一种适用于有源降噪的受话补偿方法技术

本发明专利技术提出了一种适用于有源降噪的受话补偿方法，其显著特征在于：对线路输入控制器的受话信号进行补偿，可以使受话信号不受有源降噪影响，并得到均衡的受话频响，受话补偿滤波器仅与次级路径建模滤波器和反馈控制滤波器有关。器有关。器有关。

A call receiving compensation method suitable for active noise reduction

【技术实现步骤摘要】
一种适用于有源降噪的受话补偿方法


[0001]本专利技术涉及受话补偿，具体涉及一种新型的适用于有源降噪的受话补偿方法。

技术介绍

[0002]有源噪声控制通过产生与噪声信号幅度相同、相位相反的声波，和噪声声波产生干涉性叠加从而达到噪声控制的目的。随着有源降噪耳机的广泛应用，需要在降噪开启的同时受话，并保证受话通道频响均衡。
[0003]现有技术中，降噪常采用反馈降噪方法消除噪声，其降噪原理为：在耳机腔体内放置次级扬声器和误差传声器，误差传声器处采集到的信号经过反馈算法处理后经次级扬声器播放可有效消除噪声。但用次级扬声器受话时，受话信号会被误差传声器拾取进行降噪处理，导致受话信号在某段频率上衰减。因次级路径建模滤波器和反馈控制滤波器是自适应得到，若使用固定的受话补偿滤波器，则不能灵活补偿衰减频段。
[0004]因此，需要一种新的一种适用于有源降噪的受话补偿方法来克服现有方法的不足。

技术实现思路

[0005]考虑到对受话信号衰减频段进行增强需要离线添加滤波器，而且生成滤波器的系数过程较复杂，本专利技术提出一种随自适应得到的路径而改变，不需要离线添加滤波器的受话补偿方法。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术提出一种适用于有源降噪的受话补偿方法，采用的技术方案如下：
[0007]一种适用于有源降噪的受话补偿方法，如附图1所示，包括次级扬声器、误差传声器、控制器，其中次级扬声器与误差传声器之间的物理路径为S(n)，控制器实现次级路径建模滤波器反馈控制滤波器W
>b
(n)和受话补偿滤波器H(n)，附图2是将反馈降噪简化后的框图，可以推导出如下传递函数：
[0008][0009]令则可推导得到：
[0010]H(n)＝S(n)S(n)Wb(n)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0011]通过式(2)可知，受话补偿滤波器H(n)仅与控制器实现次级路径建模滤波器和反馈控制滤波器W
b
(n)有关，可以灵活补偿受话信号的衰减频段。
[0012]所述补偿方法的具体步骤为：
[0013](1)控制器生成参考白噪声，经次级扬声器发出，由误差传声器拾取误差信号并传输至控制器，控制器根据参考白噪声和误差信号，应用LMS算法自适应得到次级路径建模滤波器
[0014](2)用外部音响播放初级噪声，初级噪声传播方向垂直于耳机误差传声器收音平
面，应用FxLMS算法自适应得到反馈控制滤波器W
b
(n)；
[0015](3)利用上述步骤已得到的次级路径建模滤波器和反馈控制滤波器，开启定系数有源降噪功能：控制器中降噪计算步骤为先将反馈输入信号x(n)与反馈控制滤波器W
b
(n)计算得到的抵消信号y(n)经次级扬声器输出至误差传声器生成实际抵消信号y
′
(n)，对初级噪声d(n)进行降噪，误差传声器拾取降噪后的误差信号e(n)，将误差信号e(n)与控制器计算得到的抵消信号y(n)相加，相加结果与仿真次级路径建模滤波器计算后得到的数据作为反馈输入信号x(n)；
[0016](4)在以上定系数有源降噪功能下，控制器内根据已得到的次级路径建模滤波器和反馈控制滤波器W
b
(n)计算得到受话补偿滤波器H(n)＝S(n)S(n)Wb(n)，受话信号v(n)线路输入至控制器，把受话信号v(n)与控制器计算得到的抵消信号y(n)相加经次级扬声器输出，受话信号v(n)与受话补偿滤波器H(n)计算后得到的受话补偿信号加入反馈输入信号x(n)中，从而实现受话补偿。
[0017]进一步地，所述一种适用于有源降噪的受话补偿方法，其特征在于，控制器内信号采样率和计算频率大于等于16kHz。
[0018]进一步地，所述一种适用于有源降噪的受话补偿方法，其特征在于，次级路径建模滤波器、反馈控制滤波器和受话补偿滤波器的长度大于等于128阶。
[0019]本专利技术提出一种有源降噪下受话补偿的方法，该方法基于有源降噪下对受话信号进行补偿的方法，其显著有点在于：
[0020](1)对线路输入控制器的受话信号进行补偿，可以使受话信号不受有源降噪影响，并得到均衡的受话频响。
[0021](2)受话补偿滤波器仅与次级路径建模滤波器和反馈控制滤波器有关，可以直接在线计算，自适应降噪时次级路径建模滤波器和反馈控制滤波器的变化不对受话补偿效果产生影响。
附图说明
[0022]图1是本专利技术装置和算法框图。
[0023]图2是本专利技术简化算法框图。
[0024]图3是本专利技术实施例中用耳机和硬件实际运行时的扫频图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术所提技术方案更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本专利技术进行详细描述和介绍，但以下实施例只是描述性的，不是限制性的。
[0026]本实施例中，将市面上头罩式主动降噪耳机的次级扬声器和误差传声器作为降噪装置并且与控制器电路板相连。次级路径建模滤波器、反馈控制滤波器以及受话性能均采用实际软硬件实现。设置控制器内信号采样率和计算频率为24kHz，次级路径建模滤波器、反馈控制滤波器和受话补偿滤波器的长度均为384阶。具体受话补偿步骤如下：
[0027](1)控制器生成截止频率为1.6kHz的参考白噪声，经次级扬声器发出，由误差传声器拾取误差信号并输入至控制器，控制器根据参考白噪声和误差信号，应用LMS算法自适应得到次级路径建模滤波器
[0028](2)将耳机装置佩戴在仿真人耳麦克风上，初级噪声传播方向垂直于耳机误差传声器收音平面，用数据采集系统驱动初级扬声器播放截止频率为1.6kHz的白噪声，控制器应用FxLMS自适应得到反馈控制滤波器W
b
(n)。
[0029](3)利用上述步骤已得到的次级路径建模滤波器和反馈控制滤波器，开启定系数有源降噪功能：控制器中降噪计算步骤为先将反馈输入信号x(n)与反馈控制滤波器W
b
(n)计算得到的抵消信号y(n)经次级扬声器输出至误差传声器生成实际抵消信号y
′
(n)，对初级噪声d(n)进行降噪，误差传声器拾取降噪后的误差信号e(n)，将误差信号e(n)与控制器计算得到的抵消信号y(n)相加，相加结果与仿真次级路径建模滤波器计算后得到的数据作为反馈输入信号x(n)。
[0030](4)在以上定系数有源降噪功能下，控制器内根据已得到的次级路径建模滤波器和反馈控制滤波器W
b
(n)计算得到受话补偿滤波器H(n)＝S(n)S(n)Wb(n)，受话信号v(n)线路输入至控制器，把受话信号v(n)与控制器计算得到的抵消信号y(n)相加经次级扬声器输出，受话信号v(n)与受话补偿滤波器H(n)计算后得到的受话补偿信号加入反馈输入信号x(n)中，从而实现受话补偿。
[0031]附图3是仅对控制器线路输入受话信号时系统工作测得有无补偿的受话扫频对比图，黑色实线为定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于有源降噪的受话补偿方法，包括次级扬声器、误差传声器、控制器，其中次级扬声器与误差传声器之间的物理路径为S(n)，控制器实现次级路径建模滤波器反馈控制滤波器W
b
(n)和受话补偿滤波器H(n)，受话补偿滤波器H(n)仅与控制器实现次级路径建模滤波器和反馈控制滤波器W
b
(n)有关，可以灵活补偿受话信号的衰减频段。2.根据权利要求1所述的一种适用于有源降噪的受话补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)控制器生成参考白噪声，经次级扬声器发出，由误差传声器拾取误差信号并传输至控制器，控制器根据参考白噪声和误差信号，应用LMS算法自适应得到次级路径建模滤波器(2)用外部音响播放初级噪声，初级噪声传播方向垂直于耳机参考传声器收音平面，应用FxLMS算法自适应得到反馈控制滤波器W
b
(n)；(3)利用上述步骤已得到的次级路径建模滤波器和反馈控制滤波器，开启定系数有源降噪功能：控制器中降噪计算步骤为先将反馈输入信号x(n)与反馈控制滤波器W
b
(n)计算得到的抵...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽敏，骆雅馨，左秋印，李浩源，王海龙，
申请(专利权)人：陕西烽火宏声科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：