[发明专利]一种基于DSP虚拟传感的耳机主动降噪自适应系统

权利要求书

1.一种基于DSP虚拟传感的耳机主动降噪自适应系统，其特征在于，包括控制模块及电声模块。其中控制模块包括电源、内设DSP控制器的数字信号处理器、前馈控制器、反馈控制器以及外围电路，电声模块则主要有自适应滤波器、次级声源传声器、扬声器、参考传感器。

2.根据权利要求1所述的一种基于DSP虚拟传感的耳机主动降噪自适应系统，其特征在于，具体包括以下步骤：

第一步，启动电源，采集电路采集到声音信号，通过采集电路对信号进行放大。

第二步，滤波再传送至内设DSP控制器的数字信号处理器，通过控制器内的相应算法对输入信号进行加工与处理，用人工头中的参考传声器提前测量出初级通道和次级通道传递函数，再根据参考传声器信号与滤波器输出信号实时估计人耳处噪声信号传送到前馈控制器。

第三步，在自适应滤波器进行迭代更新时，利用估计的误差信号最小化为目标，从而起到降低人耳处噪声的效果对输出的数字信号再加以调整与改变将其转化为模拟信号，经过内部集成数模转换和模数转换，然后发送到外围电路。

第四步，外围电路通过对外部输入信号的调整，将其转化为数字信号，通过逆滤波器和参考传感器，再配上相应的算法处理能够引入一个与原噪声声波相同而相位相反的次级声波，进而让产生的噪音在原有的基础上在特定的区域内进行相互抵消，并且在降低噪音的过程中确保其它语音信号的顺利传输。

第五步，次级声源传声器产生的信号通过滤波器来自动调节正则化参数的大小来控制HpTF相应中频谱谷的均衡程度，随即通过反馈控制器处理后发送扬声器完成降噪出声，从而构成一个完整的主动降噪自适应系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于DSP虚拟传感的耳机主动降噪自适应系统，其特征在于，信号输入支持MIC和LINEIN两种输入方式。

4.根据权利要求1所述的一种基于DSP虚拟传感的耳机主动降噪自适应系统，其特征在于，在算法中增加了构造虚拟误差信号的步骤。构造虚拟误差信号所依赖的信息为参考信号、滤波输出信号、初级通道传递函数和主通道传递函数。其中，参考信号由参考传声器采集获得，滤波输出信号由算法计算得出。

5.根据权利要求1所述的一种基于DSP虚拟传感的耳机主动降噪自适应系统，其特征在于，混合算法阶段主要为生成滤波输入信号，生成滤波输出信号，构造虚拟误差信号，更新权重滤波向量。

6.根据权利要求1所述的一种基于DSP虚拟传感的耳机主动降噪自适应系统，其特征在于，系统采样频率为16kHz，两个自适应滤波器及初级通道和次级通道传递函数FIR模型均为500阶。实验测试环境为20立方米的有简单的消声装修处理的普通房间，混响时间约为300ms。

7.根据权利要求1所述的一种基于DSP虚拟传感的耳机主动降噪自适应系统，其特征在于，通过滤波器来自动调节正则化参数的大小来控制HpTF相应中频谱谷的均衡程度。

8.根据权利要求1所述的一种基于DSP虚拟传感的耳机主动降噪自适应系统，其特征在于，通过前馈降噪次级通道离线建模，并利用数组buffer

进行存储后加入主程序系统。