一种非线性自适应主动降噪系统及其降噪方法技术方案

本发明专利技术专利公开了一种非线性自适应主动降噪系统及其降噪方法，其算法结构包括，用于进行声音信号滤波的自适应滤波器，用于进行声反馈消除的反馈消除滤波器，用于计算误差声音信号的次级路径估计滤波器和初级路径估计滤波器，用于离线估计所需滤波器的离线路径辨识算法以及用于实时更新所述自适应滤波器的迭代算法。本发明专利技术专利采用了基于小波函数的离线路径辨识方法、基于径向基函数的非线性自适应滤波以及均值聚类中心选取算法，结合虚拟声学传感器技术，解决传统FxLMS算法面对非线性噪声时效果不理想的问题，从而有效减少非线性噪声的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种非线性自适应主动降噪系统及其降噪方法
本专利技术涉及噪声处理
，具体涉及一种非线性自适应主动降噪系统及其降噪方法。
技术介绍
随着现代工业的迅速发展和人们对于生活质量要求的不断提升，环境污染问题越来越引起人们的关注。其中，噪声污染与水污染、大气污染被看成是世界范围内的三大污染。噪声污染也如同其他污染一样，广泛的存在于我们生活的方方面面。噪声又有高强度和低强度之分，其中低强度的噪声在一般情况下对人的身心健康没有什么大的害处，但是高强度的噪声却极易影响人们的身心健康，会使人精神不振、身心疲劳、记忆力减退，在长时间接触后甚至会引起疾病。在城市生活中噪声污染的来源主要有交通噪声、工业噪声、施工噪声和社会生活噪声四种。在噪声控制手段中，大多采用的是被动的无源噪声控制(PNC)，例如安装消声器以减少噪声产生，或外加装隔声罩以隔离噪声。而目前大多数无源降噪方法的主要作用范围是中高频宽带噪声，对于低频的窄带噪声的降噪效果较差。除此之外，采用被动的无源噪声控制(PNC)还需添加额外的隔声、吸声设备，增加不少的设备成本和维护成本；被动降噪还会吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非线性自适应主动降噪系统，其特征在于：包括声音信号单元(1)、电信号单元(2)、抗噪声源(3)和目标降噪区域单元(4)/n所述声音信号单元(1)，用于采集、传输噪声源发出的噪声信号，并接收抗噪声源(3)发出的抗噪声信号；/n所述电信号单元(2)，用于产生非线性自适应主动降噪处理信号，并将非线性自适应主动降噪处理信号发送给抗噪声源(3)；/n所述抗噪声源(3)，用于接收电信号单元(2)输出的非线性自适应主动降噪处理信号，并发出抗噪声信号给声音信号单元(1)；/n所述目标降噪区域单元(4)，用于输出经过抗噪声信号处理后的噪声信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种非线性自适应主动降噪系统，其特征在于：包括声音信号单元(1)、电信号单元(2)、抗噪声源(3)和目标降噪区域单元(4)
所述声音信号单元(1)，用于采集、传输噪声源发出的噪声信号，并接收抗噪声源(3)发出的抗噪声信号；
所述电信号单元(2)，用于产生非线性自适应主动降噪处理信号，并将非线性自适应主动降噪处理信号发送给抗噪声源(3)；
所述抗噪声源(3)，用于接收电信号单元(2)输出的非线性自适应主动降噪处理信号，并发出抗噪声信号给声音信号单元(1)；
所述目标降噪区域单元(4)，用于输出经过抗噪声信号处理后的噪声信号。


2.根据权利要求1所述的一种非线性自适应主动降噪系统，其特征在于：所述声音信号单元(1)，包括用于噪声源(101)、声学传感器(102)和第一加法器(103)，所述噪声源(101)经过声学传感器(102)的采集沿着初级路径模块(104)与第一加法器(103)的第一输入端相连接，所述第一加法器(103)的输出端与目标降噪区域单元(4)的输入端相连接，所述第一加法器(103)的第二输入端与抗噪声源(3)的输出端相连接。


3.根据权利要求2所述的一种非线性自适应主动降噪系统，其特征在于：所述电信号单元(2)，包括第二加法器(201)、电信号处理模块(202)，
所述第二加法器(201)的第一输入端与声学传感器(102)的信号输出端相连接；所述第二加法器(201)的第二输入端通过声反馈路径模块(203)与第二输入端与抗噪声源(3)的输出端相连接作为反馈信号的输入；所述第二加法器(201)的第三输入端与电信号处理模块(202)的信号输出端相连接。


4.根据权利要求3所述的一种非线性自适应主动降噪系统，其特征在于：所述电信号处理模块(202)，包括主控制器(204)、虚拟误差声学传感器(205)、自适应滤波器(206)、次级路径估计滤波器(207)、初级路径估计滤波器(208)和反馈消除滤波器(209)，
所述主控制器(204)的第一信号输入端与第二加法器(201)的输出端相连接，所述第二加法器(201)的输出端分别与初级路径估计滤波器(208)、自适应滤波器(206)的输入端相连接，所述初级路径估计滤波器(208)的输出端与虚拟误差声学传感器(205)相连接，所述主控制器(204)的输出端与自适应滤波器(206)相连接，所述自适应滤波器(206)的输出端通过次级路径模块(210)后作为电信号单元(2)的非线性自适应主动降噪处理信号输出端与抗噪声源(3)的输入端相连接，
所述自适应滤波器(206)的输出端还分别与反馈消除滤波器(209)、次级路径估计滤波器(207)的输入端相连接，所述反馈消除滤波器(209)的输出端做为电信号处理模块(202)的信号输出端与第二加法器(201)的第三输入端相连接，所述次级路径估计滤波器(207)的输出端与虚拟误差声学传感器(205)相连接，
所述虚拟误差声学传感器(205)的输出端与主控制器(204)的第二信号输入端相连接。


5.根据权利要求1所述的一种非线性自适应主动降噪系统，其特征在于：所述主控制器(204)包括主控芯片、音频编解码芯片和功率放大电路，所述主控芯片为DSP芯片，所述抗噪声源(1)为无源扬声器，所述声学传感器(3)为驻极体麦克风。


6.基于权利要求1-5中的任意一种非线性自适应主动降噪系统的降噪方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤(A)，利用小波级数离线路径估计算法获得所述次级路径估计滤波器(207)、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁瑞宇，沈雨论，王青云，丁帆，
申请(专利权)人：南京时保联信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32