一种数字式前反馈自适应混合有源噪声控制方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于噪声消除领域，尤其设及一种数字式前反馈自适应混合有源噪声控制 方法及装置。
【背景技术】
[0002] 目前，有源噪声控制通过合理的控制算法驱动控制源产生合适的声信号，用于在 误差传感器处抵消噪声，进而实现局部空间乃至整体空间的降噪。因其可W W较低的成 本实现低频噪声的控制而受到人们的广泛关注。有源噪声控制的常用方法包括前馈控制 和反馈控制，前馈控制适用于可获取噪声参考信号的场合，而反馈控制则适用于只能使用 误差传感器的场合。为提升有源噪声控制的总体效果，结合前馈和反馈控制的前反馈混 合控制系统越来越受到人们的重视。文献[S. Elliott, Si即al Processing化r Active Control, Academic Press]详细分析了两种控制方法的特点并给出混合控制的实现方 案。混合控制既可W用模拟电路实现，也可W经由模数数模转换通过数字信号处理忍片 实现。相比较而言，数字方案由于可自适应调整前反馈控制滤波器，且可W很容易地选择 降噪频带，因此具备更高的灵活性。文献[S.Elliott,Si即al Processing for Active ControLAcademic Press]给出的数字前反馈控制方案依赖于内模控制（Internal Model Control)，系统复杂度较高。
【发明内容】
[0003] 本发明实施例的目的在于提供一种数字式前反馈自适应混合有源噪声控制方法 及装置，旨在通过自适应控制方法调整滤波器参数，反馈控制方案和前馈控制方案复用同 一算法模块，同时还可W降低了系统复杂度。
[0004] 本发明实施例是运样实现的，一种数字式前反馈自适应混合有源噪声控制方法， 所述方法包括： 阳0化]设定前馈控制滤波器和反馈控制滤波器；
[0006] 前馈控制滤波器对获取到的参考信号进行滤波并获得第一路控制信号，反馈控制 滤波器对获取到的误差信号进行滤波并获得第二路控制信号；
[0007] 反馈控制滤波器根据误差传感器采集到的误差信号进行自适应迭代，前馈控制器 滤波器根据参考信号W及误差信号进行自适应迭代。
[0008] 进一步的，所述设定前馈控制滤波器和反馈控制滤波器均包括：设定阶数和设定 自适应迭代系数。
[0009] 进一步的，所述反馈控制滤波器与前馈控制滤波器在进行自适应迭代时复用同一 个算法模块，采用相同的算法。
[0010] 进一步的，所述算法包括：时域算法、频域算法或子带算法。
[0011] 进一步的，所述方法适用的有源噪声控制场景包括：耳机用有源噪声控制系统、车 用有源噪声控制系统W及室内空间有源噪声控制系统。
[0012] 本发明实施例的另一目的在于提供一种数字式前反馈自适应混合有源噪声控制 装置，所述装置包括：
[0013] 设定单元，用于设定前馈控制滤波器和反馈控制滤波器；
[0014] 噪声控制单元，用于前馈控制滤波器对获取到的参考信号进行滤波并获得第一路 控制信号，反馈控制滤波器对获取到的误差信号进行滤波并获得第二路控制信号；
[0015]自适应单元，用于反馈控制滤波器根据误差传感器采集到的误差信号进行自适应 迭代，前馈控制器滤波器根据参考信号W及误差信号进行自适应迭代。
[0016] 进一步的，所述设定前馈控制滤波器和反馈控制滤波器均包括：设定阶数和设定 自适应迭代系数。
[0017] 进一步的，所述反馈控制滤波器与前馈控制滤波器在进行自适应迭代时复用同一 个算法模块，采用相同的算法。
[0018] 进一步的，所述算法包括：时域算法、频域算法或子带算法。
[0019] 进一步的，所述装置适用的有源噪声控制场景包括：耳机用有源噪声控制系统、车 用有源噪声控制系统W及室内空间有源噪声控制系统。
[0020] 本发明实施例通过一种数字式前反馈自适应混合有源噪声控制方法，采用全数字 自适应控制方案，可针对前馈、反馈和混合应用场景实现控制的切换；通过前反馈自适应系 统结合，可提升噪声消除效果；反馈控制方案直接提取误差信号进行滤波，省去了复杂的参 考信号合成过程，有效地简化了系统结构；同时反馈控制方案与前馈控制方案通过同一种 结构实现，大大的降低了整个系统的复杂度。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明第一实施例提供的一种数字式前反馈自适应混合有源噪声控制方 法的实现流程图；
[0022] 图2是本发明第一实施例提供的迭代计算流程图；
[0023] 图3是本发明第一实施例提供的迭代系统流程图；
[0024]图4是本发明第一实施例提供的噪声控制效果图；W及
[00巧]图5是本发明第二实施例提供的一种数字式前反馈自适应混合有源噪声控制装 置的结构图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明 一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0027] 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语"第一"、"第二"、"第S"'第四" 等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理 解运样使用的数据在适当情况下可W互换，W便运里描述的实施例能够W除了在运里图示 或描述的内容W外的顺序实施。此外，术语"包括"和"具有"W及他们的任何变形，意图在 于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必 限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于运些过程、方法、 产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0028]W下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
[0029] 要施例一:
[0030] 图1示出了本发明第一实施例提供的一种数字式前反馈自适应混合有源噪声控 制方法的实现流程，详述如下：
[0031] 在步骤Sioi中，设定前馈控制滤波器和反馈控制滤波器。
[0032] 在具体实施过程中，首先需要设定前馈控制滤波器和反馈控制滤波器，设定前馈 控制滤波器和反馈控制滤波器时均包括，首先需要设定阶数，之后需要设定自适应的迭代 系数。
[0033] 在步骤S102中，前馈控制滤波器对获取到的参考信号进行滤波并获得第一路控 制信号，反馈控制滤波器对获取到的误差信号进行滤波并获得第二路控制信号。
[0034] 在本发明实施例中，前馈控制滤波器首先对获取到的参考信号进行滤波处理，在 进行滤波处理W后获取得到第一路控制信号，反馈控制滤波器对获取得到的误差信号进行 滤波，在进行滤波处理W后获取得到第二路控制信号，两路控制信号通过信号叠加得到总 的控制信号，用于激励控制源W达到有源控制的目的，实现有源噪声的控制的目的。
[0035] 在步骤S103中，反馈控制滤波器根据误差传感器采集到的误差信号进行自适应 迭代，前馈控制器滤波器根据参考信号W及误差信号进行自适应迭代。
[0036] 在本发明实施例中，反馈控制滤波器和前馈控制滤波器进行自适应迭代，具体迭 代的计算流程如图2所示：其中x(n)表示前馈有源控制所需要的参考传感器采集信号， P(Z)表示参考传感器到误差传感器的主通道传递函数，S(Z)表示控制源输出到误差传感 器的次级通道传递函数，截读则表示次级通道传递函数的估计结果，I挺)可W通过预先建 模的方式得到。Cl(Z)表示前馈控制滤波器对应的传递函数，C2 (Z)表示反馈控制滤波器 对应的传递函数，yl(n)和y2(n)分别表示前馈控制滤波器和反馈控制滤波器的输出，运 两者叠加后得到控制源的激励信号y(n)，该信号通过次级通道得到控制信号ys(n)，rl(n) 和r2(n)分别表示前馈控制滤波器和反馈控制滤波器参数自适应更新所需要用到的滤波 参考信号，e(n)表示误差传感器采集到的误差信号。有源控制的目的就是让该控制信号 与原始噪声信号d(n)作用后获得尽可能小的误差信号e(n)。W"Adaptation"采用标 准时域FXLMS算法为例。||禱对应的L阶时域FIR滤波器记为s(n)，n= 1，2,…，L-1，Cl(Z)对应的Ml阶时域FIR滤波器记为Cl(n)，n= 1，2,…，M1-1，C2(Z)对应的M2阶时 域FIR滤波器记为c2(n)，n= 1，2,…，M2-1。前馈控制信号，即前馈控制滤波器的输出 可表示为，
反馈控制信号，即反馈控制滤波器的输出可表示为，
控制源的激励信号可表示为，y(n) =yi(n)+y2(n)前馈控制