[发明专利]一种用于反馈式主动降噪系统的低通滤波器实现方法

说明书

本发明公开了一种用于反馈式主动降噪系统的低通滤波器实现方法，首先，麦克风发出的信号经过射随放大整形后，通过微分电路进行处理，然后再通过动态限幅电路内的限幅器进行处理，且动态限幅电路还包括门限动态调整电路，在动态限幅电路处理前，幅值提取电路先将麦克风发出的信号进行处理，然后再将处理后的信号传输给门限动态调整电路，最后经过积分电路处理后传送到扬声器，由于微分电路和积分电路的信号可逆性，因此通过本方法实现的低通滤波器可以近乎无延迟的还原指定频率以下的音频信号，跟踪效果优于常规的模拟低通滤波器和数字低通滤波器，如此可以更为准确的产生抵消声波，在消噪处理频段内实现更好的降噪能力。

技术领域

本发明涉及一种降噪的实现方式，具体涉及一种用于反馈式主动降噪系统的低通滤波器实现方法。

背景技术

目前，主动降噪耳机已逐渐在民用市场普及，对于个人听力防护和噪声环境下的用户体验得到了有效提升。从实现原理上，基本的主动降噪系统分为前馈系统和反馈系统两种，后者由于具有更好的噪声跟踪性能，因此成为当前市场上的主导。自适应滤波器是反馈式主动降噪系统最重要的模块单元，其作用是根据麦克风检测到的噪声相位，输出一个同幅度、反相位的抵消声波。然而，由于扬声器输出及空间传播等原因所产生的相位延迟，以及不同频率之间的相位耦合作用，必然会导致在较高频段发生自激，因此，为了限制在高频段的幅频响应，上述的自适应滤波器实际上是充当了低通滤波器的作用。

然而，不论是模拟式的低频滤波器，还是常规的FIR、IIR数字滤波器，在抑制高频信号输出的同时，无一例外都会造成对低频信号的相位延迟，特点是频率越高，相位延迟越大。

这就造成了抵消声波不能及时跟踪噪声信号，使主动降噪耳机在消噪处理频段内随着频率的增加，其噪声消除能力越弱。

发明内容

本发明提供一种用于反馈式主动降噪系统的低通滤波器实现方法，解决了背景技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种用于反馈式主动降噪系统的低通滤波器实现方法，首先，麦克风发出的信号经过射随放大整形后，通过微分电路进行处理，然后再通过动态限幅电路内的限幅器进行处理，且动态限幅电路还包括门限动态调整电路，在动态限幅电路处理前，幅值提取电路先将麦克风发出的信号进行处理，然后再将处理后的信号传输给门限动态调整电路，最后经过积分电路处理后传送到扬声器；由于不同频率的信号在微分电路处理后其输出幅度与频率成正比，因此，较低的频率信号将无失真地被还原，而频率较高的信号将由于限幅而被衰减，当输入信号的幅值变化时，通过动态地调整限幅电路的阈值，就可以有效衰减某一频点以上的信号输出幅值；在此过程中，由于指定频点以下的信号可以无失真的输出，因此可以实现极低的相位延迟，从而可以快速跟踪噪声信号，提升反馈式降噪耳机的噪声消除能力。

作为本发明的一种优选技术方案，该种实现方式包括模拟方式和数字方式。

作为本发明的一种优选技术方案，模拟方式包括模拟微分电路和模拟积分电路，微分电路和模拟积分电路采用1阶RC电路，且模拟微分电路和模拟积分电路中均设置有通用运算放大器，幅值提取电路为有效值或峰值保持电路，动态门限限幅器电路采用AD603芯片进行自动增益控制，输出信号与有效值保持电路的输出进行比较，对输出信号进行限幅。