專利名稱：基于音頻系統(tǒng)輸出的有源噪聲控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有源噪聲控制，更具體而言涉及與音頻系統(tǒng)一起使用的有源噪聲控 制。
背景技術(shù)：
有源噪聲控制可用于生成與目標聲音相消干擾(destructivelyinterfere)的聲 波。相消干擾聲波可以通過揚聲器產(chǎn)生以與目標聲音結(jié)合。在希望諸如音樂的音頻聲波的 環(huán)境下可能也希望有源噪聲控制。音頻/視頻系統(tǒng)可以包括各種揚聲器以產(chǎn)生音頻。這些 揚聲器可以同時使用以產(chǎn)生相消干擾聲波。相消干擾聲波可以通過ANC系統(tǒng)操作由音頻/視頻系統(tǒng)使用的放大器而產(chǎn)生?；?于音頻/視頻系統(tǒng)輸出的聲波可以足夠大聲，從而屏蔽目標聲音，使得其不被聆聽者聽見。 當相消干擾波可能與目標聲音結(jié)合時，由于基于音頻的聲波，至少一部分目標聲音可以不 被聆聽者聽見。因而，由于屏蔽，既然不期望聲音已經(jīng)不被聆聽者聽見，可能不需要至少一 部分相消干擾聲波。相消干擾聲波的幅度或頻率含量(frequency content)可以被調(diào)節(jié)以 允許來自放大器的更多的功率專用于音頻/視頻系統(tǒng)。因此，存在基于音頻/視頻系統(tǒng)輸 出來調(diào)節(jié)有源噪聲控制系統(tǒng)產(chǎn)生的相消干擾聲波的需要。

發(fā)明內(nèi)容
有源噪聲控制(ANC)系統(tǒng)可以生成至少一個抗噪聲信號以驅(qū)動一個或更多相應(yīng) 的揚聲器。揚聲器可被驅(qū)動以產(chǎn)生聲波，該聲波與至少一個目標聆聽空間中存在的不期望 聲音(undesired sound)相消干擾。ANC系統(tǒng)可以基于代表不期望聲音的至少一個輸入信 號產(chǎn)生抗噪聲信號。至少一個麥克風可以檢測源于產(chǎn)生的聲波和不期望聲音的結(jié)合的聲 波。麥克風可以基于結(jié)合產(chǎn)生的聲波和不期望聲波的檢測產(chǎn)生誤差信號。ANC系統(tǒng)可以接 收誤差信號且基于該誤差信號調(diào)節(jié)抗噪聲信號。ANC系統(tǒng)可以被配置成基于音頻系統(tǒng)的輸出來調(diào)節(jié)至少一個抗噪聲信號。ANC系 統(tǒng)可以基于音頻系統(tǒng)的音量設(shè)置來調(diào)節(jié)該至少一個抗噪聲信號。ANC系統(tǒng)可以基于預(yù)定音 量閾值來減小該至少一個抗噪聲信號的幅度。誤差信號可以被調(diào)節(jié)以補償基于音頻系統(tǒng)的 輸出的對抗噪聲的調(diào)節(jié)。ANC系統(tǒng)可以被配置成基于音頻系統(tǒng)的輸出信號的功率級(power level，功率電 平)來調(diào)節(jié)至少一個抗噪聲信號。音頻系統(tǒng)輸出信號可以被濾波以隔離至少一個預(yù)定頻率 或頻率范圍。與該至少一個預(yù)定頻率或頻率范圍相關(guān)的功率級可被確定。ANC系統(tǒng)可以基 于確定的功率級調(diào)節(jié)抗噪聲信號。誤差信號可以被調(diào)節(jié)以補償基于所確定的功率級的對至 少一個抗噪聲信號的調(diào)節(jié)。ANC系統(tǒng)可以被配置成基于音頻系統(tǒng)的輸出信號的頻率含量來調(diào)節(jié)至少一個抗噪 聲信號。輸出信號可以被分析以確定音頻系統(tǒng)的輸出信號中存在的至少一個頻率或頻率范 圍。ANC系統(tǒng)可以被配置成基于音頻系統(tǒng)的輸出信號中存在的至少一個頻率或頻率范圍來對該至少一個輸入信號進行濾波。ANC系統(tǒng)可以基于經(jīng)濾波的輸入信號來調(diào)節(jié)至少一個抗 噪聲信號。誤差信號可以被調(diào)節(jié)以補償基于經(jīng)濾波的輸入信號的對抗噪聲信號的調(diào)節(jié)。當檢查下文的附圖和詳細描述時，本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯見本發(fā)明的其他系統(tǒng)、方 法、特征和優(yōu)點。旨在表明，所有這種附加的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點被包括在此說明書中， 處于本發(fā)明的范圍內(nèi)，且受到權(quán)利要求書的保護。


參考附圖和說明書將更好地理解本系統(tǒng)。附圖中的組件不必按比例繪制，而是重 點強調(diào)本發(fā)明的原理。而且，附圖中，貫穿各圖，相似的參考數(shù)字指示相應(yīng)的部分。圖1是示例有源噪聲消除(ANC)系統(tǒng)的示意圖；圖2是實施ANC系統(tǒng)的示例配置的框圖；圖3是被配置成基于音頻系統(tǒng)的音量設(shè)置來調(diào)節(jié)抗噪聲生成的示例ANC系統(tǒng)；圖4是被配置成基于音頻系統(tǒng)的音量設(shè)置來調(diào)節(jié)抗噪聲生成的ANC系統(tǒng)的示例操 作的流程圖；圖5是被配置成基于音頻系統(tǒng)輸出信號的功率級來調(diào)節(jié)抗噪聲生成的示例ANC系 統(tǒng)；圖6是被配置成基于音頻系統(tǒng)輸出信號的功率級來調(diào)節(jié)抗噪聲生成的ANC系統(tǒng)的 示例操作的流程圖；圖7是被配置成基于音頻輸出信號中預(yù)定頻率的存在來調(diào)節(jié)抗噪聲生成的示例 ANC系統(tǒng)；圖8是被配置成基于音頻輸出信號中預(yù)定頻率的存在來調(diào)節(jié)抗噪聲生成的示例 ANC系統(tǒng)的流程圖。
具體實施例方式本公開提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)被配置成生成相消干擾聲波且基于音頻系統(tǒng)輸出來 調(diào)節(jié)該聲波。這一般通過首先判斷不期望聲音的存在并且向存在不期望聲音的目標空間中 生成相消干擾聲波來實現(xiàn)。音頻系統(tǒng)還可以提供用于向目標空間中生成音頻聲波的音頻輸 出?？梢曰谂c音頻輸出相關(guān)的各種條件來調(diào)節(jié)相消干擾聲波。在圖1中，示意性地示出了有源噪聲控制(ANC)系統(tǒng)100的示例。ANC系統(tǒng)100可 以在諸如車輛內(nèi)部的各種設(shè)置中實施，以減小或消除在目標空間102中聆聽者聽得見的特 定聲音頻率或頻率范圍。圖1的示例ANC系統(tǒng)100被配置成在一個或多個期望的頻率或頻 率范圍產(chǎn)生信號，該信號可以作為聲波產(chǎn)生以與源于聲源106的由圖1中的虛箭頭表示的 不期望聲音104相消干擾。在一個示例中，ANC系統(tǒng)100可以被配置成與約20-500HZ的頻 率范圍內(nèi)的不期望聲音104相消干擾。ANC系統(tǒng)100可以接收代表目標空間102中可聽見 的從聲源106發(fā)出的聲音的參考信號107?？梢栽谀繕丝臻g102中放置諸如麥克風108的傳感器。ANC系統(tǒng)100可以生成抗 噪聲信號110，在一個示例中，該抗噪聲信號110可以代表與目標空間102中存在的不期望 聲音104的相位相差約180度且幅度和頻率近似相等的聲波?？乖肼曅盘?10的180度相 移可以導(dǎo)致在抗噪聲聲波和不期望聲音104聲波相消結(jié)合的區(qū)域中與不期望聲音的期望相消干擾。在圖1中，抗噪聲信號110被示為在求和操作112與由音頻系統(tǒng)116產(chǎn)生的音頻 信號114相加以形成輸出信號115。提供輸出信號115是為了驅(qū)動揚聲器118以產(chǎn)生揚聲 器輸出120。揚聲器輸出120可以是發(fā)射向目標空間102內(nèi)的麥克風108的可聽見聲波。 作為揚聲器輸出120產(chǎn)生的聲波的抗噪聲信號110分量可以與目標空間102中的不期望聲 音104相消干擾。在可選示例中，音頻信號114和抗噪聲信號110均可以驅(qū)動單獨的揚聲 器以產(chǎn)生發(fā)射向目標空間102的聲波。麥克風108可以基于對揚聲器輸出120與不期望噪聲104的結(jié)合以及麥克風108 接收范圍內(nèi)其他可聽見信號的檢測而生成麥克風輸出信號122。麥克風輸出信號122可以 用作誤差信號以調(diào)節(jié)抗噪聲信號110。在一個示例中，音頻系統(tǒng)116可以生成音頻輸出信號114，該音頻輸出信號114可 以導(dǎo)致驅(qū)動揚聲器(諸如揚聲器118)以在目標空間102內(nèi)產(chǎn)生足夠大聲的揚聲器輸出，在 該目標空間102內(nèi)，不期望聲音可以被部分地或者完全地屏蔽而不被聆聽者聽見。當基于 音頻的揚聲器輸出導(dǎo)致目標空間102中不期望聲音104的至少部分屏蔽時，可能期望減小 至少一些抗噪聲。由于音頻系統(tǒng)116的屏蔽，因為ANC系統(tǒng)100與音頻系統(tǒng)116可能共享 公共放大器，期望減少至少一些產(chǎn)生的抗噪聲。產(chǎn)生的不必要抗噪聲的減小可以允許更多 的來自放大器的功率專用于音頻系統(tǒng)116且可以導(dǎo)致更少的總功耗。在一個示例中，可以 基于音頻系統(tǒng)116的輸出來調(diào)節(jié)抗噪聲的生成。ANC系統(tǒng)100可以接收代表音頻系統(tǒng)116 的輸出的信號119?？乖肼曄到y(tǒng)100可以使用信號119來調(diào)節(jié)由抗噪聲發(fā)生器121生成的 抗噪聲信號110。例如，信號119可以指示音頻系統(tǒng)116的音量設(shè)置，如圖3所示。ANC系 統(tǒng)100可以被配置成當音量達到某一預(yù)定閾值時減小或暫?？乖肼暤纳伞Ｒ蚨?，一旦音 頻系統(tǒng)116的音量設(shè)置被設(shè)定為預(yù)定音量水平，而不管目標空間102中不期望聲音是否存 在，可以產(chǎn)生較少的抗噪聲。在可選實施例中，信號119可以指示音頻系統(tǒng)116的其他條件， 諸如特定頻率范圍內(nèi)的輸出信號分量的功率級。在圖2中，通過框圖的形式表現(xiàn)了示例的ANC系統(tǒng)200和示例的物理環(huán)境。ANC系 統(tǒng)200可以以類似于參考圖1所述的ANC系統(tǒng)100的方式操作。在一個示例中，不期望聲 音x(n)可以經(jīng)過從不期望聲音x(n)的源到麥克風206的物理路徑204。物理路徑204可 以由Z域傳遞函數(shù)P(z)表示。麥克風206處的不期望聲音x(n)可以表示為d(n)。在圖2 中，不期望聲音x(n)和d(n)均代表物理上不期望聲音且表示為可以通過使用模擬-數(shù)字 (A/D)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的數(shù)字表達。不期望聲音x(n)還可以用作到自適應(yīng)濾波器208的輸入， 該自適應(yīng)濾波器208可以被包括在抗噪聲發(fā)生器210中。自適應(yīng)濾波器208可以由Z域傳 遞函數(shù)W(z)表示。自適應(yīng)濾波器208可以是被配置成動態(tài)地適應(yīng)以濾波輸入信號來產(chǎn)生 作為輸出信號的期望的抗噪聲信號212的數(shù)字濾波器。在圖2中，自適應(yīng)濾波器208接收 不期望聲音x(n)作為輸入信號。類似于圖1所述，抗噪聲信號212可用于驅(qū)動揚聲器215?？乖肼曅盘?12可以驅(qū) 動揚聲器215以產(chǎn)生聲波。在圖2中，揚聲器215的輸出表示為揚聲器輸出218。揚聲器輸 出218可以是經(jīng)過包括從揚聲器215到麥克風206的路徑的物理路徑220的聲波。物理路 徑220在圖2中可以由Z域傳遞函數(shù)S(z)表示。揚聲器輸出218和不期望噪聲x(n)可以 由麥克風206接收，并且麥克風輸出信號216可以由麥克風206產(chǎn)生。類似于圖1，麥克風輸出信號216可以用作誤差信號。在其他示例中，可以存在任意數(shù)目的揚聲器和麥克風。類似于關(guān)于圖1的討論，抗噪聲信號212可以基于音頻系統(tǒng)202的輸出被調(diào)節(jié)。在圖2中，音頻輸出信號221示為由音頻系統(tǒng)202提供到ANC系統(tǒng)200。在圖2中，音頻輸 出信號221可以代表可由音頻系統(tǒng)202提供、表示音頻系統(tǒng)202的特定條件(諸如音量或 輸出信號功率)的各種信號。ANC系統(tǒng)200可以使用音頻輸出信號221來調(diào)節(jié)抗噪聲信號 212，不管不期望聲音d(n)的條件如何。音頻系統(tǒng)202還可以產(chǎn)生用于驅(qū)動揚聲器(諸如 揚聲器215)的音頻輸出信號(未示出)以產(chǎn)生基于音頻的聲波。ANC系統(tǒng)200可以包括抗噪聲補償器222，在圖2中表示為增益為“G”的可調(diào)節(jié)增 益放大器?？乖肼曆a償器222可以基于音頻輸出信號221調(diào)節(jié)抗噪聲信號212以產(chǎn)生經(jīng)調(diào) 節(jié)的抗噪聲信號223。在一個示例中，補償器222可以用作ANC系統(tǒng)200的“開/關(guān)”開關(guān)。 例如，補償器222可以被配置為諸如基于音頻輸出信號221，補償器222增益為1或0。因 而，如果音頻輸出信號221表示音頻系統(tǒng)202的音量，則補償器222可以具有為1的增益， 直到到達音頻系統(tǒng)202的某一音量閾值為止。盡管增益為1，經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號223包括 全部的抗噪聲信號。在該閾值，補償器222的增益將變?yōu)?，且抗噪聲信號212將不被提供 到揚聲器215。在另一示例中，補償器222的增益可基于音頻輸出信號221被調(diào)節(jié)為0和1之間 的增益值。增益的調(diào)節(jié)改變了經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號223。在一個示例中，音頻信號221可 以代表與特定頻率范圍相關(guān)的音頻系統(tǒng)202的輸出功率級。當與音頻輸出信號的特定頻率 范圍分量相關(guān)的功率級增加時，補償器222的增益可以減小。因為音頻系統(tǒng)202可能正在 產(chǎn)生導(dǎo)致與不期望聲音d(η)相同頻率范圍的聲波的輸出信號，所以可以出現(xiàn)這種減小。因 而，基于音頻系統(tǒng)202的輸出的聲波可以屏蔽一些被聆聽者感知的不期望聲音d(n)，導(dǎo)致 需要較少的抗噪聲來減小或消除不期望聲音d(n)。麥克風輸出信號216可以被傳送到學(xué)習(xí)算法單元(LAU Iearningalgorithm imit)224，該LAU 224可以被包括在抗噪聲發(fā)生器210中。LAU 224可以執(zhí)行各種學(xué)習(xí)算 法，諸如最小均方(LMS)、遞歸最小均方(RLMS)、歸一化最小均方(NLMS)或任意其他合適的 學(xué)習(xí)算法。LAU 224還接收估計路徑濾波器226濾波的不期望噪聲χ (η)作為輸入，該濾波 器226提供對于經(jīng)過物理路徑220的不期望聲音χ (η)的估計效果。在圖2中，估計路徑濾
波器226可以表示為Z域傳遞函數(shù)§(z)。LAU輸出232可以是從LAU224發(fā)送到自適應(yīng)濾波
器208的更新信號。由此，自適應(yīng)濾波器208基于不期望噪聲χ (η)和LAU輸出232產(chǎn)生抗 噪聲信號223。LAU輸出232被發(fā)送到自適應(yīng)濾波器208以允許自適應(yīng)濾波器208基于麥 克風輸出信號216調(diào)節(jié)抗噪聲的生成。當補償器222具有小于1的增益時，麥克風輸出信號216可以被調(diào)節(jié)以補償由補 償器222執(zhí)行的抗噪聲調(diào)節(jié)。誤差補償器228可用于產(chǎn)生誤差補償信號231。當補償器222 用于調(diào)節(jié)抗噪聲信號212時，經(jīng)補償?shù)目乖肼曅盘?23可以小于抗噪聲信號212。由此，揚 聲器215可以被驅(qū)動以產(chǎn)生包含的抗噪聲小于將基于抗噪聲信號212產(chǎn)生的抗噪聲的聲 波。麥克風輸出信號216將向LAU 224發(fā)回不精確的誤差信號，因為LAU 224將基于經(jīng)補 償?shù)目乖肼曅盘?23而非抗噪聲信號212接收誤差信號。自適應(yīng)濾波器208將接收LAU輸 出223，該輸出將不表示由驅(qū)動揚聲器215的抗噪聲信號212導(dǎo)致的誤差。誤差補償器228包括可以是可調(diào)節(jié)增益放大器的增益運算器(gainoperator) 230以及估計路徑濾波器226。增益運算器230的增益是“1-G”，其中G是補償 器222的增益。增益運算器230的輸出被輸入到濾波器226以產(chǎn)生誤差補償信號231。誤 差補償信號231在運算器233被從麥克風輸出信號216減去以去除由于補償器222的抗噪 聲信號212的補償導(dǎo)致的誤差。運算器233的輸出是提供到LAU 224的經(jīng)補償?shù)恼`差信號 234。圖3示出被配置成產(chǎn)生抗噪聲且基于音頻系統(tǒng)輸出來調(diào)節(jié)抗噪聲的ANC系統(tǒng)300。 在一個示例中，ANC系統(tǒng)300可以由計算機裝置301產(chǎn)生。計算機裝置301可以包括處 理器303和存儲器305。存儲器305可以是計算機可讀存儲介質(zhì)或存儲器，諸如高速緩存 (cache)、緩沖器、RAM、可移動介質(zhì)、硬盤驅(qū)動器或其他計算機可讀存儲介質(zhì)。計算機可讀存 儲介質(zhì)包括各種類型的易失和非易失存儲介質(zhì)。處理器303可以實施各種處理技術(shù)，例如 多處理、多任務(wù)、并行處理等。在圖3中，ANC系統(tǒng)300被配置成產(chǎn)生抗噪聲以與目標空間302中存在的不期望 聲音相消干擾。在一個示例中，ANC系統(tǒng)300可以被配置成在車輛中使用以消除諸如引擎 噪聲之類的不期望聲音。然而，諸如道路噪聲或與車輛相關(guān)的任意其他不期望聲音的各種 不期望聲音可以是被減小或消除的目標。不期望聲音可以通過至少一個傳感器304檢測。 在一個示例中，傳感器304可以是加速計，該加速計可以基于表示引擎噪聲的級別的車輛 引擎的當前操作條件產(chǎn)生不期望聲音信號308?？梢詫嵤┞曇魴z測的其他方式，諸如適于檢 測與車輛或其他聲音環(huán)境相關(guān)的可聽見的聲音的麥克風或任意其他傳感器。不期望聲音信號308可以由傳感器304作為模擬信號產(chǎn)生。模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn) 換器309可以數(shù)字化不期望聲音信號308。數(shù)字化的信號310可以被提供到采樣速率轉(zhuǎn)換 器(SRC)312。SRC 312可以調(diào)節(jié)信號310的采樣速率。在一個示例中，A/D轉(zhuǎn)換器309可 以被配置成產(chǎn)生192kHz的數(shù)字化的采樣速率。SRC 312可以將采樣速率從192kHz減小到 4kHz。在備選示例中，A/D轉(zhuǎn)換器309和SRC 312可以被配置成產(chǎn)生具有各種采樣速率的 信號。SRC 312的輸出信號314代表不期望聲音且可以被提供到ANC系統(tǒng)300的抗噪聲 發(fā)生器316。輸出信號314也可以被提供到估計路徑濾波器318。估計路徑濾波器318模 擬經(jīng)過從揚聲器306到麥克風311之間的物理路徑的效果。經(jīng)濾波的輸出信號320可以被 提供到抗噪聲發(fā)生器316。類似于關(guān)于圖2所述的方式，輸出信號314和經(jīng)濾波的輸出信號 320可以被抗噪聲發(fā)生器316的自適應(yīng)濾波器322和LAU 324使用。音頻系統(tǒng)326可以被實施為產(chǎn)生旨在目標空間302中被聽見的揚聲器輸出。音頻 系統(tǒng)326可以包括處理器327和存儲器329。存儲器329可以是計算機可讀存儲介質(zhì)或存 儲器，諸如是高速緩存、緩沖器、RAM、可移動介質(zhì)、硬盤驅(qū)動器或其他計算機可讀存儲介質(zhì)。 計算機可讀存儲介質(zhì)包括各種類型的易失性和非易失性存儲介質(zhì)。處理器327可以實施各 種處理技術(shù)，例如多處理、多任務(wù)、并行處理等。音頻系統(tǒng)326可以產(chǎn)生音頻輸出信號328。在一個示例中，輸出信號328可以以 48kHz的采樣速率產(chǎn)生。音頻輸出信號328可以被提供到SRC 330。SRC 330可以被配置成 增加音頻輸出信號328的采樣速率。在一個示例中，SRC 330可以以192kHz的采樣頻率產(chǎn) 生輸出信號332。輸出信號332可以被提供到延遲運算器334。延遲運算器334延遲作為 聲波產(chǎn)生的音頻以與相關(guān)抗噪聲的生成處理時間相符。延遲運算器334的輸出信號336代表經(jīng)轉(zhuǎn)換的采樣速率下的音頻輸出信號328。類似于關(guān)于圖2的討論，ANC系統(tǒng)300產(chǎn)生的抗噪聲可以基于音頻系統(tǒng)326的條 件調(diào)節(jié)?？乖肼暟l(fā)生器316可以產(chǎn)生抗噪聲信號338?？乖肼曅盘?38可以通過抗噪聲信 號補償器340被調(diào)節(jié)以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號342?？乖肼曅盘?38可以以4kHz的采樣 速率產(chǎn)生。經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號342可以被提供到SRC 344。SRC 344可以被配置成增加 經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號342的采樣速率。在一個示例中，SRC 344可以將經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信 號342的采樣頻率從4kHz調(diào)節(jié)到192kHz。SRC 344可以產(chǎn)生輸出信號346，該信號可以代 表增加的采樣速率的經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號342。在一個示例中，補償器340可以基于音頻系統(tǒng)326的音量設(shè)置調(diào)節(jié)抗噪聲信號 338。在圖3中，音量信號345可以表示音頻系統(tǒng)326的音量設(shè)置。音量閾值檢測器347 可以接收音量信號345。閾值檢測器347可以提供閾值指示信號349到抗噪聲信號補償器 340。在圖3中，閾值檢測器347可以確定音頻系統(tǒng)326的音量設(shè)置何時達到預(yù)定音量 設(shè)置。預(yù)定音量設(shè)置可以表示這樣的音量設(shè)置在該音量，基于音頻系統(tǒng)326的揚聲器輸出 的音量屏蔽目標空間302中的至少一部分不期望聲音。在圖3中，閾值指示信號349可以 被提供到補償器340以表示可以調(diào)節(jié)抗噪聲信號338。在圖3中，補償器340可以用作開/ 關(guān)開關(guān)，使得抗噪聲信號338不用于產(chǎn)生抗噪聲。當音量設(shè)置低于預(yù)定閾值時，閾值指示信 號349可以向補償器340指示此情況，補償器340允許全部抗噪聲信號338用作經(jīng)調(diào)節(jié)的 抗噪聲信號342。在圖3中，輸出信號346被示為在求和運算348與信號336相加。在一個實例中， 信號336、346可以相加在一起以形成作為揚聲器306的輸入的信號350，以產(chǎn)生包含音頻 含量(audio content)和抗噪聲的聲波。在圖3中，相加的信號350被提供到數(shù)字-模擬 轉(zhuǎn)換器351以產(chǎn)生模擬信號352。模擬信號352驅(qū)動揚聲器306以產(chǎn)生代表音頻輸出信號 328和經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號342的聲波。在備選示例中，基于音頻系統(tǒng)326的輸出的信號 可以被提供到不同于揚聲器306的其他揚聲器以基于音頻系統(tǒng)326的輸出信號328產(chǎn)生聲 波。在這些備選示例中，輸出信號346可以被直接提供到D/A轉(zhuǎn)換器351而不使用求和運 算 348。揚聲器306產(chǎn)生的聲波可以向目標空間302發(fā)射。麥克風311可以位于目標空間 302內(nèi)。麥克風311可以檢測目標空間302中由抗噪聲和不期望聲音的組合導(dǎo)致的聲波。 檢測的聲波可以導(dǎo)致麥克風311產(chǎn)生麥克風輸出信號，該輸出信號可以用作誤差信號356， 表示麥克風311附近的抗噪聲和不期望聲音之間的差異。誤差信號356可以被提供到A/D 轉(zhuǎn)換器358。A/D轉(zhuǎn)換器358可以產(chǎn)生數(shù)字化的誤差信號360。在一個示例中，A/D轉(zhuǎn)換器 358可以以192kHz的采樣速率對誤差信號356進行數(shù)字化。誤差信號360可以被提供到 SRC362。SRC 362可以被配置成減小誤差信號356的采樣速率。SRC 362可以以4kHz的采 樣速率產(chǎn)生輸出信號364。輸出信號364可以表示減小的采樣速率下的誤差信號360。輸 出信號364可以提供到誤差補償器366。類似于圖2的討論，補償抗噪聲信號338可以導(dǎo)致可基于抗噪聲信號338產(chǎn)生的 抗噪聲與基于經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號346產(chǎn)生的抗噪聲之間的差異。誤差調(diào)節(jié)補償器366可 以調(diào)節(jié)輸出信號364以提供經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號368到抗噪聲發(fā)生器316。經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號368可以代表由基于抗噪聲信號338和目標空間302中的不期望聲音的組合抗噪聲所引 起的可能的誤差信號。由此，抗噪聲發(fā)生器316可以繼續(xù)產(chǎn)生抗噪聲信號338，而不受抗噪 聲信號338的調(diào)節(jié)的影響。在圖3中，誤差補償器366可以接收閾值指示器信號349，其使 得誤差補償運算器366和調(diào)節(jié)器340并行地操作，使得二者均為“開”或“關(guān)”，其中“開”允 許基于抗噪聲信號338產(chǎn)生抗噪聲，“關(guān)”則可以阻斷任意誤差信號以防止被抗噪聲發(fā)生器 316接收。圖4是ANC系統(tǒng)(諸如圖3的ANC系統(tǒng)300)的示例操作的流程圖。步驟400可 以包括確定是否存在不期望聲音。在一個示例中，步驟400的確定可以代表當存在不期望 聲音時ANC被配置成操作而無需ANC系統(tǒng)要求的激勵判斷。如果不存在不期望聲音，可以 繼續(xù)執(zhí)行步驟400，直到存在不期望聲音。例如，當通過傳感器304檢測到不期望聲音時， ANC系統(tǒng)300開始產(chǎn)生抗噪聲。如果存在不期望聲音，可以執(zhí)行激勵A(yù)NC系統(tǒng)的步驟402。 步驟402可以包括以諸如關(guān)于ANC系統(tǒng)300所述的方式基于不期望聲音的存在自動產(chǎn)生抗 噪聲。當激勵A(yù)NC系統(tǒng)時，可以執(zhí)行確定音頻系統(tǒng)音量的步驟404。當確定音頻系統(tǒng)音量時，執(zhí)行確定音量是否大于預(yù)定閾值的步驟406。音頻系統(tǒng) 可以產(chǎn)生表示音頻系統(tǒng)的音量設(shè)置的輸出信號。在一個示例中，可以使用音量閾值檢測器， 諸如圖3所示的音量閾值檢測器347。預(yù)定音量閾值可以被選擇為補償當前音頻系統(tǒng)音量 設(shè)置。如果當前音量設(shè)置不高于預(yù)定音量閾值，則可以執(zhí)行步驟404以確定音頻系統(tǒng)音量。 如果確定音量高于預(yù)定音量閾值，則可以執(zhí)行暫?？乖肼暽傻牟襟E408。在ANC系統(tǒng)300 中，暫停抗噪聲的生成可以通過操作補償器340發(fā)生，這可以削弱抗噪聲信號328，使得抗 噪聲信號328不到達用于抗噪聲生成的任何揚聲器。該操作可以包括確定音頻系統(tǒng)音量是否低于預(yù)定閾值的步驟410。如果音量低于 預(yù)定閾值，則可以維持抗噪聲生成的暫停。如果確定音量低于預(yù)定閾值，則在步驟412，抗噪 聲的生成可以重新開始。在一個示例中，步驟412可以通過操作抗噪聲信號補償器340在 ANC系統(tǒng)(諸如ANC系統(tǒng)300)中執(zhí)行以允許抗噪聲信號328驅(qū)動揚聲器306，從而產(chǎn)生抗 噪聲。誤差補償器366也可以在步驟408和412中操作，如關(guān)于圖3所述。當執(zhí)行步驟412 時，可以執(zhí)行確定音頻系統(tǒng)音量的步驟404?？梢赃B續(xù)確定音頻系統(tǒng)音量，允許抗噪聲基于 音頻系統(tǒng)的音量設(shè)置被暫停和重啟。圖5示出被配置成基于音頻系統(tǒng)326的條件調(diào)節(jié)抗噪聲的生成的示例ANC系統(tǒng) 500。類似于關(guān)于ANC系統(tǒng)300所述，ANC系統(tǒng)500可以由計算機裝置301產(chǎn)生。在一個示 例中，ANC系統(tǒng)500可以被配置成基于音頻輸出信號328的輸出信號分量的功率級調(diào)節(jié)抗噪 聲的生成。ANC系統(tǒng)500可以基于具有預(yù)定頻率范圍內(nèi)的信號分量的音頻系統(tǒng)輸出信號調(diào) 節(jié)抗噪聲的生成。ANC系統(tǒng)500可以被配置成實施類似于ANC系統(tǒng)300中使用的組件。相 同的附圖標記可以關(guān)于圖5被使用以表示這種相似性。類似于關(guān)于圖3所述，音頻系統(tǒng)326產(chǎn)生音頻輸出信號328，該輸出信號328可以 被處理以驅(qū)動揚聲器，諸如揚聲器306。音頻輸出信號328可以包括各種頻率分量。在一個 示例中，當用于驅(qū)動揚聲器以向目標空間302提供聲波時，音頻輸出信號328的特定頻率范 圍可以屏蔽目標空間302中被聆聽者感知的不期望聲音。在一個示例中，ANC系統(tǒng)500可 以被配置成產(chǎn)生與20-500HZ的頻率范圍內(nèi)的不期望聲音相消干擾的抗噪聲。ANC系統(tǒng)500可以被配置成隔離不期望噪聲的頻率范圍內(nèi)的音頻輸出信號328的頻率且基于音頻輸出信號328中隔離頻率的存在來調(diào)節(jié)抗噪聲生成。ANC系統(tǒng)500可以被 配置成基于音頻輸出信號328內(nèi)特定信號頻率的功率級來調(diào)節(jié)生成的抗噪聲。在一個示例 中，SRC 502可以接收音頻輸出信號328以減小音頻輸出信號328的采樣速率。在圖5的示 例中，采樣速率可以從48kHz減小到4kHz。SRC 502的輸出信號504可以被提供到低通濾 波器506。低通濾波器506可以濾波輸出信號504以隔離輸出信號504的期望頻率范圍。低通濾波器506的輸出信號508可以被分析以確定與特定頻率范圍內(nèi)的頻率相 關(guān)的功率。當用于驅(qū)動揚聲器以產(chǎn)生傳輸?shù)侥繕丝臻g302中的聲波時，特定頻率范圍內(nèi) 的輸出信號504的功率可以表示目標空間302中的特定頻率范圍的響度。電平檢測器 (leveldetector) 510可以從低通濾波器506接收輸出信號508。電平檢測器510可以被配 置成確定與經(jīng)過低通濾波器506且產(chǎn)生表示確定的功率級的輸出信號512的信號頻率相關(guān) 的功率級。在一個示例中，電平檢測器510可以被配置成準峰值檢測器來確定信號 何時處于特定功率級預(yù)定時間量。電平檢測器510可以被配置成以“獲取和釋放 (catch-and-release)”模式執(zhí)行，在該模式中，電平檢測器510可以監(jiān)控時間窗上的輸出 信號。電平檢測器510可以監(jiān)控每個窗以在監(jiān)控下一時間窗之前對預(yù)定時間量確定輸出信 號508的功率級。電平檢測器510可以產(chǎn)生指示輸出信號508的功率級的輸出信號512。ANC系統(tǒng)500可以包括抗噪聲發(fā)生器316，其接收輸出信號314和320作為用于產(chǎn) 生抗噪聲514的輸入信號?？乖肼曅盘?14可以基于功率輸出信號512被調(diào)節(jié)?？乖肼曅?號補償器516可以接收抗噪聲信號514。補償器516可以接收抗噪聲信號514且基于檢測 器510的輸出調(diào)節(jié)抗噪聲信號514以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號518。經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號 518可以被SRC 344接收以使得采樣速率增加到192kHz且產(chǎn)生輸出信號520，該輸出信號 520可以與輸出信號350結(jié)合以形成信號521。信號521可以被提供到D/A轉(zhuǎn)換器351以 產(chǎn)生模擬信號523來驅(qū)動揚聲器306，從而產(chǎn)生目標空間302中的抗噪聲。在備選示例中， 輸出信號350可用于驅(qū)動不同于揚聲器306的其他揚聲器，該揚聲器可允許輸出信號520 被直接提供到D/A轉(zhuǎn)換器351。補償器516可以被配置成基于輸出信號512改變抗噪聲信號514的調(diào)節(jié)。在一個 示例中，輸出信號512表示輸出信號508的功率級。補償器516可以類似于圖2的補償器 那樣配置，允許抗噪聲信號的幅度基于輸出信號512減小。當與信號508相關(guān)的功率增加 時，抗噪聲可以進一步減小。因而，輸出信號512可以用作控制信號來調(diào)節(jié)補償器516的增益。音量閾值檢測器511可以類似于電壓閾值電測器347的方式使用。音量閾值檢測 器511可以接收表示音頻系統(tǒng)326的音量的音量信號513。音量閾值檢測器511可以產(chǎn)生 表示音頻系統(tǒng)326的音量設(shè)置的音量閾值信號515。音量閾值信號515可以被提供到電平 檢測器510。如果音頻系統(tǒng)326的音量設(shè)置低于預(yù)定音量閾值，則電平檢測器510確定抗 噪聲信號514不會被調(diào)節(jié)，因為音頻系統(tǒng)的音量足夠低，它將不屏蔽目標空間302中的不期 望聲音。如果音量高于預(yù)定閾值，則電平檢測器510可以提供用于抗噪聲信號調(diào)節(jié)的信號 512。誤差補償器522可以被配置成調(diào)節(jié)誤差信號以補償抗噪聲信號514的調(diào)節(jié)。如前 所述，抗噪聲發(fā)生器316的抗噪聲下游的調(diào)節(jié)可以導(dǎo)致誤差信號被麥克風311檢測，這將導(dǎo)致抗噪聲發(fā)生器316產(chǎn)生不期望的抗噪聲信號514。因而誤差信號可以被相應(yīng)地調(diào)節(jié)。在 圖5中，目標空間302中的麥克風311檢測的聲音可以導(dǎo)致產(chǎn)生麥克風輸出信號524。該輸 出信號524被A/D轉(zhuǎn)換器358數(shù)字化以產(chǎn)生數(shù)字化的誤差信號526。誤差信號526可以被 提供到SRC 362以減小采樣速率。SRC 362可以產(chǎn)生輸出信號528。在圖5中，SRC 362將 誤差信號526的采樣速率從192kHz減小到4kHz?？乖肼曅盘?14可以被提供到誤差補償器522。在一個示例中，誤差補償器522可 以類似于圖2的誤差補償器228那樣配置。誤差補償器522的增益可以基于輸出信號512 被調(diào)節(jié)為1減去抗噪聲信號補償器516的增益。誤差補償器522還可以處理抗噪聲信號514 以產(chǎn)生誤差補償信號530，該誤差補償信號530可以在運算器531從輸出信號528去除以產(chǎn) 生經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號532。經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號532可以被提供到在產(chǎn)生抗噪聲信號514中 使用的抗噪聲發(fā)生器316。圖6是被配置成基于音頻系統(tǒng)的音頻輸出信號的功率調(diào)節(jié)抗噪聲的生成的ANC系 統(tǒng)的示例操作的流程圖。該操作可以包括確定是否存在不期望聲音的步驟600。類似于圖 4的操作，步驟600可以通過傳感器(諸如傳感器304)被動地執(zhí)行。如果存在不期望聲音， 則操作可以包括激勵A(yù)NC系統(tǒng)以產(chǎn)生抗噪聲的步驟602，當存在作為目標的不期望聲音時 這可以自動發(fā)生。操作可以包括對音頻系統(tǒng)輸出信號(諸如音頻輸出信號326)進行濾波的步驟 604。在一個示例中，音頻輸出信號326可以被低通濾波器506濾波。操作可以包括確定經(jīng) 濾波的信號的功率的步驟606。在一個示例中，電平檢測器510可以接收經(jīng)濾波的輸出信號 508且確定經(jīng)濾波的輸出信號的功率或幅度。電平檢測器510可以被配置成產(chǎn)生表示對于 特定時間窗與經(jīng)濾波的輸出信號508相關(guān)的功率的輸出信號512。信號512可以隨輸出信 號508的功率變化而變化。操作可以包括確定音頻系統(tǒng)的音量是否高于預(yù)定閾值的步驟608。如關(guān)于圖3-5 所述，音頻系統(tǒng)326的音量設(shè)置可以被監(jiān)控。在達到預(yù)定音量設(shè)置之前，音量設(shè)置可以很 低，使得基于音頻系統(tǒng)326的音頻揚聲器輸出可能不足以響到屏蔽目標空間302中的不期 望聲音。因而，一直到音量設(shè)置達到預(yù)定閾值為止，抗噪聲發(fā)生器316可以繼續(xù)產(chǎn)生抗噪聲 信號514而無需調(diào)節(jié)。如果音量設(shè)置高于預(yù)定閾值，則可以執(zhí)行基于經(jīng)濾波的音頻輸出信 號的功率調(diào)節(jié)抗噪聲信號的步驟610。在一個示例中，步驟610可以由抗噪聲補償器516執(zhí) 行?？乖肼曆a償器516可以基于信號512減小抗噪聲信號514的幅度。當輸出信號508的 功率增加，信號512指示補償器516可以進一步減小抗噪聲信號514的幅度。操作還可以包括基于經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號產(chǎn)生抗噪聲的步驟612。在ANC系統(tǒng)500 中，經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號518可以由補償器516產(chǎn)生。經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號518可用于驅(qū) 動揚聲器306以產(chǎn)生包含抗噪聲的聲波。操作還可以包括基于經(jīng)濾波的信號的功率調(diào)節(jié)誤 差信號的步驟614。誤差信號可被調(diào)節(jié)以補償被調(diào)節(jié)的抗噪聲信號。在一個示例中，誤差補 償信號可以基于經(jīng)濾波的信號的功率產(chǎn)生。例如，ANC系統(tǒng)500包括被配置成接收電平檢 測器輸出信號512和抗噪聲信號514的誤差補償器522。誤差補償器522可以產(chǎn)生誤差補 償信號530，該誤差補償信號530可以從誤差信號528減去以形成被抗噪聲發(fā)生器316使用 的經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號532。當調(diào)節(jié)誤差信號時，操作可以執(zhí)行步驟604以繼續(xù)ANC系統(tǒng)的操 作。
圖7示出被配置成基于音頻系統(tǒng)326的輸出調(diào)節(jié)抗噪聲生成的示例ANC系統(tǒng)700。 在圖7中，ANC系統(tǒng)700被配置成類似于關(guān)于圖3和5討論的那樣處理信號。相同的附圖 標記可以用于表示相似的信號。ANC系統(tǒng)700可以由計算機裝置301產(chǎn)生。ANC系統(tǒng)700被配置成調(diào)節(jié)抗噪聲發(fā)生器316的抗噪聲的生成，使得抗噪聲的特 定頻率和頻率范圍可以基于音頻輸出信號328而減小。在一個示例中，基于音頻信號328 的揚聲器輸出可以屏蔽目標空間302中的不期望聲音。ANC系統(tǒng)700可以被配置成確定音 頻信號328中存在的可以屏蔽至少一些不期望聲音的特定頻率。抗噪聲信號702可以被調(diào) 節(jié)，使得音頻輸出信號328中存在的屏蔽頻率可以從生成的抗噪聲減小或消除。
在抗噪聲信號702用于產(chǎn)生抗噪聲之前，音頻信號328中存在的特定頻率可以從 不期望聲音信號314減小或消除。不期望聲音信號314可以被提供到抗噪聲信號補償器 704以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號702。抗噪聲補償器704可以包括多個帶通濾波器708，在 圖7中分別表示為BPl至BPX。帶通濾波器708均可以被配置成用于彼此不同的特定頻率 范圍。因而，當不期望聲音信號314被提供到補償器704時，每個帶通濾波器708將允許特 定頻率范圍(當在抗噪聲信號702中存在時)經(jīng)過。每個帶通濾波器708可以具有可調(diào)節(jié)增益，允許每個濾波器減小或消除不期望噪 聲信號314中存在的特定信號頻率范圍。經(jīng)過帶通濾波器708的信號可以在求和操作710 相加以形成經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入信號712。經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入信號712可用于產(chǎn)生被配置成消除可以 不被基于音頻的聲波屏蔽的不期望聲音的抗噪聲。當目標空間302中播放的音頻包含屏蔽所選頻率分量的聲音時，調(diào)節(jié)帶通濾波器 708的增益來允許不期望聲音信號314中存在的所選頻率信號分量在幅度上被減小。帶通 濾波器708的增益可以基于音頻輸出信號328的頻率含量被調(diào)節(jié)。輸出信號332可以被提供到頻率分析器716。頻率分析器716可以分析音頻輸出 信號322以確定音頻輸出信號328中存在的各種信號頻率。頻率分析器716可以產(chǎn)生多個 輸出信號，每個輸出信號OSl至OSX對應(yīng)于帶通濾波器708之一。頻率分析器716可以確 定輸出信號332的頻率含量以及信號頻率分量的強度水平。輸出信號OSl至OSX均可用作 控制信號以調(diào)節(jié)相應(yīng)帶通濾波器708的增益。因而，如果確定特定頻率或頻率范圍具有足 夠高的強度來屏蔽至少一部分不期望聲音，則對應(yīng)于該特定頻率或頻率范圍的帶通濾波器 708可以被減小，以減小信號314且相應(yīng)地減小抗噪聲信號702的特定頻率或頻率范圍分量 幅度。在一個示例中，ANC系統(tǒng)700可以包括音量閾值檢測器(未示出)，諸如音量閾值檢 測器347。音量閾值檢測器347可以提供信號到頻率分析器716，表示音量高于預(yù)定閾值， 使得音頻足夠大，需要抗噪聲的調(diào)節(jié)。在一個示例在中，頻率分析器716可以被配置成執(zhí)行輸出信號332的頻譜分析。 頻率分析器716可以被配置成收集輸出信號332的樣本塊以執(zhí)行輸出信號714的樣本塊的 快速傅里葉變換(FFT)。執(zhí)行FFT允許建立很多頻帶且頻率分析器716分析的每個樣品可 以與頻帶之一相關(guān)。針對每個分析塊選擇的樣本數(shù)目可以通過信號332的采樣速率確定。 在圖7中，輸出信號332的采樣速率是192kHz。允許128個樣本的樣本塊將容許從0到約 750Hz的帶寬的不期望聲音被ANC系統(tǒng)700作為目標。在一個示例中，在產(chǎn)生輸出信號OS 1至OSX之前，多個樣本塊可以被提供到頻率分析器716。頻率分析器716可以確定多個塊 的平均以確定特定頻率是否將保持特定持續(xù)時間或者本質(zhì)上是瞬時的。當確定頻率本質(zhì)上是瞬時的，頻率分析器716可以不產(chǎn)生輸出信號。與每個頻帶相關(guān)的樣本數(shù)目提供特定頻帶的幅度。因而，頻率分析器716的每個 頻帶可以用于產(chǎn)生各自輸出信號0S1至0SX。頻率分析器716可以包括與每個頻帶相關(guān)的 預(yù)定閾值，使得除非用于特定頻帶的幅度高于預(yù)定閾值，否則將不從頻率分析器716產(chǎn)生 輸出信號。頻率分析器716的每個頻帶可以對應(yīng)于帶通濾波器704之一?？乖肼曅盘?02可以被提供到SRC 344，該SRC 344可以增加抗噪聲信號702的 采樣速率且產(chǎn)生輸出信號709。在圖7中，抗噪聲信號702的采樣速率可以從4kHz增加到 192kHz。在圖7中，經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號709可以與輸出信號336結(jié)合以形成輸出信號711。 輸出信號711可以被提供到D/A轉(zhuǎn)換器351，該轉(zhuǎn)換器351可以產(chǎn)生模擬信號713以驅(qū)動揚 聲器306，從而向目標空間302產(chǎn)生抗噪聲以及音頻。麥克風311可以檢測由抗噪聲與目標空間302中不期望聲音相消干擾得到的聲 波。如果抗噪聲信號702通過補償器704被調(diào)節(jié)，由于具有屏蔽頻率的音頻的存在，抗噪聲 被減小，所以可能導(dǎo)致更大的誤差。盡管聆聽者可能由于屏蔽聽不見不期望聲音，麥克風可 以檢測到由于抗噪聲信號708的調(diào)節(jié)而沒被相消干擾的不期望信號。麥克風輸出信號718 可以被A/D轉(zhuǎn)換器358數(shù)字化且用作誤差信號720。誤差信號720可以被提供到SRC 362 以減小采樣速率，類似于圖5所述。SRC 362可以產(chǎn)生輸出信號721，該輸出信號是誤差信 號720的減小采樣速率的形式。輸出信號721可被調(diào)節(jié)以由補償器704補償對抗噪聲信號的調(diào)節(jié)。信號721可以 被提供到誤差補償器722。誤差補償器722可以包括分別表示為EBP1至EBPX的多個帶通 濾波器724。每個帶通濾波器724被配置成具有對應(yīng)于帶通濾波器708的帶通。信號721 可以通過帶通濾波器724分割到頻帶中。每個帶通濾波器724可以具有可調(diào)節(jié)增益。每個 帶通濾波器724可以基于相應(yīng)的輸出信號0S1至0SX來調(diào)節(jié)。每個輸出信號0S1至0SX可 用于調(diào)節(jié)增益以減小誤差信號320中存在的頻率，誤差信號320中存在的頻率被從不期望 聲音信號314減小或消除。每個帶通濾波器724的輸出信號可以在求和運算726被相加以 形成經(jīng)補償?shù)恼`差信號728。經(jīng)補償?shù)恼`差信號728可以被提供到抗噪聲發(fā)生器316。圖8是被配置成基于音頻系統(tǒng)的輸出信號中存在的特定頻率調(diào)節(jié)產(chǎn)生的抗噪聲 的ANC系統(tǒng)的示例操作的流程圖。操作可以包括確定是否存在不期望聲音的步驟800。類 似于圖4和6的操作，步驟800可以通過傳感器(諸如傳感器304)被動地執(zhí)行。如果未檢 測到不期望聲音，則可以連續(xù)執(zhí)行步驟800，直到存在不期望噪聲。當存在不期望噪聲時，操 作可以執(zhí)行激勵A(yù)NC系統(tǒng)(諸如ANC系統(tǒng)700)的步驟802。操作可以包括諸如通過抗噪聲發(fā)生器316基于不期望聲音產(chǎn)生抗噪聲信號的步 驟804。操作可以包括確定音頻輸出信號的頻率分量的步驟806。在一個示例中，ANC系統(tǒng) 700可以包括頻率分析器716，該頻率分析器716包括輸出信號714，該輸出信號714是減小 的采樣速率下的音頻輸出信號328。頻率分析器716可以被配置成確定輸出信號714的頻 率分量，諸如特定頻率范圍。操作可以包括將不期望聲音信號濾波成多個基于頻率的分量的步驟808。不期望 聲音信號可以被提供到多個可調(diào)節(jié)增益濾波器以將不期望聲音信號分割成各種頻率范圍 分量，諸如圖7的帶通濾波器708。操作可以包括確定音頻輸出信號中是否存在不期望聲音頻率的步驟810。在一個示例中，頻率分析器可以被配置成確定諸如20-500HZ的涵蓋頻率范圍內(nèi)是否存在特定頻 率范圍。如果音頻輸出信號中不存在不期望聲音頻率，則可以執(zhí)行步驟806。如果存在不期 望聲音頻率分量，則執(zhí)行調(diào)節(jié)基于所選頻率的不期望聲音分量的幅度的步驟812。在一個示 例中，不期望聲音信號(諸如不期望聲音信號314)可以被提供到多個帶通濾波器708。帶 通濾波器708均可以被配置成允許特定頻率范圍通過。每個帶通濾波器708可以被配置成 調(diào)節(jié)通過的信號的幅度。幅度調(diào)節(jié)可以基于頻率分析器716確定的音頻輸出信號332中存 在的頻率分量執(zhí)行。操作可以包括產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪聲信號的步驟814。在一個示例中，經(jīng)調(diào)節(jié)的抗噪 聲信號可以基于調(diào)節(jié)的不期望聲音信號產(chǎn)生。經(jīng)調(diào)節(jié)的不期望聲音信號可以由抗噪聲信號 補償器(諸如補償器704)產(chǎn)生。補償器704可以提供經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入信號712。每個帶通濾 波器708可以從頻率分析器716接收增益調(diào)節(jié)信號。操作還可以包括基于抗噪聲信號產(chǎn)生 抗噪聲的步驟816。 操作還可以包括調(diào)節(jié)誤差信號的步驟818。如前所述，提供到抗噪聲發(fā)生器316的 誤差信號可以被調(diào)節(jié)以補償抗噪聲信號702的調(diào)節(jié)。在ANC系統(tǒng)700中，可以調(diào)節(jié)代表誤差 的輸出信號721。在ANC系統(tǒng)700中，誤差信號720可以被提供到誤差補償器722，該誤差 補償器722可以包括多個帶通濾波器724以接收抗噪聲信號702。每個帶通濾波器724可 以從頻率分析器716接收信號，該信號基于各個信號OSl到OSX調(diào)節(jié)各自濾波器724的增 益。每個帶通濾波器724對應(yīng)于帶通濾波器708之一。每個濾波器724的輸出例如在圖7 中的求和運算726被相加。求和運算728的輸出是經(jīng)補償?shù)恼`差信號728，該誤差信號728 被提供到抗噪聲發(fā)生器316。以類似于關(guān)于圖2所述的方式，經(jīng)補償?shù)恼`差信號728可以被 提供到抗噪聲發(fā)生器316來由LAU 324使用。當調(diào)節(jié)誤差信號時，可以執(zhí)行步驟806。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言很明顯，本發(fā)明 的范圍內(nèi)可以存在很多實施例和實施方式。因此，本發(fā)明只受所附權(quán)利要求及其等價要求 的限制。
權(quán)利要求
一種聲音減小系統(tǒng)，包括處理器；以及由該處理器可執(zhí)行的有源噪聲控制系統(tǒng)，該有源噪聲控制系統(tǒng)被配置成接收代表預(yù)定區(qū)域中存在的聲音的第一輸入信號；接收代表由音頻系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出的第二輸入信號；基于所述第一輸入信號產(chǎn)生抗噪聲信號；以及基于所述第二輸入信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號；其中所述抗噪聲信號被配置成驅(qū)動擴音器以產(chǎn)生可聽見的聲音來與空間中存在的不期望聲音相消干擾。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二輸入信號代表所述音頻系統(tǒng)的音量設(shè)置；并且其中所述有源噪聲控制系統(tǒng)還被配置成當所述音量設(shè)置大于預(yù)定閾值時減小所述抗 噪聲信號的幅度。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述有源噪聲控制系統(tǒng)還被配置成當所述音量設(shè)置 大于預(yù)定閾值時暫停所述抗噪聲的產(chǎn)生。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述有源噪聲控制系統(tǒng)包括信號電平檢測器； 其中所述信號電平檢測器被配置成確定所述第二輸入信號的預(yù)定頻率范圍的功率級并且產(chǎn)生代表所述第二輸入信號的預(yù)定頻率范圍的功率級的第三輸入信號；以及 其中所述抗噪聲信號基于所述第三輸入信號被調(diào)節(jié)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述有源噪聲控制系統(tǒng)包括被配置成基于所述第三 輸入信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號的抗噪聲信號補償器。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述抗噪聲信號補償器被配置成基于第三輸入信號 減小所述抗噪聲信號的幅度。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述有源噪聲控制系統(tǒng)還被配置成接收誤差信號且 基于所述誤差信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號；以及其中所述有源噪聲控制系統(tǒng)包括被配置成基于所述第三輸入信號調(diào)節(jié)所述誤差信號 的誤差補償器。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述誤差補償器被配置成基于所述第三輸入信號和 所述抗噪聲信號產(chǎn)生誤差補償信號；以及其中所述誤差補償信號從所述誤差信號中被減去以調(diào)節(jié)所述誤差信號。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述有源噪聲控制系統(tǒng)包括頻率分析器，所述頻率 分析器被配置成確定所述第二輸入信號中存在的至少一個信號頻率分量且產(chǎn)生表示所述 至少一個信號頻率分量的存在的第三輸入信號，其中所述有源噪聲控制系統(tǒng)被配置成基于 所述第三輸入信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述有源噪聲控制系統(tǒng)包括具有多個濾波器的抗 噪聲信號補償器，其中每個濾波器與各自的頻率范圍相關(guān)且被配置成接收所述第一輸入信 號；并且其中所述頻率分析器被配置成確定所述第二輸入信號中存在的多個頻率分量且產(chǎn)生 表示所述第二輸入信號中的各自的頻率分量的存在的各自的輸出信號；其中每個各自的輸出信號與所述多個濾波器之一相關(guān)；以及 其中每個各自的輸出信號被配置成調(diào)節(jié)每個相關(guān)濾波器的增益。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中每個濾波器被配置成產(chǎn)生濾波器輸出信號； 其中所述濾波器輸出信號被相加以形成經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入信號；并且其中所述抗噪聲信號基于所述經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入信號被調(diào)節(jié)。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述第二輸入信號包括多個樣本，其中所述頻率 分析器被配置成接收所述多個樣本以確定所述第二輸入信號中存在的頻率分量。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述有源噪聲控制系統(tǒng)還被配置成接收誤差信號 且基于所述誤差信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號；其中所述有源噪聲控制系統(tǒng)包括被配置成調(diào)節(jié)所述誤差信號的誤差補償器，其中所述 誤差補償器包括多個誤差補償濾波器，每個誤差補償濾波器被配置成接收誤差信號且產(chǎn)生 各自的輸出信號，其中各自的輸出信號被相加以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號；并且 其中所述抗噪聲信號基于所述經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號被調(diào)節(jié)。
14.一種減小空間中存在的不期望聲音的音量的方法，包括 產(chǎn)生代表預(yù)定區(qū)域中存在的不期望聲音的第一輸入信號； 接收代表音頻系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出的第二輸入信號；基于所述第一輸入信號產(chǎn)生抗噪聲信號； 基于所述第二輸入信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號；以及基于所述抗噪聲信號產(chǎn)生可聽見的聲音以與所述空間中存在的不期望聲音相消干擾。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第二輸入信號代表所述音頻設(shè)置的音量設(shè) 置，并且其中調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號包括當所述音量設(shè)置大于預(yù)定閾值時減小所述抗噪聲信 號的幅度。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括當所述音量設(shè)置大于預(yù)定閾值時暫停所述可聽 見的聲音的產(chǎn)生。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括確定所述第二輸入信號的預(yù)定頻率范圍的功率 級；以及產(chǎn)生代表所述第二輸入信號的預(yù)定頻率范圍的功率級的第三輸入信號，其中調(diào)節(jié)所述 抗噪聲包括基于所述第三輸入信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中基于所述第三輸入信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號包括 基于所述第三輸入信號減小所述抗噪聲信號的幅度。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括 接收誤差信號；以及基于所述第三輸入信號調(diào)節(jié)所述誤差信號，其中調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號包括基于所述誤 差信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括基于所述第三輸入信號產(chǎn)生誤差補償信號，其 中調(diào)節(jié)所述誤差信號包括從所述誤差信號減去所述誤差補償信號。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括確定所述第二輸入信號中存在的至少一個信號頻率分量；以及 產(chǎn)生表示所述至少一個信號頻率分量的存在的第三輸入信號，其中調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號包括基于所述第三輸入信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括將所述第一輸入信號提供到多個濾波器，其中每個濾波器與各自的頻率范圍相關(guān)； 確定所述第二輸入信號中存在的多個頻率分量；產(chǎn)生表示所述第二輸入信號中的各自的頻率分量的存在的各自的輸出信號，其中每個 各自的輸出信號與所述多個濾波器之一相關(guān)，且其中每個各自的輸出信號被配置成調(diào)節(jié)所 述相關(guān)濾波器的增益；以及向所述多個濾波器中的每一個提供相關(guān)的各自的輸出信號。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，還包括 接收所述第二輸入信號的多個樣本；以及基于所述多個樣本確定所述第二輸入信號中存在的頻率分量。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，還包括；用所述多個濾波器中的每一個產(chǎn)生濾波器輸出信號； 對所述濾波器輸出相加以形成經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入信號；以及 基于所述經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號。
25.一種使用計算機可執(zhí)行指令編碼的計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可執(zhí)行指令可使 用處理器執(zhí)行，所述計算機可讀介質(zhì)包括可執(zhí)行以產(chǎn)生代表預(yù)定區(qū)域中存在的不期望聲音的第一輸入信號的指令； 可執(zhí)行以接收代表音頻系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出的第二輸入信號的指令； 可執(zhí)行以基于所述第一輸入信號產(chǎn)生抗噪聲信號的指令； 可執(zhí)行以基于所述第二輸入信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號的指令；以及 可執(zhí)行以基于所述抗噪聲信號產(chǎn)生可聽見的聲音以相消干擾所述空間中存在的不期 望聲音的指令。
26.如權(quán)利要求25所述的計算機可讀介質(zhì)，其中可執(zhí)行以接收第二輸入信號的指令包 括可執(zhí)行以接收代表所述音頻設(shè)置的音量設(shè)置的指令；并且其中可執(zhí)行以調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號的指令包括當所述音量設(shè)置大于預(yù)定閾值時減小 所述抗噪聲信號的幅度的指令。
27.如權(quán)利要求26所述的計算機可讀介質(zhì)，還包括可執(zhí)行以在所述音量設(shè)置大于預(yù)定 閾值時暫停所述可聽見的聲音的產(chǎn)生的指令。
28.如權(quán)利要求25所述的計算機可讀介質(zhì)，還包括可執(zhí)行指令以用于 確定所述第二輸入信號的預(yù)定頻率范圍的功率級；以及產(chǎn)生代表所述第二輸入信號的預(yù)定頻率范圍的功率級的第三輸入信號，其中可執(zhí)行以 調(diào)節(jié)所述抗噪聲的指令包括可執(zhí)行以基于所述第三輸入信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號的指令。
29.如權(quán)利要求28所述的計算機可讀介質(zhì)，其中可執(zhí)行以基于所述第三輸入信號調(diào)節(jié) 所述抗噪聲信號的指令包括可執(zhí)行以基于所述第三輸入信號減小所述抗噪聲信號的幅度 的指令。
30.如權(quán)利要求28所述的計算機可讀介質(zhì)，還包括 可執(zhí)行以接收誤差信號的指令；以及可執(zhí)行以基于所述第三輸入信號調(diào)節(jié)所述誤差信號的指令，其中可執(zhí)行以調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號的指令包括可執(zhí)行以基于所述誤差信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號的指令。
31.如權(quán)利要求30所述的計算機可讀介質(zhì)，還包括可執(zhí)行以基于所述第三輸入信號產(chǎn) 生誤差補償信號的指令，其中可執(zhí)行以調(diào)節(jié)所述誤差信號的指令包括可執(zhí)行以從所述誤差 信號減去所述誤差補償信號的指令。
32.如權(quán)利要求25所述的計算機可讀介質(zhì)，還包括可執(zhí)行以確定所述第二輸入信號中存在的至少一個信號頻率分量的指令；以及可執(zhí)行以產(chǎn)生表示所述至少一個信號頻率分量的存在的第三輸入信號的指令，其中可 執(zhí)行以調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號的指令包括可執(zhí)行以基于所述第三輸入信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲 信號的指令。
33.如權(quán)利要求32所述的計算機可讀介質(zhì)，還包括可執(zhí)行以將所述第一輸入信號提供到多個濾波器的指令，其中每個濾波器與各自的頻 率范圍相關(guān)；可執(zhí)行以確定所述第二輸入信號中存在的多個頻率分量的指令；可執(zhí)行以產(chǎn)生表示所述第二輸入信號中的各自的頻率分量的存在的各自的輸出信號 的指令，其中每個各自的輸出信號與所述多個濾波器之一相關(guān)，且其中每個各自的輸出信 號被配置成調(diào)節(jié)相關(guān)濾波器的增益；以及可執(zhí)行以向所述多個濾波器中的每一個提供相關(guān)的各自的輸出信號的指令。
34.如權(quán)利要求33所述的計算機可讀介質(zhì)，還包括可執(zhí)行以接收所述第二輸入信號的多個樣本的指令；以及可執(zhí)行以基于所述多個樣本確定所述第二輸入信號中存在的頻率分量的指令。
35.如權(quán)利要求33所述的計算機可讀介質(zhì)，還包括；可執(zhí)行以用所述多個濾波器中的每一個產(chǎn)生濾波器輸出信號的指令；可執(zhí)行以將所述濾波器輸出相加以形成經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入信號的指令；以及可執(zhí)行以基于所述經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入信號調(diào)節(jié)所述抗噪聲信號的指令。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有源噪聲控制(ANC)系統(tǒng)，其被配置成產(chǎn)生至少一個抗噪聲信號，該抗噪聲信號被配置成驅(qū)動揚聲器以產(chǎn)生聲波，從而與目標空間中存在的不期望聲音相消干擾。該至少一個抗噪聲信號基于音頻系統(tǒng)的輸出信號被調(diào)節(jié)。該至少一個抗噪聲信號可以基于該音頻系統(tǒng)的音量水平、該音頻系統(tǒng)的輸出信號的至少一個預(yù)定頻率或頻率范圍的功率級、該音頻系統(tǒng)的輸出信號的頻率，含量其中至少之一被調(diào)節(jié)。該ANC系統(tǒng)接收誤差信號以調(diào)節(jié)該至少一個抗噪聲信號的生成。該誤差信號可以被調(diào)節(jié)以補償基于該音頻系統(tǒng)的輸出信號的至少一個抗噪聲信號的調(diào)節(jié)。
文檔編號G10K11/178GK101859563SQ20101016434
公開日2010年10月13日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者杜安·沃茨, 瓦桑特·施里達 申請人:哈曼國際工業(yè)有限公司