本公開的方面提供一種用于改進(jìn)車輛或其它適當(dāng)環(huán)境中的語(yǔ)音識(shí)別性能的系統(tǒng)中有源噪聲消除(ANC)設(shè)備和方法。

背景技術(shù)：

越來(lái)越多的車輛配備語(yǔ)音識(shí)別(VR)系統(tǒng)用于接收來(lái)自駕駛員的音頻輸入。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)通常實(shí)現(xiàn)車輛的特定部件的方便和免提操作以使駕駛員分心最小化。VR系統(tǒng)包括VR麥克風(fēng)，所述VR麥克風(fēng)安裝在車輛中且定位為鄰近駕駛員以接收語(yǔ)音輸入。在多數(shù)情況下，麥克風(fēng)定位在車輛的后視鏡附近。

VR系統(tǒng)通常伴隨著多種挑戰(zhàn)。例如，VR系統(tǒng)可能易受環(huán)境噪聲(即，發(fā)動(dòng)機(jī)/道路噪聲等)影響。這種環(huán)境噪聲可能影響語(yǔ)音輸入在被提供至VR系統(tǒng)的麥克風(fēng)時(shí)的質(zhì)量。這種情況不利地影響語(yǔ)音輸入，其可能引導(dǎo)VR系統(tǒng)不正確地識(shí)別語(yǔ)音輸入并且導(dǎo)致錯(cuò)誤肯定。

車輛內(nèi)部通常嘈雜且這可能歸因于車輛車廂作為聲腔，由此增大從發(fā)動(dòng)機(jī)和道路經(jīng)由底盤交互而傳播的噪聲或任何其它環(huán)境噪聲的強(qiáng)度。包括誤差麥克風(fēng)的各種有源噪聲消除(ANC)實(shí)施已用于減小車輛車廂中的環(huán)境噪聲。這些實(shí)施可減小特定誤差麥克風(fēng)正下方位點(diǎn)處的噪聲，而非車廂內(nèi)全局的噪聲。車輛中的揚(yáng)聲器可產(chǎn)生次級(jí)噪聲場(chǎng)以抵消誤差麥克風(fēng)中和周圍的初級(jí)噪聲。但是，誤差麥克風(fēng)可能并非定位在VR麥克風(fēng)附近，且這種情況使得噪聲能傳播至VR麥克風(fēng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在至少一個(gè)實(shí)施方案中，公開一種包括ANC控制器的車輛有源噪聲消除(ANC)設(shè)備。所述ANC控制器可操作地耦合至至少一個(gè)誤差麥克風(fēng)。所述ANC控制器被配置來(lái)接收指示傳播穿過(guò)車輛車廂且在語(yǔ)音識(shí)別(VR)麥克風(fēng)處接收的環(huán)境噪聲的第一信號(hào)，并且產(chǎn)生噪聲消除波以移除所述環(huán)境噪聲，所述噪聲消除波在所述VR麥克風(fēng)處接收。所述ANC控制器被配置來(lái)接收來(lái)自所述至少一個(gè)誤差麥克風(fēng)的至少指示在所述VR麥克風(fēng)處接收的所述環(huán)境噪聲和所述噪聲消除波的音頻輸出，并且將至少一個(gè)校正濾波器應(yīng)用至所述音頻輸出以移除在所述VR麥克風(fēng)處接收的所述環(huán)境噪聲和所述噪聲消除波。

在至少一個(gè)實(shí)施方案中，公開一種用于在車輛中執(zhí)行有源噪聲消除(ANC)的方法。所述方法包括在語(yǔ)音識(shí)別(VR)麥克風(fēng)處接收指示傳播穿過(guò)車輛車廂的環(huán)境噪聲的第一信號(hào)，和產(chǎn)生噪聲消除波以移除環(huán)境噪聲。所述方法進(jìn)一步包括在VR麥克風(fēng)處接收噪聲消除波，和接收來(lái)自定位在車輛中的至少一個(gè)誤差麥克風(fēng)的至少指示在VR麥克風(fēng)處接收的環(huán)境噪聲和噪聲消除波的音頻輸出。所述方法包括將至少一個(gè)校正濾波器應(yīng)用至音頻輸出以移除在VR麥克風(fēng)處接收的環(huán)境噪聲和噪聲消除波。

在至少一個(gè)實(shí)施方案中，公開一種包括ANC控制器的車輛有源噪聲消除(ANC)設(shè)備。ANC控制器包括在調(diào)諧階段中產(chǎn)生的虛擬語(yǔ)音識(shí)別(VR)誤差麥克風(fēng)。所述ANC控制器可操作地耦合至至少一個(gè)誤差麥克風(fēng)。ANC控制器被配置來(lái)接收指示傳播穿過(guò)外殼且在物理VR麥克風(fēng)處接收的環(huán)境噪聲的第一信號(hào)，并且產(chǎn)生噪聲消除波以移除環(huán)境噪聲，噪聲消除波在VR麥克風(fēng)處接收。ANC控制器被進(jìn)一步配置來(lái)接收來(lái)自至少一個(gè)誤差麥克風(fēng)的至少指示在VR麥克風(fēng)處接收的環(huán)境噪聲和噪聲消除波的音頻輸出，并且將至少一個(gè)校正濾波器應(yīng)用至音頻輸出以移除在VR麥克風(fēng)處接收的環(huán)境噪聲和噪聲消除波。

附圖說(shuō)明

本公開的實(shí)施方案在隨附權(quán)利要求中詳細(xì)指明。但是，不同實(shí)施方案的其它特征將通過(guò)參考結(jié)合附圖的下列詳細(xì)描述變得更顯而易見并且被最佳理解:

圖1描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的在調(diào)諧階段中的有源噪聲消除(ANC)系統(tǒng)；

圖2描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的在產(chǎn)生階段中的ANC系統(tǒng)；

圖3描繪示例性ANC系統(tǒng)的聲路徑和電路徑；

圖4描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的ANC系統(tǒng)的聲路徑和電路徑；

圖5A–5B描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的如由調(diào)諧階段中的ANC系統(tǒng)產(chǎn)生的不同校正濾波器；

圖6描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的如結(jié)合ANC系統(tǒng)使用的ANC控制器；

圖7描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的用于產(chǎn)生校正濾波器的方法；和

圖8描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的用于在車輛中執(zhí)行ANC的方法。

具體實(shí)施方式

根據(jù)要求，本文中公開本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施方案；但是將了解所公開實(shí)施方案僅是本發(fā)明的示例，本發(fā)明可體現(xiàn)為不同和替代形式。圖未必按比例繪制；一些特征可能被夸大或最小化以示出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，本文中公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不得解釋為限制，而僅作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員不同地采用本發(fā)明的代表性依據(jù)。

本公開的實(shí)施方案大致提供多個(gè)電路、電裝置和至少一個(gè)控制器。所有提及電路、至少一個(gè)控制器和其它電裝置和由它們每個(gè)提供的功能不旨在受限于僅涵蓋本文中圖示和描述的內(nèi)容。雖然特定標(biāo)記可被指派給所公開的不同電路、控制器和其它電裝置，但是這些標(biāo)記不旨在限制不同電路、控制器和其它電裝置的操作范圍。這些電路、控制器和其它電裝置可基于期望的特定類型的電氣實(shí)施彼此組合和/或以任何方式分開。

應(yīng)了解，如本文中公開的任何控制器可包括任何數(shù)量的微處理器、集成電路、存儲(chǔ)器裝置(例如，F(xiàn)LASH、隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)或其其它適當(dāng)變型)和彼此共同作用以執(zhí)行本文中公開的操作的軟件。此外，如公開的任何控制器可利用任一個(gè)或更多個(gè)微處理器來(lái)執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序體現(xiàn)在被編程來(lái)執(zhí)行任何數(shù)量的如所公開的功能的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。此外，如本文中提供的任何控制器包括外殼和定位在外殼內(nèi)的不同數(shù)量的微處理器、集成電路和存儲(chǔ)器裝置(例如，F(xiàn)LASH、隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM))。如所公開的控制器還包括基于硬件的輸入端和輸出端，其用于分別來(lái)往于如本文中討論的其它基于硬件的裝置接收和傳輸數(shù)據(jù)。

本文中公開的方面可減小結(jié)合語(yǔ)音識(shí)別操作使用的麥克風(fēng)中和周圍的噪聲，其不會(huì)增加語(yǔ)音識(shí)別(VR)系統(tǒng)的成本，而同時(shí)有源噪聲消除(ANC)的使用不會(huì)妨礙VR系統(tǒng)的性能。結(jié)合ANC系統(tǒng)使用的誤差麥克風(fēng)可定位在結(jié)合VR系統(tǒng)使用的VR麥克風(fēng)附近。例如，VR麥克風(fēng)可出于VR系統(tǒng)基于語(yǔ)音輸入執(zhí)行操作的目的而接收來(lái)自車輛乘員的語(yǔ)音輸入。通過(guò)將誤差麥克風(fēng)定位在VR麥克風(fēng)附近，可獲得相對(duì)于位于車輛中的其它誤差麥克風(fēng)在VR麥克風(fēng)處(或在此位置處)遭遇的噪聲的估計(jì)。將誤差麥克風(fēng)定位在VR麥克風(fēng)附近可在調(diào)諧階段中執(zhí)行。任何數(shù)量的校正濾波器可在調(diào)諧階段期間產(chǎn)生以最小化由VR麥克風(fēng)附近的誤差麥克風(fēng)捕獲的估計(jì)噪聲。校正濾波器的數(shù)量大致與ANC系統(tǒng)中的誤差麥克風(fēng)的數(shù)量成正比。換句話說(shuō)，不同校正濾波器可被配置來(lái)最小化在定位在VR麥克風(fēng)附近的誤差麥克風(fēng)與定位在車輛中其它位置的其它誤差麥克風(fēng)之間遭遇的誤差以減小環(huán)境噪聲。如果，例如存在用于四個(gè)不同坐落位置的四個(gè)誤差麥克風(fēng)，那么相對(duì)于VR麥克風(fēng)針對(duì)每個(gè)誤差麥克風(fēng)產(chǎn)生校正濾波器。

一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)校正濾波器表示一個(gè)預(yù)測(cè)參數(shù)。使用預(yù)測(cè)參數(shù)，可估計(jì)或預(yù)測(cè)存在于VR麥克風(fēng)的位置處的與在ANC系統(tǒng)中使用的其它誤差麥克風(fēng)處捕獲的噪聲有關(guān)的噪聲圖型。還應(yīng)了解，在調(diào)諧階段后，當(dāng)車輛在產(chǎn)生階段中時(shí)，被放置在VR麥克風(fēng)附近的誤差麥克風(fēng)可從車輛移除。這個(gè)方面可減小成本，因?yàn)槎ㄎ辉谄谕麉^(qū)域(例如，在乘員的坐落位置中)的通常結(jié)合ANC系統(tǒng)使用的現(xiàn)有誤差麥克風(fēng)可在調(diào)諧階段中使用且接著隨后用于其針對(duì)產(chǎn)生(或活躍(live))階段的期望目的，由此仍在VR麥克風(fēng)的位置處實(shí)現(xiàn)充分的噪聲消除。

圖1描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的在車輛12中的調(diào)諧階段中的有源噪聲消除(ANC)系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括語(yǔ)音識(shí)別(VR)控制器14和至少一個(gè)有源噪聲消除(ANC)控制器16(下文中稱作“ANC控制器16”)。ANC控制器16包括至少一個(gè)微處理器17和存儲(chǔ)器19。VR麥克風(fēng)18電耦合至VR控制器14且可選地電耦合至ANC控制器16。車輛乘員可提供語(yǔ)音輸入至VR麥克風(fēng)18。接著，VR麥克風(fēng)18提供指示語(yǔ)音輸入至VR控制器14的電輸出。VR控制器14處理電輸出并且控制車輛12中的其它電裝置以執(zhí)行如在語(yǔ)音輸入中指示的期望任務(wù)?？墒褂玫氖纠哉Z(yǔ)音輸入包括但不限于：(i)調(diào)整電臺(tái)/多媒體裝置的音量；(ii)調(diào)整車輛中的溫度設(shè)定；(iii)與手機(jī)介接用于實(shí)現(xiàn)手機(jī)的免提操作等的命令。

多個(gè)揚(yáng)聲器20a–20n(“20”)定位在車輛12的內(nèi)車廂(或非車輛應(yīng)用的外殼)中。揚(yáng)聲器20可為車載娛樂(lè)系統(tǒng)(未示出)的部分以重播音頻數(shù)據(jù)。此外，VR控制器14被配置來(lái)輸出基于語(yǔ)音的音頻給車輛乘員。雖然僅圖示五個(gè)揚(yáng)聲器20，但是應(yīng)了解可實(shí)施任何數(shù)量的揚(yáng)聲器。系統(tǒng)10進(jìn)一步包括結(jié)合執(zhí)行ANC使用的多個(gè)誤差麥克風(fēng)22a-22n。一般來(lái)說(shuō)，各自誤差麥克風(fēng)22定位為鄰近車輛乘員可能坐落的區(qū)域。ANC系統(tǒng)10被配置來(lái)為車輛12中的乘員移除環(huán)境噪聲，諸如但不限于車輛12中的發(fā)動(dòng)機(jī)和道路噪聲。ANC控制器16可傳輸來(lái)自相應(yīng)揚(yáng)聲器20的次級(jí)噪聲場(chǎng)以抵消車輛12中的環(huán)境噪聲。

在調(diào)諧階段期間，誤差麥克風(fēng)22可定位為鄰近VR麥克風(fēng)18或定位在與VR麥克風(fēng)18相同的位置23。在這種情況下，在調(diào)諧階段期間定位為鄰近VR麥克風(fēng)或定位在與VR麥克風(fēng)相同的位置的誤差麥克風(fēng)22可被大致定義為VR誤差麥克風(fēng)(或VREM)24。此外，在調(diào)諧階段中，車輛12在任何數(shù)量的道路上按任何數(shù)量的預(yù)定每分鐘轉(zhuǎn)速(RPM)(或不同車輛速度)駕駛以估計(jì)在VR麥克風(fēng)18的位置23處存在的環(huán)境噪聲。如上所述，環(huán)境噪聲可包括但不限于發(fā)動(dòng)機(jī)或道路噪聲。此外，從每個(gè)揚(yáng)聲器20提供包括噪聲消除波的次級(jí)路徑響應(yīng)以消除存在于VR麥克風(fēng)18處的環(huán)境噪聲。ANC控制器16存儲(chǔ)VR麥克風(fēng)18的位置23與每個(gè)誤差麥克風(fēng)22之間的相應(yīng)校正濾波器以估計(jì)可能傳播至VR麥克風(fēng)18的位置23或存在于所述位置處的環(huán)境噪聲或其它噪聲，假設(shè)實(shí)際噪聲由每個(gè)誤差麥克風(fēng)22捕獲。

雖然在調(diào)諧階段中，但是ANC控制器16還估計(jì)存在于每個(gè)誤差麥克風(fēng)22的位置處的環(huán)境噪聲以在ANC系統(tǒng)的正常實(shí)踐下執(zhí)行ANC。計(jì)算裝置(諸如例如筆記本計(jì)算機(jī)或其它適當(dāng)裝置(未示出))在發(fā)生雙向通信的調(diào)諧階段期間電耦合至ANC控制器16。計(jì)算裝置針對(duì)定位在車輛12各處的每個(gè)誤差麥克風(fēng)22(包括定位為鄰近VR麥克風(fēng)18的誤差麥克風(fēng)22(或VREM 24))產(chǎn)生相應(yīng)的校正濾波器。在調(diào)諧階段期間，計(jì)算裝置基于針對(duì)每個(gè)誤差麥克風(fēng)22接收的環(huán)境噪聲產(chǎn)生每個(gè)校正濾波器。計(jì)算裝置將校正濾波器電子傳輸(例如，無(wú)線或硬線)至ANC控制器16以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器19上。在產(chǎn)生階段中，ANC控制器16可接著使用相應(yīng)濾波器來(lái)消除適當(dāng)幅度、頻率、相位等下的環(huán)境噪聲和噪聲消除波以消除在VR麥克風(fēng)18處接收的環(huán)境噪聲和噪聲消除波。這個(gè)方面將在下文更詳細(xì)討論。

圖2描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的產(chǎn)生階段中的ANC系統(tǒng)10。在產(chǎn)生階段中，ANC控制器16在調(diào)諧階段期間從計(jì)算裝置接收對(duì)應(yīng)于虛擬VR誤差麥克風(fēng)26的信息。存儲(chǔ)器19存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于虛擬VR誤差麥克風(fēng)26的信息。虛擬VR誤差麥克風(fēng)26表示與如結(jié)合圖1的調(diào)諧階段使用的VRM 24有關(guān)的VR麥克風(fēng)18的位置23。ANC控制器16可利用(或應(yīng)用)如在調(diào)諧階段期間產(chǎn)生的校正濾波器以估計(jì)虛擬VR誤差麥克風(fēng)26處的噪聲，同時(shí)監(jiān)控在車輛12被駕駛的同時(shí)在其它誤差麥克風(fēng)22a–22n處捕獲的環(huán)境噪聲。

圖3描繪與結(jié)合圖1和圖2圖示的實(shí)施不同的示例性ANC系統(tǒng)40。系統(tǒng)40包括可定位在結(jié)合語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)使用的VR麥克風(fēng)18的大致附近的誤差麥克風(fēng)22。VR麥克風(fēng)18和誤差麥克風(fēng)22定位在車輛12的乘客位置中，但可能未必定位為鄰近彼此。誤差麥克風(fēng)22和VR麥克風(fēng)18可定位在噪聲消除區(qū)41中。系統(tǒng)40包括ANC控制器16，所述ANC控制器16包括自適應(yīng)濾波器44、增益電路46和加法器電路48。ANC控制器16電存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)移函數(shù)45的信息。這將在下文討論。系統(tǒng)40進(jìn)一步包括噪聲傳感器50和定位在車輛12中用于ANC目的的至少一個(gè)揚(yáng)聲器20。如上所述，環(huán)境噪聲54可在VR麥克風(fēng)18的聲路徑中。換句話說(shuō)，VR麥克風(fēng)18可拾取傳播穿過(guò)車輛車廂的可能劣化VR系統(tǒng)的總體質(zhì)量的非期望或非所要環(huán)境噪聲54。

噪聲傳感器50(在ANC系統(tǒng)中)可為轉(zhuǎn)速計(jì)或加速度計(jì)。噪聲傳感器50(即，轉(zhuǎn)速計(jì))可提供對(duì)應(yīng)于傳播穿過(guò)車輛車廂的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的發(fā)動(dòng)機(jī)RPM。此外，噪聲傳感器50(即，加速度計(jì))可提供對(duì)應(yīng)于傳播穿過(guò)車輛車廂的道路噪聲的車輛速度信息。一般來(lái)說(shuō)，噪聲傳感器50(在ANC系統(tǒng)40中)拾取環(huán)境噪聲54以特征化車輛12的車廂中傳播的相對(duì)噪聲量。自適應(yīng)濾波器44通過(guò)在揚(yáng)聲器20處提供相對(duì)于環(huán)境噪聲54反相的噪聲消除波而減小環(huán)境噪聲54。如上所述，一般來(lái)說(shuō)，ANC系統(tǒng)40可減小誤差麥克風(fēng)22附近位點(diǎn)處的噪聲但非車輛12內(nèi)全局的噪聲。因此，VR麥克風(fēng)18可能不僅需處理初級(jí)噪聲場(chǎng)(諸如環(huán)境噪聲54)，而且需處理在次級(jí)路徑上提供的由ANC系統(tǒng)40產(chǎn)生的噪聲(即，噪聲消除場(chǎng))。ANC控制器16在調(diào)諧階段期間可執(zhí)行不同脈沖響應(yīng)測(cè)量，如闡述于例如Angelo Farnia的“Advancement In Impulse Response Measurements By Sine Sweeps”，University of Parma，Ind.Eng.Dept.，Parco Area delle Scienze 181/a，43100Parma，意大利，2007年5月，其全文以引用的方式并入本文中。這樣一種脈沖響應(yīng)測(cè)量(或正弦掃描信號(hào))被布置來(lái)相對(duì)于每個(gè)誤差麥克風(fēng)22特征化由次級(jí)路徑引入的噪聲。

ANC控制器16存儲(chǔ)特征化在誤差麥克風(fēng)22處接收的噪聲(例如，環(huán)境噪聲54和噪聲消除波)的轉(zhuǎn)移函數(shù)45(或頻率響應(yīng))。應(yīng)了解，這針對(duì)定位在車輛中的每個(gè)相應(yīng)揚(yáng)聲器20附近而非如在本實(shí)例中的VR麥克風(fēng)18附近或鄰近于VR麥克風(fēng)18的每個(gè)誤差麥克風(fēng)22執(zhí)行。因此，ANC控制器16經(jīng)由加法器電路48將來(lái)自誤差麥克風(fēng)22的輸出添加至經(jīng)由轉(zhuǎn)移函數(shù)45的輸出，以抵消存在于誤差麥克風(fēng)22的輸出處的噪聲(例如，環(huán)境噪聲54和噪聲消除波)。但是，如所示，轉(zhuǎn)移函數(shù)45未解決在VR麥克風(fēng)18處接收的環(huán)境噪聲54和/或噪聲消除波。

圖4描繪根據(jù)大致對(duì)應(yīng)于圖1和圖2中圖示的實(shí)施的一個(gè)實(shí)施方案的ANC系統(tǒng)10。具體地，圖4描繪ANC系統(tǒng)10的聲路徑和電路徑。此外，圖4描繪其中ANC系統(tǒng)10已經(jīng)歷如結(jié)合圖1所述在其中已產(chǎn)生校正濾波器(例如，CF1、CF2、CFn等)和虛擬VR誤差麥克風(fēng)26的調(diào)諧階段的情況。ANC控制器16包括自適應(yīng)濾波器44、增益電路46、加法器電路48和轉(zhuǎn)移函數(shù)45，如先前結(jié)合圖3所示。

如所述，ANC控制器16在系統(tǒng)10中與噪聲消除區(qū)41中的VR麥克風(fēng)18有關(guān)的每個(gè)誤差麥克風(fēng)22之間產(chǎn)生相應(yīng)校正濾波器。因此，在這個(gè)方面，ANC控制器16在調(diào)諧階段期間特征化聲路徑上的非期望聲音(例如，環(huán)境噪聲54)和次級(jí)路徑上的非期望聲音(例如，噪聲消除波)，并且相對(duì)于每個(gè)誤差麥克風(fēng)20產(chǎn)生校正濾波器以緩解或減小在VR麥克風(fēng)18處接收的所期望聲音的影響。雖然圖4描繪定位在ANC控制器16的右下側(cè)上的誤差麥克風(fēng)22a–22n，但這僅被提供來(lái)圖示相應(yīng)校正濾波器CF1、CF2和CFn被分別應(yīng)用至相應(yīng)誤差麥克風(fēng)22a、22b和22n的輸出。虛擬VR誤差麥克風(fēng)26對(duì)應(yīng)于有關(guān)圖1中圖示的VR麥克風(fēng)18的實(shí)際物理誤差麥克風(fēng)22(或VREM24)的模擬版本。

噪聲傳感器50(在ANC系統(tǒng)10中)拾取環(huán)境噪聲54以特征化在車輛12的車廂中傳播的相對(duì)噪聲量。自適應(yīng)濾波器44通過(guò)在揚(yáng)聲器20處提供相對(duì)于環(huán)境噪聲54反相的噪聲消除波而減小環(huán)境噪聲54。如上所述，VR麥克風(fēng)18可能不僅需處理初級(jí)噪聲場(chǎng)(諸如環(huán)境噪聲54)，而且需處理由ANC系統(tǒng)40產(chǎn)生的在第二路徑上提供的噪聲，其中環(huán)境噪聲54和噪聲消除波(例如，經(jīng)由次級(jí)路徑)在噪聲消除區(qū)41中的VR麥克風(fēng)18處被拾取。

ANC控制器16基于在有關(guān)虛擬VR誤差麥克風(fēng)26(再次，其是在調(diào)諧階段期間定位為鄰近VR麥克風(fēng)18或定位在VR麥克風(fēng)18的相同位置23處的實(shí)際物理誤差麥克風(fēng)22的電子模擬版本)的相應(yīng)誤差麥克風(fēng)22a-22n處捕獲的實(shí)際噪聲將相應(yīng)校正濾波器CF1、CF2和CFn應(yīng)用至VR麥克風(fēng)18的輸出以抵消環(huán)境噪聲54和如在VR麥克風(fēng)18處經(jīng)由次級(jí)路徑接收的噪聲消除波。這可在無(wú)需在產(chǎn)生階段期間將額外誤差麥克風(fēng)22封裝在VR麥克風(fēng)18附近的情況下完成。

圖5A–5B描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的如由ANC系統(tǒng)10在調(diào)諧階段中產(chǎn)生的不同校正濾波器(例如，CF1、CF2、...、CFn)。如上所述，ANC控制器16在調(diào)諧階段期間針對(duì)VR麥克風(fēng)18的相應(yīng)誤差麥克風(fēng)22產(chǎn)生每個(gè)校正濾波器。在產(chǎn)生或活躍模式中，ANC控制器16產(chǎn)生虛擬VR誤差麥克風(fēng)26以對(duì)應(yīng)于車輛12中的位置23處的有關(guān)如結(jié)合圖1中所示也定位于車輛12中的位置23處的誤差麥克風(fēng)22(或VREM 24)的VR麥克風(fēng)18。如進(jìn)一步所述，ANC控制器16估計(jì)揚(yáng)聲器20與定位在其附近的有關(guān)在車輛12中的位置23處的VR麥克風(fēng)18的相應(yīng)誤差麥克風(fēng)22之間的次級(jí)路徑。

ANC控制器16接著在調(diào)諧階段中產(chǎn)生相應(yīng)校正濾波器以特征化車輛12中的位置23處的VR麥克風(fēng)18處和車輛12中的相應(yīng)誤差麥克風(fēng)22處的噪聲。考慮結(jié)合誤差麥克風(fēng)22a產(chǎn)生的校正濾波器作為實(shí)例。因此，如圖5A中所示，為了達(dá)到針對(duì)存在于誤差麥克風(fēng)22a與VR麥克風(fēng)18之間的噪聲的校正濾波器(例如，CF1)，車輛12按不同速度駕駛，使得ANC控制器16產(chǎn)生并且調(diào)適校正濾波器(例如，CF1)以針對(duì)不同噪聲情境提供誤差麥克風(fēng)22a與VR麥克風(fēng)18的關(guān)系(即，產(chǎn)生階段中的虛擬VR誤差麥克風(fēng)26)。類似地，建立誤差麥克風(fēng)22b與VREM 24之間的噪聲關(guān)系以針對(duì)車輛12中的每個(gè)誤差麥克風(fēng)22提供校正濾波器(例如，CF2)及等等。

在產(chǎn)生階段中，定位為鄰近VREM 24(或車輛12中的位置23處)的誤差麥克風(fēng)22被移除且ANC控制器16產(chǎn)生并且存儲(chǔ)將指示在調(diào)諧階段期間定位在車輛12中的VR麥克風(fēng)18的位置23處的實(shí)際誤差麥克風(fēng)22的虛擬VR誤差麥克風(fēng)26。

校正濾波器表示或特征化虛擬VR誤差麥克風(fēng)26與每個(gè)相應(yīng)誤差麥克風(fēng)22之間的實(shí)際噪聲。校正濾波器還用于緩解或移除在VR麥克風(fēng)18處拾取的環(huán)境噪聲和噪聲消除場(chǎng)。結(jié)合圖5A，ANC控制器16包括歸一化電路118以歸一化如從每個(gè)誤差麥克風(fēng)22a–22n接收的濾波器輸入。例如，歸一化電路118確保每個(gè)經(jīng)濾波輸入在從誤差麥克風(fēng)22接收后大致具有相同幅度和頻率。

參考圖5B，為了說(shuō)明的目的，假設(shè)在調(diào)諧階段期間，按0.5的幅度在誤差麥克風(fēng)22a處接收環(huán)境噪聲和噪聲消除場(chǎng)(例如，經(jīng)由次級(jí)路徑)，且按0.25的幅度在VR麥克風(fēng)18處接收環(huán)境噪聲和噪聲消除場(chǎng)(例如，經(jīng)由次級(jí)路徑)，產(chǎn)生校正濾波器(CF1)以應(yīng)用1.5的增益至環(huán)境噪聲54和經(jīng)由次級(jí)路徑的噪聲消除場(chǎng)的幅度(例如，0.5)，使得校正濾波器CF1輸出0.75的增益。加法器電路48將如在誤差麥克風(fēng)22a處接收的環(huán)境噪聲54和噪聲消除場(chǎng)的幅度與如在VR麥克風(fēng)18處接收的環(huán)境噪聲54和噪聲消除場(chǎng)的幅度相加(例如，0.75或大約0.75的總幅度)并且將其從校正濾波器CF1的輸出的幅度中減去(例如，0.75或大約0.75的總幅度)以消除誤差麥克風(fēng)22a和VR麥克風(fēng)18的每個(gè)處的環(huán)境噪聲54和噪聲消除場(chǎng)的幅度，使得加法器電路48的輸出為零或接近零的一些值。在調(diào)諧階段期間，校正濾波器的增益可存儲(chǔ)在估計(jì)器區(qū)塊(未示出)中并且在誤差麥克風(fēng)22a處和在VR麥克風(fēng)18處探測(cè)到類似幅度時(shí)在產(chǎn)生階段中調(diào)用。應(yīng)了解，由任何校正濾波器利用的參數(shù)可包括但不限于幅度、頻率、相位等。

圖6描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的如結(jié)合ANC系統(tǒng)10利用的ANC控制器16的更詳細(xì)圖。ANC控制器16包括多個(gè)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)122a–122n(“122”)，其從相應(yīng)誤差麥克風(fēng)22a-22n接收模擬格式的音頻輸入。音頻輸入可包括從車輛12的內(nèi)部部分拾取的聲音，諸如環(huán)境噪聲54和經(jīng)由次級(jí)路徑的噪聲消除場(chǎng)。ANC控制器16將模擬格式的音頻輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)(或其它處理器)124從不同ADC 122接收數(shù)字化音頻輸入。ANC控制器16進(jìn)一步包括第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)126，其從噪聲傳感器50接收指示模擬格式的環(huán)境噪聲54的音頻輸入。ADC 126將音頻輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式并且將其提供至DSP 124。

DSP 124處理來(lái)自噪聲傳感器50和誤差麥克風(fēng)22的數(shù)字化音頻輸入以在車輛12中提供有源噪聲消除并且消除如在VR麥克風(fēng)18處接收的環(huán)境噪聲54和噪聲消除場(chǎng)。DSP 124可包括任何數(shù)量的濾波器來(lái)在車輛12中執(zhí)行有源噪聲消除。多個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)128a–128n(“128”)被提供來(lái)將來(lái)自DSP 124的經(jīng)處理/濾波音頻輸出轉(zhuǎn)換為模擬輸出以提供至車輛12中的揚(yáng)聲器20a–20n。

UBS端口(或其它適當(dāng)端口)130被提供使得DSP 124被配置來(lái)與計(jì)算裝置132(例如，筆記本計(jì)算機(jī)等)雙向通信。計(jì)算裝置132可在調(diào)諧階段期間使用以便特征化有關(guān)每個(gè)誤差麥克風(fēng)22的VR麥克風(fēng)18處的環(huán)境噪聲54和噪聲消除場(chǎng)。計(jì)算裝置132可產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于如上所述的虛擬VR誤差麥克風(fēng)26的不同校正濾波器和信息并且經(jīng)由USB端口130將其提供至DSP。替代地，I2C端口136可接收閃存134，所述閃存134具有對(duì)應(yīng)于校正濾波器的信息。

圖7描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的用于在調(diào)諧階段期間產(chǎn)生校正濾波器的方法200。

在操作202中，計(jì)算裝置132針對(duì)車輛12中的每個(gè)誤差麥克風(fēng)22(包括定位為鄰近VR麥克風(fēng)18的誤差麥克風(fēng)22)產(chǎn)生校正濾波器。

在操作204中，當(dāng)車輛12在任何數(shù)量的道路上按不同RPM駕駛時(shí)，計(jì)算裝置132產(chǎn)生如結(jié)合操作202所述的校正濾波器。

在操作205中，計(jì)算裝置132產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于虛擬VR誤差麥克風(fēng)26的信息。

在操作206中，計(jì)算裝置132將對(duì)應(yīng)于虛擬VR誤差麥克風(fēng)26的校正濾波器和信息傳輸至ANC控制器16以存儲(chǔ)在其上。

圖8描繪根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的用于在車輛12中執(zhí)行ANC的方法300。

在操作302中，ANC控制器16將對(duì)應(yīng)于虛擬VR誤差麥克風(fēng)26的校正濾波器和信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器19上。

在操作304中，ANC控制器16接收指示傳播穿過(guò)車輛12的也在VR麥克風(fēng)18處接收的環(huán)境噪聲的至少一個(gè)信號(hào)。

在操作306中，ANC控制器16產(chǎn)生噪聲消除波以移除環(huán)境噪聲。

在操作308中，ANC控制器16接收來(lái)自至少一個(gè)誤差麥克風(fēng)22的指示在VR麥克風(fēng)18處接收的環(huán)境噪聲和噪聲消除波的音頻輸出。

在操作310中，ANC控制器16將來(lái)自存儲(chǔ)器19的至少一個(gè)校正濾波器應(yīng)用至音頻輸出以移除VR麥克風(fēng)18處的環(huán)境噪聲和噪聲消除波。

雖然本文中公開的方面描述結(jié)合接收來(lái)自車輛中的駕駛員的音頻輸入的麥克風(fēng)使用的有源噪聲消除系統(tǒng)的使用，但是應(yīng)了解所公開的有源噪聲消除系統(tǒng)可在存在麥克風(fēng)時(shí)采用有源噪聲消除的應(yīng)用中使用。在一個(gè)實(shí)例中，本文中公開的方面可結(jié)合耳機(jī)使用，所述耳機(jī)包括結(jié)合有源噪聲消除使用的麥克風(fēng)和誤差麥克風(fēng)。期望被移除的任何類型的噪聲可在相應(yīng)調(diào)諧階段中特征化且校正濾波器可按如上文公開的方式產(chǎn)生以補(bǔ)償在麥克風(fēng)處拾取的非所要噪聲。

雖然上文描述示例性實(shí)施方案，但是這些實(shí)施方案不旨在描述本發(fā)明的所有可能形式。實(shí)際上，說(shuō)明書中使用的詞是描述詞而非限制詞，且應(yīng)了解可進(jìn)行不同改變而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。此外，不同實(shí)施的實(shí)施方案的特征可被組合來(lái)形成本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方案。