[發(fā)明專利]一種多通道有源降噪頭靠的降噪方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010401900.2
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111583896B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 唐俊
• 申請（專利權）人: 蘇州靜聲泰科技有限公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 劉鑫

本發(fā)明公開了一種多通道有源降噪頭靠的降噪方法，通過采集計算模塊得到耳廓空間位置信息，并選定耳廓上一點坐標為虛擬誤差傳聲器的空間坐標，通過已知空間坐標的物理傳聲器和次級聲源，計算得到從次級聲源和物理傳聲器到虛擬誤差傳聲器的時延值，使用離線建模的方式獲得次級聲源至物理傳聲器的物理次級路徑傳遞函數矩陣Gpu；自適應控制器根據參考信號、物理誤差信號、傳遞函數矩陣Gvu、M和Gpu以及次級聲源的強度u(n)計算得到虛擬誤差信號esubgt;v/subgt;，自適應控制器根據參考信號與虛擬誤差信號進行計算，產生消聲信號，并傳遞給次級聲源；次級聲源接收自適應控制器傳來的消聲信號并發(fā)出聲音，對原有噪聲進行抵消降噪，使虛擬誤差傳聲器處的聲壓幅值平方最小。

技術領域

本發(fā)明涉及噪聲控制領域，特別涉及一種多通道有源降噪頭靠的降噪方法。

背景技術

噪聲污染是一種對人體影響較大的環(huán)境污染，當人們長期在高噪聲環(huán)境中時，工作效率會降低，人的聽力和身心健康也會受到影響。尤其是對于汽車、高鐵、輪船、和飛機等運載交通工具，艙室區(qū)域的噪聲嚴重影響司乘人員乘坐時的舒適性，艙室噪聲中的低頻噪聲成分很難控制，被動噪聲控制對材料的尺寸、體積有較高要求，在艙室中難以滿足。有源噪聲控制(Active?noise?control,ANC)技術具有體積小、低頻噪聲控制效果好的特點。有源噪聲控制技術基于惠更斯波形疊加原理，因此對艙室噪聲進行全局控制難以滿足，一般采用局部有源噪聲控制的方法降低乘客頭部區(qū)域的噪聲。在無遮擋的條件要求下，有源頭靠、頭枕(Active?headrest)是局部空間有源噪聲控制的成功應用之一。

專利CN201620075679.5和CN201810463634.9分別公開了一種有源降噪頭枕，將噪聲控制系統一體化集成在頭枕中，控制裝置根據環(huán)境噪聲和校正噪聲控制揚聲器產生控制聲波，降低使用者頭部活動區(qū)域的低頻噪聲，提升聲學舒適性。但在一般的有源噪聲控制系統中，誤差傳聲器應盡量靠近人耳布放，次級源根據應用場景布放于人耳周圍，這樣才能最終在誤差傳聲器附近產生有源靜音區(qū)。通常情況下，靜音區(qū)的大小與噪聲波長相關，單通道有源降噪系統產生的靜區(qū)直徑一般小于1/10波長，為了保證降噪效果，誤差傳聲器應盡可能靠近人耳，這就造成了誤差傳聲器與人頭移動的沖突。在實際使用過程中，司乘人員不可能一直緊貼著頭靠，當人頭移動時，有源降噪頭靠的降噪效果就大打折扣，甚至失去效果。

為解決人頭移動的影響，專利201910998134.X引入虛擬傳聲器技術，通過目標區(qū)域外的物理傳聲器拾取聲信號對人耳附近虛擬傳聲器處(原誤差傳聲器位置)的聲壓進行估計和控制，進而轉移有源靜區(qū)至人耳附近來提高有源降噪系統在人頭移動時的魯棒性。但該專利僅僅提出了當人頭前后左右移動和轉動時的虛擬傳聲器與物理傳聲器之前的傳遞路徑計算方法，采用移動路徑估計的方法計算出使人頭位于不同位置時系統的噪聲殘余最大值最小化的最優(yōu)虛擬次級路徑傳遞函數估計值，當復雜運動時計算量急劇增大。該方法還將人頭建模為一剛性球，雙耳在剛性球表面，位于通過剛性球中心的直徑上，與實際情況并不相符，無法取得真實的良好控制效果。

司乘人員在乘坐過程中，頭部的運動是由上下、左右、前后移動和左右轉動等多種方式組合而成的復雜運動，虛擬傳聲器與物理傳聲器之間的映射關系是動態(tài)變化的。因此需要提供一種能夠直接獲取虛擬傳聲器傳遞函數的方法，提供給有源降噪頭靠系統以解決以上問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種多通道有源降噪頭靠的降噪方法，在人耳移動過程中，能夠精確的得到虛擬誤差傳聲器的位置，經過簡單計算即可得到有源降噪系統所需的虛擬次級路徑傳遞函數矩陣Gvu和初級聲場傳遞函數矩陣M，系統響應快，降噪效果好。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種多通道有源降噪頭靠的降噪方法，包括以下步驟：

(1)通過裝載在頭靠上的采集計算模塊得到耳廓空間位置信息；

(2)選定耳廓上某一特征點作為抓取點，將所述抓取點的空間坐標定義為虛擬誤差傳聲器的空間坐標；