch die Impulsantwort des Systems charakterisiert, d. h. das Zeitverhalten an einem bestimmten Reglereingang, das auf einen Impuls an einem bestimmten Reglerausgang zurückzuführen ist. Diese Antwort ist von den Eingangs- und Ausgangsprozessen des Systems abhängig, wie z. B. der Effektorantwort, der Sensorantwort, den Glättungs- und Anti-Aliasing-Filterantworten unter anderen Reaktionen. Für Mehrkanalsysteme ist eine Matrix von Impulsantworten erforderlich, eine für jedes Eingangs/Ausgangs-Paar. Für eine Abtastdaten-Darstellung wird der Impuls zwischen dem j-ten Ausgang und dem i-ten Eingang beim n-ten Abtastwert mit aij(n) bezeichnet.

Entsprechend kann das System durch eine Matrix von Übertragungsfunktionen charakterisiert werden, die den Fourier-Transformierten der Impulsantworten entsprechen. Sie sind für die k-te Frequenz durch definiert, wobei N eine ganze Zahl ist, die k-te Frequenz gleich (k/NT) und T die Abtastperiode in Sekunden ist.

Das Ziel der Identifikation der Systemantwort ist, ein mathematisches Modell für die akustische Antwort des Systems zu finden. Das gebräuchlichste Verfahren zur Identifikation der Systemantwort besteht darin, ein zufälliges Prüfsignal vom Reglerausgang zu senden und ein Antwortsignal am Reglereingang zu messen. Das Antwortsignal wird mit dem zufälligen Prüfsignal korreliert, um die Wirkungen des Rauschens von anderen Quellen zu reduzieren.

Für viele stochastische Signale kann die Korrelation als zeitlicher Mittelwert von Produkten der Signale abgeschätzt werden. Für unkorrelierte Signale nimmt die zeitlich gemittelte Leistung der Rauschkomponente proportional zur Mittelungszeit ab. Wenn zum Beispiel ein Prüfsignal s(n) beim Zeitabtastwert n zur Anregung eines Systems genutzt wird, weist die gemessene Antwort y(n) zwei Komponenten auf. Eine erste Komponente r(n) ist die Antwort auf das Prüfsignal, und eine zweite Komponente d(n) ist auf das Umgebungsrauschen zurückzuführen. Die Korrelation bei einer Verzögerung von m Abtastwerten zwischen der gemessenen Antwort y(n) und dem Prüfsignal s(n) wird durch den zeitlichen Mittelwert über N Abtastwerte abgeschätzt, nämlich mit y(n) = r(n) + d(n).

Der Erwartungswert dieser Korrelation läßt sich wie folgt schreiben:

Der erste Term auf der rechten Seite, ist der Erwartungswert des zeitlich gemittelten Produkts des Prüfsignals mit der Antwort auf das Prüfsignal.

Der zweite Term auf der rechten Seite, ist der Erwartungswert des zeitlich gemittelten Produkts des Prüfsignals mit dem Rauschen.

Der Systemimpulsantwort-Koeffizient a(m) bei einer Verzögerung m kann wie folgt abgeschätzt werden:

Der Erwartungswert von â(m) ist

Der erste Term auf der rechten Seite ist der wahre Wert für den Impulsantwort-Koeffizienten, der zweite Term ist ein Fehlerterm. Offensichtlich kann der Fehlerterm vermindert werden, indem entweder die Zahl der Abtastwerte N erhöht wird, über welche die Messung ausgeführt wird, oder indem die Amplitude ϕss des Prüfsignals gegenüber der Rauschamplitude ϕdd erhöht wird.

Um einen genauen Schätzwert des Systemantwortmodells in kurzer Zeit zu erhalten, ist es daher notwendig, ein Prüfsignal mit hohem Pegel oder hoher Amplitude zu verwenden. Dieses Verfahren steht jedoch im Widerspruch zu der Bedingung, daß der durch das Prüfsignal erzeugte Schall leise genug sein muß, um nicht unangenehm zu sein, da der Hauptzweck eines aktiven Schallschutzsystems gewöhnlich die Schallminderung ist.

Ältere Systeme, wie z. B. die durch den Erfinder in US-A-5 553 153 offenbarten, haben versucht, die Genauigkeit des Systemantwortmodells durch Regulieren des Spektrums des Prüfsignals so zu fixieren, daß das Verhältnis der Prüfsignalantwort zum externen Rauschen bei jeder Frequenz das gleiche ist. Der Stand der Technik spricht jedoch nicht das Problem an, wie die Genauigkeit zu maximieren oder die Schätzzeit zu minimieren ist. Das Problem der subjektiven Einschätzung des Systems wird nach dem Stand der Technik gleichfalls nicht angesprochen. Außerdem sollte in einem idealen System der durch das Prüfsignal erzeugte Schall unhörbar sein. In den älteren Systemen ist das Prüfsignal eindeutig hörbar, was in bei vielen Anwendungen unzulässig ist.

Daher besteht gegenwärtig ein Bedarf für ein Verfahren zur Identifikation der Systemantwort, das die Genauigkeit des geschätzten Systemantwortmodells maximiert und die zum Ermitteln oder Aktualisieren des Schätzwerts benötigte Zeit minimiert. Außerdem besteht ein Bedarf für ein Verfahren zur Identifikation der Systemantwort, das ein praktisch unhörbares Prüfsignal nutzt. Dieses Verfahren zur Identifikation der Systemantwort kann verschiedene Modelle verwenden, zu denen Übertragungsfunktionsmodelle und Impulsantwortmodelle gehören.

EP-A-0712115 offenbart ein aktives Geräusch- und Vibrationsschutzsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist ein System und ein Verfahren, wie in den Ansprüchen 1 bzw. 18 definiert, zur Identifikation eines mathematischen Modells eines akustischen Systems in Gegenwart von Rauschen. Das System weist auf: einen Sensor, der als Reaktion auf das Rauschen an einer Stelle innerhalb des akustischen Systems ein Meßsignal erzeugt, einen akustischen Effektor bzw. ein Betätigungselement zur Erzeugung geregelter Töne innerhalb des akustischen Systems und ein Signalverarbeitungsmodul. Der spektrale Frequenzgehalt des Rauschens wird an dem Meßsignal gemessen, und zur Berechnung eines spektralen Maskierungsschwellwerts, unterhalb dessen zusätzliches Rauschen praktisch unhörbar ist, wird ein psycho-akustisches Modell verwendet. Der spektrale Maskierungsschwellwert zusammen mit einem früheren Schätzwert der Übertragungsfunktion zwischen dem Eingang zum akustischen Effektor und dem Meßsignal wird zur Berechnung eines gewünschten Prüfsignalspektrums verwendet. Ein Signalgenerator dient zur Erzeugung eines spektral geformten zufälligen Prüfsignals mit dem gewünschten Spektrum. Dieses Prüfsignal wird dem akustischen Effektor zugeführt, wodurch ein geregelter Schall innerhalb des akustischen Systems erzeugt wird. Das spektral geformte Prüfsignal wird außerdem als Eingangssignal zu einem akustischen Systemmodell des akustischen Systems verwendet, das den akustischen Effektor und den Sensor und etwaige zugehörige Signalautbereitungsgeräte einschließt.

Die Parameter des akustischen Systemmodells werden unter Anwendung eines Korrelationsalgorithmus entsprechend der Differenz zwischen dem Ausgangssignal des akustischen Systemmodells und dem Meßsignal eingestellt, das auf die Kombination aus dem Rauschen und dem geregelten Schall anspricht. Der Korrelationsalgorithmus wird durch ein Anpassungsmodul implementiert. Das Frequenzspektrum der Antwort des spektral geformten Prüfsignals liegt bei oder unter dem Maskierungsschwellwert und ist daher praktisch unhörbar.

Die Erfindung kann ein System und Verfahren zur Identifikation eines mathematischen Modells eines akustischen Systems bereitstellen, das eine verbesserte Genauigkeit und verbesserte Konvergenzgeschwindigkeit bietet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Dabei zeigen:

1 ein Blockschaltbild eines aktiven Regelungssystems nach dem Stand der Technik, das eine Online-Systemidentifikation einschließt;

2 ein Blockschaltbild eines aktiven Regelungssystems mit verbesserter Online-Systemidentifikation gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

3 ein Blockschaltbild eines Maskierungsschwellwertgenerators gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung;

4 ein Blockschaltbild eines Prüfsignalgenerators für ein geformtes Zeitbereich-Prüfsignal gemäß der vorliegenden Erfindung;

5 ein Blockschaltbild eines Prüfsignalgenerators für ein geformtes Frequenzbereich-Prüfsignal gemäß der vorliegenden Erfindung;

6 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Rauschspektrums und ein entsprechendes Maskierungsspektrum darstellt, das gemäß einer Ausführungsform der Erfindung abgeleitet wurde; und

7 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Konvergenzzeit und Signal-Rausch-Verhältnis für ein Systemantwort-Identifikationssystem darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In einem aktiven Schallschutzsystem wie z. B. dem in 1 dargestellten ist ein akustisches System 10 externen Rauschquellen 11 ausgesetzt. Ein akustischer Effektor 12, vorzugsweise ein Lautsprecher, der durch ein Effektortreibersignal 14 angesteuert wird, dient zur Erzeugung eines geregelten Schalls, der ein unerwünschtes Rauschen auslöscht. Zum Beispiel kann der geregelte Schall ein Gegenrausch- bzw. Gegenschallsignal mit der gleichen Amplitude, aber gegen das unerwünschte Rauschsignal um 180° phasenverschoben sein. In einem adaptiven System wird das Restrauschen durch einen Sensor 16 (gewöhnlich ein Mikrofon) gemessen, um ein Meßsignal 18 zu erzeugen. Ein Fehlersignal 20, das aus dem Meßsignal 18 abgeleitet wird, dient zur Einstellung der Charakteristik des akustischen Regelungssystems 22.

Zwei Beispiele von Regelungssystemen, die zusammen mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, sind unter anderem US-A-5 091 953 von Tretter, der ein Mehrkanalregelungssystem für periodisches Rauschen auf der Basis der diskreten Fourier-Transformation (DFT) beschreibt, und US-A-5 469 087 von Eatwell, der ein Regelungssystem mit Verwendung von Oberwellenfiltern beschreibt. Diese beiden Regelungssysteme schätzen die Amplitude und Phase des Restrauschens bei jeder Oberwellenfrequenz der Stör- bzw. Rauschquelle. Die Amplituden des Restrauschens können bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.

Um die notwendige Rauschregulierung vorzunehmen, muß gewöhnlich ermittelt werden, wie das geregelte akustische System 10 auf das neue Reglerausgangssignal reagieren wird. Daher ist die Aufstellung eines mathematischen Modells des akustischen Systems notwendig, das als Systemantwortmodell bezeichnet wird, so daß die Antwort auf ein gegebenes Reglerausgangssignal, das durch das akustische Regelungssystem 22 erzeugt wird, bestimmt werden kann.

In dem in 1 dargestellten System erhält man das Systemantwortmodell durch Verwendung einer Prüfsignalgenerators 24 zur Erzeugung eines Prüfsignals 26, das in einem Signalkombinator 28 mit einem Ausgangssignal 30 des Regelungssystems kombiniert wird, um das Effektortreibersignal 14 zu bilden. Das Prüfsignal 26 wird außerdem einem akustischen Systemmodell 32 zugeführt, um ein geschätztes Antwortsignal 34 zu erzeugen. Das geschätzte Antwortsignal 34 wird von dem Restsignal oder Meßsignal 18 am Kombinator 36 subtrahiert, um das Fehlersignal 20 zu bilden. Das akustische Regelungssystem 22 reagiert auf das Fehlersignal 20 und wahlweise auf ein oder mehrere Bezugssignale 38 von Vergleichssensoren 40. Der Effekt des Regelungssystemausgangssignals 30, das in dem Effektortreibersignal 14 dargestellt wird, ist die Ansteuerung des akustischen Effektors 12, um das Rauschen in dem akustischen System 10 zu modifizieren.

Das Fehlersignal 20 wird im Anpassungsmodul 42 mit dem Prüfsignal 26 korreliert und verwendet, um die Parameter des akustischen Systemmodells 32 einzustellen oder anzupassen. Der Korrelationsalgorithmus dient zur Minderung der Effekte des Rauschens aus anderen Quellen als dem Prüfsignal 26. Der durch den Anpassungsmodul 42 ausgeführte Korrelationsalgorithmus in der Anwendung auf die vorliegende Erfindung wird weiter unten ausführlicher beschrieben.

Idealerweise sollte die Antwort auf das Prüfsignal unhörbar sein, da das Ziel des aktiven Schallregelungssystems gewöhnlich die Minderung unerwünschten Rauschens bzw. Geräuschs ist. Um ein Prüfsignal zu erzeugen, das zu einer praktisch unhörbaren Antwort führt, nutzt die vorliegende Erfindung die Konzeption der "akustischen Maskierung", die nachstehend beschrieben wird.

Bekannt ist, daß es schwieriger ist, Sprache in Gegenwart von Geräusch zu hören, selbst wenn das Geräusch andere Frequenzen aufweist (zum Beispiel ein lautes niederfrequentes Geräusch oder hochtönendes Kreischen). Die Fähigkeit eines Schalls, die Hörbarkeit eines anderen Schalls zu vermindern, wird als akustische Maskierung bezeichnet. Der Grad der Maskierung ist der Grad, um den die Hörbarkeitsschwelle in Gegenwart des Maskierungsgeräuschs erhöht werden muß. Diese Konzeption wird beschrieben in "Fundamentals of Acoustics", L. E. Kinder et al., 3. Auflage, Wiley, 1982. Im allgemeinen nimmt der Grad der Maskierung eines Signals durch einen Ton entsprechend der Frequenzdifferenz ab.

Bei der perzeptorischen Codierung von Audiosignalen wird das Signal in eine Anzahl von kritischen Frequenzbändern unterteilt (siehe Cox et al., "On the Application of Multimedia Processing to Communications", Proceedings of the IEEE, Bd. 86, Nr. 5, Mai 1998, S. 773-774). Hier werden empirische Regeln für die Berechnung eines Maskierungsschwellwerts angegeben.

In einem kritischen Frequenzband B maskiert ein Ton mit der Energie ET Geräusch mit der Energie EN = Er – (14,5 + B)(dB), während Geräusch mit der Energie EN einen Ton mit der Energie ET = EN – K(dB) maskiert, wobei K Werte im Bereich von 3-6 dB zugewiesen worden sind. Im Lauf der Jahre sind verschiedene andere empirische Beziehungen benutzt worden. Etwaige Komponenten des Signals, die unter dem Schwellwert liegen, können entfernt werden, ohne einen merklichen Verlust bei der Wahrnehmung des Signals zu verursachen. Diese Eigenschaft kann genutzt werden, um eine komprimierte Darstellung des Signals zu bilden.

Diese Modelle werden als "Wahrnehmungsmodelle" oder "psycho-akustische Modelle" bezeichnet. Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete psycho-akustische Modell wird durch einen Maskierungsspektrum-Generator 62 implementiert und wird weiter unten ausführlicher beschrieben. Es können verschiedene empirische Modelle benutzt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Erfindung verwendet das unerwünschte Rauschen von externen Quellen 11, um das Prüfsignal (wie z. B. das Prüfsignal 26) zu maskieren und es dadurch praktisch unhörbar zu machen. Wenn z. B. das externe Rauschen eine starke tonale Komponente bei einer Frequenz aufweist, kann der Pegel des Prüfsignals bei nahegelegenen Frequenzen bezüglich dieses Pegels eingestellt werden. Auch wenn die Antwort auf das Prüfsignal bei diesen nahegelegenen Frequenzen viel höher ist als der externe Rauschpegel bei diesen Frequenzen, ist das Prüfsignal wegen der akustischen Maskierungseigenschaft immer noch unhörbar. Dies ist eine beträchtliche Verbesserung gegenüber früheren Systemen, bei denen der Prüfsignalpegel nur in Bezug auf das externe Rauschen bei der gleichen Frequenz ausgewählt wurde. Bei der vorliegenden Erfindung ist das Prüfsignal bei den nahegelegenen Frequenzen lauter und ermöglicht eine viel genauere und beträchtlich schnellere Abschätzung des Systemantwortmodells.

In 2 ist ein Blockschaltbild der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Grundoperation der gemeinsamen Funktionsblöcke ist ähnlich dem in 1 beschriebenen System, mit der Ausnahme, daß das Prüfsignal 26 durch ein spektral geformtes Prüfsignal 46 ersetzt wird. Der Signalformungsgenerator 44 erzeugt das spektral geformte Prüfsignal 46. Diese spektrale Formung des Prüfsignals 46 wird ständig aktualisiert, um sicherzustellen, daß der Schall, der auf das spektral geformte Prüfsignal zurückzuführen ist, durch das externe Rauschen 11 maskiert wird. Das Meßsignal 18 von dem Sensor oder Mikrofon 16 wird einem Maskierungsschwellwertgenerator 50 zugeführt. Der Maskierungsschwellwertgenerator 50 dient zum Abschätzen von spektralen Formungsparametern 52, die durch den Signalformungsgenerator 44 zur Erzeugung des spektral geformten Prüfsignals 46 verwendet werden. Der Maskierungsschwellwertgenerator 50 nutzt ein Wahrnehmungsmodell des Hörens. In einer Ausführungsform reagiert der Maskierungsschwellwertgenerator 50 auch auf ein geschätztes Antwortsignal 34, das durch das akustische Systemmodell 32 erzeugt wird.

Das spektral geformte Prüfsignal 46 wird durch einen Signalkombinator 28 mit dem Regelungssignal 30 kombiniert, das durch das akustische Regelungssystem 22 erzeugt wird, um das Effektortreibersignal 14 zu bilden. Das geformte Prüfsignal 46 wird außerdem einem akustischen Systemmodell 32 zugeführt, um das geschätzte Antwortsignal 34 zu erzeugen. Das geschätzte Antwortsignal 34 wird von dem Meßsignal 18 im Signalkombinator 36 subtrahiert, um das Fehlersignal 20 zu bilden. Das akustische Regelungssystem 22 reagiert auf das Fehlersignal 20 und wahlweise auf Signale 38 von Bezugssensoren 40. Die Wirkung des Effektortreibersignals 14 besteht darin, den akustischen Effektor 12 anzusteuern, um das Rauschen in dem akustischen System 10 zu modifizieren.

Das Fehlersignal 20 wird im Anpassungsmodul 42 mit dem spektral geformten Prüfsignal 46 korreliert und durch das Anpassungsmodul 42 verwendet, um die Parameter des akustischen Systemmodells 32 einzustellen oder anzupassen. Die Korrelationsfunktion dient zur Verminderung der Wirkungen des Rauschens von anderen Quellen als dem spektral geformten Prüfsignal 46. Nach dem Stand der Technik sind viele Zeit- oder Frequenzbereichs-Anpassungssysteme (zur Implementierung des Anpassungsmoduls 42) bekannt, zu denen der Algorithmus der kleinsten Fehlerquadrate (LMS-Algorithmus) von Widow (B. Widow und S. D. Steams, "Adaptive Signal Processing" Kap. 6, Prentice Hall, 1985) und die von J. J. Shynk ("Frequency Domain and Multirate Adaptive Filtering", IEEE Signal Processing Magazine, Januar 1992, S. 14-7) beschriebenen Frequenzbereichs-Algorithmen gehören.

Zum Beispiel wird in dem Zeitbereichs-LMS-Algorithmussystem jeder Impulsantwort-Koeffizient a(m) gemäß aktualisiert, wobei s(n) das Prüfsignal, y(n) die gemessene Antwort, r(n) die geschätzte Antwort und &mgr; ein positiver Parameter ist, der entsprechend dem Pegel des Prüfsignals skaliert werden kann.

In einem einfachen Frequenzbereich-Aktualisierungssystem wird die Übertragungsfunktion A(f) bei der Frequenz f gemäß aktualisiert, wobei S(f) die Transformierte des Prüfsignals, Y(F) die Transformierte der gemessenen Antwort, R(f) die Transformierte der geschätzten Antwort und &mgr; ein positiver Parameter ist. Weitere Anpassungssysteme werden in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung, Serien-Nr. 09/108 253, eingereicht am 1. Juli 1998, beschrieben, die hier durch Verweis einbezogen wird.

Die Funktionsweise des Maskierungsschwellwertgenerators 50 gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die in 3 dargestellte Ausführungsform beschrieben. Das Frequenzspektrum 56 des Meßsignals 18 wird durch den Meßsignalspektrum-Estimator bzw. -Abschätzer 54 geschätzt. Dabei kann es sich um ein Breitband-Frequenzspektrum oder ein Oberwellen-Frequenzspektrum handeln. Das Frequenzspektrum 56 wird durch den Maskierungsspektrum-Generator 62 verwendet, um einen spektralen Anfangsmaskierungsschwellwert 64 zu berechnen. Der spektrale Anfangsmaskierungsschwellwert 64 wird wahlweise im Multiplikator 70 mit spektralen Verstärkungen 68 (erzeugt durch den Verstärkungsestimator 66) multipliziert, um einen modifizierten oder skalierten spektralen Maskierungsschwellwert 72 zu erzeugen. Dieser spektrale Maskierungsschwellwert 72 wird im Multiplikator 76 durch eine inverse Übertragungsfunktion 74 weiter skaliert, um die spektralen Formungsparameter 52 als Ausgangssignal des Maskierungsschwellwertgenerators 50 zu erzeugen.

Die inverse Übertragungsfunktion 74 wird auf einen Satz von gespeicherten Werten (für jede Frequenz) eingestellt und repräsentiert die Verstärkung oder Abschwächung, die auf das spektral geformte Prüfsignal 46 angewandt werden muß, um die Antwort des akustischen Systems 10 zu kompensieren. Die Werte brauchen keine hohe Genauigkeit aufzuweisen, im Unterschied zu der durch den Regler verwendeten Übertragungsfunktion des akustischen Regelungssystems 22.

Der spektrale Anfangsmaskierungsschwellwert 64 repräsentiert das Spektrum eines Prüfsignals, das die gewünschte Antwort am Sensor 16 erzeugen würde, d. h. eine Antwort, die durch das Umgebungsgeräusch akustisch maskiert wird. Die Genauigkeit dieses spektralen Anfangsmaskierungsschwellwerts 64 ist jedoch von Schätzwerten der inversen Übertragungsfunktion 74 und dem Umgebungsrauschpegel abhängig, von denen keiner mit Sicherheit bekannt ist.

Das Frequenzspektrum 56 des Meßsignals 18 enthält Energie, die durch das spektral geformte Prüfsignal 46 und durch die externen Rauschquellen 11 erzeugt wird. Es kann daher notwendig sein, den spektralen Anfangsmaskierungsschwellwert 64 bei einigen Frequenzen zu modifizieren, um dies zu berücksichtigen. Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform wird diese Modifikation erreicht, indem der spektrale Anfangsmaskierungsschwellwert 64 durch spektrale Verstärkungen 68 skaliert wird, die durch den Verstärkungsestimator 66 erzeugt werden.

Der Zweck der spektralen Verstärkung 68 besteht darin, Fehler in dem Schätzwert der inversen Übertragungsfunktion 74 oder des Umgebungsrauschpegels zu kompensieren. Weiter oben ist beschrieben worden, wie die Genauigkeit der Übertragungsfunktion vom Verhältnis des (am Sensor gemessenen) Prüfsignalpegels zum Umgebungsrauschpegel abhängt. Wenn daher die Genauigkeit der Übertragungsfunktion schlecht ist, dann ist dies wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß (a) der Prüfsignalpegel zu niedrig ist oder (b) die Antwort des akustischen Systems sich verändert hat. In jedem der beiden Fälle ist es wünschenswert, den Pegel des Prüfsignals zu erhöhen, um die Genauigkeit zu verbessern. Diese Verbesserung der Genauigkeit wird erreicht, indem das Spektrum mit einem Verstärkungsfaktor multipliziert wird, wie z. B. den spektralen Verstärkungen 68, die durch den Verstärkungsestimator 66 erzeugt werden. Der Verstärkungsfaktor wird erhöht, wenn die Genauigkeit der Übertragungsfunktion als zu niedrig angesehen wird, und vermindert, wenn er höher als notwendig ist (um den Pegel des Prüfsignals zu minimieren).

Die spektralen Verstärkungen 68 werden durch den Verstärkungsestimator 66 entsprechend dem Leistungsspektrum 60 des Fehlersignals 20 berechnet, das durch den Fehlersignalspektrum-Estimator 58 und entsprechend dem Frequenzspektrum 56 von dem Meßsignalspektrum-Estimator 54 berechnet wird. Dies kann eine rekursive Berechnung sein, die außerdem von früheren Verstärkungen 68 vom Verstärkungsestimator 66 abhängig ist.

Nachstehend werden zwei Ausführungsformen des Prüfsignalformungsgenerators 44 unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. 4 zeigt einen Zeitbereich-Prüfsignalformungsgenerator 44. Die spektralen Formungsparameter 52 werden dem inversen Transformationsblock 80 zugeführt, um die Koeffizienten 82 für ein Zeitbereichs-Formungsfilter 84 zu erzeugen. Ein Prüfsignalgenerator 86 erzeugt ein Pseudozufallssignal 88 mit im wesentlichen gleicher Energie in jedem Frequenzband. Dieses Signal wird durch das Formungsfilter 84 geschickt, um das spektral geformte Prüfsignal 46 zu erzeugen.

5 zeigt einen Frequenzbereichs-Prüfsignalformungsgenerator 44'. Ein Prüfspektrum-Generator 90 erzeugt ein komplexes Frequenzspektrum 92 mit gleichmäßiger Amplitude und zufälliger Phase. Dieses komplexe Frequenzspektrum 92 wird im Multiplikator 94 mit spektralen Formungsparametern 52multipliziert, um das Spektrum des geformten Prüfsignals 96 zu erzeugen. Eine inverse Transformation wird im Block 98 angewandt, um das spektral geformte Prüfsignal 46 zu erzeugen. Weiter unten werden die verschiedenen, mit dem erfindungsgemäßen System verbundenen Elemente ausführlicher beschrieben.

Die durch den erfindungsgemäßen Maskierungsschwellwertgenerator 50 bereitgestellte Funktion kann wie folgt modelliert werden. Das Meßsignal 18 in 3 beim Zeitabtastwert n wird mit r(n) bezeichnet. Die Fourier-Transformierte von r(n) wird durch den Meßsignalspektrum-Estimator 54 berechnet. Die Transformierte kann wie folgt berechnet werden: wobei N die Blockgröße der Transformierten und T die Abtastperiode ist. Die Fourier-Transformierte bei der Frequenz f wird mit R(f)·exp(iϕ(f)) bezeichnet, wobei R(f) die Amplitude des Spektrums und ϕ(f) die Phase des Frequenzspektrums 56 ist.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist der spektrale Anfangsmaskierungsschwellwert 64 bei der Frequenz f durch gegeben, mit

Die Parameter K, &agr; und &bgr; können eingestellt werden, um den modellierten Maskierungsgrad zu steuern. In der bevorzugten Ausführungsform wird der spektrale Anfangsmaskierungsschwellwert 64 durch den Maskierungsspektrum-Generator 62 unter Verwendung des obigen psycho-akustischen Modells berechnet.

Die Einstellung der spektralen Verstärkung, die durch den Maskierungsschwellwertgenerator 50 durchgeführt wird, wird wie folgt beschrieben. Der spektrale Anfangsmaskierungsschwellwert Em(f) 64 kann wahlweise im Multiplikator 70 mit spektralen Verstärkungen G(f) 68 (die durch den Verstärkungsestimator 66 erzeugt werden) multipliziert werden, um einen skalierten oder modifizierten spektralen Maskierungsschwellwert M(f) = G(f)Em(f) 72 zu erzeugen.

Das Frequenzspektrum 56 des Meßsignals 18 ist gegeben durch R(f) = D(f) + N(f)S(f), wobei D(f) das Spektrum des externen Restrauschens und H(f) die Übertragungsfunktion des akustischen Systems 10 ist.

Das Spektrum 60 des Fehlersignals 20 ist: F(f) = D(f) + h(f)S(f), wobei h(f) der Fehler in der Übertragungsfunktion ist. Das Verhältnis des Meßsignal-Frequenzspektrums 56 zum Fehlersignalspektrum 60 bei der Frequenz f ist gegeben durch

Im allgemeinen läßt ein großer Wert der Amplitude von &Ggr;(f) erkennen, daß H(f) (die Übertragungsfunktion) groß im Vergleich zu h(f) (dem Fehler in der Übertragungsfunktion) ist. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die spektrale Verstärkung 68 durch den Verstärkungsestimatorblock 66 so eingestellt, daß die Amplitude des Verhältnisses &Ggr;(f) für Frequenzen zwischen den diskreten Frequenzen über einem bestimmten Minimalpegel gehalten wird.

Die Kompensation für die Systemübertragungsfunktion wird durch den Maskierungsschwellwertgenerator 50 wie folgt bewerkstelligt. Der Schall, der auf das spektral geformte Prüfsignal 46 zurückzuführen ist, wird durch die Übertragungsfunktion des akustischen Systems 10 (welche die Antwortfunktion des Effektors, die Antwortfunktion des Sensors und die akustische Ausbreitung einschließt) modifiziert. Der spektrale Anfangsmaskierungsschwellwert 64 muß dementsprechend modifiziert werden, um diese Übertragungsfunktion zu kompensieren. Die detaillierte Übertragungsfunktion ist nicht bekannt, da sie die Größe ist, welche die Erfindung zu identifizieren versucht, aber die allgemeine Form der Übertragungsfunktion ist gewöhnlich aus früheren Messungen oder aus der Kenntnis des akustischen Systems 10 bekannt. Für die aktive Geräuschminderung ist die Phase der Übertragungsfunktion im allgemeinen wichtiger als die Amplitude, da die Anpassungsgeschwindigkeit immer reduziert werden kann, um Amplitudenfehler auszugleichen.

Der frühere Schätzwert oder die Messung der Übertragungsfunktion bei der Frequenz f wird mit H(f) bezeichnet. Die Inverse H–1(f) der Übertragungsfunktion wird im Block 74 gespeichert und durch den Multiplikator 76 mit dem skalierten oder modifizierten spektralen Maskierungsschwellwert 72 multipliziert, um die spektralen Formungsparameter 52 zu ergeben: S(f) = H–1(f)G(f)FM(f)

Schließlich kann ein Minimalpegel für S(f) eingestellt werden, um Bereichsunterschreitungsfehler oder Fehler, die auf Nichtlinearitäten in dem akustischen System zurückzuführen sind, zu verhindern. Dieser Minimalpegel kann in Bezug auf den größten Wert von S(f) eingestellt werden.

Eine wichtige Anwendung der vorliegenden Erfindung dient zur Identifikation der Antwort von dynamischen Systemen, die periodischen oder tonalen Störungen ausgesetzt sind. Die externe Störung des Systems ist durch ein Frequenzspektrum charakterisiert, das Schallenergie in diskreten, schmalen Frequenzbändern enthält. Ein Beispiel eines Rauschspektrums, das sich aus einer derartigen Störung ergibt, ist in 6 dargestellt. 6 zeigt die Amplitude des externen Rauschens 11 in Dezibel (dB) als Funktion der in Hertz gemessenen Frequenz. In diesem Beispiel ist die Grundfrequenz des externen Rauschens 11 bis 40 Hz. Der spektrale Maskierungsschwellwert oder die spektralen Formungsparameter 52, dargestellt als die dickere Linie in 6, weist Schalleistung quer über einen breiten Frequenzbereich auf. In diesem Beispiel der Erfindung ist der spektrale Maskierungsschwellwert 52 bei der Frequenz f durch und K = 0,1, &agr; = 0,75 und &bgr; = 3.

Bei den diskreten Frequenzen des externen Rauschens 11 liegt der spektrale Maskierungsschwellwert 52 um etwa 20 dB unter dem Frequenzspektrum des externen Rauschens. Zwischen den diskreten Frequenzen ist der spektrale Maskierungsschwellwert 52 beträchtlich höher als das Frequenzspektrum des externen Rauschens 11. Ein spektral geformtes Prüfsignal 46, das durch den spektralen Maskierungsschwellwert 52 geformt wird, ist jedoch immer noch praktisch unhörbar. Die Systeme nach dem Stand der Technik zur Identifikation der Systemantwort verwenden ein Prüfsignal 26, das bei jeder Frequenz entsprechend dem Rauschen bei der gleichen Frequenz eingestellt wird. Das resultierende Signal wird mit einem viel niedrigeren Amplitudenpegel erzeugt als das Signal, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Obwohl das bei der vorliegenden Erfindung verwendete spektral geformte Prüfsignal 46 lauter ist, wird es durch den nahegelegenen diskreten Ton maskiert und ist daher praktisch unhörbar. Dementsprechend ist bei Frequenzen zwischen den diskreten Frequenzen das geformte Prüfsignal gemäß der vorliegenden Erfindung laut im Vergleich zum externen Rauschen 11 und ermöglicht eine sehr schnelle Identifikation des akustischen Systemmodells 32.

Es besteht eine direkte Beziehung zwischen dem Signal-Rausch-Verhältnis (d. h. dem Verhältnis der Prüfsignalamplitude zur Amplitude des externen Rauschens) und der Konvergenzzeit oder Genauigkeit des akustischen Systemmodells 32. Das akustische Systemmodell 32 wird unter Anwendung eines adaptiven Algorithmus identifiziert, der mit dem Anpassungsmodul 42 implementiert wird, in dem die Änderung an dem Modell bei jeder Iteration des Algorithmus proportional zum Einstellungsfehler und zu einer Schrittgröße der Konvergenz ist. Die Zeit, die zur Identifikation des akustischen Systemmodells 32 benötigt wird, steht in Beziehung zur Schrittgröße, wie in 7 dargestellt. 7 zeigt die Anzahl der Iterationen (d. h. die Zeit) für die Konvergenz eines Modells auf 10% um seinen endgültigen Schätzwert als Funktion der Konvergenzschrittgröße. Die Anzahl der Iterationen vermindert sich mit zunehmender Konvergenzschrittgröße, bis schließlich nur eine einzige Iteration erforderlich ist. Leider nimmt der Fehler im endgültigen Schätzwert der Systemantwort mit der Konvergenzschrittgröße zu. Dieser Fehler ist auch vom Signal-Rausch-Verhältnis abhängig. 7 zeigt außerdem die Beziehung zwischen der Konvergenzschrittgröße und dem Phasenfehler in der geschätzten Übertragungsfunktion des akustischen Systemmodells 32 für mehrere unterschiedliche Signal-Rausch-Verhältnisse. Die Leistung des resultierenden Regelungssystems ist stark von diesem Phasenfehler abhängig.

Um eine gewünschte Genauigkeit zu erzielen, muß das Signal-Rausch-Verhältnis erhöht oder die Konvergenzgeschwindigkeit vermindert werden. Die vorliegende Erfindung bietet ein Verfahren, durch das viel höhere Signal-Rausch-Verhältnisse verwendet werden können (zwischen den diskreten Frequenzen), und erhöht daher die Genauigkeit des resultierenden akustischen Systemmodells 32 und/oder verkürzt die Zeit, die zum Abschätzen des akustischen Systemmodells 32 erforderlich ist.

Bei den diskreten Frequenzen kann die Übertragungsfunktion des akustischen Systemmodells 32 mittels Interpolation von nahegelegenen Frequenzen geschätzt werden. In der bevorzugten Ausführungsform werden die zu interpolierenden Frequenzen durch Messung der Rauschfrequenzen oder der Folgefrequenz der Maschine (z. B. durch Verwendung eines Tachometers) bestimmt. Alternativ kann eine gemeinsame Schätzung des externen Rauschens d(n) 11 und des akustischen Systemmodells 32 durchgeführt werden, wie in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung, Serien-Nr. 09/108 253, eingereicht am 1. Juli 1998, beschrieben. Wenn die externe Störung periodisch ist, wie in diesem Beispiel, wird die Anpassung des akustischen Systemmodells 32 vorzugsweise im Frequenzbereich durchgeführt, so daß das Rauschen bei den diskreten Frequenzen den Anpassungsprozeß nicht beeinträchtigt.

Die hierin dargestellte Diskussion offenbart und beschreibt typische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Der Fachmann wird aus dieser Diskussion und aus den beigefügten Zeichnungen und Ansprüchen leicht erkennen, daß verschiedene Änderungen, Modifikationen und Veränderungen darin vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den nachstehenden Patentansprüchen definiert ist.


Anspruch[de]
System zur Identifikation eines Modells (32) eines akustischem Systems in Gegenwart eines externen Störsignals (11), wobei das System aufweist:

ein akustisches Betätigungselement (12) zum Erzeugen eines gesteuerten Tons innerhalb des akustischen Systems;

einen Sensor (16) zum Empfang des gesteuerten Tons und des externen Störsignals und zur Erzeugung eines erfaßten Signals (18);

ein Steuerungssystem (22) zum Erzeugen eines Steuersignals (30), wobei das Steuerungssystem (22) ein Systemmodell (32) zum Erzeugen eines geschätzten Antwortsignals (34) enthält, wobei das Steuerungssystem ein Fehlersignal (20) erzeugt, das die Differenz zwischen dem erfaßten Signal (18) und dem geschätzten Antwortsignal (34) darstellt;

einen Maskierungsschwellwertgenerator (50) zum Empfang des erfaßten Signals (18) und des Fehlersignals (20) und zum Erzeugen von spektralen Formparametern (52);

einen Signalformungsgenerator (44) zum Empfang der spektralen Formparameter (52) und zur Erzeugung eines Testsignals (46); und

ein Signalkombinationselement (28) zum Empfang des Testsignals (46) und des Steuersignals (30) und zum Erzeugen eines Betätigungselementsteuersignals (14) zum Ansteuern des akustischen Betätigungselements (12);

dadurch gekennzeichnet, daß der Maskierungsschwellwertgenerator (50) aufweist:

einen ersten Spektrum-Estimator (58) zum Empfang des Fehlersignals (20) und zum Erzeugen eines Fehlersignalspektrums (60);

eine zweiten Spektrum-Estimator (54) zum Empfang des erfaßten Signals (18), Berechnen einer Fourier-Transformierten des erfaßten Signals und Erzeugen eines Frequenzspektrums (56) des erfaßten Signals;

einen Maskierungsspektrum-Generator (62) zum Empfang des Frequenzspektrums (56) des erfaßten Signals und zum Erzeugen eines spektralen Anfangsmaskierungsschwellwerts (64);

einen Verstärkungs-Estimator (66) zum Empfang des Frequenzspektrums (56) des erfaßten Signals und des Fehlersignalspektrums (60) und zum Erzeugen eines spektralen Verstärkungssignals (68); und

einen spektralen Verstärkungsregelungsmultiplikator (70) zum Empfang des spektralen Anfangsmaskierungsschwellwerts (64) und des spektralen Verstärkungssignals (68) und zum Erzeugen eines skalierten spektralen Maskierungsschwellwerts (72), der die spektralen Formparameter (52) repräsentiert.
System nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungssystem außerdem ein Anpassungsmodul (42) zur Steuerung des Systemmodells (32) enthält. System nach Anspruch 2, wobei das Anpassungsmodul einen Korrelationsalgorithmus an dem spektralen geformten Testsignal (46) ausführt und das Ergebnis zum Systemmodell (32) übermittelt. System nach Anspruch 1, wobei der Maskierungsschwellwertgenerator (50) einen inversen Übertragungsfunktionsblock 74) zur Speicherung von Parametern der inversen Übertragungsfunktion enthält, die sich auf die Übertragungsfunktion des akustischen Systems beziehen. System nach Anspruch 4, wobei der Maskierungsschwellwertgenerator (50) einen zweiten Multiplikator (76) zum Empfang des skalierten spektralen Maskierungsschwellwerts (72) und der Parameter der inversen Übertragungsfunktion (H–1(f)) von dem inversen Übertragungsfunktionsblock (74) und zum Erzeugen der spektralen Formparameter (52) enthält. System nach Anspruch 1, wobei der Maskierungsspektrum-Generator (50) ein psychoakustisches Model zur Modifikation des Frequenzspektrums (56) des erfaßten Signals implementiert. System nach Anspruch 1, wobei das Testsignal (46) praktisch unhörbar ist. System nach Anspruch 1, wobei der Verstärkungs-Estimator (66) eine spektrale Verstärkungsberechnungsfunktion implementiert, die auf einer Übertragungsfunktion des akustischen Systems basiert. System nach Anspruch 1, wobei der Maskierungsschwellwertgenerator (50) außerdem auf einen früheren Schätzwert einer Übertragungsfunktion T oder auf eine inverse Übertragungsfunktion des akustischen Systems oder auf beide anspricht, und wobei das spektral geformte Testsignal (46) zur Kompensation einer Übertragungsfunktion des akustischen Systems modifiziert wird. System nach Anspruch 1, wobei das Steuersignal reguliert wird, um den mittleren quadratischen Fehler des Fehlersignals zu minimieren. System nach Anspruch 10, das ferner einen Sensor (40) zum Erzeugen eines Bezugssignals (38) aufweist, das in zeitlicher Beziehung zu der externen Störung (11) steht, und wobei das Steuerungssystem (22) auch auf das Bezugssignal (38) anspricht. System nach Anspruch1, wobei der Signalformungsgenerator (44) einen Zeitbereichsalgorithmus zur Erzeugung des Testsignals (46) implementiert. System nach Anspruch 12, wobei der Zeitbereichsalgorithmus ein Formungsfilter (84) aufweist. System nach Anspruch 1, wobei der Signalformungsgenerator (44) einen Frequenzbereichsalgorithmus zur Erzeugung des Testsignals (46) implementiert. System nach Anspruch 14, wobei der Frequenzbereichsalgorithmus eine inverse Transformationsfunktion (98) aufweist. System nach Anspruch 1, wobei das akustische Systemmodell (32) ein Anpassungsmodul (42) zur Bereitstellung von Regulierungsparametern für das akustische Systemmodell (32) aufweist. System nach Anspruch 16, wobei das Anpassungsmodul (42) das spektral geformte Testsignal (46) und das Fehlersignal (20) empfängt und eine Korrelationsfunktion zur Erzeugung von Regulierungsparametern ausführt. Verfahren zur Identifikation eines Modells (32) eines akustischen Systems in Gegenwart einer externen Störung (11), mit den folgenden Schritten:

Erzeugen eines Testsignals (46);

Erzeugen des Betätigungselementsignals (14), welches das Testsignal (46) enthält;

Anlegen des Betätigungselementsignals (14) an ein akustisches Betätigungselement (12) zum Erzeugen eines gesteuerten Tons innerhalb des akustischen Systems;

Erfassen einer Kombination aus der externen Störung (11) und dem gesteuerten Ton an einer Stelle innerhalb des akustischen Systems, um ein erfaßtes Signal (18) zu erhalten;

Ermitteln des Frequenzspektrums der externen Störung (11) aus dem erfaßten Signal (18);

Anwendung eines psychoakustischen Modells (32), um aus dem Frequenzspektrum einen spektralen Anfangsmaskierungsschwellwert (64) zu berechnen, unterhalb dessen ein zusätzlicher Ton praktisch unhörbar ist;

Modifikation des spektralen Anfangsmaskierungsschwellwerts (64), um die Übertragungsfunktion zwischen dem Eingang des akustischen Betätigungselements (12) und dem erfaßten Signal (18) zu kompensieren und einen modifizierten spektralen Maskierungsschwellwert zu erzeugen;

Regulieren eines spektralen Frequenzgehalts des Testsignals (46) auf Werte kleiner oder gleich dem modifizierten spektralen Maskierungsschwellwert (64);

Eingabe des Testsignals (46) in ein akustisches Systemmodell (32); und

Regulieren der Parameter des akustischen Systemmodells (32) entsprechend einem Fehlersignal (20), das gleich der Differenz zwischen dem Ausgangssignal (34) des akustischen Systemmodells (32) und dem erfaßten Signal (18) ist; gekennzeichnet durch

Erzeugen eines Fehlersignalspektrums (60) aus dem Fehlersignal (20) mit einem ersten Spektrum-Estimator (58);

Berechnen einer Fourier-Transformierten des erfaßten Signals und Erzeugen eines Frequenzspektrums (56) des erfaßten Signals mit einem zweiten Spektrum-Estimator (54);

Erzeugen eines spektralen Verstärkungssignals (68) aus den Frequenzspektrum (56) des erfaßten Signals und dem Fehlersignalspektrum (60) mit einem Verstärkungs-Estimator (66); und

wobei die Modifikation des spektralen Anfangsmaskierungsschwellwerts (64) durch Anwendung des spektralen Verstärkungssignals (68) auf den spektralen Anfangsmaskierungsschwellwert (64) mit einem spektralen Verstärkungsregelungsmultiplikator (70) erreicht wird;

wodurch der gesteuerte Ton praktisch unhörbar ist und die Eigenschaften des akustischen Systemmodells die Eigenschaften des akustischen Systems approximieren.
Verfahren nach Anspruch 18 mit den folgenden Schritten:

Erzeugen eines Steuersignals (30) als Reaktion auf das Fehlersignal (20); und

Regulieren des Steuersignals (30), um das Fehlersignal (20) zu minimieren,

wobei das Betätigungselementsignal (14) durch Kombination des Steuersignals (30) mit dem Testsignal (46) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Steuersignal (30) auch auf ein Bezugssignal (38) anspricht, das in zeitlicher Beziehung zu der externen Störung (11) steht. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Parameter des akustischen Systemmodells (32) Werte einer Systemübertragungsfunktion sind und entsprechend einem Frequenzbereichsalgorithmus reguliert werden. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die externe Störung (11) überwiegend bei diskreten Frequenzen erfolgt, und wobei die Werte der Systemübertragungsfunktion bei diskreten Frequenzen der externen Störung (11) durch Interpolation aus Werten bei nahegelegenen Frequenzen ermittelt werden. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der spektrale Frequenzgehalt des Testsignals (46) weiter reguliert wird, um das Verhältnis des Frequenzspektrums des erfaßten Signals zum Frequenzspektrum des Fehlersignals (20) für Frequenzen zwischen den diskreten Frequenzen der externen Störung oberhalb eines spezifizierten Niveaus zu halten.






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