CN106688033B - 降噪装置、降噪方法、和程序 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

降噪装置、降噪方法、和程序
技术领域
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。
背景技术
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
发明内容
本发明要解决的问题
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。
发明效果
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的传输路线中展示出的声学特性C时，滤波器的稳定性增加。
接下来参照的图2是图示了考虑到声学特性而提供的自适应滤波器的示例的视图。图2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2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。
根据在图2中图示的噪声消除系统11A，从扬声器14提供至麦克风13的传输路线包含将滤波系数设置为如在图2中的部分B中图示的FIR滤波块23与加法器21之间的声学特性C的滤波块24。具有该配置的噪声消除系统11A计算指示通过测量估计声学特性C的估计值C'，并且提供在LMS算法块22的上游侧将滤波系数设置为计算得出的估计值C'的估计滤波块25。
更具体地，除了LMS算法块22和FIR滤波块23之外，控制装置15还包括估计滤波块25。在这种情况下，估计滤波块25向LMS算法块22提供通过使用估计值C'作为滤波系数来对参考信号x(n)进行滤波而生成的滤波参考信号r(n)。
因此，噪声消除系统11A能够按照考虑到在从扬声器14到麦克风13的传输路线中的声学特性C的稳定方式来消除噪声。按照这种方式来将估计滤波块25添加至LMS算法块22的上游侧的方法被称为滤波-X。
接下来参照的图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3中的部分A是图示了包括多个扬声器的噪声消除系统的配置示例的框图，而图3中的部分B是图示了在包括多个扬声器的噪声消除系统中的信号传输的框图。
如在图3中的部分A中图示的，噪声消除系统11B包括麦克风12和13、扬声器14-1至14-M、和控制装置15B。
按照这种方式，根据包括M个扬声器14-1至14-M的噪声消除系统11B，分别向M个扬声器14-1至14-M提供控制装置15B的FIR滤波块23-1至23-M。在这种情况下，分别通过LMS算法块22-1至22-M来针对FIR滤波块23-1至23-M中的每一个实时更新滤波系数。
因此，噪声消除系统11B能够考虑到声学特性C0至CM-1来为对应的扬声器14-1至14-M生成控制信号y0(n)至yM-1(n)以实现有效的噪声消除。
本文下面讨论的是包括处于配备在封闭空间(诸如，车辆内部)中的状态的多个扬声器14的噪声消除系统11B的应用示例。
图4图示了配备在车辆内部空间中的噪声消除系统11B的示例。在该示例中，将五个扬声器14-1至14-5设置在车辆的车体上，而将麦克风13设置在驾驶者就座的座位上。
例如，根据具有该配置的噪声消除系统11B，估计在形成封闭空间的车辆内部中的驻波的影响下，在频率轴上生成了大量的峰值或者谷值(与顶部或者底部对应的顶点)。当测量到并且在不改变的情况下使用包含大量峰值或者谷值的声学特性C时，由于需要校正峰值或者谷值，因此，提供至FIR滤波块23中的每一个的特性极有可能变得非常不自然。通常通过将声学特性C改变为自然特性来克服这种情况。然而，该变化导致FIR滤波块23中的每一个的原始特性收敛到不同的特性，在这种情况下，对噪声的稳定降低变得困难。
因此，本实施例中提出，为各个峰值或者谷值提供带限滤波以便去除声学特性C的对应峰值或者谷值，并且将带限的误差信号e(n)输入至LMS算法块22。
下文参照图5对声学特性和带限滤波进行描述。
如在图5中的上部中图示的，分别以不同的频率来针对声学特性C0和声学特性C1生成谷值。特别是在封闭空间中生成了许多峰值或者谷值。因此，估计FIR滤波块23在具有由对应的LMS算法块22基于在该状态下的声学特性C0和C1而生成的滤波系数的正常条件下不起作用。
因此，如在图5中的下部中图示的那样提供了用于限制包含在声学特性C0中的谷值的频带的带限滤波器F0、和用于限制包含在声学特性C1中的谷值的频带的带限滤波器F1。如上所述，本文提出针对各个对应的LMS算法块22产生带限滤波器F，并且将带限误差信号e(n)输入至对应的LMS算法块22。
该方法禁止FIR滤波块23以非特殊的频率来进行滤波，并且由FIR滤波块23以相应路线中的特殊频率来执行滤波。假设各个路线的非特殊频率是不同的。因此，可以通过以在不同路线中的特殊频率进行的噪声消除来实现对以路线中的非特殊频率进行的噪声消除的补偿。
下文参照图6和图7对根据已经应用了本技术的第一实施例的噪声消除系统进行描述。图6是图示了噪声消除系统的配置示例的框图，而图7是图示了在噪声消除系统中的信号传输的框图。注意，对在图3中图示的配置和在图6和图7中图示的配置所共有的块给予共同的附图标记。此处不再重复对这些共同块的详细说明。
如在图6中图示的，噪声消除系统51包括麦克风12和13、M个扬声器14-1至14-M、和控制装置61。
麦克风12是实时测量与降低控制目标对应的噪声的噪声测量单元。麦克风12向控制装置61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14-1至14-M输出的多个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61提供表示该合成波的波形的电信号作为误差信号e(n)。
扬声器14-1至14-M中的每一个是输出具有通过控制装置61提供的控制信号y0(n)至yM-1(n)中的对应控制信号的波形的声波的输出单元。另外，根据从扬声器14-1至14-M到麦克风13展示的声学特性C0至CM-1中的相应声学特性改变从扬声器14-1至14-M输出的声波中的每一个声波，并且由麦克风13对其进行测量。
控制装置61根据从用于扬声器14-1至14-M中的每一个的麦克风13接收到的误差信号e(n)来对从麦克风12接收到的参考信号x(n)进行滤波以获得控制信号y0(n)至yM-1(n)，并且分别将该控制信号y0(n)至yM-1(n)提供至扬声器14-1至14-M。
更具体地，控制装置61包括M个参考信号处理单元62-1至62-M、M个误差信号处理单元63-1至63-M、M个系数计算单元64-1至64-M、和M个滤波单元65-1至65-M。注意，参考信号处理单元62-1至62-M的相应配置、误差信号处理单元63-1至63-M的相应配置、系数计算单元64-1至64-M的相应配置、滤波单元65-1至65-M的相应配置分别具有与参考信号处理单元、误差信号处理单元、系数计算单元、和滤波单元类似的配置。因此，当不需要区分单独的单元时，下文将单独的单元统称为参考信号处理单元62、误差信号处理单元63、系数计算单元64、和滤波单元65。此外，类似地将扬声器14-1至14-M称为扬声器14。
预先测量与从对应的扬声器14到麦克风13展现的声学特性C的估计对应的估计值C'，并且将其提供至对应的参考信号处理单元62作为滤波系数。然后，参考信号处理单元62中的每一个通过根据估计值C'对从麦克风12接收到的参考信号x(n)进行滤波来生成滤波参考信号r(n)，并且将该滤波参考信号r(n)提供至参考信号处理单元62。
误差信号处理单元63中的每一个根据从对应的扬声器14到麦克风13展示的预先测量的声学特性C获得的幅频特性来对从麦克风13接收到的误差信号e(n)执行信号处理，并且将该经过信号处理的误差信号e(n)提供至对应的系数计算单元64。例如，用作如在图7中图示的带限滤波块26的误差信号处理单元63对误差信号e(n)执行带限滤波以根据幅频特性来截止峰值或者谷值，并且将带限误差信号e(n)提供至对应的系数计算单元64。
系数计算单元64中的每一个参照从参考信号处理单元62接收到的滤波参考信号r(n)根据自适应算法生成针对对应的滤波单元65，由误差信号处理单元63进行带限的误差信号e(n)实时变为零的滤波系数。此后，系数计算单元64将该生成的滤波系数提供至对应的滤波单元65。
滤波单元65中的每一个通过使用从系数计算单元64接收到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)，并且将该生成的控制信号y(n)输出至对应的扬声器14。
根据具有该配置的噪声消除系统51，相应误差信号处理单元63可以按照参照图5描述的方式来基于针对多条路线中的每一条预先测量的声学特性C0至CM-1的幅频特性截止峰值或者谷值。然后将与峰值或者谷值中的每一个对应的带限误差信号e(n)提供至对应的系数计算单元64以产生滤波系数。因此，可以实现更稳定并且更有效的降噪。
更具体地，从多个扬声器14至麦克风13提供不同的路线，因此，在频率轴上的不同频带中生成了相应的谷值和峰值。关于限制峰值或者谷值的频带，误差信号处理单元63-1至63-M按照这种方式来对如上所述生成的相应峰值或者谷值进行滤波。在这种情况下，不由滤波单元65-1至65-M来确定基于处于对应频率的误差信号e(n)的相应滤波系数，但是允许其获得回转特性。因此，与不限制各个滤波器组的频带的配置相比较，稳定性增加。
此外，当针对各条路线的受到频带限制的频率相同时，不对对应的频带进行滤波。然而，当针对不同路线中的每一条的受到频带限制的频率不同时，可以相应实现相互补偿。因此，可以实现对所有频率的滤波。
注意，例如，代替麦克风12，可以由能够检测车辆的振动的传感器来测量指示与降低控制目标对应的噪声的基准信号x(n)。
下文参照在图6中示出的流程图对由控制装置61执行的降噪过程进行描述。
例如，该过程响应于开始提供来自麦克风12的参考信号x(n)和开始提供来自麦克风13的误差信号e(n)而开始。在步骤S11中，参考信号处理单元62通过使用预先测量的声学特性C作为估计值C'对参考信号x(n)进行滤波来生成滤波参考信号r(n)，并且将该生成的滤波参考信号r(n)提供至参考信号处理单元62。
在步骤S12中，误差信号处理单元63对误差信号e(n)执行带限滤波以根据从声学特性C获得的幅频特性来截止峰值或者谷值。误差信号处理单元63将带限误差信号e(n)提供至系数计算单元64。
在步骤S13中，系数计算单元64根据自适应算法计算滤波系数，使得以参照通过在步骤S11中的参考信号处理单元64提供的滤波参考信号r(n)通过在步骤S12中的误差信号处理单元63进行带限和提供的误差信号e(n)变为零。此后，系数计算单元64将该计算得出的滤波系数提供至滤波单元65以便进行更新。
在步骤S14中，滤波单元65通过利用通过在步骤S113中的系数计算单元64提供的滤波系数对参考信号x(n)进行滤波来生成控制信号y(n)，并且将该生成的控制信号y(n)输出至扬声器14。因此，从扬声器14输出与控制信号y(n)对应的声波，借此消除了由麦克风13测量到的噪声。
在完成步骤S14中的处理之后，该过程返回至步骤S11以按照类似的方式进行重复处理。
如上所述，控制装置61通过使用其频带被限制为包含生成的峰值或者谷值的误差信号e(n)来计算滤波系数。因此，降噪过程可以按照更稳定并且更有效的方式来降低噪声。
图9是图示了图6中的噪声消除系统的修改示例的框图。
根据在图9中图示的噪声消除系统51，控制装置61的误差信号处理单元63中的每一个用作增益块27。更具体地，代替在图7中图示的带限滤波块26，提供增益块27。在这种情况下，误差信号处理单元63通过增益控制来对通过麦克风13提供的误差信号e(n)执行信号处理，该增益控制根据幅频特性来降低在包含较大峰值或者谷值的路径中的增益，并且增加在包含较小峰值或者谷值的路径中的增益。
根据具有该配置的噪声消除系统51，在包含较小峰值或者谷值的组中的FIR滤波块23变得更稳定。在这种情况下，更稳定的FIR滤波块23的误差信号的比例变得大于较不稳定的FIR滤波块23的误差信号的比例。因此，包括在噪声消除系统51中的组的稳定性总体上得到了提高。
如上所述，例如，当由于实施方式约束的原因而无法提供带限滤波块26时，可以通过在噪声消除系统51中提供增益块27来实现更稳定并且更有效的降噪。与包括带限滤波块26的配置相比较，该示例在给予较少的用于信号处理的资源量的配置中是有效的。
下文参照图10和图11对根据已经应用了本技术的第一实施例的噪声消除系统进行描述。图10是图示了噪声消除系统的配置示例的框图，而图11是图示了在该噪声消除系统中的信号传输的框图。
注意，对在图6和图7中图示的噪声消除系统51和在图10和图11中图示的噪声消除系统51A所共有的块给予共同的附图标记。此处不再重复对这些块的详细说明。
更具体地，噪声消除系统51A与在图6中图示的噪声消除系统51的相似之处在于提供了麦克风12和13、和M个扬声器14-1至14-M，并且与噪声消除系统51的不同之处在于提供了具有不同配置的控制装置61A。另外，控制装置61A与在图6中图示的控制装置61的相似之处在于提供了M个参考信号处理单元62-1至62-M、M个误差信号处理单元63-1至63-M、M个系数计算单元64-1至64-M、和M个滤波单元65-1至65-M。除了这些部件之外，控制装置61A进一步包括M个峰值/谷值信息采集单元66-1至66-M。
峰值/谷值信息采集单元66中的每一个基于针对对应的滤波单元65实时执行的快速傅里叶变换(FFT)分析来测量对应的滤波单元65的峰值或者谷值以获取峰值/谷值信息。此后，峰值/谷值信息采集单元66基于获取到的峰值/谷值信息来动态地改变用于由误差信号处理单元63执行的频带限制的频带。例如，误差信号处理单元63通过使用参数均衡器等来控制截止频率(fc)和增益以动态地产生带限滤波块28。
根据在图6中图示的噪声消除系统51，例如，需要准确测量声学特性C以产生带限滤波块26。然而，例如，在有关车辆的实施方式的情况下，无法实践对所有类型的车辆的单独测量。此外，即使在预先测量了声学特性C时，也估计声学特性C根据车辆上的乘客情况和车辆随经过时间的变化而变化。
然而，根据噪声消除系统51A，峰值/谷值信息采集单元66基于通过对滤波单元65的滤波系数的快速傅里叶变换分析而获得的频率信息等来计算峰值或者谷值，基于该信息，误差信号处理单元63执行动态频带限制。因此，虽然在图6中图示的噪声消除系统51需要准确测量声学特性C，但是噪声消除系统51A消除了对准确测量声学特性C的必要。此外，噪声消除系统51A非常适用于转变由车辆上的乘客情况的变化和车辆随经过时间的变化而产生的声学特性。
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。
根据在图12中图示的噪声消除系统51，控制装置61的误差信号处理单元63中的每一个用作增益块29。更具体地，代替在图11中图示的带限滤波块28，提供增益块29。在这种情况下，误差信号处理单元63A中的每一个通过根据幅频特性动态地降低在包含较大峰值或者谷值的路径中的增益并且增加在包含较小峰值或者谷值的路径中的增益来对通过麦克风13提供的误差信号e(n)执行信号处理。
如上所述，例如，当由于实施方式约束的原因而无法提供带限滤波块28时，可以通过在噪声消除系统51中提供增益块27来实现更稳定并且更有效的降噪。与包括带限滤波器26的配置相比较，该示例在给予较少的用于信号处理的资源量的配置中是有效的。此外，通过根据峰值/谷值信息来控制增益块29的增益，对噪声的降低将更稳定。
注意，参照前述流程图描述的相应过程不需要按照在相应流程图中示出的顺序来按时间顺序进行处理，而是可以包括并行或者单独地执行的处理(诸如，并行处理或者针对各个对象的处理)。此外，可以由单个CPU来对该程序进行处理，或者由多个CPU来进行处理以便进行单独处理。
此外，可以由硬件或者软件来执行上述一系列过程(信息处理方法)。当由软件来执行一系列过程时，将构成该软件的程序从记录有程序的程序记录介质安装到并入专用硬件的计算机或者能够利用安装到计算机的各种类型的程序执行各种功能的通用个人计算机等。
图13是图示了利用程序执行上述一系列过程的计算机的硬件的配置示例的框图。
中央处理单元(CPU)101、只读存储器(ROM)102、和随机存取存储器(RAM)103经由在计算机中的总线104彼此连接。
输入/输出接口105进一步与总线104连接。与输入/输出接口105进一步连接的是由键盘、鼠标、麦克风等构成的输入单元106、由显示器、扬声器等构成的输出单元107、由硬盘、非易失性存储器等构成的存储单元108、由网络接口等构成的通信单元109、和驱动由磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等构成的可移动介质111的驱动器110。
根据具有该配置的计算机，例如，CPU 101经由输入/输出接口105和总线104来将存储在存储单元108中的程序加载到RAM 103并且执行该程序以执行上述一系列过程。
将由计算机(CPU 101)执行的程序记录在与由磁盘(包括软盘)、光盘(诸如，光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘、半导体存储器等构成的封装介质对应的可移动介质中，或者经由有线或者无线传输介质(诸如，局域网、因特网、和数字卫星广播)来呈现。
在这种情况下，可以利用将可移动介质111附接至驱动器110来经由输入/输出接口105将程序安装在存储单元108中。可替代地，可以由通信单元109经由有线或者无线传输介质来接收程序，并且将该程序安装在存储单元108中。相反，可以预先将程序安装在ROM102和存储单元108中。
注意，本技术可以具有以下配置。
(1)一种降噪装置，其包括：
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，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参照参考信号根据自适应算法计算误差信号变为零的滤波系数；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，其中
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。
(2)根据上述(1)的降噪装置，其中，误差信号处理单元用作滤波块，该滤波块基于幅频特性来限制包含振幅的峰值或者谷值的频带。
(3)根据上述(1)的降噪装置，其中，误差信号处理单元用作增益块，该增益块根据振幅的峰值或者谷值的水平基于幅频特性来控制增益。
(4)根据上述(1)至(3)中任一个的降噪装置，其进一步包括：
峰值/谷值信息采集单元，该峰值/谷值信息采集单元向误差信号处理单元提供指示通过对从滤波单元输出的控制信号实时执行快速傅立叶变换分析而获取到的幅频特性的峰值或者谷值的信息，其中
误差信号处理单元基于指示幅频特性的峰值或者谷值的信息来动态地执行信号处理。
(5)一种降噪方法，该方法包括以下步骤：
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；
参照参考信号根据自适应算法计算误差信号变为零的滤波系数；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，其中
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。
(6)一种程序，在该程序下，计算机执行包括以下步骤的降噪过程：
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；
参照参考信号根据自适应算法计算误差信号变为零的滤波系数；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，其中
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。
注意，本实施例不限于上述实施例，而是可以在不脱离本公开的主题的情况下利用各种修改来实践本实施例。
附图标记列表
11 噪声消除系统
12、13 麦克风
14 扬声器
15 控制装置
21 加法器
22LMS 算法块
23FIR 滤波块
24 滤波块
25 估计滤波块
26 带限滤波块
27 增益块
28 带限滤波块
29 增益块
51 噪声消除系统
61 控制装置
62 参考信号处理单元
63 误差信号处理单元
64 系数计算单元
65 滤波单元
66 峰值/谷值信息采集单元。

Claims (4)

1.一种降噪装置，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，
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，或者
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。
2.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述幅频特性的峰值或者谷值的所述信息来动态地执行信号处理。
3.一种降噪方法，所述方法包括以下步骤：
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，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；
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；
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
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，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，执行生成所述参考信号的信号处理、对所述误差信号的所信号处理、对所述滤波系数的计算、和对所述参考信号的滤波，
其中，对所述误差信号的信号处理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，或者
其中，对所述误差信号的信号处理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。
4.一种存储程序的计算机可读存储介质，在所述程序下，计算机执行包括以下步骤的降噪过程：
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；
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；
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
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，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，执行生成所述参考信号的信号处理、对所述误差信号的信号处理、对所述滤波系数的计算、和对所述参考信号的滤波，
其中，对所述误差信号的信号处理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，或者
其中，对所述误差信号的信号处理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。
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