[發(fā)明專利]主動降噪

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310194999.3
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN103428608B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M.克里斯托夫
• 申請（專利權(quán)）人: 哈曼貝克自動系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 李國華,沙捷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種主動降噪系統(tǒng)，具體來說是一種包括反饋回路和前饋回路的降噪系統(tǒng)。

背景技術(shù)

常用類型的主動降噪系統(tǒng)(又稱為主動噪聲消除/控制(ANC)系統(tǒng))使用麥克風在降噪后拾取聲音誤差信號(也被稱為“殘余”信號)，并將該誤差信號反饋至ANC濾波器。這種類型的ANC系統(tǒng)被稱為反饋ANC系統(tǒng)。反饋ANC系統(tǒng)中的ANC濾波器通常被配置成反轉(zhuǎn)誤差反饋信號的相位，并且也可被配置成對誤差反饋信號進行積分、均衡頻率響應和/或匹配或最小化延遲。因此，反饋ANC系統(tǒng)的質(zhì)量很大程度上取決于ANC濾波器的質(zhì)量。具有所謂的前饋或其他合適的降噪結(jié)構(gòu)的ANC系統(tǒng)也會產(chǎn)生相同的問題。前饋ANC系統(tǒng)可通過ANC濾波器生成信號(次生噪聲)，該信號與干擾信號(一次噪聲)的振幅和頻率相等，但相位相反。因此，一般需要提供具有改善性能的ANC系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種降噪系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括第一麥克風，其在第一位置拾取噪聲信號并被電耦合至第一麥克風的輸出路徑；揚聲器，其被電耦合至揚聲器的輸入路徑且在第二位置輻射降噪聲音；第二麥克風，其在第三位置從噪聲和降噪聲音拾取殘余噪聲并被電耦合至第二麥克風的輸出路徑；第一主動降噪濾波器，其被連接在第一麥克風的輸出路徑和揚聲器的輸入路徑之間；以及第二主動降噪濾波器，其被連接在第二麥克風的輸出路徑和揚聲器的輸入路徑之間；其中第一主動降噪濾波器為傾斜型或均衡濾波器或包括其中至少一個或兩者。

附圖說明

基于附圖中所示的示例性實施例，下文將更詳細地說明各種具體實施例。除非另有說明，在所有圖中，相似或相同的組件均標有相同的參考號碼。

圖1為結(jié)合前饋和反饋型主動降噪系統(tǒng)的混合型主動降噪系統(tǒng)的方塊圖；

圖2為表示適用于圖1所示系統(tǒng)的傾斜型濾波器的轉(zhuǎn)移特性的幅頻響應圖；

圖3為說明模擬有源一階低音增強傾斜型濾波器結(jié)構(gòu)的方塊圖；

圖4為說明模擬有源一階低音衰減傾斜型濾波器結(jié)構(gòu)的方塊圖；

圖5為說明模擬有源一階高音增強傾斜型濾波器結(jié)構(gòu)的方塊圖；

圖6為說明模擬有源一階高音衰減傾斜型濾波器結(jié)構(gòu)的方塊圖；

圖7為說明模擬有源一階高音衰減傾斜型濾波器另一種結(jié)構(gòu)的方塊圖；

圖8為說明包括傾斜型濾波器結(jié)構(gòu)和額外均衡濾波器的ANC濾波器的方塊圖；

圖9為說明包括線性放大器和無源濾波器網(wǎng)絡(luò)的另一種ANC濾波器的方塊圖；

圖10為說明模擬無源一階低音(高音衰減)傾斜型濾波器結(jié)構(gòu)的方塊圖；

圖11為說明模擬無源一階高音(低音衰減)傾斜型濾波器結(jié)構(gòu)的方塊圖；

圖12為說明模擬無源二階低音(高音衰減)傾斜型濾波器結(jié)構(gòu)的方塊圖；

圖13為說明模擬無源二階高音(低音衰減)傾斜型濾波器結(jié)構(gòu)的方塊圖；

圖14為說明通用ANC(有源)濾波器結(jié)構(gòu)的方塊圖，該濾波器結(jié)構(gòu)可高質(zhì)量和/或低增益地調(diào)整增強或衰減均衡濾波器。

圖15為說明適用于圖1所述系統(tǒng)的數(shù)字有限脈沖響應濾波器(FIR)的方塊圖；

圖16為描繪主路徑的轉(zhuǎn)移函數(shù)和改進系統(tǒng)的靈敏度函數(shù)的伯德圖；以及

圖17為描述主路徑的轉(zhuǎn)移函數(shù)和開放回路系統(tǒng)、閉合回路系統(tǒng)和其結(jié)合即混合系統(tǒng)的靈敏度函數(shù)的圖示。

具體實施方式

參照圖1，一種改進的降噪系統(tǒng)包括第一麥克風1，其在第一位置從例如噪聲源4拾取噪聲信號并被電耦合至第一麥克風的輸出路徑2；揚聲器7，其被電耦合至揚聲器的輸入路徑6且在第二位置輻射降噪聲音；第二麥克風11，其被電耦合至第二麥克風的輸出路徑12并在第三位置拾取殘余噪聲，其中殘余噪聲是通過疊加經(jīng)主路徑5所接收的噪聲和經(jīng)次路徑8所接收的降噪聲音而產(chǎn)生的；第一主動降噪濾波器3，其經(jīng)加法器14被連接在第一麥克風的輸出路徑2和揚聲器的輸入路徑6之間；以及第二主動降噪濾波器13，其經(jīng)加法器14被連接在第二麥克風的輸出路徑12和揚聲器的輸入路徑6之間。第二主動降噪濾波器13為或包括至少一個傾斜型或均衡(峰值)濾波器。例如，這些過濾器可具有一個二階濾波器結(jié)構(gòu)。