[發明專利]混合降噪濾波器的設計方法、降噪方法、系統及電子設備

有效

• 申請號: 202011374425.0
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112562626B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 周軍;陳潔茹;解卓鵬;陳景東;王向輝
• 申請（專利權）人: 深圳百靈聲學有限公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 冷仔

1.一種混合降噪濾波器的設計方法，其特征在于，應用于主動降噪系統，所述主動降噪系統包括內部揚聲器、誤差麥克風和參考麥克風；所述設計方法包括：

使用所述內部揚聲器發送第一帶限白噪聲信號，同步采集所述誤差麥克風的第一誤差信號；

根據所述第一帶限白噪聲信號和所述第一誤差信號，采用最小二乘法獲得次級路徑估計；

根據所述次級路徑估計和所述第一誤差信號獲得固定參數濾波器的后饋濾波器參數；

接收來自外部聲源發送的第二帶限白噪聲信號，同步采集所述參考麥克風的參考信號和所述誤差麥克風的第二誤差信號；

根據所述參考信號、所述第二誤差信號和所述次級路徑估計獲得固定參數濾波器的前饋濾波器參數；

根據所述第一帶限白噪聲信號和所述第一誤差信號，采用最小二乘法獲得次級路徑估計，包括：采用s＝(L^TL)^-1L^Te_s獲得次級路徑估計s；其中，L是第一帶限白噪聲l(n)構成的卷積矩陣，e_s是第一誤差信號e_s(n)構成的列向量e_s；

根據所述次級路徑估計和所述第一誤差信號獲得固定參數濾波器的后饋濾波器參數，包括：

將所述第一誤差信號e_s(n)和次級路徑估計s的卷積輸出作為后饋濾波器的后饋輸入信號x_fb(n)，x_fb(n)＝e_s(n)*s；將所述第一誤差信號e_s(n)作為濾波器的期望響應，估計后饋濾波器所需的自相關矩陣和互相關向量其中，N為信號長度；基于維納濾波器原理獲得后饋濾波器參數g，

根據所述參考信號、所述第二誤差信號和所述次級路徑估計獲得固定參數濾波器的前饋濾波器參數，包括：將所述參考信號r(n)和次級路徑估計s的卷積輸出作為前饋濾波器的前饋輸入信號x_ff(n)，x_ff(n)＝r(n)*s；將第二誤差信號e_p(n)作為前饋濾波器的期望響應，估計前饋濾波器所需的自相關矩陣和互相關向量其中，N為信號長度；基于維納濾波器原理獲得前饋濾波器參數w，

2.如權利要求1所述的設計方法，其特征在于，根據所述參考信號、所述第二誤差信號和所述次級路徑估計獲得前饋濾波器參數后，還包括：

將所述后饋濾波器參數和所述前饋濾波器參數導入所述主動降噪系統。

3.如權利要求1所述的設計方法，其特征在于，所述第一帶限白噪聲和所述第二帶限白噪聲的頻率范圍在20Hz到2000Hz。

4.一種主動降噪方法，其特征在于，應用于主動降噪系統，所述主動降噪系統包括：參考麥克風、誤差麥克風、內部揚聲器、前饋濾波器和后饋濾波器；所述主動降噪方法包括：

所述前饋濾波器通過所述參考麥克風接收外部噪聲信號，所述后饋濾波器通過所述誤差麥克風接收耳道內噪聲信號；

所述前饋濾波器對所述外部噪聲信號進行濾波，獲得第一噪聲抵消信號；

所述后饋濾波器對所述耳道內噪聲信號進行濾波，獲得第二噪聲抵消信號；

通過所述內部揚聲器播放所述第一噪聲抵消信號和所述第二噪聲抵消信號；

所述濾波器為采用權利要求1至3任一項所述混合降噪濾波器的設計方法設計的濾波器。

5.一種主動降噪系統，其特征在于，包括：參考麥克風、誤差麥克風、內部揚聲器、前饋濾波器和后饋濾波器；所述前饋濾波器和后饋濾波器為采用權利要求1至3任一項所述混合降噪濾波器的設計方法設計的濾波器。

6.一種電子設備，其特征在于，包括權利要求5所述的主動降噪系統。

7.如權利要求6所述的電子設備，其特征在于，所述電子設備包括主動降噪耳機、車載降噪設備或室內降噪設備。