用于主动降噪的在阵列和同相扬声器配置之间的转换制造技术

一种噪声消除方法和系统，包括：系统控制器，其响应于来自检测区域中的声音的至少一个麦克风的信号而产生命令信号。系统控制器包括阵列扬声器控制器，用于响应于命令信号产生用于每个扬声器的驱动器信号，使得扬声器响应于驱动器信号而发出的组合声音产生基本均匀的声压场，该基本均匀的声压场的幅度和相位适于衰减与由至少一个麦克风检测到的声音相对应的噪声场。系统控制器包括同相扬声器控制器，用于响应于命令信号而产生用于所有扬声器的共同同相驱动器信号，以及信号引导器模块，用于响应于与根据命令信号驱动扬声器相关联的电压的幅度，在阵列扬声器控制器与同相扬声器控制器之间分配命令信号。

Conversion between an array and a phase speaker configuration for active noise reduction

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于主动降噪的在阵列和同相扬声器配置之间的转换
本说明书大体上涉及噪声消除系统，并且更具体地涉及特定环境内(诸如车辆的乘客舱)的噪声衰减或消除(通常称为噪声消除)。
技术实现思路
以下提到的所有示例和特征可以以任何技术上可能的方式进行组合。一方面，一种噪声消除系统，包括布置在区域内的多个扬声器、与扬声器通信的放大器以及与放大器通信的系统控制器，该系统控制器响应于来自检测区域中的声音的至少一个麦克风的信号而产生命令信号。系统控制器包括阵列扬声器控制器，其配置为响应于命令信号产生用于每个扬声器的驱动器信号，使得扬声器响应于驱动器信号而发出的组合声音产生基本均匀的声压场，该基本均匀的声压场的幅度和相位适于衰减与由至少一个麦克风检测到的声音相对应的噪声场。系统控制器还包括同相扬声器控制器，其配置为响应于命令信号而产生用于所有扬声器的共同同相驱动器信号；以及信号引导器模块，其配置为响应于与放大器根据命令信号驱动扬声器相关联的电压的幅度，在阵列扬声器控制器与同相扬声器控制器之间分配命令信号。该系统的实施例可以包括以下特征之一或其任何组合。噪声消除系统还可以包括信号幅度监视器，该信号幅度监视器测量与放大器根据命令信号驱动扬声器相关联的电压的幅度。信号引导器模块可以实时响应于信号幅度监视器测量的幅度来改变在阵列扬声器控制器与同相扬声器控制器之间命令信号的分配。实时响应于测量的幅度超过阈值，信号引导器模块可以转换为：将所有命令信号分配给同相扬声器控制器，而没有任何命令信号分配给阵列扬声器控制器。实时响应于测量的幅度下降到阈值以下，信号引导器模块可以转换为：将所有命令信号分配给阵列扬声器控制器，而没有任何命令信号分配给同相扬声器控制器。噪声消除系统还可以包括信号划分器，用于根据信号引导器模块确定的分配来划分命令信号。实时响应于信号幅度监视器测量的幅度的增加，信号引导器模块可以引导信号划分器提高传递到同相扬声器控制器的命令信号的比例，同时降低传递到阵列扬声器控制器的命令信号的比例。噪声消除系统还可以包括信号划分器，用于根据信号引导器模块确定的分配来划分命令信号。实时响应于信号幅度监视器测量的幅度的降低，信号引导器模块可以引导信号划分器降低传递到同相扬声器控制器的命令信号的比例，同时提高传递到阵列扬声器控制器的命令信号的比例。放大器向用于所有扬声器的同相驱动器信号施加的增益可以与扬声器的数目成反比。噪声消除系统还可以包括加法器，加法器将每个驱动器信号与同相驱动器信号组合，以产生用于每个扬声器的混合命令信号，该混合命令信号随后传递到放大器。混合命令信号可以从系统控制器产生的命令信号中得出。另一方面，提供了一种用于衰减噪声的方法。该方法包括：响应于来自检测区域中的声音的至少一个麦克风的信号而产生命令信号；响应于与根据命令信号驱动多个扬声器相关联的电压的幅度，在阵列扬声器控制器与同相扬声器控制器之间分配命令信号；并且，当命令信号的第一部分分配给阵列扬声器控制器时，响应于命令信号的第一部分，由阵列扬声器控制器产生用于扬声器中的每一个扬声器的驱动器信号，使得由扬声器响应于驱动器信号发出的组合声音产生基本均匀的声压场，该基本均匀的声压场的幅度和相位适于衰减与由至少一个麦克风检测到的声音相对应的噪声场。该方法还包括：当命令信号的第二部分分配给同相扬声器控制器时，由同相扬声器控制器响应于命令信号的第二部分而产生用于所有扬声器的共同同相驱动器信号。该方法的实施例可以包括以下特征之一或其任何组合。该方法还可以包括：测量与根据命令信号驱动扬声器相关联的电压的幅度，并且实时响应于测量的幅度来改变在阵列扬声器控制器与同相扬声器控制器之间命令信号的分配。该方法还可以包括：实时响应于测量的幅度超过阈值，进行如下转换：将所有的命令信号分配给同相扬声器控制器，而没有任何命令信号分配给阵列扬声器控制器。实时响应于测量的幅度下降到阈值以下，进行如下转换：将所有的命令信号分配给阵列扬声器控制器，而没有任何命令信号分配给同相扬声器控制器。该方法还可以包括：实时响应于测量的幅度的增加，提高传递到同相扬声器控制器的命令信号的比例，同时降低传递到阵列扬声器控制器的命令信号的比例，或者，实时响应于测量的幅度的减小，降低传递到同相扬声器控制器的命令信号的比例，同时提高传递到阵列扬声器控制器的命令信号的比例。该方法还可以包括向用于所有扬声器的同相驱动器信号施加与扬声器的数目成反比的增益，或者，将每个驱动器信号与同相驱动器信号组合，以产生用于每个扬声器的混合命令信号。另一方面，一种车辆包括乘客舱和噪声消除系统，噪声消除系统包括布置在乘客舱中的区域内的多个扬声器，与扬声器通信的放大器以及与放大器通信的系统控制器，该系统控制器响应于来自检测区域中的声音的至少一个麦克风的信号而产生命令信号。系统控制器包括阵列扬声器控制器，其配置为响应于命令信号产生用于每个扬声器的驱动器信号，使得扬声器响应于驱动器信号而发出的组合声音产生基本均匀的声压场，该基本均匀的声压场的幅度和相位适于衰减与由至少一个麦克风检测到的声音相对应的噪声场。系统控制器还包括同相扬声器控制器，其配置为响应于命令信号而产生用于所有扬声器的共同同相驱动器信号；以及信号引导器模块，其配置为响应于与放大器根据命令信号驱动扬声器相关联的电压的幅度，在阵列扬声器控制器与同相扬声器控制器之间分配命令信号。该车辆的实施例可以包括以下特征之一或其任何组合。该车辆还可以包括信号幅度监视器，信号幅度监视器测量与放大器根据命令信号驱动扬声器相关联的电压的幅度。信号引导器模块可以实时响应于信号幅度监视器测量的幅度来改变在阵列扬声器控制器与同相扬声器控制器之间命令信号的分配。实时响应于测量的幅度超过阈值，信号引导器模块可以转换为：将所有命令信号分配给同相扬声器控制器，而没有任何命令信号分配给阵列扬声器控制器。实时响应于测量的幅度下降到阈值以下，信号引导器模块可以转换为：将所有命令信号分配给阵列扬声器控制器，而没有任何命令信号分配给同相扬声器控制器。该车辆还可以包括信号划分器，用于根据信号引导器模块确定的分配来划分命令信号。实时响应于信号幅度监视器测量的幅度的增加，信号引导器模块可以引导信号划分器提高传递到同相扬声器控制器的命令信号的比例，同时降低传递到阵列扬声器控制器的命令信号的比例，或者，实时响应于信号幅度监视器测量的幅度的减小，信号引导器模块可以引导信号划分器降低传递到同相扬声器控制器的命令信号的比例，同时提高传递到阵列扬声器控制器的命令信号的比例。放大器向用于所有扬声器的同相驱动器信号施加的增益可以与扬声器的数目成反比。该车辆还可以包括加法器，加法器将每个驱动器信号与同相驱动器信号组合，以产生用于每个扬声器的混合命令信号，该混合命令信号随后传递到放大器。混合命令信号可以从系统控制器产生的命令信号中得出。附图说明通过结合附图参考以下描述可以更好地理解以上和另外的特征和优点，附图中相同的附图标记在各个图中表示相同的结构元件和特征。附图不一定是按比例绘制的，相反，其重点在于说明特征和实施方式的原理。图1是其中安装有示例噪声消除系统的环境的图。图2是图示由三个阵列扬声器生成的基本均匀的声压场的曲线图。图3是图示由相同的命令信号同相驱动的三个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种噪声消除系统，包括：设置在区域内的多个扬声器；与所述扬声器通信的放大器；以及与所述放大器通信的系统控制器，响应于来自检测所述区域中的声音的至少一个麦克风的信号而产生命令信号，所述系统控制器包括：阵列扬声器控制器，被配置为响应于所述命令信号产生用于每个扬声器的驱动器信号，使得所述扬声器响应于所述驱动器信号而发出的组合声音产生基本均匀的声压场，所述基本均匀的声压场的幅度和相位适于衰减与由所述至少一个麦克风检测到的所述声音相对应的噪声场，同相扬声器控制器，被配置为响应于所述命令信号而产生用于所有所述扬声器的共同同相驱动器信号；以及信号引导器模块，被配置为响应于与所述放大器根据所述命令信号驱动所述扬声器相关联的电压的幅度，在所述阵列扬声器控制器与所述同相扬声器控制器之间分配所述命令信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.25 US 14/749,8231.一种噪声消除系统，包括：设置在区域内的多个扬声器；与所述扬声器通信的放大器；以及与所述放大器通信的系统控制器，响应于来自检测所述区域中的声音的至少一个麦克风的信号而产生命令信号，所述系统控制器包括：阵列扬声器控制器，被配置为响应于所述命令信号产生用于每个扬声器的驱动器信号，使得所述扬声器响应于所述驱动器信号而发出的组合声音产生基本均匀的声压场，所述基本均匀的声压场的幅度和相位适于衰减与由所述至少一个麦克风检测到的所述声音相对应的噪声场，同相扬声器控制器，被配置为响应于所述命令信号而产生用于所有所述扬声器的共同同相驱动器信号；以及信号引导器模块，被配置为响应于与所述放大器根据所述命令信号驱动所述扬声器相关联的电压的幅度，在所述阵列扬声器控制器与所述同相扬声器控制器之间分配所述命令信号。2.根据权利要求1所述的噪声消除系统，还包括信号幅度监视器，所述信号幅度监视器测量与所述放大器根据所述命令信号驱动所述扬声器相关联的电压的幅度，并且其中所述信号引导器模块实时响应于所述信号幅度监视器测量的所述幅度来改变所述阵列扬声器控制器与所述同相扬声器控制器之间所述命令信号的所述分配。3.根据权利要求2所述的噪声消除系统，其中实时响应于测量的所述幅度超过阈值，所述信号引导器模块转换为将所有所述命令信号分配给所述同相扬声器控制器，而没有任何所述命令信号分配给所述阵列扬声器控制器。4.根据权利要求3所述的噪声消除系统，其中实时响应于测量的所述幅度下降到阈值以下，所述信号引导器模块转换为将所有所述命令信号分配给所述阵列扬声器控制器，而没有任何所述命令信号分配给所述同相扬声器控制器。5.根据权利要求2所述的噪声消除系统，还包括信号划分器，所述信号划分器用于根据所述信号引导器模块确定的所述分配来划分所述命令信号，并且其中实时响应于所述信号幅度监视器测量的所述幅度的增加，所述信号引导器模块引导所述信号划分器提高传递到所述同相扬声器控制器的所述命令信号的比例，同时降低传递到所述阵列扬声器控制器的所述命令信号的比例。6.根据权利要求2所述的噪声消除系统，还包括信号划分器，所述信号划分器用于根据所述信号引导器模块确定的所述分配来划分所述命令信号，并且其中实时响应于所述信号幅度监视器测量的所述幅度的减小，所述信号引导器模块引导所述信号划分器降低传递到所述同相扬声器控制器的所述命令信号的比例，同时提高传递到所述阵列扬声器控制器的所述命令信号的比例。7.根据权利要求1所述的噪声消除系统，其中所述放大器向用于所有所述扬声器的所述同相驱动器信号施加的增益与所述扬声器的数目成反比。8.根据权利要求1所述的噪声消除系统，还包括加法器，所述加法器将每个驱动器信号与所述同相驱动器信号组合，以产生用于每个扬声器的混合命令信号，所述混合命令信号随后传递到所述放大器。9.根据权利要求8所述的噪声消除系统，其中所述混合命令信号从所述系统控制器产生的所述命令信号中得出。10.一种衰减噪声的方法，包括：响应于来自检测区域中的声音的至少一个麦克风的信号而产生命令信号；响应于与根据所述命令信号驱动多个扬声器相关联的电压的幅度，在阵列扬声器控制器与同相扬声器控制器之间分配所述命令信号；当所述命令信号的第一部分分配给所述阵列扬声器控制器时，响应于所述命令信号的所述第一部分，由所述阵列扬声器控制器产生用于所述扬声器中的每一个扬声器的驱动器信号，使得由所述扬声器响应于所述驱动器信号发出的组合声音产生基本均匀的声压场，所述基本均匀的声压场的幅度和相位适于衰减与由所述至少一个麦克风检测到的所述声音相对应的噪声场；并且当所述命令信号的第二部分分配给所述同相扬声器控制器时，由所述同相扬声器控制器响应于所述命令信号的第二部分而产生用于所有所述扬声器的共同同相驱动器信号。11.根据权利要求10所述的方法，还包括：测量与根据所述命令信号驱动所述扬声器相关联的电压的幅度，并且实时响应于测量的所述幅度来改变在所述阵列扬声器控制器与所述同相扬声器控制器之间所述命令信号的所述分配。12.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·托瑞斯，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US