降噪装置、降噪方法、和程序制造方法及图纸

本公开涉及能够按照更稳定并且更有效的方式来降低噪声的一种降噪装置、降噪方法、和程序。执行信号处理以基于指示对在从预定数量的扬声器中的每一个到麦克风的路线中的声学特性的估计的估计值来生成表示噪声的波形的参考信号。此外，根据从所述声学特性中的所述对应声学特性获得的幅频特性来对表示由所述麦克风测量到的误差的波形的误差信号执行信号处理。然后，以参照所述参考信号所述误差信号变为零的方式根据自适应算法计算滤波系数。通过使用所述滤波系数来对所述参考信号进行滤波以获得控制信号。将所述控制信号提供至所述预定数量的输出单元中的所述对应输出单元。例如，本技术可应用于配备在的封闭空间(诸如，车辆内部)中的噪声消除系统。

Noise reduction device, noise reduction method, and program

The present disclosure relates to a noise reduction device, a noise reduction method, and a program that can reduce noise in a more stable and efficient manner. A signal processing is performed to generate a reference signal representing the noise waveform based on an estimate of an estimate of the acoustic characteristics in each route from the predetermined number of speakers to the microphone. In addition, signal processing is carried out against an error signal representing a waveform measured by the microphone in accordance with the amplitude frequency characteristic obtained from the corresponding acoustic characteristics of the acoustic characteristics. Then, the filtering coefficients are calculated according to an adaptive algorithm in the way that the reference signal is zero in accordance with the reference signal. The reference signal is filtered by using the filtering coefficients to obtain a control signal. The control signal is supplied to the corresponding output unit in the predetermined number of output units. For example, this technique can be applied to noise cancellation systems enclosed in enclosed spaces (e.g., vehicles).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】降噪装置、降噪方法、和程序
本公开涉及一种降噪装置、降噪方法、和程序，并且更具体地涉及能够按照更稳定并且更有效的方式来降低噪声的一种降噪装置、降噪方法和程序。
技术介绍
已经提出了一种通过从扬声器输出噪声消除声波来降低噪声的噪声消除系统。例如，专利文献1公开了一种主动减振降噪装置，该装置通过多个扬声器来输出噪声消除声波，并且将自适应算法应用于从相应扬声器到麦克风的多个声波路线中的每一个。引文列表专利文献[专利文献1]日本专利申请特开2005-84500号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，根据传统的噪声消除系统，无法根据扬声器和麦克风的位置来消除在封闭空间(诸如，车辆内部)中在从多个扬声器到麦克风的路线中生成的谷值。根据在上述专利文献1中所公开的配置，例如，在任一路线中生成的谷值可能会不利地影响自适应算法，即使存在多个路线也会。在这种情况下，无法实现稳定的降噪。考虑到上述情况而研发的本公开按照更稳定并且更有效的方式来降低噪声。问题解决方案根据本公开的方面的一种降噪装置包括：参考信号处理单元，该参考信号处理单元执行信号处理以便基于指示对在从输出单元到误差测量单元的路线中的声学特性的估计的估计值来生成表示与降低控制目标对应的噪声的波形的参考信号，误差测量单元测量与通过合成噪声和从输出单元输出以消除噪声的声波而产生的合成波的波形对应的误差；误差信号处理单元，该误差信号处理单元根据从声学特性获得的幅频特性来对表示由误差测量单元测量到的误差的波形的误差信号执行信号处理；滤波系数计算单元，该滤波系数计算单元以参照参考信号误差信号变为零的方式根据自适应算法计算滤波系数；以及滤波单元，该滤波单元通过使用由滤波系数计算单元计算得出的滤波系数来对参考信号进行滤波以获得控制信号，并且将该控制信号提供至输出单元。针对预定数量的输出单元中的每一个，提供参考信号处理单元、误差信号处理单元、滤波系数计算单元、和滤波单元。根据本公开的方面的一种降噪方法或者程序包括以下步骤：执行信号处理以便基于指示对在从输出单元到误差测量单元的路线中的声学特性的估计的估计值来生成表示与降低控制目标对应的噪声的波形的参考信号，误差测量单元测量与通过合成噪声和从输出单元输出以消除噪声的声波而产生的合成波的波形对应的误差；根据从声学特性获得的幅频特性来对表示由误差测量单元测量到的误差的波形的误差信号执行信号处理；以参照参考信号误差信号变为零的方式根据自适应算法计算滤波系数；以及通过使用该滤波系数来对参考信号进行滤波以获得控制信号，并且将该控制信号提供至输出单元。针对预定数量的输出单元中的每一个，执行生成参考信号的信号处理、对误差信号的信号处理、对滤波系数的计算、和对参考信号的滤波。根据本公开的方面，执行信号处理以基于指示对在从输出单元到误差测量单元的路线中的声学特性的估计的估计值来生成表示与降低控制目标对应的噪声的波形的参考信号。在这种情况下，误差测量单元测量与通过合成噪声和从输出单元输出以消除噪声的声波而产生的合成波的波形对应的误差。此外，对表示由误差测量单元测量到的误差的波形的误差信号执行信号处理。在这种情况下，根据从声学特性获得的幅频特性来对误差信号执行信号处理。此外，以参照参考信号误差信号变为零的方式根据自适应算法计算滤波系数。通过使用该滤波系数来对参考信号进行滤波以获得控制信号，并且将该控制信号提供至输出单元。在这种情况下，针对预定数量的输出单元中的每一个，执行生成参考信号的信号处理、对误差信号的信号处理、对滤波系数的计算、和对参考信号的滤波。专利技术效果根据本公开的方面，可以实现更稳定并且更有效的降噪。附图说明图1是图示了基本自适应滤波器的示例的视图。图2是图示了考虑声学特性的自适应滤波器的示例的视图。图3是图示了具有包括多个扬声器的配置的自适应滤波器的示例的视图。图4是图示了配备在车辆的内部空间中的噪声消除系统的示例的视图。图5是图示了声学特性和带限滤波的视图。图6是图示了根据应用了本技术的第一实施例的噪声消除系统的配置示例的框图。图7是图示了在图6中图示的噪声消除系统中的信号传输的框图。图8是示出了降噪过程的流程图。图9是图示了在图6中图示的噪声消除系统的修改示例的框图。图10是图示了根据应用了本技术的第二实施例的噪声消除系统的配置示例的框图。图11是图示了在图10中图示的噪声消除系统中的信号传输的框图。图12是图示了在图10中图示的噪声消除系统的修改示例的框图。图13是图示了在应用了本技术的实施例中的计算机的配置示例的框图。具体实施方式下文参照附图对应用了本技术的具体实施例进行了详细描述。首先参照图1至图3对传统的自适应滤波进行了描述。图1是图示了基本自适应滤波器的示例的视图。图1中的部分A是图示了噪声消除系统的配置示例的框图，而图1中的部分B是图示了在噪声消除系统中的信号传输的框图。注意，本说明书中的系统表示由多个装置构成的整个设备。如在图1中的部分A中图示的，噪声消除系统11包括麦克风12和13、扬声器14、和控制装置15。麦克风12是实时测量从外部进入的噪声的噪声测量单元。麦克风12向控制装置15提供表示测量到的噪声的波形的电信号作为参考信号x(n)。麦克风13是实时测量通过合成与降低控制目标对应的噪声和从扬声器14输出的噪声消除声波而产生的合成波的误差测量单元(作为噪声消除控制的误差)。麦克风13随后向控制装置15提供表示该合成波的波形的电信号作为误差信号e(n)。更具体地，麦克风13用作接收表示与降低控制目标对应的噪声的波形的控制目标信号d(n)和实现对如在图1中图示的噪声的降低控制的控制信号y(n)的加法器21。然后，已经接收到相应信号d(n)和y(n)的麦克风13计算指示控制目标信号d(n)与控制信号y(n)之间的消除的误差信号e(n)(即，通过从控制目标信号d(n)中减去控制信号y(n)而获得的误差信号e(n))，并且将该计算得出的误差信号e(n)提供至控制装置15。扬声器14是输出具有与通过控制装置15提供的控制信号y(n)对应的波形的声波的输出单元。控制装置15基于从麦克风12接收到的参考信号x(n)和从麦克风13接收到的误差信号e(n)来生成控制信号y(n)，并且将该控制信号y(n))提供至扬声器14。更具体地，控制装置15包括如在图1中的部分B中图示的最小均方(LMS)算法块22和有限脉冲响应(FIR)滤波块23。LMS算法块22参照参考信号x(n)根据自适应算法实时生成使FIR滤波块23的误差信号e(n)变为零的滤波系数。LMS算法块22将该生成的滤波系数提供至FIR滤波块23。该FIR滤波块23通过使用通过LMS算法块22提供的滤波系数来对参考信号x(n)进行滤波以生成控制信号y(n)，并且输出该生成的控制信号y(n)。根据具有该配置的噪声消除系统11，LMS算法块22根据自适应算法实时更新由FIR滤波块23用于进行滤波的滤波系数。因此，噪声消除系统11能够通过扬声器14来输出噪声消除声波以实现降噪。顺便提及，如图1所示，噪声消除系统11的扬声器14设置在与控制位置对应的麦克风13附近的位置处。然而，在实际情况下，从扬声器14到控制位置留有一定距离。因此，当考虑在从扬声器14到麦克风13的传输路线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降噪装置，其包括：参考信号处理单元，所述参考信号处理单元执行信号处理以便基于指示对在从输出单元到误差测量单元的路线中的声学特性的估计的估计值来生成表示与降低控制目标对应的噪声的波形的参考信号，所述误差测量单元测量与通过合成所述噪声和从所述输出单元输出以消除所述噪声的声波而产生的合成波的波形对应的误差；误差信号处理单元，所述误差信号处理单元根据从所述声学特性获得的幅频特性来对表示由所述误差测量单元测量到的所述误差的波形的误差信号执行信号处理；滤波系数计算单元，所述滤波系数计算单元以参照所述参考信号所述误差信号变为零的方式根据自适应算法计算滤波系数；以及滤波单元，所述滤波单元通过使用由所述滤波系数计算单元计算得出的所述滤波系数来对所述参考信号进行滤波以获得控制信号，并且将所述控制信号提供至所述输出单元，其中针对预定数量的所述输出单元中的每一个，设置所述参考信号处理单元、所述误差信号处理单元、所述滤波系数计算单元、和所述滤波单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.17 JP 2014-1885041.一种降噪装置，其包括：参考信号处理单元，所述参考信号处理单元执行信号处理以便基于指示对在从输出单元到误差测量单元的路线中的声学特性的估计的估计值来生成表示与降低控制目标对应的噪声的波形的参考信号，所述误差测量单元测量与通过合成所述噪声和从所述输出单元输出以消除所述噪声的声波而产生的合成波的波形对应的误差；误差信号处理单元，所述误差信号处理单元根据从所述声学特性获得的幅频特性来对表示由所述误差测量单元测量到的所述误差的波形的误差信号执行信号处理；滤波系数计算单元，所述滤波系数计算单元以参照所述参考信号所述误差信号变为零的方式根据自适应算法计算滤波系数；以及滤波单元，所述滤波单元通过使用由所述滤波系数计算单元计算得出的所述滤波系数来对所述参考信号进行滤波以获得控制信号，并且将所述控制信号提供至所述输出单元，其中针对预定数量的所述输出单元中的每一个，设置所述参考信号处理单元、所述误差信号处理单元、所述滤波系数计算单元、和所述滤波单元。2.根据权利要求1所述的降噪装置，其中，所述误差信号处理单元用作滤波块，所述滤波块基于所述幅频特性来限制包含振幅的峰值或者谷值的频带。3.根据权利要求1所述的降噪装置，其中，所述误差信号处理单元用作增益块，所述增益块根据振幅的峰值或者谷值的水平基于所述幅频特性来控制增益。4.根据权利要求1所述的降噪装置，其进一步包括：峰值/谷值信息采集单元，所述峰值/谷值信息采集单元向所述误差信号处理单元提供指示通过对从所述滤波单元输出的所述控制信号实时执行快速傅立叶变换分析而获取到的所述幅频特性的所述峰值或者所述谷值的信息，其中所述误差信号处理单元基于指示所...

【专利技术属性】
技术研发人员：板桥徹徳，浅田宏平，大迫庆一，林繁利，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP