CN111837177A - 信号处理装置、信号处理方法和信号处理程序 - Google Patents

Abstract

一种信号处理装置，通过连接多个单元来执行噪声消除处理，该信号处理装置配备有噪声消除处理单元，一个或多个输入单元和一个或多个输出单元可以连接到该噪声消除处理单元。

Description

信号处理装置、信号处理方法和信号处理程序

技术领域

本技术涉及信号处理装置、信号处理方法和信号处理程序。

背景技术

传统上，提出了通过使用预定数量的扬声器和麦克风来降低空间中噪声的噪声消除技术(专利文献1)。

此外，在特定封闭空间中的噪声控制中，已知通过使用考虑了多输入和多输出(多输入-多输出)之间的相互干扰的系统配置来改善降噪性能。这不同于在耳机噪声消除中看到的单输入和单输出。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开第2015-080199号。

发明内容

技术问题

然而，考虑到要控制的空间大小和信号处理的资源，在单噪声消除系统中实现多输入和多输出的配置是低效的。同时，多输入和多输出的配置存在系统规模变大的问题。

针对这样的问题提出了本技术。本技术的目的是提供一种能够容易地调整噪声消除处理的对象范围的规模的信号处理装置。本技术的目的是提供信号处理方法和信号处理程序。

问题的解决方案

为了解决上述问题，根据第一技术，提供噪声消除处理单元，噪声消除处理单元可连接到一个或多个输入单元并且可连接到一个或多个输出单元，多个信号处理装置彼此连接并且被配置为执行噪声消除处理。

此外，根据第二技术，提供了信号处理方法，包括：将多个信号处理装置彼此连接并且执行噪声消除处理，多个信号处理装置中的每一个包括可连接到一个或多个输入单元并且可连接到一个或多个输出单元的噪声消除处理单元。

此外，根据第三技术，提供了使计算机执行信号处理方法的信号处理程序，信号处理方法包括将多个信号处理装置彼此连接并执行噪声消除处理，多个信号处理装置中的每一个包括可连接到一个或多个输入单元并可连接到一个或多个输出单元的噪声消除处理单元。

本发明的有益效果

根据本技术，能够容易地调整噪声消除处理的目标范围的规模。应注意，本技术的效果不限于本文描述的效果。本技术可具有本文描述的任何效果。

附图说明

[图1]示出了根据本技术的实施例的信号处理装置的配置的框图。

[图2]示出了第一反馈系统的示图。

[图3]示出了第二反馈系统的示图。

[图4]示出了第三反馈系统的示图。

[图5]示出了前馈系统的信号处理装置的连接的示图。

[图6]示出了反馈系统的信号处理装置的连接的示图。

[图7]是用于说明前馈系统的信号处理装置和反馈系统的信号处理装置的连接的示图。

[图8]是用于说明第一反馈系统的信号处理装置和第二反馈系统的信号处理装置的连接的示图。

[图9]是用于说明前馈系统的信号处理装置和第三反馈系统的信号处理装置的连接的示图。

[图10]是用于说明来自噪声源的噪声的到达方向的示图。

[图11]是作为8字形环路消除器的第一反馈系统的信号处理装置的连接情况的说明图。

[图12]示出了噪声分析器与信号处理装置的连接的示图。

[图13]示出了将模块布置为圆形阵列并且在圆形阵列的外侧存在噪声源的情况的示图。

[图14]是图13的示例中的数据传输的说明示图。

[图15]示出了以圆形阵列布置模块，其中在圆形阵列中存在噪声源的示图。

[图16]示出了图15的示例中的数据传输的示图。

[图17]示出了待传输的数据的格式的表。

[图18]是用于说明数据传输的方向的示图。

[图19]示出了数据传输中的封包的第一示例的示图。

[图20]示出了数据传输中的封包的第二示例的示图。

[图21]示出了图18所示的模块配置中的数据传输的示图。

[图22]示出了利用由相邻的两个模块的参考麦克风收集的参考信号进行多输入和多输出处理的示例的示图。

[图23]示出了利用由相邻的两个模块的参考麦克风收集的参考信号进行多输入和多输出处理的示例的示图。

[图24]是多输入和多输出系统中的第二反馈系统的信号处理框图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本技术的实施例。注意，按以下顺序给出描述。

<1.实施例>

[1-1.信号处理单元的配置]

[1-2.信号处理装置的连接]

[1-3.数据传输]

[1-3-1.圆形阵列的第一示例]

[1-3-2.圆形阵列的第二示例]

[1-3-3.数据传输的方向]

[1-3-4.数据传输中的封包]

<2.变型>

<1.实施例>

[1-1.信号处理单元的配置]

首先将参考图1描述信号处理装置100的配置。信号处理装置100包括噪声消除处理单元101和控制单元102。多个麦克风111经由多个AD(模拟/数字)转换器113和多个麦克风放大器112连接到信号处理装置100。此外，经由多个DA(数字/模拟)转换器114和多个功率放大器115连接多个扬声器116。

此外，声源130经由数字I/F 121连接到信号处理装置100。注意，声源130和数字I/F 121不必彼此连接。此外，同步电路140连接到信号处理装置100。

多个麦克风111经由多个麦克风放大器112和多个AD转换器113连接到噪声消除处理单元101。此外，多个扬声器116经由多个DA转换器114和功率放大器115连接到噪声消除处理单元101。因此，一个或多个输入和一个或多个输出可以连接到噪声消除处理单元101。因此，信号处理装置100被配置为多输入多输出装置。信号处理装置100可以通过使用多个输入和多个输出来降低要进行噪声消除处理的空间(下文中称为处理范围)中的噪声。

麦克风111收集在由信号处理装置100进行降噪的处理范围内的声音和噪声。将基于麦克风111的声音收集结果的音频信号提供给AD转换器113，由麦克风放大器112调节增益。AD转换器113将作为模拟信号的音频信号转换为数字信号，并将数字信号提供给噪声消除处理单元101。麦克风111与权利要求中的输入单元相对应。

噪声消除处理单元101包括数字滤波器，用于产生降噪音频信号(在下文中，称为消除信号)。噪声消除处理单元101使用所提供的数字音频信号，来产生具有与滤波器系数相对应的特性的消除信号作为预定参数。噪声消除处理单元101向多个DA转换器114提供消除信号。可替换地，噪声消除处理单元101可以通过生成通过反转所提供的数字音频信号的相位而获得的消除信号来提供给多个DA转换器114。控制单元102控制整个信号处理装置100和每个单元，并且进一步控制和管理所连接的信号处理装置100之间的通信。噪声消除处理单元101和控制单元102均由DSP(数字信号处理装置)等构成。

此外，信号处理装置100由程序构成。该程序可以预先安装在诸如DSP的处理器中或用于执行信号处理的计算机中。该程序可以经由下载、存储介质等分发以由用户安装。此外，信号处理装置100不仅可以通过程序来实现，而且可以通过具有这些功能的硬件的专用设备、电路等的组合来实现。

DA转换器114将所提供的消除信号转换为模拟信号。DA转换器114向功率放大器115提供消除信号。然后功率放大器115向扬声器116提供消除信号。扬声器116输出消除信号。因此，可以降低处理范围内的噪声。扬声器116与权利要求中的输出单元相对应。

声源130还可以经由数字I/F 121向噪声消除处理单元101提供音频内容信号。声源130是音乐播放器、DVD播放器、蓝光(注册商标)播放器、各种媒体播放器(例如车载音响)。从声源130提供的音频内容信号是由媒体播放器再现的音频信号。用户收听该音频内容信号作为由信号处理装置100消除噪声的处理范围内的音频内容。

当用户在信号处理装置100的处理范围内收听来自声源130的音频内容时，从声源130再现的音频内容和噪声在处理范围内被输入到麦克风111。噪声消除处理单元101使用通过数字I/F 121提供的音频内容信号从音频内容和噪声信号中去除音频内容。因此，噪声消除处理单元101生成仅是噪声的信号。噪声消除处理单元101从仅是噪声的信号生成消除信号，并将消除信号从扬声器116输出。因此，可以仅降低噪声而不影响在处理范围内从声源130再现的音频内容。

该信号处理系统包括彼此连接的多个信号处理装置100。在这种情况下，同步电路140生成并提供用于同步所连接的所有多个信号处理装置100的点击信号。

如此配置的多个信号处理装置100通过专用总线150菊花链连接。因此，可以构成包括多个信号处理装置100的信号处理系统。因此，可以根据作为噪声消除处理的目标的处理范围的大小来增加信号处理系统的规模。专用总线150上的通信使得能够传输各种数据，例如控制信息、音频信号、消除信号等。

为了降低空间中的噪声，本技术在任何环境中都是可用的。例如，本技术应用于房屋的房间。因此，能够降低从房屋的外部进入房间的噪声和在房间内产生的噪声。然后，根据房间的大小将信号处理装置菊花链连接，以调整信号处理系统的规模。因此，即使是大的房间，也能够适当地降低噪声。还可以将本技术应用于车辆以降低来自车辆外部的噪声。还可以降低车辆内部产生的噪声。

当在这样的房间或车辆中使用信号处理装置100时，存在共用用于音频内容输出的扬声器和用于消除信号输出的扬声器的情况。在这种情况下，仅降低噪声，并且不减少从扬声器输出的音频内容。为此，声源130经由数字I/F 121连接到信号处理装置100。声源130将音频内容信号提供给噪声消除处理单元101。然后，噪声消除处理单元101从麦克风收集的音频内容的信号和噪声中去除音频内容信号。因此，噪声消除处理单元101产生仅是噪声的信号。噪声消除处理单元101用于从仅是噪声的信号生成消除信号。这使得能够仅降低噪声而不减少处理范围内的来自声源130的音频内容。

当多个信号处理装置100通过专用总线150连接以形成信号处理系统时，音频内容信号还必须经由专用总线150在信号处理装置之间传输。作为音频内容，也可以使用电话的语音呼叫和语音命令。

在下面的描述中，模块是指麦克风放大器、AD转换器、DA转换器和功率放大器连接到信号处理装置的配置。麦克风和扬声器连接到模块。

接下来，将描述噪声消除系统的分类。噪声消除系统可以主要分为前馈系统和反馈系统。

根据前馈系统，通过麦克风收集噪声以获得噪声信号，对噪声信号进行预定信号处理以产生消除信号，并从扬声器等输出消除信号。这降低了噪声。根据该前馈系统，需要用于收集噪声的参考麦克风。

根据反馈系统，通过麦克风收集在处理范围内再现的噪声以及声音，仅从音频信号中提取噪声分量，并且对音频信号进行预定信号处理以产生消除信号。然后，从扬声器等输出消除信号。这降低了噪声。根据该反馈系统，需要用于获取和反馈降噪误差(残余噪声)的误差麦克风。

另外，在反馈系统中存在第一反馈系统、第二反馈系统和第三反馈系统。

第一反馈系统基于经典控制工程使灵敏度函数的分母最大化，如图2所示。这是用于降低噪声的技术。

第二反馈系统是如图3所示将内部模型引入到反馈回路中，并使灵敏度函数的分子最小化以降低噪声的方法。

第三反馈系统是第一方法和第二方法的组合方法，如图4所示。

如果需要更精确的噪声消除处理，则这些方法可被组合以增强噪声消除的性能。

[1-2.信号处理装置的连接]

在图5中，执行前馈系统噪声消除的多个信号处理装置100是菊花链连接的。在该示例中，这构成了多输入多输出信号处理系统。信号处理装置100通过专用总线150连接。因此，模块210、模块220……连接构成多输入多输出的信号处理系统。

此外，在图6中，多个信号处理装置100被菊花链连接以执行反馈系统噪声消除。因此这是构成多输入多输出信号处理系统的示例。信号处理装置100通过专用总线150连接。因此，模块230、模块240……连接构成输入输出的信号处理系统。

这样，即使在前馈型噪声消除或反馈型噪声消除的情况下，也使用专用总线150将多个信号处理装置100菊花链连接。结果，可以增加输入的数量和输出的数量。此外，可以增加用于执行噪声消除处理的噪声消除处理单元101的数量。结果，可以扩大可以执行噪声消除的处理范围。因此，信号处理系统的规模可以根据处理范围的扩展而扩展。此外，可以改善噪声消除性能。

在图7中，前馈信号处理装置100和第一反馈信号处理装置100是菊花链连接的。在该示例中，多个模块310、320……连接形成多输入多输出信号处理系统。连接到前馈信号处理装置100的麦克风111用作收集噪声的参考麦克风。连接到第一反馈系统的信号处理装置100的麦克风111还用作获得降噪误差的误差麦克风。

在图7中，前馈系统的信号处理装置100和第一反馈系统的信号处理装置100是菊花链连接的，并且可以发送和接收消除信号。因此，用于输出消除信号的扬声器可以连接到信号处理装置100中的任一个。在图7中，扬声器116连接到前馈系统的信号处理装置100。可替换地，扬声器可以连接到第一反馈系统的信号处理装置100。

在图8中，第一反馈系统的信号处理装置100和第二反馈系统的信号处理装置100是菊花链连接的。在该示例中，多个模块410、420……连接形成多输入多输出信号处理系统。第一反馈系统和第二反馈系统的组合是第三反馈系统的示例。第一反馈系统和第二反馈系统都是反馈系统。因此，麦克风和扬声器可以由第一反馈系统的信号处理装置100和第二反馈系统的信号处理装置100共享。因此，麦克风111和扬声器116可以连接到第一反馈系统的信号处理装置100或第二反馈系统的信号处理装置100。

在图9中，前馈信号处理装置100和第三反馈系统的信号处理装置100是菊花链连接的。在该示例中，多个模块510、520和530被连接以形成多输入多输出信号处理系统。在图9中，扬声器116连接到第一反馈系统的信号处理装置100。通过专用总线150上的通信来交换消除信号。因此，扬声器可以连接到任何信号处理装置100。

图7至图9仅是噪声消除系统的连接的示例。连接的组合不限于这些。可以根据噪声的幅度、噪声的到达方向等来确定要连接的噪声消除系统的组合和数量。

在要进行噪声消除处理的处理范围内，噪声并不总是均匀分布的。例如，如图10所示，麦克风111a至111h和扬声器116a至116h分别连接到多个模块，并布置成圆形。从噪声源1000到麦克风111a至111h和扬声器116a至116h的噪声的到达方向可以集中在特定方向上。因此，多个噪声消除系统的信号处理装置100连接在需要更高性能的噪声消除处理的范围内，该范围更靠近噪声源1000。如图7至图9描述的多个噪声消除系统的多个信号处理装置100针对噪声的到达方向连接。因此，可以执行高性能噪声消除处理。顺便提及，为了图10中的说明方便，将仅描述连接到模块的麦克风和扬声器。

此外，图11是将信号处理装置100用作连接第一反馈系统的8字形环路消除器的示例。国际公开第WO 2017/175448号公开了一种8字形环路消除器。信号处理装置100应用于8字形环路消除器。结果，可以减小模块之间的相互干扰。

此外，如图12所示，噪声分析器装置600可以连接到信号处理装置100。在图12中，向噪声分析器装置600提供由麦克风111收集的音频信号，并且噪声分析器装置600对音频信号执行预定音频分析处理。因此，噪声分析器装置600获得诸如噪声类型、噪声级、噪声到达方向和噪声功率谱的分析信息。然后，噪声分析器装置600经由专用总线150将分析信息提供给信号处理装置100。因此，信号处理装置100基于分析信息选择噪声消除系统的组合。信号处理装置100选择噪声消除模式。已经参考图5、图6、图7、图8和图9描述了噪声消除系统的组合。

噪声消除模式的选择是在信号处理装置100中选择飞行模式、办公模式、室外模式等。在每种模式中，预先设置数字滤波器、滤波器系数等，使得可以根据噪声的大小和噪声的类型执行适当的噪声消除。

如上所述，噪声消除处理单元是菊花链连接的。因此，可以扩大处理范围，并且改善噪声消除的性能。

[1-3.数据传输]

[1-3-1.圆形阵列的第一示例]

接下来，将描述信号处理装置之间的数据传输处理的第一示例。如图13所示，处理范围是特定封闭空间内的区域。为了降低处理范围内的噪声，布置多个模块以包围处理范围。多个模块布置为多个圆形阵列。在图13中，在多个圆形阵列外部存在噪声源1000。在图13中，为了便于说明，仅示出了连接到模块的麦克风111a至111h和扬声器116a至116h。构成模块的信号处理装置100、DA转换器114、AD转换器113、麦克风放大器112、功率放大器115等未示出。

在以多个圆形阵列布置的麦克风111a至111h和扬声器116a至116h中，对位于直线上的扬声器116a、麦克风111a、扬声器116e和麦克风111e进行描述。扬声器116a和麦克风111a连接到模块1。麦克风111a和扬声器116e连接到模块2。此外，扬声器116e和麦克风111e连接到模块3。模块1执行反馈系统的噪声消除。模块2执行前馈系统的噪声消除。模块3执行反馈系统的噪声消除。

当噪声源1000在多个圆形阵列的外部时，噪声从多个圆形阵列的外部到内部。即，噪声到达多个圆形阵列的外部要早于内部。此外，由布置在外部的麦克风111a收集的噪声级高于由布置在多个圆形阵列内部的麦克风111e收集的噪声级。因此，为了高精度地进行噪声消除，由位于多个圆形阵列的最外部的麦克风111a收集的声音的重要性高。当麦克风趋向多个圆形阵列的内部时，由这些麦克风收集声音的重要性低。因此，优选将位于多个圆形阵列的最外部的连接到模块1的麦克风111a获取的音频信号传输到内部的模块2和模块3。即，它可以从多个圆形阵列的外部传输到内部，从高重要性圆传输到低重要性圆。位于多个圆形阵列内部的模块中的噪声消除处理还使用由连接到位于多个圆形阵列外部的模块的麦克风获取的音频信号。

图14示出了数据传输的概要。图14示出了通过提取以直线布置的模块1、模块2和模块3而在图13所示的圆形阵列中布置的麦克风和扬声器之间的关系。

麦克风111a在模块1中用作误差麦克风。另一方面，麦克风111a在模块2中用作前馈参考麦克风，其可以在噪声到达模块之前收集噪声。即，这表示重要性高，因为模块1相对于模块2位于外部并且模块1靠近噪声源1000。因此，音频信号从外部的模块1传输到模块2。在靠近噪声源1000的位置处收集的音频信号可以用于远离噪声源的模块中的噪声消除处理。可以改善噪声消除效果。

类似地，在模块2和模块3中，模块2更靠近噪声源1000。因此，由连接到模块2的麦克风111a获取的音频信号的重要性高。因此，音频信号从模块1传输到模块2。此外，音频信号从模块2传输到模块3。因此，可以在远离噪声源的模块中的噪声消除处理中，使用在靠近噪声源1000的位置处收集的音频信号。可以改善噪声消除效果。

此外，音频信号从靠近噪声源1000的模块传输到远离噪声源1000的模块。在这种情况下，优选通过降低采样频率、降低比特率等来传输音频信号。结果，减小了音频信号的数据大小。能够确保信号处理装置100的资源，提高传输速度等。

本技术增加了菊花链连接的信号处理装置的数量。因此，可以根据处理范围的大小增加信号处理系统的规模。随着信号处理系统的规模增加，所传输的数据也增加并且所处理的数据的大小也增加。因此，通过以这种方式减小数据大小来保护资源是重要的。从靠近噪声源的模块到远离噪声源的模块的传输是从具有高重要性等级的模块到具有低重要性等级的模块的传输。因此，降低了采样频率和比特率。即使音频信号的质量恶化，这也不会影响噪声消除的质量。

[1-3-2.圆形阵列的第二示例]

接下来，将描述信号处理装置之间的数据传输处理的第二示例。如图15所示，处理范围是特定封闭空间内的区域。为了降低处理范围内的噪声，布置多个模块以包围处理范围。多个模块被布置为多个圆形阵列。在图15中，噪声源1000存在于处理范围之外。在图15中，为了便于说明，仅示出了连接到模块的麦克风111a至111h和扬声器116a至116h。构成模块的信号处理装置100、DA转换器114、AD转换器113、麦克风放大器112、功率放大器115等未示出。

在以多个圆形阵列布置的麦克风111a至111h和扬声器116a至116h中，对位于直线上的扬声器116a、麦克风111a、扬声器116e和麦克风111e进行描述。扬声器116a和麦克风111a连接到模块1。麦克风111e和扬声器116a连接到模块2。此外，扬声器116e和麦克风111e连接到模块3。模块1执行反馈系统的噪声消除。模块2执行前馈系统的噪声消除。模块3执行反馈系统的噪声消除。

当噪声源1000在多个圆形阵列内部时，噪声从多个圆形阵列的内部到外部。即，噪声到达多个圆形阵列的内部早于外部。此外，由布置在内部的麦克风111e收集的噪声级高于由布置在多个圆形阵列外部的麦克风111a收集的噪声级。因此，为了高精度地进行噪声消除，由位于多个圆形阵列的最内部的麦克风111e收集的声音的重要性高。当麦克风趋向多个圆形阵列的外部时，由这些麦克风收集的声音的重要性低。因此，优选将位于多个圆形阵列中最内部的连接到模块的麦克风获取的音频信号传输到外部的模块。即，音频信号可以从多个圆形阵列的内部传输到外部，从高重要性圆到低重要性圆。位于多个圆形阵列外部的模块中的噪声消除处理，也使用由连接到位于多个圆形阵列内部的模块的麦克风获取的音频信号。

图16示出了数据传输的概要。图16示出了通过提取以直线布置的模块1、模块2和模块3而在图15所示的圆形阵列中布置的麦克风和扬声器之间的关系。

麦克风111e在模块3中用作误差麦克风。另一方面，麦克风111e在模块2中用作前馈参考麦克风。即，这表示重要性高，因为模块3相对于模块2位于内部并且靠近噪声源1000。因此，音频信号从内部的模块3传输到模块2。在靠近噪声源1000的位置处收集的音频信号可以用于远离噪声源的模块中的噪声消除处理。可以改善噪声消除效果。

类似地，在模块2和模块1中，模块2更靠近噪声源1000。因此，由连接到模块2的麦克风111e获取的音频信号的重要性高。因此，音频信号从模块3传输到模块2。此外，音频信号从模块2传输到模块1。因此，可以在远离噪声源的模块中的噪声消除处理中，使用在靠近噪声源1000的位置处收集的音频信号。可以改善噪声消除效果。

此外，音频信号从靠近噪声源1000的模块传输到远离噪声源1000的模块。在这种情况下，优选通过降低采样频率、降低比特率等来传输音频信号。这与图11的示例相同。

对于连接到除了如图13和图15所示的麦克风111a、扬声器116a、麦克风111e和扬声器116e之外的其它麦克风和扬声器的模块，可以类似地执行音频信号的传输。

图17是示出在菊花链连接的信号处理装置之间传输的数据的格式的表。尽管在以上参考图13至图16的描述中在模块之间传输音频信号，但是要传输的数据不限于音频信号。在信号处理装置之间传输的数据可以被分类为流类型和总线类型。流格式的数据包括音频信号(麦克风的输入)、消除信号(扬声器的输出)、传输函数等。要求流格式的数据是实时的。

另一方面，总线系统中的数据是在连接的信号处理装置之间发送和接收的控制信息等，该数据不需要具有实时特性，并且可以被分类为控制数据和在模块之间发送和接收的数据。控制数据是诸如噪声消除处理的开关控制信号的数据。模块之间发送和接收的数据包括模块的布置设置信息、根据模块的布置的重要性信息和模块号。控制数据和模块之间发送和接收的数据均与权利要求中的控制信息相对应。

作为具体示例，指示噪声的到达方向的信息、指示当使用不同噪声消除系统的组合时要连接的模块的信息、指示模块的布置关系的信息等，不需要是实时的。因此，在总线系统中传输这些信息就足够了。

[1-3-3.数据传输的方向]

接下来，将参考图18描述数据传输的方向。如图18所示，与模块(未示出)连接的多个麦克风111a至111m和多个扬声器116a至116m以圆形布置。这些模块通过专用总线连接。

麦克风111a、麦克风111b、麦克风111c、扬声器116a、扬声器116b和扬声器116c连接到模块1。麦克风111d、麦克风111e、麦克风111f、扬声器116d、扬声器116e和扬声器116f连接到模块2。麦克风111g、麦克风111h、麦克风111i、扬声器116g、扬声器116h和扬声器116i连接到模块3。麦克风111j、麦克风111k、麦克风111m、扬声器116j、扬声器116k和扬声器116m连接到模块4。

在这种状态下，如果仅在顺时针方向和逆时针方向中的一个方向上执行数据传输，则不能有效地执行数据传输。因此，沿顺时针方向和逆时针方向两者在双向总线上传输数据。以这种方式，可以以低延迟传输需要实时性能的流系统中的数据。

例如，如果数据只可以顺时针传输并且数据需要从模块1传输到模块2，则在传输中存在延迟。另一方面，当只可以在逆时针方向上执行数据传输时，当需要从模块1到模块4的数据传输时，在传输中存在延迟。由此，通过双向专用总线实现双向传输。因此，当从模块1向模块2传输数据时，可以以低延迟传输数据。此外，当从模块1向模块4传输时，可以以低延迟传输数据。

[1-3-4.数据传输中的封包]

接下来，将参考图19描述数据传输中的封包的第一示例。数据传输中的封包是当在模块之间传输数据时收集要传输的数据的处理。

如图19所示，数据从模块1传输到模块2。另外，数据从模块2传输到模块3。注意，在图19和后面描述的图20中分配给数据的数值表示每个模块中的数据。从模块1传输到模块2的数据包括模块1中的数据。从模块2传输到模块3的数据包括模块1中的数据和模块2中的数据。

模块1将数据传输给模块2。然后，模块2一次上拉被发送的数据。接着，对获取的数据进行右移。这样，资源被分配以便模块2的数据可以被插入。然后，在流的开始处插入模块2的数据。这样，数据可以从模块传输到模块。

接下来，将参考图20描述数据传输中的封包的第二示例。在上述第一示例中，仅对所传输的数据执行移位处理，并且不改变数据大小。另一方面，数据流往往在资源上受限。为此，可能需要减小要传输的数据的大小并减小要传输的信息量。

因此，如图20所示，减小了数据大小并执行传输。数据从模块1传输到模块2。另外，数据从模块2传输到模块3。当数据从模块1传输到模块2时，模块2首先上拉被传输的数据。其次，当获取的数据为音频信号时，减小数据大小。通过降低采样频率、降低比特率等来减小数据大小。接下来，对具有减小的数据大小的数据执行右移。这样，资源被分配，使得模块2自身拥有的数据可以被插入。然后，在流的开始处插入模块2自身的数据。这样，数据大小被减小以确保资源。此外，数据可以从模块传输到模块。

此外，图20中的数据“1”表示模块1的16位数据，数据“1’”表示模块1的8位数据。

接下来，将参考图21描述当模块1至模块4如图18所示配置时模块之间的数据传输。在图18所示的配置中，模块1和模块2彼此相邻。可以看出，在形成3-输入3-输出系统中，贡献率高。在图21中，分配给数据的数值表示每个模块中的数据。从模块1传输到模块2的数据包括模块1中的数据、模块4中的数据和模块3中的数据。

因此，假定专用总线在数据传输期间具有双向通信。在从模块1到模块2的数据传输中，由模块1中的参考麦克风收集的音频信号具有最高的重要性。另一方面，在从模块2到模块1的数据传输中，由模块2中的参考麦克风收集的音频信号具有最高的重要性。

因此，如图21所示，以连接到模块1的麦克风收集的音频信号的数据大小变得最大的方式，数据从模块1传输到模块2。另一方面，以模块2收集的音频信号的数据大小变得最大的方式，数据从模块2传输到模块1。在图21中，从模块1传输到模块2的数据包括已经传输到模块1的模块3和模块4的数据。将模块1传输到具有最大数据大小的模块2。从模块2传输到模块1的数据包括已经传输到模块2的模块3和模块4的数据。模块2的数据传输到具有最大大小的模块1。

图22是示出当使用由两个相邻模块的参考麦克风收集的音频信号(在下文中，称为参考信号)执行多输入多输出处理时的处理的框图。图22总体示出了处于行列式的前馈系统的噪声消除。

这里，在图18所示的模块1和模块2中，由连接到模块2的麦克风收集的参考信号传输到模块1，并且在模块1中使用该参考信号。在这种情况下，将描述在模块1中什么信号处理是可行的。图23示出了模块1中的行列式。模块1可以使用模块1的参考麦克风收集的音频信号和模块2的参考麦克风收集的音频信号作为参考信号。因此，可以将与图23中的控制滤波器H的虚线所包围的部分相对应的计算量分配给模块1。模块2类似。

图24示出了多输入多输出系统中的第二反馈系统的信号处理框图。基本配置是与图21所示的处理相同的处理。在多输入多输出系统的第二反馈系统中，粗线表示的输出信号也需要以与误差信号相同的方式传输。

根据本技术的信号处理装置如上所述被配置。根据本技术，可以容易地通过菊花链连接扩展执行噪声消除的信号处理系统的规模。例如，作为多输入多输出处理，可以执行多输入多输出的前馈噪声消除处理和多输入多输出的反馈处理。

此外，可以通过使用专用总线的通信来控制多输入多输出系统。这使得可以使用适合于控制规模的模块。例如，实现使用前馈系统和反馈系统两者的系统，以及另外，一起使用两个反馈系统。可以采用具有高降噪性能的算法。

可以通过使用专用总线的通信来管理连接的信号处理装置之间的控制信息。可以选择用于噪声消除的适当滤波器。可以开启或关闭噪声消除。

此外，信号处理系统被构造成圆形形式。因此，可以通过以多级方式进行处理来有效地降低从外部到达内部的噪声。或者，可以通过以多级方式进行处理来有效地降低从内部到达外部的噪声。当信号处理系统被配置成圆形形状时，根据重要性等级来传输数据。因此，在外圆中由麦克风收集的音频信号被用作外部扬声器的误差麦克风。音频信号被用作内部扬声器的参考麦克风。由此，能够提高噪声消除性能。

<2.变型>

以上已经详细描述了本技术的实施例，但是本技术不限于上述实施例，并且基于本技术的技术思想的各种变型是可行的。

多个信号处理装置100的连接不限于专用总线150。如果可以实现本技术的效果，则多个信号处理装置100可以通过通用总线连接。此外，多个信号处理装置100的连接不限于菊花链连接。多个信号处理装置100可以以其他连接形式连接，只要可以实现本技术的效果即可。其它连接形式包括例如星形、环形等。

本技术还可以被配置如下。

(1)一种信号处理装置，包括：

噪声消除处理单元，可连接到一个或多个输入单元并且可连接到一个或多个输出单元，多个信号处理装置彼此连接并且被配置为执行噪声消除处理。

(2)根据项(1)的信号处理装置，其中

多个信号处理装置是菊花链连接的。

(3)根据项(1)或项(2)的信号处理装置，其中

在多个噪声消除处理单元之间传输数据。

(4)根据项(3)的信号处理装置，其中

数据是从一个或多个输入单元输入的音频信号。

(5)根据项(3)或项(4)的信号处理装置，其中

数据是从一个或多个输出单元输出的消除信号。

(6)根据项(3)或项(4)的信号处理装置，其中

数据为控制信息。

(7)根据项(3)至项(6)中任一项的信息处理装置，其中

减小数据的大小并进行数据传输。

(8)根据项(7)的信息处理装置，其中，

通过降低采样频率来减小数据的大小。

(9)根据项(7)或项(8)的信息处理装置，其中

通过降低比特率来减小数据的大小。

(10)根据项(1)至项(9)中任一项的信号处理装置，其中

多个噪声消除处理单元中靠近噪声源的输入单元所连接到的一个噪声消除处理单元，将数据传输到多个噪声消除处理单元中远离噪声源的输入单元所连接到的另一个噪声消除处理单元。

(11)根据项(1)至项(10)中任一项的信号处理装置，其中

信号处理装置连接至分析噪声的噪声分析器单元，并根据噪声分析器单元的分析结果切换噪声消除处理。

(12)根据项(11)的信号处理装置，其中

信号处理装置根据噪声分析器单元的分析结果来切换噪声消除处理的模式。

(13)根据项(11)或项(12)的信号处理装置，其中

噪声消除处理单元能够执行多个系统的噪声消除处理，并且根据噪声分析器单元的分析结果改变系统的组合。

(14)根据项(1)至项(13)中任一项的信号处理装置，其中

多个输入单元和多个输出单元连接到彼此连接的多个噪声消除处理单元中的任一个。

(15)一种信号处理方法，包括：

将多个信号处理装置彼此连接并执行噪声消除处理，多个信号处理装置中的每一个包括可连接到一个或多个输入单元并可连接到一个或多个输出单元的噪声消除处理单元。

(16)一种信号处理程序，使计算机执行信号处理方法，信号处理方法包括：

将多个信号处理装置彼此连接并执行噪声消除处理，多个信号处理装置中的每一个包括可连接到一个或多个输入单元并可连接到一个或多个输出单元的噪声消除处理单元。

附图标记列表

100信号处理装置

101噪声消除处理单元

111麦克风

116扬声器。

Claims (16)

1.一种信号处理装置，包括：

噪声消除处理单元，能连接到一个或多个输入单元并且能连接到一个或多个输出单元，多个信号处理装置彼此连接并且被配置为执行噪声消除处理。

2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中

所述多个信号处理装置是菊花链连接的。

3.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中

在多个所述噪声消除处理单元之间传输数据。

4.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中

所述数据是从所述一个或多个输入单元输入的音频信号。

5.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中

所述数据是从所述一个或多个输出单元输出的消除信号。

6.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中

所述数据为控制信息。

7.根据权利要求3所述的信息处理装置，其中

减小所述数据的大小并传输所述数据。

8.根据权利要求7所述的信息处理装置，其中

通过降低采样频率来减小所述数据的大小。

9.根据权利要求7所述的信息处理装置，其中

通过降低比特率来减小所述数据的大小。

10.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中

多个所述噪声消除处理单元中连接有靠近噪声源的输入单元的一个噪声消除处理单元将数据传输到多个所述噪声消除处理单元中连接有远离所述噪声源的输入单元的另一个噪声消除处理单元。

11.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中

所述信号处理装置连接至分析噪声的噪声分析器单元，并根据所述噪声分析器单元的分析结果切换所述噪声消除处理。

12.根据权利要求11所述的信号处理装置，其中

所述信号处理装置根据所述噪声分析器单元的分析结果来切换所述噪声消除处理的模式。

13.根据权利要求11所述的信号处理装置，其中

所述噪声消除处理单元能够以多种方式执行所述噪声消除处理，并且根据所述噪声分析器单元的分析结果改变所述方式的组合。

14.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中

多个所述输入单元和多个所述输出单元连接到彼此连接的多个所述噪声消除处理单元中的任一个。

15.一种信号处理方法，包括：

将多个信号处理装置彼此连接并执行噪声消除处理，所述多个信号处理装置中的每一个包括能连接到一个或多个输入单元并且能连接到一个或多个输出单元的噪声消除处理单元。

16.一种信号处理程序，使计算机执行信号处理方法，所述信号处理方法包括：

将多个信号处理装置彼此连接并执行噪声消除处理，所述多个信号处理装置中的每一个包括能连接到一个或多个输入单元并且能连接到一个或多个输出单元的噪声消除处理单元。

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