[發明專利]主動降噪設備

有效

• 申請號: 201580030475.8
• 申請日: 2015-05-08
• 公開（公告）號: CN106797511B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 維克多·伊萬諾維奇·基甘;阿列克謝·亞歷山大諾維奇·彼得羅夫斯基;覃景繁;宋揚
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

一種通過降噪揚聲器與麥克風之間的備聲學通路對噪聲源與所述麥克風之間的疊加主聲學通路進行降噪的主動降噪設備，其特征在于，所述設備包括：第一輸入，用于從麥克風接收麥克風信號(α(k))；第一輸出用于向所述降噪揚聲器提供第一降噪信號(?y₂(k))；第一電學補償通路；第二電學補償通路；其中，所述第一電學補償通路和所述第二電學補償通路并行耦合在第一節點與所述第一輸入之間，以提供所述第一降噪信號(?y₂(k))，所述第一節點提供所述噪聲源的預測。

技術領域

本發明涉及一種主動降噪設備，尤其涉及使用前向反饋、后向反饋和混合噪聲控制以及遠端信號補償技術的主動噪聲控制系統。本發明還涉及主動噪聲控制方法。

背景技術

在許多工業應用、磁共振成像等醫療設備、風道、高品質耳機、頭戴式耳機、手機等中都出現了聲學降噪問題，這些都需要降低聽者位置的背景噪聲。由于噪聲出現、傳播并存在于空氣中時，即在聲學環境中時，所以噪聲只能以聲學方式降低或衰減。該問題通常由主動噪聲控制(Active Noise Control，ANC)系統解決。ANC系統產生抗噪聲，即聲波，其與降噪平面中的降低噪聲具有相同的振幅和相反的相位。通過抗噪聲12降低的正弦波噪聲11的原理在圖1a、1b和1c中所示的圖形10示出。

如果噪聲11和抗噪聲12具有相同幅度和相反相位，則實現完美降噪，如圖1a所示。如果幅度(參見圖1b)或相位(參見圖1c)失配，則僅實現噪聲的部分降低，即衰減。這里，13為殘余(已降低或已衰減)噪聲。ANC系統是可以在操作期間參照失配最小化來調整上述失配的系統。

由于ANC系統的性能取決于其架構和所使用的算法，因此需要提高主動降噪。

為了詳細描述本發明，將使用以下術語、縮寫和符號：

ANC：主動噪聲控制；主動降噪

FF：前向反饋

FB：后向反饋

混合：前向反饋和后向反饋的組合

發明內容

本發明的目的是提供一種用于提高主動降噪的概念。

本發明通過應用一種或多種以下技術來解決上述問題：修改FB 30和混合40ANC系統(參見圖3和4)，向自適應濾波器和濾波器自適應算法提供同一輸入信號；所述FB 30和混合40ANC系統(參見圖3和4)中的應用，即一種用于從誤差麥克風103接收的信號中減去遠端信號的電路；基于如下所述的修改(下文表示為濾波后的X修改)，在改進型FF、FB和混合ANC系統中，使用所述用于從誤差麥克風103接收的信號中減去遠端信號的電路。

本發明具有以下優勢：使用上述濾波后的X修改能夠估計如所述改進型FB和混合ANC系統中基于梯度搜索的自適應算法中的等式(22)定義的最大步長值μ_max。在所述步長增加的情況下，會導致適配的加速。使用上述濾波后的X修改使RLS算法在所述FB和混合ANC系統中穩定。使用所述用于從FB和混合ANC系統的信號中減去遠端信號的電路可使系統在高品質耳機、頭戴式耳機、手機等中的遠端聲音再現期間操作。同時使用上述濾波后的X修改和所述用于從FF、FB和混合ANC系統中的信號中減去遠端信號的電路可使系統在遠端聲音再現期間操作。

根據第一方面，本發明涉及一種通過降噪揚聲器與麥克風之間的疊加備聲學通路對噪聲源與所述麥克風之間的主聲學通路進行降噪的主動降噪設備，所述設備包括：第一輸入，用于從所述麥克風接收麥克風信號；第一輸出，用于向所述降噪揚聲器提供第一降噪信號；第一電學補償通路；第二電學補償通路，其中，所述第一電學補償通路和所述第二電學補償通路并行耦合在第一節點與所述第一輸入之間，以提供所述第一降噪信號，所述第一節點提供所述噪聲源的預測。