无噪声区控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种无噪声区控制系统。提供了一种主动式噪声控制系统，生成反噪声信号来驱动扬声器产生声波，来破坏性地干扰无噪声区中的非期望声音。该反噪声信号是由具有滤波系数的自适应滤波器生成的。可以基于来自第一收听域的第一滤波器调整以及来自第二收听域的第二滤波器调整，来调整自适应滤波器的系数。第一权重因子可以被应用于第一滤波器调整，第二权重因子可以被应用于第二滤波器调整。第一和第二权重因子可以指定无噪声区的位置和大小，无噪声区位于第一收听域和第二收听域的至少一个之外或者部分地位于第一和第二收听域的至少一个之中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及主动式噪声控制，更具体地涉及在收听空间中一个或多个无噪声区 (quiet zone)的大小和/或形状的调整，其中主动式噪声控制用于在收听空间中减少非期望的声音。2.相关技术主动式噪声控制可用于产生声波或“反噪声”以破坏性地干扰非期望的声波。破 坏性干扰声波可能通过喇叭产生，用于同非期望声波组合以尝试消除非期望的噪声。破坏 性干扰声波和非期望声波的组合可以消除或最小化由收听空间中收听者感知到的非期望 声波。主动式噪声控制系统通常包括一个或多个麦克风以在一个破坏性干扰的目标区 域中检测声音。检测到的声音被用作反馈误差信号。误差信号被用于调整包括在主动式噪 声控制系统内的自适应滤波器。该滤波器产生用于产生破坏性干扰声波的反噪声信号。调 整滤波器以调整破坏性干扰声波，努力优化区域内的消除效果。更大的区域可能造成在优 化消除效果方面的更多困难。而且，在许多情况下，收听者仅仅在更大的收听区域中的某些 区域。因此，需要在更大的收听区域中的一个或多个部位中优化消除效果。此外，需要在不 同的部位中调整优化后的消除效果。
技术实现思路
主动式噪声控制(ANC)系统可以产生一个或多个反噪声信号以驱动一个或多个 单独的扬声器。扬声器可被驱动生成声波以破坏性地干扰存在于收听空间中一个或多个无 噪声区中的非期望声音。ANC系统可以基于输入信号产生反噪声信号，该输入信号代表非期望声音。ANC系统可以包括任意数量的反噪声生成器，每个反噪声生成器能够产生反噪声 信号。每个反噪声生成器可以包括一个或多个学习算法单元(LAU)和自适应滤波器。LAU 可以从位于收听区域中不同收听域的麦克风接收呈麦克风输入信号形式的误差信号，如， 从车辆客舱(收听区域)的不同行的席位(收听域)接收误差信号。LAU也可以接收滤波 后非期望噪声估计信号，滤波后非期望噪声估计信号代表在每个不同席位位置的非期望噪 声的估计。滤波后非期望噪声估计信号可以基于估计辅助路径传输函数来计算，估计辅助 路径传输函数是从非期望噪声源到每个麦克风的物理路径的估计。基于误差信号和非期望噪声的滤波后估计，LAU可以对每个收听域计算滤波器更新。ANC系统也可以为每个滤波器更新获取权重因子。权重因子可以体现在收听区域中由ANC系统生成的一个或多个无噪声区。权重因子可以是静态的，以使得在收听空间中 一个或多个无噪声区保持不变。可替代地，或者附加地，权重因子可以是基于参数变化的， 诸如，在收听区域中的乘员的配置。基于应用到反噪声生成器的滤波器更新的权重因子集合，来自反噪声生成器的反 噪声信号可以产生在某个位置的某个三维区域的无噪声区。因为每个反噪声生成器为收听 区域中的每个收听域计算滤波器更新，根据应用的权重因子，由单独的自适应滤波器生成 的无噪声区可以仅包括一个收听域，也可以包括多于一个收听域。此外，每个反噪声生成器 基于各自的权重因子可以生成相应的无噪声区，该相应的无噪声区可以是无重叠的、部分 重叠的或者完全重叠的。这样，使用权重因子，ANC系统可以在收听区域中选择性地生成一个或多个无噪声 区，该收听区域可以包括一个或多个收听域。因此，在车辆ANC系统的一个实施例中，ANC系 统可以应用权重因子为驾驶者、前排乘客和每个后排乘客生成独立的无噪声区，或者为前 排区域生成第一无噪声区，并为后排区域生成第二无噪声区。该实施例中生成的无噪声区 也可以基于车辆中的乘员来调整，以使得仅在包括由车辆中的乘客占用的席位位置的区域 中生成静音区。无噪声区的数量和大小也可以由ANC系统的用户选择或者创建。基于用户的选 择，相应的权重因子可以被确定、获取并应用到每个反噪声生成器中自适应滤波器的滤波 器更新。一旦更新，每个更新后的自适应滤波器可以生成反噪声信号以生成希望的无噪声 区。在研究下面的附图以及详细说明后，本专利技术的其它系统、方法、特征和优点对本领 域技术人员来说将是显而易见的。所有这种其它系统、方法、特征和优点都应当包含在本说 明书中，同时也在本专利技术的保护范围之内，被下面的权利要求所保护。附图说明参照下面的附图和说明可以更好地理解本系统，附图中的组成部分不一定按照比 例绘制，重点是为了说明本专利技术的原理。此外，在附图中，相同的附图标记在不同的视图中 指代的是对应的部分。图1是主动式噪声消除(ANC)系统的一个实施例的示意图。图2是实施ANC系统的一种示例性配置的方框图。图3是实施ANC系统的一种示例性车辆的顶视图。图4是实施ANC系统的系统一个实施例。图5是ANC系统多通道实施的一个实施例。图6是实施ANC系统的另一种示例性车辆的顶视图。图7是图6示出的实施ANC系统的一种示例性配置的方框图。图8是图6示出的ANC系统的操作流程图的一个例子。具体实施例方式主动式噪声消除(ANC)系统被配置为生成破坏性干扰声波以生成一个或多个无 噪声区。破坏性干扰声波可以与音频补偿一起生成。通常，这是通过首先确定存在非期望 声音，然后生成破坏性干扰声波来完成的。破坏性干扰信号可以与音频信号一起作为扬声 器输出的一部分。麦克风可以从喇叭接收非期望声音和声波，喇叭是由扬声器输出来驱动 的。麦克风可以基于接收到的声波产生输入信号。可以从输入信号中去除与音频信号有关 的分量，以生成误差信号。误差信号可以与非期望干扰信号的估计结合使用，来为自适应滤波器生成滤波器 调整。自适应滤波器可以生成反噪声信号，该反噪声信号用于优化包括在收听区域中的无 噪声区或收听域的非 期望声音的消除效果。基于每个要创建的无噪声区的相应大小和位 置，滤波器调整的不同权重可以用于有差别地调适自适应滤波器。破坏性干扰信号驱动各 自的喇叭以为无噪声区和收听域生成破坏性干扰声波，破坏性干扰信号可以基于滤波器调 整的权重由自适应滤波器生成。本文使用的术语“无噪声区”或者“收听域”是指空间中的三维区域，在该三维区域 中，由于非期望声音声波和由一个或多个扬声器生成的反噪声声波的组合的破坏性干扰，收 听者对于非期望声音的感知有相当大的减少。例如，非期望声音可以减少大概一半，或者在无 噪声区内下降3dB。在另一个实施例中，非期望声音可以在量级上减小，以为收听者提供非期 望声音的量级上的感知差异。在另一个实施例中，收听者对非期望声音的感知可以被最小化。图1是主动式噪声控制(ANC)系统100的一个实施例。ANC系统100可以在不同 的收听区域实施，例如车辆内部，以减少或者消除特殊声音频率或者频率范围，该频率或者 频率范围是在收听区域中无噪声区102或者收听域中可以听到的频率或者频率范围。图1 的ANC系统的实施例被配置为在一个或多个希望频率或频率范围生成信号，该信号可以作 为声波被生成，用来破坏性干扰源自声源106的非期望声音104，在图1中用虚线箭头表示。 在一个实施例中，ANC系统100可以配置为破坏性干扰在大约为20-500HZ的频率范围内的 非期望声音。ANC系统100可以接收非期望声音信号107，非期望声音信号107表示在无噪 声区102中可以听到的从声源106发出的声音。传感器，如，麦克风108，或者任何其它用于感测声波的设备或装置，可被设置在无 噪声区102中。ANC系统100可以产生反噪声信号110。在一个实施例中，反噪声信号110 可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机可读介质，包括多个处理器可执行的指令，用于在收听区域中创建无噪声区，该计算机可读介质包括：基于指示第一收听域中非期望声音的第一误差信号，确定第一滤波器调整的指令，所述第一收听域包括在所述收听区域中；基于指示第二收听域中非期望声音的第二误差信号，确定第二滤波器调整的指令，所述第二收听域包括在所述收听区域中；将第一权重因子应用于第一滤波器调整并将第二权重因子应用于第二滤波器调整的指令；以及基于加权第一滤波器调整和加权第二滤波器调整，更新自适应滤波器的滤波器系数集合的指令，所述自适应滤波器被配置成生成反噪声信号，所述反噪声信号用于破坏性地干扰所述非期望声音以生成所述无噪声区。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杜安沃茨，瓦桑特施里达，
申请(专利权)人：哈曼国际工业有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]