[发明专利]使用无限脉冲响应滤波器的有源噪声控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及有源噪声控制，更具体而言，涉及使用至少一个无限脉冲响应滤波器的有源噪声控制。

背景技术

有源噪声控制可用于生成与目标非期望声音发生相消干涉(destructivelyinterfere)的声波。相消干涉声波可以通过扬声器生成以与目标非期望声音相组合。

有源噪声控制系统一般包括至少一个自适应有限脉冲响应(FIR)滤波器。典型地使用FIR滤波器，因为系统不稳定的发生率低。与无限脉冲响应(IIR)滤波器相比，FIR滤波器一般呈现较长的收敛时间。尽管与FIR滤波器相比，IIR滤波器可以提供较短的收敛时间，但使用IIR滤波器可能会导致系统不稳定的情况增加。因此，需要控制有源噪声控制系统中的IIR滤波器稳定性。

发明内容

有源噪声控制(ANC)系统可实施至少一个自适应无限脉冲响应(IIR)。IIR滤波器可以接收代表非期望声音的输入信号。IIR滤波器可以基于该输入信号生成输出信号。ANC系统可以基于IIR滤波器的输出信号生成抗噪声信号。抗噪声信号可用于驱动扬声器以生成与非期望声音发生相消干涉的声波。

IIR滤波器可以包括用于基于输入信号生成输出信号的多个滤波器系数。ANC系统可以包括更新系统以更新IIR滤波器的滤波器系数。更新系统可以基于IIR滤波器接收的输入信号的每个样本生成多个更新系数。更新系统可以判断更新系数的稳定性。当更新系数被判断为稳定时，可以用更新系数来替换IIR滤波器的系数。

在仔细阅读以下的附图和详细说明后，本领域技术人员将会清楚本发明的其它系统、方法、特征和优点。所有这种另外的系统、方法、特征和优点都应包括在本说明书中，落在本发明的保护范围内，并且由本发明的权利要求对其进行保护。

附图说明

参考以下的附图和说明，将会更好地理解该系统。附图中的组件不必按比例绘制，而是重点强调对本发明原理的说明。而且，在附图中，在不同视图中使用相似的附图标记来指示相应的部分。

图1是一种示例性有源噪声控制(ANC)系统的示意图。

图2是实施ANC系统的示例性配置的框图。

图3是图2的ANC系统实施的示例性滤波器系数更新系统的框图。

图4是图2和3的ANC系统的示例性操作流程图。

图5是包括ANC系统的示例性计算机的系统框图。

图6是多通道ANC系统的框图。

图7是图6的多通道ANC系统中实施的系数更新系统的框图。

图8是图7的系数更新系统的框图。

具体实施方式

有源噪声控制系统可以被配置成生成相消干涉声波。这一般是通过首先判断非期望声音的存在，然后生成相消干涉声波来实现的。相消干涉声波可以作为扬声器输出而被发射。麦克风可以接收来自扬声器输出的声波和非期望声音。麦克风可以基于该声波生成误差信号。有源噪声控制系统可以包括至少一个自适应无限脉冲响应(IIR)滤波器。自适应IIR滤波器的输出信号可用于生成驱动扬声器以产生相消干涉声波的信号。更新系统可以确定用于IIR滤波器的更新系数。更新系数的确定可以基于IIR滤波器的输出信号。

在图1中，示意性示出了有源噪声控制(ANC)系统100的一个例子。ANC系统100可用于生成抗噪声信号102，提供的抗噪声信号102可被用来驱动扬声器104以生成作为扬声器输出106的声波。扬声器输出106可以被发射到目标空间108以与目标空间108中存在的非期望声音110发生相消干涉。在一个实施例中，抗噪声信号可以被定义为具有与非期望声音110大致相等的幅度和频率且相位差为180度的声波。抗噪声信号的180度偏移将导致与区域中的非期望声音的相消干涉，抗噪声声波和非期望声音110声波在该区域中发生组合，该区域例如为目标空间108。ANC系统100可以被配置成生成与各种环境相关的抗噪声。例如，ANC系统100可用于减小或消除车辆中存在的被收听者感知的特定声音。在一个实施例中，目标空间108可被选择为需要减小或消除与车辆操作相关的声音的目标区域，诸如，引擎噪声或路面噪声。在一个实施例中，ANC系统100可以被配置成消除频率范围约为20-500Hz的非期望声音。