[發明專利]一種前饋濾波器設計方法及降噪耳機

有效

• 申請號: 201811065505.0
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109195050B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 蔣飛;虞安波
• 申請（專利權）人: 會聽聲學科技（北京）有限公司
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10;H04R3/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王文紅

本發明提供了一種前饋濾波器設計方法及降噪耳機，涉及主動降噪的技術領域，包括：針對主通道的傳聲特性幅、相頻曲線和次級通道的傳聲特性幅、相頻曲線，確定主通道傳聲特性的復數表示和次級通道傳聲特性的復數表示；根據所述主通道傳聲特性的復數表示和所述次級通道傳聲特性的復數表示，確定理想前饋濾波器的幅頻曲線；基于所述理想前饋濾波器的幅頻曲線和幅值跟蹤方法確定前饋濾波器的傳遞函數，在保證前饋濾波器的降噪效果的同時，還能有效減小了上述前饋濾波器設計方法的計算量，節約計算時間，提高前饋濾波器的設計效率。

技術領域

本發明涉及主動降噪技術領域，具體而言，尤其是涉及一種前饋濾波器設計方法及降噪耳機。

背景技術

主動降噪耳機利用濾波器產生與噪聲信號幅值相等、相位相反的消噪信號，消噪聲波與噪聲聲波發聲干涉，達到噪聲消除的效果。根據主動降噪耳機的降噪系統的拓撲結構，將濾波器分為前饋濾波器和反饋濾波器，前饋濾波器較反饋濾波器的設計更簡單，也不會引起降噪系統不穩定的問題，因此前饋濾波器廣泛使用在主動降噪耳機中。

現階段，前饋濾波器是基于主通道的聲學特性傳遞函數和次級通道的聲學特性傳遞函數進行設計的，為獲得主通道和次級通道的聲學特性傳遞函數，需利用具有高采樣率的數據采集裝置分別獲取測量主通道和次級通道的輸入、輸出聲學特性數據，基于高采樣率的聲學特性數據能夠獲取高精度的聲學特性傳遞函數，基于該聲學特性傳遞函數設計的前饋濾波器，其降噪性能也更優異，與此同時也帶來了計算量大、計算時間長及前饋濾波器設計效率低下等問題。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種前饋濾波器設計方法及降噪耳機，用于解決現有技術中存在的前饋濾波器在設計過程中計算量大，計算時間長以及設計效率低下的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種前饋濾波器設計方法，包括：

針對主通道的傳聲特性幅、相頻曲線和次級通道的傳聲特性幅、相頻曲線，確定主通道傳聲特性的復數表示和次級通道傳聲特性的復數表示；

根據所述主通道傳聲特性的復數表示和所述次級通道傳聲特性的復數表示，確定理想前饋濾波器的幅頻曲線；

基于所述理想前饋濾波器的幅頻曲線和幅值跟蹤方法確定前饋濾波器的傳遞函數。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述針對主通道的傳聲特性幅、相頻曲線和次級通道的傳聲特性幅、相頻曲線，確定主通道傳聲特性的復數表示和次級通道傳聲特性的復數表示，包括：

確定抽樣頻點；

確定所述主通道的傳聲特性幅、相頻曲線在所述抽樣頻點處的幅值與相角以及所述次級通道的傳聲特性幅、相頻曲線在所述抽樣頻點處的幅值與相角；

基于所述主通道的傳聲特性幅、相頻曲線在所述抽樣頻點處的幅值與相角以及所述次級通道的傳聲特性幅、相頻曲線在所述抽樣頻點處的幅值與相角，確定所述主通道傳聲特性的復數表示和所述次級通道傳聲特性的復數表示。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述根據所述主通道傳聲特性的復數表示和所述次級通道傳聲特性的復數表示，確定理想前饋濾波器的幅頻曲線，包括：

根據所述主通道傳聲特性的復數表示和所述次級通道傳聲特性的復數表示，確定所述理想前饋濾波器的復數表示；

基于所述理想前饋濾波器的復數表示，確定所述理想前饋濾波器的幅頻曲線。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述基于所述理想前饋濾波器的幅頻曲線和幅值跟蹤方法確定前饋濾波器的傳遞函數，包括：

基于所述理想前饋濾波器的幅頻曲線，利用幅值跟蹤算法確定前饋濾波器的幅頻曲線族；