双二阶错误量整型主动抗噪系统技术方案

本申请属于信号降噪技术领域，提供一种双二阶错误量整型主动抗噪系统，包括基准收信装置、误差收信装置、音频输出装置、错误整形器、以及处理器。基准收信装置接收基准音源信号并输出基准信号。误差收信装置接收误差音源信号并输出误差信号。音频输出装置输出音频信号。错误整形器的输入端连接至该误差收信装置以接收误差信号，错误整形器将误差信号的高频噪声进行消除并输出错误整形信号。处理器的输入端连接至基准收信装置以及错误整形器，处理器将错误整型信号降噪并输出降噪信号至该音频输出装置。本申请能降低误差信号的高频噪声，并且能根据需求调整消除高频噪声之外，还可以进一步地避免自适应滤波器的运算发散而导致降噪效果降低的问题。降噪效果降低的问题。降噪效果降低的问题。

【技术实现步骤摘要】
双二阶错误量整型主动抗噪系统
[0001]本申请要求专利技术名称为“雙二階錯誤量整型主動抗噪系統”，专利号为 109127404的台湾地区专利的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。


[0002]本申请属于信号降噪
，提供一种双二阶错误量整型主动抗噪系统，尤其是指一种能提升降噪效果的双二阶错误量整型主动抗噪系统。

技术介绍

[0003]主动抗噪技术(Active Noise Control，ANC)是一种能够把指定的噪音隔除，而其他的声音却不受影响的装置。主要的原理为根据声源接收装置接受指定的噪音，并利用声音发送装置送出相位完全相反的声波，让两种声波得以互相抵消，从而把所述噪音予以滤除的技术。目前主动抗噪技术已被广泛应用在飞机、战机的隔音喇叭以及降噪耳机上。
[0004]传统前馈式的主动抗噪技术主要由滤波器(FIR filter)将接收到的误差信号转换为对应的反向信号，以滤除噪声。然而，所输入误差信号的高频有可能使位于滤波器(FIR filter)前端的自适应运算发散，导致降噪的效果不佳。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本申请提供一种双二阶错误量整型主动抗噪系统，包括：基准收信装置、误差收信装置、音频输出装置、错误整形器以及处理器。
[0006]所述基准收信装置接收基准音源信号并输出基准信号。
[0007]所述误差收信装置接收误差音源信号并输出误差信号。
[0008]所述音频输出装置输出音频信号。
[0009]所述错误整形器的输入端连接至所述误差收信装置以接收所述误差信号，所述错误整形器包括噪声带宽侦测器、输入端连接至所述噪声带宽侦测器的系数修正器以及输入端连接至所述系数修正器的1至N阶双二阶滤波器。所述噪声带宽侦测器计算所述误差信号的带宽。所述系数修正器依据所述误差信号的带宽修正所述1至N阶双二阶滤波器的系数。所述1至N阶双二阶滤波器依据修正后的系数将下一取样的所述误差信号的高频噪声进行消除并由所述1至N 阶双二阶滤波器输出错误整型信号。所述处理器的输入端连接至所述基准收信装置以及所述错误整形器。所述处理器的输出端连接至所述音频输出装置。所述处理器包括LMS运算器以及输入端连接至所述LMS运算器的自适应滤波器。所述LMS运算器依据所接收到的所述基准信号与所述错误整型信号更新所述自适应滤波器的系数。所述自适应滤波器依据更新后的系数输出降噪信号至所述音频输出装置。
[0010]本申请相较于现有技术能降低误差信号的高频噪声，并且能根据需求调整消除高频噪声之外，还可以进一步地避免自适应滤波器的运算发散而导致降噪效果降低的问题。
附图说明
[0011]图1为本申请双二阶错误量整型主动抗噪系统的模块示意图。
[0012]图2为本申请错误整形器的模块示意图。
[0013]图3为本申请双二阶滤波器的模块示意图。
[0014]图4为本申请1至N阶双二阶滤波器阶层配置的模块示意图。
[0015]图5为本申请双二阶错误量整型主动抗噪系统的控制逻辑示意图。
[0016]图6为本申请双二阶错误量整型主动抗噪系统的实现流程示意图。
[0017]100：双二阶错误量整型主动抗噪系统；10：基准收讯装置；12：基准麦克风；14：前置放大器；16：抗混迭滤波器；18：模拟
‑
数字转换器；20：误差收讯装置；22：误差麦克风；24：前置放大器；26：抗混迭滤波器；28：模拟
‑ꢀ
数字转换器；30：音频输出装置；32数字
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模拟转换器；34重建滤波器；36：功率放大器；38：扬声器；40：错误整型器；42：噪声带宽侦测器；44：系数修正器；46：1至N阶双二阶滤波器；461
‑
46N：双二阶滤波器；50：处理器；52：LMS运算器；54：自适应滤波器；56：次级滤波器；60：主要路径。
具体实施方式
[0018]有关本申请的详细说明及
技术实现思路
，现就配合图式说明如下。并且，本申请中的图式，为说明方便，其比例未必照实际比例绘制，所述等图式及其比例并非用以限制本申请之范围，在此先行叙明。
[0019]本申请可实施在包括有线头戴式耳机、智能电话手机、无线耳机或其他头部佩戴式音频装置的个人收听系统的降噪装置或降噪控制器中，在本申请对此不予以限制。
[0020]在本申请中，所述的装置、器及其对应执行的功能，可以由单一芯片或多个芯片的组合协同执行，这些芯片配置的数量非属本申请所欲限定的范围。此外，所述的芯片可以为但不限定于处理器(Processor)、中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、特殊应用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，ASIC)、可程序化逻辑设备(Programmable Logic Device,PLD)等装置的组合，于本申请中不予以限制。本申请另一实施例中，所述装置、器或其组合可以为音频装置(例如行动装置、穿戴式装置)提供的芯片，或是为整合或分离于有线耳机、无线耳机、或头戴式装置的音频芯片所构成，这些变化非属本申请所欲限制的范围。
[0021]以下针对本申请的其中一实施例进行说明，请参阅图1，为本申请双二阶错误量整型主动抗噪系统的示意图，如图所示：
[0022]请参阅图1，本实施例提供的双二阶错误量整型主动抗噪系统100，主要包括基准收信装置10、误差收信装置20、音频输出装置30、错误整形器40以及处理器50。
[0023]所述的基准收信装置10主要用于接收基准音源信号，基准音源信号主要包括环境噪声NS。基准收信装置10在一实施例中可以为麦克风、拾音器或是其他可以用于接收环境音波并进一步转换为模拟、数字音频的装置。在一实施例中，基准收信装置10依序包括基准麦克风12、连接于基准麦克风12后端的前置放大器14、连接于前置放大器14后端的抗混迭滤波器16以及连接于抗混迭滤波器16后端的模拟
‑
数字转换器18。最终，模拟
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数字转换器18输出基准信号至处理器50。
[0024]所述的误差收信装置20主要用于接收误差音源信号，误差收信装置20一般设置于抗噪区域范围内的位置，误差收信装置20所接收到的音源信号相当于基准音源信号与扬声器所输出的反向信号之间的差值，在此定义为误差音源信号。误差收信装置20在一实施例中例如可以为麦克风、拾音器或是其他可以用以接收环境音波并进一步转换为模拟、数字音频的装置。在一实施例中，误差收信装置20包括误差麦克风22、连接于误差麦克风22后端的前置放大器24、连接于前置放大器24后端的抗混迭滤波器26以及连接于抗混迭滤波器26后端的模拟
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数字转换器28。最后，模拟
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数字转换器28输出误差信号至错误整形器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双二阶错误量整型主动抗噪系统，其特征在于，包括：基准收信装置，接收基准音源信号，并输出基准信号；误差收信装置，接收误差音源信号，并输出误差信号；音频输出装置，输出音频信号；错误整形器，所述错误整形器的输入端连接至所述误差收信装置以接收所述误差信号，所述错误整形器包括噪声带宽侦测器、输入端连接至所述噪声带宽侦测器的系数修正器以及输入端连接至所述系数修正器的1至N阶双二阶滤波器，所述噪声带宽侦测器计算所述误差信号的带宽，所述系数修正器依据所述误差信号的带宽修正所述1至N阶双二阶滤波器的系数，所述1至N阶双二阶滤波器依据修正后的系数将下取样的所述误差信号的高频噪声进行消除并由所述1至N阶双二阶滤波器输出错误整型信号；以及处理器，其输入端连接至所述基准收信装置以及所述错误整形器，所述处理器的输出端连接至所述音频输出装置，所述处理器包括LMS运算器以及输入端连接至所述LMS运算器的自适应滤波器，所述LMS运算器依据所接收到的所述基准信号与所述错误整型信号更新所述自适应滤波器的系数，所述自适应滤波器依据更新后的系数输出降噪信号至所述音频输出装置。2.如权利要求1所述的双二阶错误量整型主动抗噪系统，其特征在于，所述基准收信装置包括基准麦克风、连接于所述基准麦克风后端的前置放大器、连接于所述前置放大器后端的抗混迭滤波器以及连接于所述抗混迭滤波器后端的模拟
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数字转换器。3.如权利要求1所述的双二阶错误量整型主动抗噪系统，其特征在于，所述误差收信装置包括误差麦克风、连接于所述误差麦克风后端的前置放大器、连接于所述前置放大器后端的抗混迭滤波器以及连接于所述抗混迭滤波器后端的模拟
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数字转换器。4.如权利要求1所述的双二阶错误量整型主动抗噪系统，其特征在于，所述音频输出装置包括扬声器、连接于所述扬声器前端的功率放大器、连接于所述功率放大器前端的重建滤波器以及连接于所述重建滤波器前端的数字
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模拟转换器。5.如权利要求2所述的双二阶错误量整型主动抗噪系统，其特征在于，所述噪声带宽侦测器的输入端连接至所述误差收信装置以侦测所述误差信号的带宽并输出与所述误差信号的中心频率相同带宽的噪声带宽信号；其中，所述系数修正器的输入端连接至所述基准麦克风以接收基准麦克风信号，并依据所述基准麦克风信号及所述噪声带宽信号运算输出用于调整双二阶滤波器系数的系数修正信号至所述1至N阶双二阶滤波器；其中，1阶双二阶滤波器的输入端连接至所述误差收信装置以接收所述误差信号，所述1至N阶双二阶滤波器...

【专利技术属性】
技术研发人员：林义雄，陈浩铭，
申请(专利权)人：漳州立达信光电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：