在有源噪声控制中估计次级路径幅值制造技术

本文中描述的技术可以用一种计算机实施的方法来实现，该方法包括接收第一多个值，第一多个值表示在有源噪声消除系统中设置的自适应滤波器的当前系数的集合。该方法还包括计算第二多个值，第二多个值中的每一个表示自适应滤波器的当前系数与对应的先前系数之间的瞬时差异，以及基于第二多个值来估计传递函数的一个或多个瞬时幅度，传递函数表示有源噪声消除系统的次级路径的影响。该方法还包括基于对一个或多个瞬时幅度的估计来更新第一多个值，以生成自适应滤波器的已更新系数的集合，以及利用已更新系数的集合对自适应滤波器进行编程。

Estimation of the amplitude of secondary path in active noise control

The technique described in this article can be implemented in a computer implementation method, which includes receiving the first multiple values, and the first multiple values represent the set of the current coefficients of the adaptive filter set in the active noise cancellation system. The method also includes calculating the more than 2 value, each of the more than 2 values representing the instantaneous difference between the current coefficient of the adaptive filter and the corresponding previous coefficient, and estimating one or more instantaneous amplitude of the transfer function based on the more than 2 value, and the transfer function table shows the secondary path of the active noise elimination system. The influence. The method also includes updating the first multiple values based on an estimate of one or more instantaneous amplitude to generate a set of updated coefficients of an adaptive filter, and to program the adaptive filter using a set of updated coefficients.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在有源噪声控制中估计次级路径幅值
本公开总体上涉及有源噪声控制。
技术介绍
有源噪声控制涉及通过生成通常被称为抗噪声的基本上相反的信号来消除不想要的噪声。
技术实现思路
在一个方面，本文的特征在于一种计算机实施的方法，该方法包括：在一个或多个处理设备处接收第一多个值，第一多个值表示在有源噪声消除系统中设置的自适应滤波器的当前系数的集合。该方法还包括由一个或多个处理设备计算第二多个值，第二多个值中的每一个表示自适应滤波器的当前系数与对应的先前系数之间的瞬时差异，以及基于第二多个值来估计传递函数的一个或多个瞬时幅度，传递函数表示有源噪声消除系统的次级路径的影响。该方法还包括基于对一个或多个瞬时幅度的估计来更新第一多个值，以生成自适应滤波器的已更新系数的集合，以及利用已更新系数的集合对自适应滤波器进行编程以影响自适应滤波器的操作。在另一方面，本文的特征在于一种包括一个或多个处理设备的有源噪声控制引擎。有源噪声控制引擎可以被配置为接收第一多个值，第一多个值表示在有源噪声消除系统中设置的自适应滤波器的当前系数的集合。有源噪声控制引擎还被配置为计算第二多个值，第二多个值中的每一个表示自适应滤波器的当前系数与对应的先前系数之间的瞬时差异，基于第二多个值来估计传递函数的一个或多个瞬时幅度，传递函数表示有源噪声消除系统的次级路径的影响。有源噪声控制引擎还被配置为基于对一个或多个瞬时幅度的估计来更新第一多个值，以生成自适应滤波器的已更新系数的集合，以及利用已更新系数的集合对自适应滤波器进行编程以影响自适应滤波器的操作。在另一方面，本文的特征在于一个或多个机器可读存储设备，其上编码有用于使一个或多个处理器执行各种操作的计算机可读指令。这些操作包括接收第一多个值，第一多个值表示在有源噪声消除系统中设置的自适应滤波器的当前系数的集合。这些操作还包括计算第二多个值，第二多个值中的每一个表示自适应滤波器的当前系数与对应的先前系数之间的瞬时差异，以及基于第二多个值来估计传递函数的一个或多个瞬时幅度，传递函数表示有源噪声消除系统的次级路径的影响。这些操作还包括基于对一个或多个瞬时幅度的估计来更新第一多个值，以生成自适应滤波器的已更新系数的集合，以及利用已更新系数的集合对自适应滤波器进行编程以影响自适应滤波器的操作。以上方面的实现可以包括以下特征中的一个或多个。一个或多个瞬时幅度可以基于自适应滤波器的系数随时间变化的速率而被估计。确定传递函数的一个或多个瞬时幅度可以包括对第二多个值应用数字滤波器，以及基于数字滤波器的输出来确定传递函数的一个或多个瞬时幅度。估计传递函数的一个或多个瞬时幅度还可以包括确定自适应滤波器的系数随时间变化的速率的值的倒数，以及基于速率的值的倒数来估计传递函数的一个或多个瞬时幅度。可以在处理设备处接收与传递函数相关联的瞬时相位值的一个或多个估计，并且还可以基于瞬时相位值的一个或多个估计来更新第一多个值。瞬时相位值的一个或多个估计可以在自适应滤波器的操作期间并且独立于次级路径的任何先验模型而分析性地被生成。瞬时相位值的一个或多个估计可以使用无监督学习过程来生成。可以基于自适应滤波器的输出来生成控制信号，其中控制信号引起被配置为降低噪声信号的影响的抗噪声信号的产生。噪音信号可以由车辆引擎产生。第一多个值还可以基于误差信号来被更新，误差信号基于残余噪声而产生，残余噪声由抗噪声信号对噪声信号的至少部分消除而产生。有源噪声消除系统可以包括一个或多个声学换能器以及一个或多个麦克风，一个或多个声学换能器用于生成用于消除噪声信号的抗噪声信号，一个或多个麦克风用于感测由抗噪声信号对噪声信号的至少部分消除所造成的残余噪声。传递函数可以被表示为矩阵，其中矩阵的给定元素表示一个或多个麦克风中的特定麦克风与一个或多个声学换能器中的特定声学换能器之间的次级路径。本文中描述的各种实现可以提供以下优点中的一个或多个。通过使用本文描述的技术，自适应滤波器可以被配置为计入有源噪声消除(ANC)系统的一个或多个次级路径传递函数中的相位和/或幅度变化。在一些实现中，可以使得滤波器关于一个或多个次级路径传递函数中的相位和幅度变化两者是自适应的，这进而可以提高自适应滤波器的准确度和收敛速度。在一些情况下，这可以在不进行任何测量以建模次级路径的情况下完成。在某些情况下，这可以节省ANC系统的生产时间和/或成本。例如，本文中描述的技术可以避免或减少对于耗时的测量的需要，对与车辆中部署的ANC系统相关联的次级路径进行建模可能需要这样的测量。这对于处于试生产阶段的车辆来说可能是特别有利的，在预生产阶段时，获取车辆以用于充足时间的测量执行通常是具有挑战性的和/或是昂贵的。通过允许一个或多个次级路径传递函数的自适应和运行时表征，可以使得ANC系统关于环境的动态改变(例如，在车辆中，其中摇下车窗或在客舱内放置大物品可能影响声学环境)进行自调谐。本公开中描述的两个或更多个特征，包括在该
技术实现思路
部分中描述的那些特征，可以被组合以形成本文中未具体描述的实现。在附图和下文描述中阐述了一个或多个实现的细节。其他特征、目的和优点从说明书和附图以及权利要求将是明显的。附图说明图1是示出有源噪声控制(ANC)系统的示例的图。图2是说明ANC系统的原理的绘图。图3是示例ANC系统的框图。图4A和图4B是ANC系统内的示例自适应滤波器的框图。图5是用于实现噪声回弹的函数的示例。图6是考虑一个或多个次级路径的相位变化的示例ANC系统的框图。图7A至图7B示出说明计算次级路径相位变化的影响的图。图8A和图8B分别示出了在ANC系统的上下文中的超定系统和欠定系统的示例。图9A和图9B是ANC系统的替代表示的示例的框图。图10A至图10D示出了说明估计次级路径幅度变化的影响的图。图11示出了说明作为次级路径传递函数的各种幅度的步长的函数的滤波器系数的变化速率的绘图。图12是图11的绘图的一个放大部分，附加注释用于说明根据次级路径幅度的变化来自适应地调节步长的过程。图13A至图13D示出了说明通过使用本文中描述的技术来改进自适应滤波器的收敛速度的示例图。图14是用于基于ANC系统的次级路径中的相位变化来对自适应滤波器进行编程的示例过程的流程图。图15是用于基于ANC系统的次级路径中的幅度变化来对自适应滤波器进行编程的示例过程的流程图。具体实施方式本申请描述了用于实现有源噪声控制(ANC)系统的技术。有源噪声控制系统用于消除或减小由诸如引擎、鼓风机、风扇、变压器和压缩机等设备产生的不想要或令人不快的噪声。有源噪声控制还可以使用在汽车或其他运输系统(例如，小汽车、卡车、公共汽车、飞机、船只或其他运输工具)中，以消除或衰减由例如机械振动或引擎谐波产生的不想要的噪声。在一些情况下，有源噪声控制(ANC)系统可以用于衰减或消除不想要的噪声。在一些情况下，ANC系统可以包括可以电声或机电系统，其被配置为基于叠加原理来消除至少一些不想要的噪声(通常被称为初级噪声)。这可以通过以下来完成：标识初级噪声的振幅和相位并且产生大约相等振幅和相反相位的另一信号(通常称为抗噪声)。适当的抗噪声与初级噪声组合使得两者基本上被消除(例如，被消除至规范或可接受的容限内)。在这点上，在本文中描述的示例实现中，“消除”噪声可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算机实施的方法，包括：在一个或多个处理设备处接收第一多个值，所述第一多个值表示在有源噪声消除系统中设置的自适应滤波器的当前系数的集合；由所述一个或多个处理设备计算第二多个值，所述第二多个值中的每一个表示所述自适应滤波器的当前系数与对应的先前系数之间的瞬时差异；基于所述第二多个值来估计传递函数的一个或多个瞬时幅度，所述传递函数表示所述有源噪声消除系统的次级路径的影响；基于对所述一个或多个瞬时幅度的估计来更新所述第一多个值，以生成所述自适应滤波器的已更新系数的集合；以及利用所述已更新系数的集合对所述自适应滤波器进行编程，以影响所述自适应滤波器的操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.16 US 14/856,0621.一种计算机实施的方法，包括：在一个或多个处理设备处接收第一多个值，所述第一多个值表示在有源噪声消除系统中设置的自适应滤波器的当前系数的集合；由所述一个或多个处理设备计算第二多个值，所述第二多个值中的每一个表示所述自适应滤波器的当前系数与对应的先前系数之间的瞬时差异；基于所述第二多个值来估计传递函数的一个或多个瞬时幅度，所述传递函数表示所述有源噪声消除系统的次级路径的影响；基于对所述一个或多个瞬时幅度的估计来更新所述第一多个值，以生成所述自适应滤波器的已更新系数的集合；以及利用所述已更新系数的集合对所述自适应滤波器进行编程，以影响所述自适应滤波器的操作。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个瞬时幅度基于所述自适应滤波器的系数随时间变化的速率而被估计。3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述传递函数的所述一个或多个瞬时幅度包括：对所述第二多个值应用数字滤波器；以及基于所述数字滤波器的输出来确定所述传递函数的所述一个或多个瞬时幅度。4.根据权利要求2所述的方法，其中估计所述传递函数的一个或多个瞬时幅度还包括：确定所述自适应滤波器的系数随时间变化的速率的值的倒数；以及基于所述速率的值的倒数来估计所述传递函数的所述一个或多个瞬时幅度。5.根据权利要求4所述的方法，还包括：在所述一个或多个处理设备处接收与所述传递函数相关联的瞬时相位值的一个或多个估计；以及还基于瞬时相位值的所述一个或多个估计来更新所述第一多个值。6.根据权利要求5所述的方法，其中瞬时相位值的所述一个或多个估计在所述自适应滤波器的操作期间并且独立于所述次级路径的任何先验模型而分析性地被生成。7.根据权利要求5所述的方法，其中瞬时相位值的所述一个或多个估计使用无监督学习过程来生成。8.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述自适应滤波器的输出来生成控制信号，其中所述控制信号引起被配置为降低噪声信号的影响的抗噪声信号的产生。9.根据权利要求8所述的方法，其中噪声信号由车辆引擎生成。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一多个值还基于误差信号来被更新，所述误差信号基于残余噪声而产生，所述残余噪声由所述抗噪声信号对所述噪声信号的至少部分消除而产生。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述有源噪声消除系统包括一个或多个声学换能器以及一个或多个麦克风，所述一个或多个声学换能器用于生成用于消除噪声信号的抗噪声信号，所述一个或多个麦克风用于感测由所述抗噪声信号对所述噪声信号的至少部分消除所造成的残余噪声。12.根据权利要求11所述的方法，还包括将所述传递函数表...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·M·库，P·阿杰洛普洛斯，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US