CN109074800A - 有源噪声控制系统中次级路径的自适应建模 - Google Patents

有源噪声控制系统中次级路径的自适应建模 Download PDF

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Abstract

本文所描述的技术可以被体现在计算机实现的方法中，该方法包括通过一个或多个处理设备检测有源噪声控制系统中不稳定状态的开始。该方法还包括响应于检测到不稳定状态的开始，获取用于系统标识滤波器的更新的滤波器系数，该系统标识滤波器被配置为表示有源噪声控制系统的次级路径的传递函数。更新的滤波器系数使用一组多个子带自适应滤波器来生成，其中该组中的每个子带自适应滤波器的滤波器系数被配置为适应与有源噪声控制系统中的潜在不稳定状态相关联的频率范围的对应部分中的变化。该方法还包括用更新的系数来编程系统标识滤波器以影响有源噪声控制系统的运行。

Description

有源噪声控制系统中次级路径的自适应建模
技术领域
本公开总体上涉及头戴式耳机中的有源噪声控制。
背景技术
有源噪声控制涉及通过生成通常被称为反噪声的基本上相反的信号来消除不想要的噪声。
发明内容
在一个方面，本文档的特征在于一种计算机实现的方法，该方法包括通过一个或多个处理设备检测有源噪声控制系统中不稳定状态的开始。该方法还包括响应于检测到不稳定状态的开始，获取用于系统标识滤波器的更新的滤波器系数，该系统标识滤波器被配置为表示有源噪声控制系统的次级路径的传递函数。更新的滤波器系数使用一组多个子带自适应滤波器来生成，其中该组中的每个子带自适应滤波器的滤波器系数被配置为适应与有源噪声控制系统中的潜在不稳定状态相关联的频率范围的对应部分中的变化。方法还包括用更新的系数来编程系统标识滤波器以影响有源噪声控制系统的运行。
在另一方面，本文档的特征在于一种有源噪声控制系统，该系统包括被配置为表示有源噪声控制系统的次级路径的传递函数的系统标识滤波器，以及有源噪声控制引擎。有源噪声控制引擎包括一个或多个处理器，并且被配置为检测有源噪声控制系统中不稳定状态的开始。响应于检测到不稳定状态的开始，有源噪声控制引擎获取用于系统标识滤波器的更新的滤波器系数。更新的滤波器系数使用一组多个子带自适应滤波器来生成，其中该组中的每个子带自适应滤波器的滤波器系数被配置为适应与有源噪声控制系统中的潜在不稳定状态相关联的频率范围的对应部分中的变化。有源噪声控制引擎还被配置为用更新的系数来编程系统标识滤波器以影响有源噪声控制系统的运行。
在另一方面，本文档的特征在于一种机器可读存储设备，具有编码于其上的计算机可读指令，用于使一个或多个处理器执行各种操作。这些操作包括检测有源噪声控制系统中不稳定状态的开始。操作还包括响应于检测到不稳定状态的开始，获取用于系统标识滤波器的更新的滤波器系数，系统标识滤波器被配置为表示有源噪声控制系统的次级路径的传递函数。更新的滤波器系数使用一组多个子带自适应滤波器来生成，其中该组中的每个子带自适应滤波器的滤波器系数被配置为适应与有源噪声控制系统中的潜在不稳定状态相关联的频率范围的对应部分中的变化。操作还包括用更新的系数来编程系统标识滤波器以影响有源噪声控制系统的运行。
上述方面的实现可以包括以下中的一个或多个。
检测不稳定状态的开始包括计算来自次级源的信号与来自有源噪声控制系统的误差传感器的信号之间的相关性，以及在确定相关性满足阈值条件时，检测不稳定状态的开始。组中每个子带自适应滤波器的滤波器系数可以被获取，并且用于系统标识滤波器的更新的滤波器系数可以被生成，作为多个子带自适应滤波器的滤波器系数的组合。与组的两个子带自适应滤波器相关联的频率范围的对应部分可以至少部分地不重叠。用于组中的每个子带滤波器的滤波器系数基于与对应的子带滤波器相关联的频率范围的部分中的信噪比(SNR)来更新。有源噪声控制系统可以被设置在头戴式耳机中。有源噪声控制系统可以被配置为消除宽带噪声。次级路径可以包括声换能器和与有源噪声控制系统相关联的误差传感器之间的电声路径。影响有源噪声控制系统的运行可以包括减少不稳定状态的影响。
本文所描述的各种实施方式可以提供以下优点中的一个或多个。通过自适应地对有源噪声控制(ANC)系统的次级路径进行建模，因次级路径中的变化而导致的任何不稳定性可以被减少，或者在一些情况下，可以在这种不稳定性开始的短时间内被消除。跟踪不稳定性显现处的一个或多个频率，并且使用对应的子带滤波器来对次级路径建模可以在一些情况下允许对次级路径进行准确和有效的建模。通过在ANC头戴式耳机或入耳式耳机中使用该技术，头戴式耳机或入耳式耳机可以与可能潜在地改变对应的次级路径的附件(例如，不同类型的耳塞或耳插)兼容。该技术还可以被用于标识改变ANC系统的次级路径的事件。例如，当被部署在ANC头戴式耳机或入耳式耳机中时，所检测到的次级路径中的变化可以被用于区分一个用户与另一用户，或者被用于检测头戴式耳机或入耳式耳机何时没有被用户佩戴。
本公开中所描述的两个或更多个特征，包括在该概述部分中所描述的那些特征，可以被组合以形成本文中未被具体描述的实施方式。
一个或多个实施方式的细节在附图和以下描述中被阐述。根据本说明书和附图以及所附权利要求，其他特征、目的和优点将是显而易见的。
附图说明
图1是有源噪声控制(ANC)系统的示例的框图。
图2示出了被部署在头戴式耳机中的ANC系统的示例。
图3是示例前馈自适应ANC系统的框图。
图4是用于对ANC系统的次级路径建模的自适应滤波器的示例的框图。
图5是ANC系统的框图，其中自适应滤波器包括一组子带滤波器。
图6是用于编程系统标识滤波器的示例过程的流程图，该系统标识滤波器表示ANC系统中的次级路径的模型。
图7A至图7C是图示在ANC系统中使用根据本文所描述的技术的系统标识滤波器的结果的图表。
具体实施方式
本文档描述了用于自适应地对有源噪声控制(ANC)系统的次级路径建模的技术。例如，本文档描述了用于检测由ANC系统的次级路径中的变化引起的不稳定状态的开始，并且自适应地更新次级路径的模型以便解决不稳定状况的技术。例如，这可以通过在系统标识模式中使用自适应滤波器来完成。这种滤波器在本文中被称为系统标识滤波器，并且可以包括一组子带自适应滤波器，每个子带自适应滤波器与不稳定状态可以在其上显现的频带的不同部分相对应。通过检测与不稳定状态相关联的频带，次级路径的模型可以通过更新对应的子带滤波器的系数来更新。这样，在一些情况下，与使用一个全范围自适应滤波器更新模型相比，不稳定状态可以被更准确和有效地减轻。
声学噪声控制系统被用于消除或减少不想要的或令人不快的噪声。例如，这种噪声控制系统可以被用在个人声学设备中，例如头戴式耳机和入耳式耳机，以减少环境噪声的影响。声学噪声控制也可以被用在汽车或其他运输系统中(例如，在汽车、卡车、公共汽车、飞机、船只或其他车辆中)，以消除或减弱由例如机械振动或引擎谐波产生的不想要的噪声。
在一些情况下，有源噪声控制(ANC)系统可以被用于减弱或消除不想要的噪声。在一些情况下，ANC系统可以包括电声或机电系统，其可以被配置为基于叠加原理来消除至少一些不想要的噪声(通常被称为初级噪声)。这可以通过标识初级噪声的幅度和相位并产生大约相等幅度和相反相位的另一信号(通常被称为反噪声)来完成。适当的反噪声信号与初级噪声相结合，使得两者基本上被消除(例如，被消除在规范或许可公差范围内)。在这方面，在本文所描述的示例实施方式中，“消除”噪声可以包括将“已被消除”的噪声降低到指定的水平或在许可公差范围内，并且不需要完全消除所有噪声。ANC系统可以被用于减弱宽范围的噪声信号，包括例如使用无源噪声控制系统可能不易减弱的宽带噪声和/或低频噪声。在一些情况下，ANC系统在尺寸、重量、体积和成本方面提供可行的噪声控制机制。
图1示出了用于消除由噪声源105产生的噪声的有源噪声控制系统100的示例。该噪声可以被称为初级噪声。对于诸如噪声消除头戴式耳机或入耳式耳机的个人声学设备，初级噪声可以是环境噪声。对于其他系统，例如被部署在汽车中的ANC系统，初级噪声可以是由汽车的引擎生成的噪声。初级噪声的性质可以在一个应用到另一应用之间变化。例如，对于被部署在噪声消除头戴式耳机或入耳式耳机中的ANC系统，初级噪声可以是宽带噪声。在另一示例中，对于被部署在汽车中的ANC系统，初级噪声可以是窄带噪声，例如谐波噪声。
在一些实施方式中，系统100包括参考传感器110，其检测来自噪声源105的噪声并向ANC引擎120提供信号(例如，作为数字信号x(n))。ANC引擎120产生被提供给次级源125的反噪声信号(例如，作为数字信号y(n))。次级源125产生消除或减少初级噪声影响的信号。例如，当初级噪声是声学信号时，次级源125可以被配置为产生声学反噪声，其消除或减少声学初级噪声的影响。任何消除误差可以由误差传感器115检测到。误差传感器115向ANC引擎120提供信号(例如，作为数字信号e(n))，使得ANC引擎可以相应地修改反噪声产生过程以减少或消除误差。例如，ANC引擎120可以包括自适应滤波器，其系数可以基于初级噪声的变化而被自适应地改变。
ANC引擎120可以被配置为处理由参考传感器110和误差传感器115检测到的信号，以产生被提供给次级源125的信号。ANC引擎120可以是各种类型的。在一些实施方式中，ANC引擎120基于前馈控制，其中在噪声到达诸如次级源125的次级源之前，初级噪声由参考传感器110感测。在一些实施方式中，ANC引擎120可以基于反馈控制，其中ANC引擎120基于由误差传感器115检测到的残留噪声来消除初级噪声，并且无需参考传感器110。在一些实施方式中，前馈和反馈控制二者都被使用。ANC引擎120可以被配置为控制各种频带中的噪声。在一些实施方式中，ANC引擎120可以被配置为控制宽带噪声，例如白噪声。在一些实施方式中，ANC引擎120可以被配置为控制窄带噪声，例如来自车辆引擎的谐波噪声。
在一些实施方式中，ANC引擎120包括自适应数字滤波器，其系数可以基于例如初级噪声的变化来调整。在一些实施方式中，ANC引擎是数字系统，其中来自参考和误差传感器(例如，电声或机电换能器)的信号使用诸如数字信号处理器(DSP)、微控制器或微处理器的处理设备来进行采样和处理。这些处理设备可以被用来实现由ANC引擎120使用的自适应信号处理技术。
图2示出了被部署在头戴式耳机150中的ANC系统的示例。头戴式耳机150包括位于每侧的耳罩152，其配合在用户的耳朵上或在其上方。耳罩152可以包括柔软材料(例如，软泡沫)层154，以便在用户的耳朵上方舒适地贴合。头戴式耳机150上的ANC系统包括被设置在耳罩外侧的外部麦克风156，以检测环境噪声。外部麦克风156可以用作用于ANC系统的参考传感器(例如，图1的框图中所示的参考传感器110)。ANC系统还包括内部麦克风158，其可以用作误差传感器(例如，图1的框图中的误差传感器115)。内部麦克风158可以被部署得靠近(例如，在几毫米内)于用户的耳道和/或次级源125。次级源125可以是声换能器，其发射来自与头戴式耳机150相连接的音频源设备的音频信号。外部麦克风156、内部麦克风158和次级源125被连接到有源噪声控制引擎120，如图2所示。虽然图2将ANC引擎120示出为头戴式耳机150外部的块，但是ANC引擎120可以被部署在头戴式耳机150的一部分中(例如，在耳罩152中)。在一些实施方式中，ANC引擎120还可以被部署在头戴式耳机150外部的位置(例如，在与头戴式耳机150相连接的源设备中)。虽然图2示出了被部署在头戴式耳机中的ANC系统，但是这种ANC系统也可以被部署在其他个人声学设备中，诸如入耳式耳机或助听器。除非另有说明，否则关于头戴式耳机的任何描述都适用于这些设备。
再次参考图1，噪声源和误差传感器115之间的声学路径可以被称为初级路径130，并且次级源125和误差传感器115之间的声学路径可以被称为次级路径135。在图2的示例中，外部麦克风156和内部麦克风之间的声学路径可以形成初级路径的一部分，并且次级源125和内部麦克风158之间的声学路径可以形成次级路径。在一些实施方式中，初级路径130和/或次级路径135可以包括附加部件，例如ANC系统的部件或ANC系统被部署于其中的环境。例如，次级路径可以包括ANC引擎120、次级源125和/或误差传感器115(例如，内部麦克风158)的一个或多个部件。在一些实施方式中，次级路径可以包括ANC引擎120和/或次级源125的电子部件，例如一个或多个数字滤波器、放大器、数模(D/A)转换器、模数(A/D)转换器和数字信号处理器。在一些实施方式中，次级路径还可以包括与次级源125相关联的电声响应(例如，频率响应和/或幅度和相位响应)，与次级源125相关联的声学路径以及与误差传感器115相关联的动态。
在一些实施方式中，ANC系统可以使用次级路径的模型(例如，表示次级路径的声学传递函数)来生成反噪声信号。因此，对次级路径模型的任何改变都可能影响ANC系统的性能。例如，当头戴式耳机从一个用户被移动到另一个用户时，头戴式耳机150的次级路径可以改变。如果头戴式耳机或入耳式耳机的一个或多个部分被改变，则次级路径也可以改变。例如，如果缓冲层154被移除，或者与不同的缓冲层交换，则头戴式耳机150的次级路径可以被改变。在ANC系统被部署在入耳式耳机中的实施方式中，入耳式耳机包括用于定位在用户的耳道内的耳插或耳塞，次级路径可以随着这种耳插的移除或交换而改变。
在一些实施方式中，除非次级路径的模型被更新以考虑次级路径中的变化，否则对应的ANC系统可能变得不稳定。在一些情况下，ANC系统可能会因不稳定性而添加噪声，而不是消除噪声。对于头戴式耳机或入耳式耳机，这可以例如通过降低用户体验的尖锐声音来显现。在一些情况下，通过从一组预设模型中为次级路径选择不同的模型或传递函数，由于次级路径中的变化引起的不利影响可以被减轻。然而，在一些情况下，用于不同变化的预设模型可能是不可用的，特别是如果变化的性质事先不知道。例如，如果ANC入耳式耳机要与由第三方制造的耳插兼容，则所产生的次级路径的预设模型在ANC入耳式耳机的生产期间可能是不可用的。本文所描述的技术允许使用自适应滤波器来更新次级路径的模型。例如，一个或多个自适应滤波器可以在系统标识模式中被运行以更新次级路径的模型。在一些情况下，这可以允许适应次级路径中的宽范围的变化。对于使用有限数量的针对次级路径的预设模型的ANC头戴式耳机或入耳式耳机来说，适应这样宽的范围可能是挑战性的，甚至是不可能的。
图3A和图3B是示出根据本文所描述的技术的示例ANC系统300的实现细节的框图。具体地，图3是示例前馈自适应ANC系统的框图，并且图4是可以被用于对图3的ANC系统中的次级路径建模的示例自适应滤波器的框图。参考图3，ANC系统300包括自适应滤波器，其适应于z域中由P(z)表示的未知环境305。在本文档中，频域函数可以用它们的z域表示来表示，对应的时域(或样本域)表示是n的函数。在该示例中，次级路径315的传递函数被表示为S(z)。自适应滤波器310(被表示为W(z))可以被配置为跟踪环境305的时间变化。在一些实施方式中，自适应滤波器310可以被配置为减少(例如，基本上最小化)残留误差信号e(n)。因此，自适应滤波器310被配置为使得由次级路径处理的自适应滤波器310的目标输出y(n)基本上等于初级噪声d(n)。当由次级路径处理时，输出可以被表示为y'(n)。在该示例中，初级噪声d(n)是由未知环境305处理的源信号x(n)。将图3与被部署在头戴式耳机150中的ANC系统的示例(如图2所示)进行比较，因此，次级路径315可以包括次级源125和/或次级源125与内部麦克风158之间的声学路径。当d(n)和y(n)被组合时，对于完美消除，残留误差e(n)基本上等于零，对于不完全消除，残留误差e(n)非零。
在一些实施方式中，ANC系统300包括自适应引擎320。自适应引擎320可以被配置为例如根据初级噪声的变化来计算和更新自适应滤波器310的滤波器系数。在一些实施方式中，自适应引擎320基于滤波器325的输出生成用于自适应滤波器310的更新的系数，滤波器325被配置为对有源噪声控制系统300的次级路径315进行建模。滤波器325在本文中被称为系统标识滤波器，其系数可以至少近似地表示次级路径315的传递函数。在一些实施方式中，如图4所示，ANC系统300可以包括第二自适应滤波器330，用于根据次级路径315中的变化来更新系统标识滤波器325的系数。在一些实施方式中，第二自适应滤波器330的系数可以由自适应引擎320更新。在一些实施方式中，可以设置单独的自适应引擎，用于更新第二自适应滤波器330的系数。
在一些实施方式中，自适应滤波器310和/或第二自适应滤波器330的滤波器系数可以基于使用自适应引擎320而被实现的自适应过程来更新。自适应引擎320可以使用诸如DSP、微控制器或微处理器之类的处理设备来实现，并且可以被配置为基于一个或多个输入信号来更新自适应滤波器310和/或第二自适应滤波器330的系数。在一些实施方式中，自适应引擎320可以被配置为基于误差信号e(n)和源信号的一个版本来更新滤波器310的系数，源信号的该版本由系统标识滤波器325所处理，可以被表示为：
其中，是次级路径脉冲响应的M阶估计，并且是对应的z域表示。
自适应引擎320可以被配置为以各种方式更新自适应滤波器系数。例如，自适应引擎320可以被配置为实施最小均方(LMS)过程(或归一化的最小均方(NLMS)过程)以更新滤波器系数。对于滤波器310，滤波器系数的向量可以被更新为：
其中，μ表示步长的标量，即控制系数在每次迭代中朝向目的地被调整的量的变量，
ξ(n)≡E[e2(n)]
是均方误差，并且
ξ(n)＝e2(n)
进一步，因为
e(n)＝d(n)-wT(n)x(n)
滤波器系数的向量可以被更新为：
w(n+1)＝w(n)+-μx(n)e(n)
在一些实施方式中，自适应引擎320可以被配置为实施使用仿射投影的滤波的X-LMS(FxLMS)过程。在该过程中，自适应引擎320可以被配置为使用过去的数据来确定未来的系数。在一些实施方式中，使用FxLMS过程，滤波器系数的向量可以被确定为：
w(n+1)＝w(n)+-μXap(n)eap(n)
其中，Xap是表示与系数相关的历史数据的矩阵，其列数等于历史样本的数量，并且其行数等于自适应系数的数量。eap是表示对应的历史误差数据的向量。例如，对于双抽头滤波器和五个历史样本，Xap是具有两行五列的矩阵，而eap是五个元素的向量。在一些实施方式中，由自适应引擎320使用的历史样本的数量可以通过实验来确定，或者基于理论标准来确定。上述过程也可以被用于生成第二自适应滤波器330的系数。
在一些实施方式中，系统标识滤波器325的系数使用第二自适应滤波器330的系数来更新，以考虑次级路径315中的动态变化。例如，系统标识滤波器325的系数可以在确定ANC系统300中的不稳定状态时被更新。在一些实施方式中，系统标识滤波器325的系数可以间歇地被更新，例如，以周期性间隔，可能不管任何不稳定状态是否被检测到。第二自适应滤波器330可以独立于系统标识滤波器的更新而被更新。例如，第二自适应滤波器330可以基本连续地被更新，并且系统标识滤波器325可以使用第二自适应滤波器330的系数来更新，例如，在ANC系统300中检测到不稳定状态时。
系统标识滤波器325可以具有多个抽头或系数。例如，128抽头滤波器可以被用作系统标识滤波器，以考虑整个频率范围，在该频率范围内潜在不稳定状态可以显现在ANC系统300中。然而，在许多实际应用中，ANC系统300中给定的不稳定状态显现在比系统标识滤波器的所有抽头所表示的整个频率范围小得多的频率范围内。例如，对于被部署在头戴式耳机或入耳式耳机中的ANC系统，特定的不稳定状态可以显现为小频率范围内的可听声音，该可听声音是整个频率范围的子集，头戴式耳机或入耳式耳机中的其他不稳定状态可能会在该整个频率范围中显现出来。在这种情况下，调整全范围滤波器(例如，本示例中的所有128个抽头)以考虑在小得多的频率范围上的变化可能导致不准确的适应和/或甚至其他不稳定状态的发生。例如，如果不稳定状态显现的频率范围仅与系统标识滤波器325的两个或三个抽头相对应，则调整全范围(在本示例中为128个抽头)可能是低效且不准确的。在一些情况下，抽头或系数的这种不准确的适应也可能导致系统中的其他不稳定状态。在一些情况下，高阶全范围滤波器的收敛也可能很慢，因此可能不适合于快速变化。
在一些实施方式中，通过将第二自适应滤波器330实现为一组多个子带自适应滤波器，上述问题可以被减轻。多个子带自适应滤波器中的每一个可以具有较少数量的系数，并且表示与有源噪声控制系统300中的潜在不稳定状态相关联的频率范围的对应部分。在这种情况下，ANC系统300中的给定不稳定状态可以触发对与给定不稳定状态的较小频率范围相关联的仅一个或多个子带的系数的更新。这样，在一些情况下，与基本上不受影响的频带相对应的子带滤波器不会试图适应不稳定状态，这反过来可以导致减少了在第二自适应滤波器330的所有抽头上的不准确适应的机会。在一些情况下，这种滤波器的快速收敛可以使滤波器适合于适应快速变化。
图5是ANC系统500的框图，其中自适应滤波器530包括一组子带滤波器532a-532n(总体上为532)。滤波器532的滤波器系数可以由自适应引擎520生成。子带滤波器532的系数可以被组合以生成针对系统标识滤波器325的更新的系数。每个子带滤波器532可以被配置为适应与有源噪声控制系统500中的潜在不稳定状态相关联的整个频率范围的对应部分的变化。在一些实施方式中，与连续子带滤波器532(例如，子带滤波器532a和532b)相关联的频率范围可以部分重叠。
在一些实施方式中，给定子带滤波器532可以被更新以考虑对应频率范围中的不稳定状态。为此，误差信号e(n)可以通过带通滤波器527的滤波器组525，以将误差信号分成多个分量。该过程可以指代误差信号的多相分解。滤波器组525中的各个带通滤波器527的通带至少部分地不重叠，使得误差信号被分成对应于不同频带的分量。在图5的示例中，然后，误差信号的每个分量被提供给自适应引擎520，以生成与频率范围的对应部分相关联的自适应滤波器的系数。
输入信号x(n)(由ANC系统的次级源生成)也使用带通滤波器527的滤波器组525来进行分解。因此，输入信号也被分成与不同频率范围相对应的多个分量，并被提供给自适应引擎520，以生成与频率范围的对应部分相关联的自适应滤波器的系数。在一些实施方式中，误差信号和输入信号的各个分量被降低采样，例如，以减少自适应引擎520的处理负担。
在一些实施方式中，自适应引擎520可以被配置为基于输入信号x(n)和误差信号e(n)的对应分量来为各个子带自适应滤波器532生成系数。在一些实施方式中，自适应引擎520可以被配置为计算输入信号x(n)和误差信号e(n)的对应分量之间的相关性，并且基于确定相关性满足阈值条件来更新对应的自适应滤波器的系数。例如，如果相关值满足阈值，则自适应引擎520可以确定该特定频带中的输入和输出之间的相干性高，并相应地更新滤波器系数以减小这种相干性。更新可以在频域中被执行，其然后被转换为用于子带滤波器532的滤波器系数值，例如经由诸如逆快速傅里叶变换(IFFT)的变换操作。在一些实施方式中，不同子带滤波器532的滤波器系数值可以被组合(例如，经由重叠相加或重叠保存过程)并被提供给系统标识滤波器325。例如，在检测到ANC系统500中的不稳定状态时，子带滤波器的系数可以被组合和复制为用于系统标识滤波器325的滤波器系数。
图5图示了可以被用于本文所述技术的滤波器结构的一个特定示例。使用子带滤波器的其他结构也可以被使用。这种滤波器结构的附加示例在该出版物中被描述：Merchedet.al,“A New Delayless Subband Adaptive Filter Structure,”IEEE Transactionson Signal Processing,Vol.47,No.6,June 1999，其全部内容通过引用并入本文。
在一些实施方式中，通过提供由自适应引擎520处理的附加频谱信息以生成对应的滤波器系数，子带滤波器532的跟踪精度可以被改善。例如，当误差信号的对应分量占据与子带滤波器相关联的频率范围的相对小的部分时，这可能是有用的。在这种情况下，对应的自适应子带滤波器的精度和/或收敛可以通过人为地为与子带滤波器相关联的频率范围提供附加频谱内容/信息来改善。在一些实施方式中，通过在检测到不稳定状态时将所形成的白噪声添加到ANC系统的次级源的输出，这样的信息可以被提供。白噪声的形成可以取决于例如不稳定状态的显现的性质。在一些情况下，这样的附加频谱内容可以用于拓宽系统标识在其上由子带滤波器执行的频率范围。频谱内容还可以在为不包括子带滤波器的全范围自适应滤波器生成更新的系数时被添加。
在一些实施方式中，来自换能器(例如，设置在图2中所示的头戴式耳机中的声换能器125)的声输出也可以被用于系统标识。例如，声输出可以被用于更新子带滤波器(或全范围自适应滤波器)的系数，其又被用于更新系统标识滤波器的系数。虽然通过声换能器播放的内容(例如，音乐)有时可以是频谱稀疏的，但是这样的内容有时可能足以用于快速生成次级路径的至少近似估计，以及相应地调整系统标识滤波器以改善ANC系统的性能。
图6示出了用于更新系统标识滤波器的系数以考虑ANC系统的次级路径的变化的示例过程600的流程图。在一些实施方式中，该过程的至少一部分在自适应引擎(例如，ANC引擎120或自适应引擎320或520，如上所述)处被执行。过程600的示例运行包括在ANC系统中检测不稳定状态的开始(610)。随着ANC系统开始变得不稳定，误差传感器(例如，图2中的内部麦克风158)处的信号可能变得由ANC系统的次级源的输出支配。在这种情况下，检测不稳定状态的开始可以包括，计算来自次级源的信号与来自有源噪声控制系统的误差传感器的信号之间的相关性，以及在确定相关性满足阈值条件时检测不稳定状态的开始。这在图7A中被图示，其图示了与试图消除由曲线705表示的背景噪声的ANC系统相关联的曲线图。
具体地，图7A示出了宽带前馈FxLMS自适应滤波器的5秒模拟的结果。曲线710表示由误差传感器接收的信号，并且曲线715表示次级传感器的输出与由误差传感器接收的信号之间的相关性。在该示例中，相关性曲线715展示了约0.2s的峰值。在该点，由误差传感器接收的信号变得与次级源的输出高度相关，这指示系统中的不稳定状态的开始。在检测到不稳定状态时，系统标识滤波器被重新编程。
再次参考图6，过程600还包括获取用于系统标识滤波器的更新的滤波器系数，该系统标识滤波器被配置为表示有源噪声控制系统的次级路径的传递函数(620)。例如，这可以响应于检测到不稳定状态的开始而完成。在一些实施方式中，更新的滤波器系数可以使用一组多个子带自适应滤波器来生成，其中，该组中的每个子带自适应滤波器的滤波器系数被配置为适应与有源噪声控制系统中的潜在不稳定状态相关联的频率范围的对应部分中的变化。在一些实施方式中，这可以包括获取组中每个子带自适应滤波器的滤波器系数，以及生成用于系统标识滤波器的更新的滤波器系数，作为多个子带自适应滤波器的滤波器系数的组合。在一些实施方式中，与该组的两个子带自适应滤波器相关联的频率范围的对应部分至少部分地不重叠。在一些实施方式中，用于该组中的每个子带滤波器的滤波器系数基于与对应的子带滤波器相关联的频率范围的部分中的信噪比(SNR)来更新。例如，考虑次级源的输出作为信号，高SNR可以预示失控状态，并因此可以预示潜在不稳定状态。在一些实施方式中，仅当对应频率范围中的SNR超过阈值时，子带滤波器的系数才被更新。阈值可以通过实验来确定。
过程600的运行还包括用更新的系数来编程系统标识滤波器以影响有源噪声控制系统的运行(630)。影响有源噪声控制系统的运行可以包括减小不稳定状态的影响。这经由图7A和图7B中所示的曲线图来图示。在图7A的示例中，在检测到不稳定状态时，系统标识滤波器用从子带滤波器获取的系数来重新编程。这导致误差的减小(如曲线710的时间变化所示)，以及次级传感器的输出与由误差传感器接收的信号之间的相关性降低(如曲线715的时间变化所示)。此外，图7B图示了在重新编程系统标识滤波器时，与噪声信号725的功率谱密度(PSD)相比，误差信号720的PSD的减小。图7C示出了次级路径的传递函数是如何通过系统标识滤波器的传递函数来跟踪的。在图7C的示例中，曲线730图示了参考次级路径的幅度响应，而曲线735图示了根据本文所描述的技术实现的系统标识滤波器的幅度响应。从图7C可以看出，系统标识滤波器的幅度响应被发现紧密跟踪参考次级路径的幅度响应。
本文所描述的功能或其部分及其各种修改(下文中被称为“功能”)，可以至少部分地经由计算机程序产品来实现，例如有形地被体现在信息载体(诸如一个或多个非暂时性机器可读介质或存储设备)中的计算机程序，用于由一个或多个数据处理设备执行，或控制一个或多个数据处理设备的操作，例如可编程处理器、计算机、多个计算机和/或可编程逻辑组件。
计算机程序可以用任何形式的编程语言来编写，包括编译的语言或解释的语言，并且它可以以任何形式被部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子程序或适用于在计算环境中使用的其他单元。计算机程序可以被部署以在一个计算机上或在一个站点的多个计算机上被执行，或者分布在多个站点上并通过网络互连。
与实现全部或部分功能相关联的动作可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以执行校准过程的功能。全部或部分功能可以被实现为专用逻辑电路，例如FPGA和/或ASIC(专用集成电路)。
作为示例，适合于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器两者，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的组件包括用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。
本文中未被具体描述的其他实施例和应用也在以下权利要求的范围内。例如，本文所描述的技术可以被用来为各个用户生成定制的系数集，从而允许增加的ANC头戴式耳机的个性化。此外，因为次级路径的异常或失真的传递函数可以指示损坏的产品(或特定的异常状态)，所以用于系统标识滤波器的生成的系数可以被用于例如硬件诊断，和/或减轻异常或不期望的状态。本文所描述的不同实施方式的元件可以被组合以形成上面没有被具体阐述的其他实施例。在没有对本文所述的结构的操作产生不利影响的情况下，元件可以被留在本文所述的结构之外。此外，各种单独的元件可以被组合成一个或多个单独的元件以执行本文所述的功能。

Claims (20)

1.一种计算机实现的方法，包括：
通过一个或多个处理设备检测有源噪声控制系统中不稳定状态的开始；
响应于检测到所述不稳定状态的开始，获取用于系统标识滤波器的更新的滤波器系数，所述系统标识滤波器被配置为表示所述有源噪声控制系统的次级路径的传递函数，所述更新的滤波器系数使用一组多个子带自适应滤波器来生成，其中所述组中的每个子带自适应滤波器的滤波器系数被配置为适应与所述有源噪声控制系统中的潜在不稳定状态相关联的频率范围的对应部分中的变化；以及
用所述更新的系数来编程所述系统标识滤波器以影响所述有源噪声控制系统的运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述不稳定状态的开始包括：
通过所述一个或多个处理设备计算来自次级源的信号与来自所述有源噪声控制系统的误差传感器的信号之间的相关性；以及
在确定所述相关性满足阈值条件时，检测所述不稳定状态的开始。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
获取所述组中每个子带自适应滤波器的所述滤波器系数；以及
生成用于所述系统标识滤波器的所述更新的滤波器系数，作为多个子带自适应滤波器的滤波器系数的组合。
4.根据权利要求1所述的方法，其中与所述组的两个子带自适应滤波器相关联的所述频率范围的所述对应部分至少部分地不重叠。
5.根据权利要求1所述的方法，其中用于所述组中的每个子带滤波器的滤波器系数基于与所述对应的子带滤波器相关联的所述频率范围的所述部分中的信噪比(SNR)来更新。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述有源噪声控制系统被设置在头戴式耳机中。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述有源噪声控制系统被配置为消除宽带噪声。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述次级路径包括声换能器和与所述有源噪声控制系统相关联的误差传感器之间的电声路径。
9.根据权利要求1所述的方法，其中影响所述有源噪声控制系统的运行包括减少所述不稳定状态的影响。
10.一种有源噪声控制系统，包括：
系统标识滤波器，被配置为表示所述有源噪声控制系统的次级路径的传递函数；以及
有源噪声控制引擎，包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：
检测所述有源噪声控制系统中不稳定状态的开始；
响应于检测到所述不稳定状态的开始，获取用于所述系统标识滤波器的更新的滤波器系数，所述更新的滤波器系数使用一组多个子带自适应滤波器来生成，其中所述组中的每个子带自适应滤波器的滤波器系数被配置为适应与所述有源噪声控制系统中的潜在不稳定状态相关联的频率范围的对应部分中的变化；以及
用所述更新的系数来编程所述系统标识滤波器以影响所述有源噪声控制系统的运行。
11.根据权利要求10所述的有源噪声控制系统，其中检测所述不稳定状态的开始包括：
计算来自次级源的信号与来自所述有源噪声控制系统的误差传感器的信号之间的相关性；以及
在确定所述相关性满足阈值条件时，检测所述不稳定状态的开始。
12.根据权利要求10所述的有源噪声控制系统，其中所述有源噪声控制引擎还被配置为：
获取所述组中每个子带自适应滤波器的所述滤波器系数；以及
生成用于所述系统标识滤波器的所述更新的滤波器系数，作为多个子带自适应滤波器的滤波器系数的组合。
13.根据权利要求10所述的有源噪声控制系统，其中与所述组的两个子带自适应滤波器相关联的所述频率范围的所述对应部分至少部分地不重叠。
14.根据权利要求10所述的有源噪声控制系统，其中用于所述组中的每个子带滤波器的滤波器系数基于与所述对应的子带滤波器相关联的所述频率范围的所述部分中的信噪比(SNR)来更新。
15.根据权利要求10所述的有源噪声控制系统，其中所述有源噪声控制系统被设置在头戴式耳机中。
16.根据权利要求10所述的有源噪声控制系统，其中所述有源噪声控制系统被配置为消除宽带噪声。
17.根据权利要求10所述的有源噪声控制系统，其中所述次级路径包括声换能器和与所述有源噪声控制系统相关联的误差传感器之间的电声路径。
18.根据权利要求10所述的有源噪声控制系统，其中影响所述有源噪声控制系统的所述运行包括减少所述不稳定状态的影响。
19.一种机器可读存储设备，具有编码于其上的计算机可读指令，用于使一个或多个处理器执行操作，所述操作包括：
检测所述有源噪声控制系统中不稳定状态的开始；
响应于检测到所述不稳定状态的开始，获取用于系统标识滤波器的更新的滤波器系数，所述系统标识滤波器被配置为表示所述有源噪声控制系统的次级路径的传递函数，所述更新的滤波器系数使用一组多个子带自适应滤波器来生成，其中所述组中的每个子带自适应滤波器的滤波器系数被配置为适应与所述有源噪声控制系统中的潜在不稳定状态相关联的频率范围的对应部分中的变化；以及
用所述更新的系数来编程所述系统标识滤波器以影响所述有源噪声控制系统的运行。
20.根据权利要求19所述的机器可读存储设备，其中检测所述不稳定状态的开始包括：
计算来自次级源的信号与来自所述有源噪声控制系统的误差传感器的信号之间的相关性；以及
在确定所述相关性满足阈值条件时，检测所述不稳定状态的开始。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109994098A (zh) * 2019-01-11 2019-07-09 同济大学 一种基于次级通路离线重构的计权噪声主动控制方法
CN110718205A (zh) * 2019-10-17 2020-01-21 南京南大电子智慧型服务机器人研究院有限公司 一种无次级路径有源噪声控制系统及实现方法
CN112017683B (zh) * 2020-10-20 2021-01-05 南京南大电子智慧型服务机器人研究院有限公司 一种频域无次级路径有源噪声控制系统
CN112565959A (zh) * 2019-09-26 2021-03-26 广东思派康电子科技有限公司 一种接口耳机降噪设计方法
CN113015050A (zh) * 2019-12-20 2021-06-22 瑞昱半导体股份有限公司 具有抗噪机制的音频播放装置及方法
CN113077778A (zh) * 2020-01-03 2021-07-06 中车唐山机车车辆有限公司 动车组主动降噪系统
CN113365176A (zh) * 2020-03-03 2021-09-07 华为技术有限公司 一种实现主动噪声消除的方法、装置和电子设备
WO2023077252A1 (zh) * 2021-11-02 2023-05-11 华为技术有限公司 一种基于FxLMS结构的主动降噪系统、方法及设备

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11445306B2 (en) * 2016-08-26 2022-09-13 Starkey Laboratories, Inc. Method and apparatus for robust acoustic feedback cancellation
SE541331C2 (en) * 2017-11-30 2019-07-09 Creo Dynamics Ab Active noise control method and system
SE1850077A1 (en) 2018-01-24 2019-07-25 Creo Dynamics Ab Active noise control method and system using variable actuator and sensor participation
CN108550371B (zh) * 2018-03-30 2021-06-01 云知声智能科技股份有限公司 智能语音交互设备快速稳定的回声消除方法
US10425068B1 (en) 2018-06-14 2019-09-24 Nxp B.V. Self-testing of an analog mixed-signal circuit using pseudo-random noise
US10396974B1 (en) 2018-07-20 2019-08-27 Nxp B.V. Self-testing of a phase-locked loop using a pseudo-random noise
CN109613821B (zh) * 2018-11-23 2021-10-22 重庆邮电大学 一种基于ANC系统中FxLMS改进算法的FPGA硬件结构
US10937418B1 (en) * 2019-01-04 2021-03-02 Amazon Technologies, Inc. Echo cancellation by acoustic playback estimation
US10586524B1 (en) * 2019-03-29 2020-03-10 Bose Corporation Systems and methods for detecting divergence in an adaptive system
US10917074B2 (en) * 2019-03-29 2021-02-09 Bose Corporation Subband adaptive filter for systems with partially acausal transfer functions
WO2021062582A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 Shenzhen Voxtech Co., Ltd. Systems and methods for noise reduction using sub-band noise reduction technique
CN114787910A (zh) * 2019-12-12 2022-07-22 深圳市韶音科技有限公司 噪声控制系统和方法
CN110933554B (zh) * 2019-12-13 2022-02-15 恒玄科技(上海)股份有限公司 主动降噪方法、系统以及耳机
CN110996209B (zh) * 2019-12-13 2022-02-15 恒玄科技(上海)股份有限公司 主动降噪方法、系统以及耳机
CN112201220B (zh) * 2020-10-07 2023-06-23 安庆师范大学 分布式三维空间降噪系统及其使用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050207585A1 (en) * 2004-03-17 2005-09-22 Markus Christoph Active noise tuning system
US20100014685A1 (en) * 2008-06-13 2010-01-21 Michael Wurm Adaptive noise control system
US20110216807A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-08 Markus Christoph Sub-band adaptive fir-filtering
US20120170766A1 (en) * 2011-01-05 2012-07-05 Cambridge Silicon Radio Limited ANC For BT Headphones
US20150189433A1 (en) * 2013-08-22 2015-07-02 Bose Corporation Instability Detection and Correction In Sinusoidal Active Noise Reduction Systems

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0895577A (ja) * 1994-09-21 1996-04-12 Fujitsu Ten Ltd 騒音制御装置
JP3159176B2 (ja) 1998-06-11 2001-04-23 日本電気株式会社 帯域分割適応フィルタによる未知システム同定方法及び装置
US20100284546A1 (en) * 2005-08-18 2010-11-11 Debrunner Victor Active noise control algorithm that requires no secondary path identification based on the SPR property
AU2003261203A1 (en) * 2002-07-19 2004-02-09 The Penn State Research Foundation A linear independent method for noninvasive online secondary path modeling
CA2481629A1 (en) * 2004-09-15 2006-03-15 Dspfactory Ltd. Method and system for active noise cancellation
JP4549243B2 (ja) * 2005-07-05 2010-09-22 アルパイン株式会社 車載オーディオ処理装置
EP2444967A1 (en) * 2010-10-25 2012-04-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V. Echo suppression comprising modeling of late reverberation components
EP2530840B1 (en) * 2011-05-30 2014-09-03 Harman Becker Automotive Systems GmbH Efficient sub-band adaptive FIR-filtering
US9324311B1 (en) * 2013-03-15 2016-04-26 Cirrus Logic, Inc. Robust adaptive noise canceling (ANC) in a personal audio device
US9240819B1 (en) * 2014-10-02 2016-01-19 Bose Corporation Self-tuning transfer function for adaptive filtering
US10121464B2 (en) * 2014-12-08 2018-11-06 Ford Global Technologies, Llc Subband algorithm with threshold for robust broadband active noise control system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050207585A1 (en) * 2004-03-17 2005-09-22 Markus Christoph Active noise tuning system
US20100014685A1 (en) * 2008-06-13 2010-01-21 Michael Wurm Adaptive noise control system
US20110216807A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-08 Markus Christoph Sub-band adaptive fir-filtering
US20120170766A1 (en) * 2011-01-05 2012-07-05 Cambridge Silicon Radio Limited ANC For BT Headphones
US20150189433A1 (en) * 2013-08-22 2015-07-02 Bose Corporation Instability Detection and Correction In Sinusoidal Active Noise Reduction Systems

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109994098A (zh) * 2019-01-11 2019-07-09 同济大学 一种基于次级通路离线重构的计权噪声主动控制方法
CN109994098B (zh) * 2019-01-11 2021-02-02 同济大学 一种基于次级通路离线重构的计权噪声主动控制方法
CN112565959A (zh) * 2019-09-26 2021-03-26 广东思派康电子科技有限公司 一种接口耳机降噪设计方法
CN110718205A (zh) * 2019-10-17 2020-01-21 南京南大电子智慧型服务机器人研究院有限公司 一种无次级路径有源噪声控制系统及实现方法
CN113015050A (zh) * 2019-12-20 2021-06-22 瑞昱半导体股份有限公司 具有抗噪机制的音频播放装置及方法
CN113015050B (zh) * 2019-12-20 2022-11-22 瑞昱半导体股份有限公司 具有抗噪机制的音频播放装置及方法
CN113077778A (zh) * 2020-01-03 2021-07-06 中车唐山机车车辆有限公司 动车组主动降噪系统
CN113077778B (zh) * 2020-01-03 2023-01-10 中车唐山机车车辆有限公司 动车组主动降噪系统
CN113365176A (zh) * 2020-03-03 2021-09-07 华为技术有限公司 一种实现主动噪声消除的方法、装置和电子设备
WO2021175267A1 (zh) * 2020-03-03 2021-09-10 华为技术有限公司 一种实现主动噪声消除的方法、装置和电子设备
CN112017683B (zh) * 2020-10-20 2021-01-05 南京南大电子智慧型服务机器人研究院有限公司 一种频域无次级路径有源噪声控制系统
WO2023077252A1 (zh) * 2021-11-02 2023-05-11 华为技术有限公司 一种基于FxLMS结构的主动降噪系统、方法及设备

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