專利名稱：有源降噪自適應濾波器自適應率調(diào)節(jié)的制作方法
背景技術(shù)：
本說明書描述了使用自適應濾波器的有源降噪系統(tǒng)，并且更具體地描述了窄帶前向饋送有源降噪系統(tǒng)。使用自適應濾波器和窄帶前向饋送有源降噪系統(tǒng)的有源噪聲控制在 S. J. Elliot 和 P. A. Nelson 的“Active Noise Control (有源噪聲控制)”IEEE 信號處理雜志，1993年10月中進行了總體論述。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面中，方法包括基于參考輸入信號的頻率相關(guān)參數(shù)確定用于降噪系統(tǒng)的自適應濾波器的自適應率；將該自適應率應用到自適應濾波器的系數(shù)；以及將該系數(shù)應用到音頻信號。參數(shù)可以是參考輸入信號的頻率。參數(shù)可以是參考輸入信號頻率的變化率。 所述確定可以包括從多個預定自適應率中選擇自適應率。所述確定可以包括計算該自適應率。該方法還可以包括確定泄漏因子并且將該泄漏因子應用到濾波器系數(shù)。該方法還可以包括平滑該泄漏因子。所述確定該泄漏因子可以包括確定該泄漏因子作為參考輸入信號的參數(shù)的函數(shù)。
在另一方面中，有源降噪系統(tǒng)包括用于確定用于降噪系統(tǒng)的自適應濾波器的自適應率作為參考輸入信號的頻率相關(guān)參數(shù)的函數(shù)的電路；用于將該自適應率應用到自適應濾波器的系數(shù)的電路；以及用于將該系數(shù)應用到音頻信號的電路。參數(shù)可以是參考輸入信號的頻率。參數(shù)可以是輸入?yún)⒖夹盘栴l率的變化率。用于確定的電路、用于應用自適應率的電路或用于應用系數(shù)的電路中的至少一個可以實現(xiàn)為由數(shù)字信號處理元件執(zhí)行的一組指令。用于確定的電路可以包括用于從多個預定自適應率值中選擇自適應率的電路。用于確定的電路可以包括用于計算自適應率的電路。系統(tǒng)還可以包括泄漏調(diào)節(jié)器，其用于提供泄漏因子以應用到濾波器系數(shù)。系統(tǒng)還可以包括數(shù)據(jù)平滑器，其用于提供經(jīng)平滑的泄漏因子以應用到濾波器系數(shù)。泄漏調(diào)節(jié)器可以包括用于確定泄漏因子作為參考輸入信號的參數(shù)的函數(shù)的電路。
在另一方面中，用于操作有源降噪系統(tǒng)的方法包括響應于噪聲信號提供自適應濾波器的濾波器系數(shù)；確定與該濾波器系數(shù)相關(guān)聯(lián)的自適應率；以及將濾波器系數(shù)應用到音頻信號。所述確定包括響應于第一觸發(fā)條件，提供第一自適應率；響應于第二觸發(fā)條件，提供不同于該第一自適應率的第二自適應率；并且在不存在第一觸發(fā)條件和第二觸發(fā)條件時，提供默認自適應率。提供第一自適應率，提供第二自適應率，以及提供第三自適應率中的至少一個可以包括提供被確定為參考輸入信號的參數(shù)的函數(shù)的自適應率值。該方法還可以包括基于參考輸入信號的參數(shù)確定用于自適應濾波器的泄漏因子，并且將該泄漏因子應用到自適應濾波器的系數(shù)。
當結(jié)合附圖閱讀時，其他特征、目標和優(yōu)勢將通過以下詳細描述變得易于理解。


圖IA是有源降噪系統(tǒng)的框圖； 圖IB是包括實現(xiàn)為交通工具中有源聲學降噪系統(tǒng)的圖IA的有源降噪系統(tǒng)的元件的框圖； 圖2A是圖IB的娛樂音頻信號的遞送系統(tǒng)的實現(xiàn)方式和參考頻率的遞送系統(tǒng)的框圖； 圖2B是圖IB的娛樂音頻信號的遞送系統(tǒng)和參考頻率的遞送系統(tǒng)的另一實現(xiàn)方式的框圖； 圖3A是示出了圖IA和圖IB的泄漏調(diào)節(jié)器操作的邏輯流的框圖； 圖;3B和圖3C是示出了將泄漏因子應用到更新量和舊系數(shù)值的邏輯流的框圖； 圖3D和圖3E是示出了允許更復雜泄漏調(diào)節(jié)機制的泄漏調(diào)節(jié)器另一實現(xiàn)方式的操作的邏輯流的框圖； 圖4A是示出了系數(shù)計算器和控制塊的某些細節(jié)的框圖； 圖4B是示出了誤差信號監(jiān)測器和不穩(wěn)定控制塊的邏輯流的框圖； 圖5A和圖5B是示出了自適應速率確定器操作的邏輯流的框圖；以及 圖6是示出了特定頻譜輪廓示例的頻率響應曲線。
具體實施例方式雖然附圖的若干視圖中的元件可以被顯示和描述為框圖中的分立元件并且可以被稱為“電路”，但是除非明確指出，否則元件可以被實現(xiàn)為模擬電路、數(shù)字電路或執(zhí)行軟件指令的一個或多個微處理器中的一個或其組合。軟件指令可以包括數(shù)字信號處理(DSP)指令。除非明確指出，否則信號線可以被實現(xiàn)為分立的模擬或數(shù)字信號線。多個信號線可以被實現(xiàn)為具有用于處理單獨音頻信號流的適當信號處理的一個分立數(shù)字信號線，或者被實現(xiàn)為無線通信系統(tǒng)的元件。一些處理操作可以由系數(shù)的計算和應用來表達。與計算和應用系數(shù)的等同的操作可以由其他模擬或DSP技術(shù)執(zhí)行，并且包括在本專利申請的范圍內(nèi)。除非明確指出，否則音頻信號可以編碼為數(shù)字或模擬形式；電路圖中可能未顯示常規(guī)數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。本說明書描述了有源降噪系統(tǒng)。有源降噪系統(tǒng)通常旨在消除不期望的噪聲(即，目標為零噪聲)。然而在實際降噪系統(tǒng)中，雖然衰減了不期望的噪聲，但沒有取得完全降噪。在本說明書中，“趨向零”意味著有源降噪系統(tǒng)的目標是零噪聲，雖然應當認識到實際結(jié)果是噪聲顯著衰減，而沒有完全消除。
參考圖1A，示出了有源降噪系統(tǒng)的框圖。通信路徑38耦合到降噪?yún)⒖夹盘柹善?19，用于向該降噪?yún)⒖夹盘柹善鞒尸F(xiàn)參考頻率F。該降噪?yún)⒖夹盘柹善黢詈系綖V波器 22和自適應濾波器16。濾波器22耦合到系數(shù)計算器20。輸入轉(zhuǎn)換器M耦合到控制塊37 并且耦合到系數(shù)計算器20，該系數(shù)計算器20進而雙向耦合到泄漏調(diào)節(jié)器18和自適應濾波器16。自適應濾波器16通過功率放大器沈耦合到輸出轉(zhuǎn)換器觀?？刂茐K37耦合到泄漏調(diào)節(jié)器18?？蛇x地，可以存在耦合到系數(shù)計算器20的附加輸入轉(zhuǎn)換器，并且可選地， 自適應濾波器16可以耦合到泄漏調(diào)節(jié)器18。如果存在附加輸入轉(zhuǎn)換器則通常存在對應的濾波器23、25。在下文中將解釋由虛線指示的參考信號生成器19與系數(shù)計算器20之間以及參考信號生成器19與泄漏調(diào)節(jié)器18之間的可選邏輯耦合。
在操作中，向降噪?yún)⒖夹盘柹善?9提供參考頻率或者從中能夠?qū)С鰠⒖碱l率的信息。降噪?yún)⒖夹盘柹善魃傻綖V波器22和自適應濾波器16的降噪信號，該降噪信號可以是周期信號的形式，諸如具有與引擎速度相關(guān)的頻率分量的正弦曲線。輸入轉(zhuǎn)換器 24檢測具有與參考頻率相關(guān)的頻率分量的周期振動能量，并且將該振動能量轉(zhuǎn)換成噪聲信號，而該噪聲信號被提供到系數(shù)計算器20。系數(shù)計算器20確定針對自適應濾波器16的系數(shù)。自適應濾波器16使用來自系數(shù)計算器20的系數(shù)來修改來自降噪?yún)⒖夹盘柹善?9 的噪聲消除參考信號的振幅和/或相位，并且向功率放大器沈提供該經(jīng)修改的噪聲消除信號。該降噪信號由功率放大器26放大，并且由輸出轉(zhuǎn)換器觀轉(zhuǎn)換成振動能量?？刂茐K37 控制有源降噪元件的操作，舉例來說通過激活或去激活該有源降噪系統(tǒng)或通過調(diào)節(jié)噪聲衰減的量。
自適應濾波器16、泄漏調(diào)節(jié)器18和系數(shù)計算器20重復并遞歸地操作以提供濾波器系數(shù)流，該濾波器系數(shù)流使得自適應濾波器16修改當被轉(zhuǎn)換成周期振動能量時用于衰減由輸入轉(zhuǎn)換器M檢測到的振動能量的信號?？梢杂蓚鬟f函數(shù)H(S)表征的濾波器22補償有源降噪系統(tǒng)的組件(包括功率放大器26和輸出轉(zhuǎn)換器28)和該系統(tǒng)所操作的環(huán)境對輸入轉(zhuǎn)換器M所轉(zhuǎn)換的能量的影響。
輸入轉(zhuǎn)換器M、24'可以是將振動能量轉(zhuǎn)換成電子或數(shù)字編碼的信號的許多類型設備中的一個，例如加速度計、麥克風、壓電設備等。如果存在不止一個輸入轉(zhuǎn)換器24、 24‘，則來自這些轉(zhuǎn)換器的經(jīng)濾波輸入可以通過某些方式進行組合，例如通過求平均，或者來自一個轉(zhuǎn)換器的輸入的加權(quán)可以比來自其他轉(zhuǎn)換器的輸入的加權(quán)更大。濾波器22、系數(shù)計算器20、泄漏調(diào)節(jié)器18和控制塊37可以被實現(xiàn)為由微處理器(例如，DSP設備)執(zhí)行的指令。輸出轉(zhuǎn)換器觀可以是提供周期振動能量的許多機電或電聲設備中的一個，例如電機或聲學驅(qū)動器。
參考圖1B，示出了包括圖IA的有源降噪系統(tǒng)的元件的框圖。圖IB的有源降噪系統(tǒng)被實現(xiàn)為封閉空間中的有源聲學降噪系統(tǒng)。圖IB被描述為針對車廂進行配置，但是還可以被配置為在其他封閉空間(例如，房間或控制室)中使用。圖IB的系統(tǒng)還包括音頻娛樂或通信系統(tǒng)的元件，該元件可以與封閉空間相關(guān)聯(lián)。例如，如果封閉空間是交通工具(例如，小客車、廂式貨車、卡車、運動型多用途車、工程車或農(nóng)用車、軍用車或飛機)中的艙，則音頻娛樂或通信系統(tǒng)可以與交通工具相關(guān)聯(lián)。娛樂音頻信號處理器10通信地耦合到信號線40用于接收娛樂音頻信號和/或娛樂系統(tǒng)控制信號C，并且耦合到組合器14以及可以耦合到泄漏調(diào)節(jié)器18。降噪?yún)⒖夹盘柹善?9通信地耦合到信號線38并且通信耦合到自適應濾波器16和對應于圖IA的濾波器22的艙濾波器22'。自適應濾波器16耦合到組合器 14，耦合到系數(shù)計算器20，以及可選地可以直接耦合到泄漏調(diào)節(jié)器18。系數(shù)計算器20耦合到艙濾波器22'，耦合到泄漏調(diào)節(jié)器18，以及耦合到對應于圖IA的輸入轉(zhuǎn)換器M、24'的麥克風。組合器14耦合到功率放大器沈，該功率放大器沈耦合到對應于圖IA的輸出轉(zhuǎn)換器觀的聲學驅(qū)動器觀‘?？刂茐K37通信地耦合到泄漏調(diào)節(jié)器18并且通信地耦合到麥克風。在許多交通工具中，娛樂音頻信號處理器10耦合到多個組合器14，其中每個組合器耦合到功率放大器26和聲學驅(qū)動器觀‘。
多個組合器14、功率放大器沈和聲學驅(qū)動器28'的每一個都可以通過諸如放大器和組合器之類的元件耦合到多個自適應濾波器16中的一個自適應濾波器，每個自適應濾波器都具有與其相關(guān)聯(lián)的泄漏調(diào)節(jié)器18、系數(shù)計算器20和艙濾波器22。單個自適應濾波器16，關(guān)聯(lián)的泄漏調(diào)節(jié)器18和系數(shù)計算器20可以修改向不止一個聲學驅(qū)動器呈現(xiàn)的噪聲消除信號。為了簡化起見，只示出了一個組合器14、一個功率放大器沈和一個聲學驅(qū)動器觀‘。每個麥克風M〃可以耦合到不止一個系數(shù)計算器20。
所有或某些娛樂音頻信號處理器10、降噪?yún)⒖夹盘柹善?9、自適應濾波器16、 艙濾波器22 ‘、系數(shù)計算器20、泄漏調(diào)節(jié)器18、控制塊37和組合器14可以被實現(xiàn)為由一個或多個微處理器或DSP芯片執(zhí)行的軟件指令。功率放大器沈和微處理器或DSP芯片可以是放大器30的組件。
在操作中，圖IB中的某些元件操作用于向交通工具的乘員提供音頻娛樂和聽覺呈現(xiàn)的信息(例如，導航指令、聽覺警告指示器、蜂窩電話傳輸、可操作信息[例如，低燃料指示]等)。來自信號線40的娛樂音頻信號由娛樂音頻信號處理器10進行處理。經(jīng)處理的音頻信號在組合器14處與有源降噪信號組合(稍后進行描述)。經(jīng)組合的信號由功率放大器沈放大并且由聲學驅(qū)動器觀‘轉(zhuǎn)換成聲能。
圖IB的設備中的某些元件操作用于主動地降低車廂中由交通工具引擎和其他噪聲源產(chǎn)生的噪聲。向降噪?yún)⒖夹盘柹善?9提供引擎速度，其通常呈現(xiàn)為指示引擎轉(zhuǎn)速的脈沖，所述引擎速度還被稱作每分鐘轉(zhuǎn)速或RPM，該降噪?yún)⒖夹盘柹善?9根據(jù)以下公式確定參考頻率 fS<Hz^ngine_speed{rpm) (f(Rz)=引擎速度(rpm)/60)向艙濾波器 22'提供該參考頻率。降噪?yún)⒖夹盘柹善?9生成噪聲消除信號，該噪聲消除信號可以通過周期信號的形式出現(xiàn)，例如具有與引擎速度相關(guān)的頻率分量的正弦曲線。向自適應濾波器16提供噪聲消除信號，并且并行地提供到艙濾波器22'。麥克風將車廂中的聲能轉(zhuǎn)換成向系數(shù)計算器20提供的噪聲音頻信號，該聲能可以包括對應于娛樂音頻信號的聲能。系數(shù)計算器20修改自適應濾波器16的系數(shù)。自適應濾波器16使用該系數(shù)修改來自降噪?yún)⒖夹盘柹善?9的噪聲消除信號的振幅和/或相位，并且向信號組合器14提供經(jīng)修改的噪聲消除信號。某些電聲元件(例如，聲學驅(qū)動器觀‘、功率放大器26、麥克風和降噪系統(tǒng)操作的環(huán)境)的組合效果可以由轉(zhuǎn)換函數(shù)H(S)表征。艙濾波器22'對轉(zhuǎn)換函數(shù)H(S)進行建模和補償。下文將描述泄漏調(diào)節(jié)器18和控制塊37的操作。
自適應濾波器16、泄漏調(diào)節(jié)器18和系數(shù)計算器20重復并遞歸地操作以提供濾波器系數(shù)流，該濾波器系數(shù)流使得自適應濾波器16修改當被聲學驅(qū)動器觀‘輻射時將由麥克風檢測到的信號的特定頻譜分量的振幅驅(qū)動到某個期望值的音頻信號。特定頻譜分量通常對應于從引擎速度導出的頻率的固定倍數(shù)。特定頻譜分量將被驅(qū)動到的特定期望值可以是零，還可以是如下文描述的某些其他值。
圖IA和圖IB的元件還可以被復制并且用于生成和修改針對不止一個頻率的降噪信號。通過與上文描述的相同方式生成和修改針對其他頻率的降噪信號。
來自娛樂音頻信號源的音頻信號的內(nèi)容包括常規(guī)音頻娛樂，例如，音樂、談話類無線電、新聞和體育廣播、與多媒體娛樂相關(guān)聯(lián)的音頻等，以及如上文所列舉的可以包括諸如導航指令、來自蜂窩電話網(wǎng)絡的音頻傳輸、與交通工具的操作相關(guān)聯(lián)的警告信號和關(guān)于交通工具的操作信息的聽覺信息的形式。娛樂音頻信號處理器可以包括立體聲和/或多通道音頻處理電路。自適應濾波器16和系數(shù)計算器20—起可以實現(xiàn)為多個濾波器類型(例如， η抽頭延遲線；Laguerre濾波器；有限沖擊響應(FIR)濾波器等)中的一個。自適應濾波器可以使用多個類型的自適應機制(例如，最小均方(LMS)自適應機制；歸一化LMS機制； 塊LMS機制；或塊離散傅里葉變換機制等)中的一個。組合器14并不必須是物理元件，而是可以被實現(xiàn)為信號的總和。
雖然顯示為單個元件，但是自適應濾波器16可以包括不止一個濾波器元件。在圖IB的系統(tǒng)的某些實施方式中，自適應濾波器16包括兩個FIR濾波器元件，其中HR濾波器元件各自針對正弦函數(shù)和余弦函數(shù)并且，其具有以相同頻率的正弦曲線輸入，每個FIR
濾波器使用具有單個抽頭的LMS自適應機制，以及可以與音頻頻率采樣率H例如，g )相關(guān)的采樣率。由系數(shù)計算器20使用的適當自適應算法可以在Simon Haykin的Adaptive Filter Theory，第四版，ISBN013090U61中找到。下文將描述泄漏調(diào)節(jié)器18。
圖2A是示出了向降噪?yún)⒖夹盘柹善?9提供引擎速度以及向音頻信號處理器10 提供音頻娛樂信號的設備的框圖。音頻信號遞送元件可以包括娛樂總線32，該娛樂總線32 由信號線40耦合到圖IB的音頻信號處理器10并且還由信號線38耦合到降噪?yún)⒖夹盘柹善?9。娛樂總線可以是在交通工具音頻娛樂系統(tǒng)的元件之間傳輸數(shù)字編碼的音頻信號的數(shù)字總線。諸如CD播放器、MP3播放器、DVD播放器或類似設備或者無線接收器(其中都沒有顯示)之類的設備可以耦合到娛樂總線32，用于提供娛樂音頻信號。同樣耦合到娛樂總線32的可以是表示諸如導航指令、來自蜂窩電話網(wǎng)絡的音頻傳輸、與交通工具的操作相關(guān)聯(lián)的警告信號和其他音頻信號之類信息的音頻信號源。引擎速度信號遞送元件可以包括交通工具數(shù)據(jù)總線34，以及將該交通工具數(shù)據(jù)總線34與娛樂總線32耦合的橋36。已經(jīng)參考具有娛樂系統(tǒng)的交通工具對該示例進行了描述；然而，圖2A的系統(tǒng)可以利用與其他類型的正弦曲線噪聲源(例如，功率轉(zhuǎn)換器)相關(guān)聯(lián)的降噪系統(tǒng)來實現(xiàn)。該系統(tǒng)還可以通過提供總線、信號線和其他信號傳輸元件的組合(其產(chǎn)生于圖2A的系統(tǒng)類似的延遲特征)而在不包括娛樂系統(tǒng)的降噪系統(tǒng)中實現(xiàn)。
在操作中，娛樂總線32傳輸針對娛樂系統(tǒng)的元件的音頻信號和/或控制和/或狀態(tài)信息。交通工具數(shù)據(jù)總線34可以傳達關(guān)于交通工具的狀態(tài)(例如引擎速度)的信息。 橋36可以接收引擎速度信息，并且可以向娛樂總線傳輸該引擎速度信息，該娛樂總線進而可以向降噪?yún)⒖夹盘柹善?9傳輸高延遲引擎速度信號。如下文在圖2A和圖2B中更加完整的描述，術(shù)語“高延遲”和“低延遲”適用于事件發(fā)生之間的間隔，例如引擎速度的變化與指示引擎速度變化的信息信號的到達所述有源降噪系統(tǒng)。總線能夠以低延遲傳輸信號， 但是例如由于橋36中的延遲，引擎速度信號可能被高延遲遞送。
圖2B示出了圖IB的娛樂音頻信號的信號遞送元件和引擎速度信號的信號遞送元件的另一實現(xiàn)方式。娛樂音頻信號遞送元件包括由信號線40A耦合到圖IB的音頻信號處理器10的娛樂音頻信號總線49。娛樂控制總線44由信號線40B耦合到圖IB的音頻娛樂處理器10。引擎速度信號遞送元件包括由橋36耦合到娛樂控制總線44的交通工具數(shù)據(jù)總線34。娛樂控制總線44由信號線38耦合到降噪?yún)⒖夹盘柹善?9。
圖2B的實施方式類似于圖2A的實施方式進行操作，除了高延遲引擎速度信號從橋36傳輸?shù)綂蕵房刂瓶偩€44繼而傳輸?shù)浇翟雲(yún)⒖夹盘柹善?9。音頻信號通過信號線 40A從娛樂音頻信號總線49傳輸?shù)綂蕵芬纛l信號處理器10。娛樂控制信號由信號線40B 從娛樂控制總線44傳輸?shù)綀D1的娛樂音頻信號處理器10。交通工具數(shù)據(jù)總線、娛樂總線、娛樂控制總線、娛樂音頻信號總線以及依賴于交通工具配置的其他類型的總線和信號線可以用于向降噪?yún)⒖夹盘柹善?9提供引擎速度信號以及向娛樂信號處理器20提供音頻娛樂信號。
常規(guī)引擎速度信號源包括傳感器，其用于感測或測量某些引擎速度指示符(例如，曲軸角、進氣歧管壓力、點火脈沖或者某些其他條件或事件)。傳感器電路通常是低延遲電路，但是需要將機械傳感器、電傳感器、光傳感器或磁傳感器放置在可能不便于接近或者可能具有不期望操作條件(例如，高溫)的位置，并且還需要傳感器與降噪?yún)⒖夹盘柹善?9和/或自適應濾波器16和/或艙濾波器22 ‘之間的通信電路，通常是專用物理連接。 交通工具數(shù)據(jù)總線通常是包括用于控制引擎或交通工具的其他重要組件的信息的高速、低延遲總線。與交通工具數(shù)據(jù)總線對接增加系統(tǒng)的復雜度，并且另外向與該交通工具數(shù)據(jù)總線對接的設備加以約束，使得對接設備不干擾控制交通工具操作的重要組件的操作。根據(jù)圖2A和圖2B的引擎速度信號遞送系統(tǒng)與其他引擎速度信號源和引擎速度信號遞送系統(tǒng)相比具有優(yōu)勢，因為根據(jù)圖2A和圖2B的引擎速度信號遞送系統(tǒng)允許有源降噪能力而不需要任何專用組件(例如，專用信號線)。根據(jù)圖2A和圖2B的布置也占有優(yōu)勢，因為交通工具數(shù)據(jù)總線34、橋36和圖2A的娛樂總線32或圖2B的娛樂控制總線44的一個或兩者出現(xiàn)在許多交通工具中，所以不需要針對引擎速度的附加信號線來執(zhí)行有源降噪。根據(jù)圖2A和圖 2B的布置還可以使用娛樂總線32或娛樂控制總線44與放大器30之間的已有物理連接，并且不需要諸如用于添加有源降噪能力的管腳或端子的附加物理連接。由于娛樂總線32或娛樂控制總線44可以被實現(xiàn)為數(shù)字總線，因此圖2A的信號線38和信號線40以及圖2B的信號線38、信號線40A和信號線40B可以被實現(xiàn)為具有用于將信號路由到適當組件的合適電路的單個物理元件(例如，管腳或端子)。
由于娛樂總線的帶寬、橋36的延遲或這兩者，根據(jù)圖2A和圖2B的引擎速度信號遞送系統(tǒng)可以是高延遲遞送系統(tǒng)。在本說明書的上下文中，“高延遲”意味著事件的(例如點火事件或引擎速度的變化)發(fā)生與指示該事件發(fā)生的信號到達降噪?yún)⒖夹盘柹善?9 之間的延遲，為IOms或更多。
可以使用高延遲信號操作的有源降噪系統(tǒng)是有利的，因為向有源降噪系統(tǒng)提供低延遲信號通常比使用已經(jīng)可用的高延遲信號更加復雜、困難和昂貴。
現(xiàn)在更加詳細地描述泄漏調(diào)節(jié)器18。圖3A是示出了泄漏調(diào)節(jié)器18操作的邏輯流的框圖。泄漏調(diào)節(jié)器選擇將由系數(shù)計算器20應用的泄漏因子。泄漏因子是當已有系數(shù)值由更新量更新時自適應濾波器中應用到已有系數(shù)值的因子α ；例如 (new_value) = α (old_value) + (update_amount)((新值)=α (舊值)+ (更新量)) 關(guān)于泄漏因子的信息可以在Simon Haykin的Adaptive Filter Theory的13. 2 節(jié)，第四版，ISBN 0130901261中找到。邏輯塊52確定是否發(fā)生預定觸發(fā)事件，或者是否存在可以引起期望使用備選泄漏因子的預定觸發(fā)條件。下文將在圖3E的論述中描述事件或條件的特定示例。如果邏輯塊52的值為假，則在泄漏因子確定邏輯塊48應用默認泄漏因子D。如果邏輯塊52的值為真，則可以在泄漏因子確定邏輯塊48應用備選(通常更低的) 泄漏因子A。備選泄漏因子可以根據(jù)算法進行計算，或者可以通過基于預定標準從一些離散的預定泄漏因子值選擇泄漏因子值進行操作。泄漏因子流可選地可以例如通過低通濾波進行平滑(塊50)，用于防止具有不期望結(jié)果的泄漏因子中的突變的發(fā)生。低通濾波使得由自適應濾波器16應用的泄漏因子被默認泄漏因子與備選泄漏因子界定。其他形式的平滑可以包括隨時間取平均或擺幅限制(slew limiting)。
如上所述，可以根據(jù)以下公式將泄漏因子α應用到系數(shù)更新過程
權(quán)利要求
1.一種方法，包括基于參考輸入信號的頻率相關(guān)參數(shù)確定用于降噪系統(tǒng)的自適應濾波器的自適應率； 將所述自適應率應用到所述自適應濾波器的系數(shù)；以及將所述系數(shù)應用到音頻信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述參數(shù)為所述參考輸入信號的頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述參數(shù)為所述參考輸入信號的頻率的變化率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定包括從多個預定自適應率中選擇所述自適應率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定包括計算所述自適應率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法 其中所述確定包括響應于第一觸發(fā)條件，選擇第一自適應率；響應于第二觸發(fā)條件，選擇第二自適應率，所述第二自適應率不同于所述第一自適應率；以及在缺少所述第一觸發(fā)條件和所述第二觸發(fā)條件時，選擇默認自適應率；以及其中選擇所述第一自適應率、選擇所述第二自適應率和選擇所述第三自適應率中的至少一個包括選擇被確定為所述參考輸入信號的頻率相關(guān)參數(shù)的函數(shù)的自適應率值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進一步包括基于所述參考輸入信號的參數(shù)確定用于所述自適應濾波器的泄漏因子；以及將所述泄漏因子應用到所述自適應濾波器的系數(shù)。
8.一種有源降噪系統(tǒng)，包括用于確定用于降噪系統(tǒng)的自適應濾波器的自適應率作為參考輸入信號的頻率相關(guān)參數(shù)的函數(shù)的電路；用于將所述自適應率應用到所述自適應濾波器的系數(shù)的電路；以及用于將所述系數(shù)應用到音頻信號的電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有源降噪系統(tǒng)，其中所述參數(shù)為參考輸入信號的頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有源降噪系統(tǒng)，其中所述參數(shù)為所述輸入?yún)⒖夹盘柕念l率的變化率。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有源降噪系統(tǒng)，其中用于確定的電路、用于應用所述自適應率的電路或用于應用所述系數(shù)的電路中的至少一個被實現(xiàn)為由數(shù)字信號處理元件執(zhí)行的一組指令。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有源降噪系統(tǒng)，其中用于確定的電路包括用于從多個預定自適應率值中選擇所述自適應率的電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有源降噪系統(tǒng)，其中用于確定的電路包括用于計算所述自適應率的電路。
14.一種用于操作有源降噪系統(tǒng)的方法，包括響應于噪聲信號，提供自適應濾波器的濾波器系數(shù)； 確定與所述濾波器系數(shù)相關(guān)聯(lián)的自適應率； 將所述濾波器系數(shù)應用到音頻信號；其中所述確定包括響應于第一觸發(fā)條件，提供第一自適應率；響應于第二觸發(fā)條件，提供第二自適應率，所述第二自適應率不同于所述第一自適應率；以及在缺少所述第一觸發(fā)條件和所述第二觸發(fā)條件時，提供默認自適應率；以及其中提供所述第一自適應率、提供所述第二自適應率和提供所述第三自適應率中的至少一個包括提供被確定為所述參考輸入信號的頻率相關(guān)參數(shù)的函數(shù)的自適應率值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進一步包括基于所述參考輸入信號的參數(shù)確定用于所述自適應濾波器的泄漏因子；以及將所述泄漏因子應用到所述自適應濾波器的系數(shù)。
全文摘要
一種用于確定針對有源降噪系統(tǒng)中自適應濾波器的泄漏因子或自適應率或者這兩者的方法。泄漏因子或自適應率或者這兩者可以依賴于輸入?yún)⒖夹盘柕膮?shù)而改變。該參數(shù)可以包括參考信號輸入頻率、參考輸入信號頻率的變化率、是否存在預定觸發(fā)條件或者是否發(fā)生了預定事件中的一個或多個。
文檔編號G10L21/02GK102187389SQ200980140810
公開日2011年9月14日 申請日期2009年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者D·Y·潘, C·J·程 申請人:伯斯有限公司