[发明专利]一种可控的最大权信号实时选通多通道有源噪声控制系统

说明书

本发明公开了一种可控的最大权信号实时选通多通道有源噪声控制系统，属于有源噪声控制技术领域。为了解决随多通道有源噪声控制系统中麦克风数量的增多导致ADC电路数量的线性增加、以及算法运算量的明显上升的技术问题，本发明提出了一种新的多通道有源噪声控制系统。在该系统中提出并运用了一种实时监测多路声波电压信号大小并保持电压最大一路输出的电路系统，同时其也具有能够人为控制选通任意一路信号的功能。本发明通过将多通道有源噪声控制系统中多个声波信号大小的比较以及选通过程通过硬件电路完成，不占用核心控制器资源，同时控制系统仅对最大误差信号所对应的控制滤波器进行部分更新，有效降低多通道有源噪声控制系统中的运算成本。

技术领域

本发明属于有源噪声控制领域，具体涉及到一种可控的最大权信号实时选通多通道有源噪声控制系统。

背景技术

有源噪声控制是一种电声器件参与降噪工作的噪声控制技术。有源噪声控制系统主要由参考麦克风、次级扬声器、误差麦克风以及自适应控制器等电声器件组成。其工作方式是参考麦克风将噪声转换为电信号(参考信号)，自适应控制器通过采集到的参考信号产生一个参考信号的“反噪声”信号(控制信号)，再通过功率放大器驱动次级扬声器发出控制声波与噪声声波进行对消。同时误差麦克风拾取空间中经过对消的残余噪声，将误差信号再传回给自适应控制器进行更新迭代控制，整个过程不停往复使误差麦克风接收到的能量最小化，从而达到有效控制噪声的目的。

当有源噪声控制系统中参考麦克风、次级扬声器、误差麦克风以及自适应控制器数量不全为一时，被称为多通道有源噪声控制系统。可以简单的假设有源噪声控制系统的计算量为参考麦克风数量×次级扬声器数量×误差麦克风数量，在一定空间(例如一个房间)进行噪声控制时，为保证空间中多个区域被同时控制，此时有必要使用多通道有源噪声控制系统，但是电声器件也随即增加，从而使得运算芯片的计算压力大幅增加。因此如何在保证噪声抑制效果的同时降低多通道有源噪声控制系统的算法复杂度、或者将一部分计算量从软件处理的方式中转移到更廉价的底层电路中，减小运算芯片的计算压力，是一个符合实际需求的探索方向。

然而在之前的研究探索中，各研究成果要么是直接对多通道有源噪声控制算法进行改进以降低算法复杂度，要么是直接采用运算能力更强的运算芯片。如申请号为CN201210100006.7的中国专利申请公开了一种时频域混合自适应有源噪声控制算法；如A.Gonzalez,A.Albiol,S.J.Elliott.Minimization of the maximum error signal inactive control.《IEEE Transactions on Speech and Audio Processing》.1998,第6卷(第3期),第268至281页发表公开了一种多通道有源噪声控制Minimax算法；如申请号为CN201610064529.9的中国专利申请公开了一种数字多通道有源噪声控制系统。以上所述的研究成果均仅从单一方向对现有问题进行了改进尝试，目前尚未存在使用模拟数字混合的方式实现降低系统算法复杂度的有源噪声控制系统。

发明内容

本发明的发明目的在于：为了解决随多通道有源噪声控制系统中麦克风数量的增多导致ADC电路数量的线性增加、以及算法运算量的明显上升的问题，提出了一种新的多通道有源噪声控制系统。在该系统中提出并运用了一种实时监测多路声波电压信号大小并保持电压最大一路输出的电路系统，同时其也具有能够人为控制选通任意一路信号的功能。其优势在于将多通道有源噪声控制系统中多个声波信号大小的比较以及选通过程通过硬件电路完成，不占用核心控制器资源，同时控制系统仅对最大误差信号所对应的控制滤波器进行部分更新，此举能有效降低多通道有源噪声控制系统中的运算成本。

本发明的可控的最大权信号实时选通多通道有源噪声控制系统，包括多个参考麦克风、次级扬声器、误差麦克风，以及最大权信号实时选通单元和多通道自适应控制器；

其中，所述最大权信号实时选通单元配置在各参考麦克风与多通道自适应控制器之间；以及配置在各误差麦克风与多通道自适应控制器之间；