專利名稱：使用無限脈沖響應濾波器的有源噪聲控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及有源噪聲控制，更具體而言，涉及使用至少一個無限脈沖響應濾波器 的有源噪聲控制。
背景技術：
有源噪聲控制可用于生成與目標非期望聲音發生相消干涉 (destructivelyinterfere)的聲波。相消干涉聲波可以通過揚聲器生成以與目標非期望聲 音相組合。有源噪聲控制系統一般包括至少一個自適應有限脈沖響應(FIR)濾波器。典型地 使用FIR濾波器，因為系統不穩定的發生率低。與無限脈沖響應(IIR)濾波器相比，FIR濾 波器一般呈現較長的收斂時間。盡管與FIR濾波器相比，IIR濾波器可以提供較短的收斂 時間，但使用IIR濾波器可能會導致系統不穩定的情況增加。因此，需要控制有源噪聲控制 系統中的IIR濾波器穩定性。
發明內容
有源噪聲控制(ANC)系統可實施至少一個自適應無限脈沖響應(IIR)。IIR濾波 器可以接收代表非期望聲音的輸入信號。IIR濾波器可以基于該輸入信號生成輸出信號。 ANC系統可以基于IIR濾波器的輸出信號生成抗噪聲信號。抗噪聲信號可用于驅動揚聲器 以生成與非期望聲音發生相消干涉的聲波。IIR濾波器可以包括用于基于輸入信號生成輸出信號的多個濾波器系數。ANC系 統可以包括更新系統以更新IIR濾波器的濾波器系數。更新系統可以基于IIR濾波器接收 的輸入信號的每個樣本生成多個更新系數。更新系統可以判斷更新系數的穩定性。當更新 系數被判斷為穩定時，可以用更新系數來替換IIR濾波器的系數。在仔細閱讀以下的附圖和詳細說明后，本領域技術人員將會清楚本發明的其它系 統、方法、特征和優點。所有這種另外的系統、方法、特征和優點都應包括在本說明書中，落 在本發明的保護范圍內，并且由本發明的權利要求對其進行保護。
參考以下的附圖和說明，將會更好地理解該系統。附圖中的組件不必按比例繪制， 而是重點強調對本發明原理的說明。而且，在附圖中，在不同視圖中使用相似的附圖標記來 指示相應的部分。圖1是一種示例性有源噪聲控制(ANC)系統的示意圖。圖2是實施ANC系統的示例性配置的框圖。圖3是圖2的ANC系統實施的示例性濾波器系數更新系統的框圖。圖4是圖2和3的ANC系統的示例性操作流程圖。圖5是包括ANC系統的示例性計算機的系統框圖。
圖6是多通道ANC系統的框圖。圖7是圖6的多通道ANC系統中實施的系數更新系統的框圖。圖8是圖7的系數更新系統的框圖。
具體實施例方式有源噪聲控制系統可以被配置成生成相消干涉聲波。這一般是通過首先判斷非期 望聲音的存在，然后生成相消干涉聲波來實現的。相消干涉聲波可以作為揚聲器輸出而被 發射。麥克風可以接收來自揚聲器輸出的聲波和非期望聲音。麥克風可以基于該聲波生成 誤差信號。有源噪聲控制系統可以包括至少一個自適應無限脈沖響應(IIR)濾波器。自適 應IIR濾波器的輸出信號可用于生成驅動揚聲器以產生相消干涉聲波的信號。更新系統可 以確定用于IIR濾波器的更新系數。更新系數的確定可以基于IIR濾波器的輸出信號。在圖1中，示意性示出了有源噪聲控制(ANC)系統100的一個例子。ANC系統100 可用于生成抗噪聲信號102，提供的抗噪聲信號102可被用來驅動揚聲器104以生成作為 揚聲器輸出106的聲波。揚聲器輸出106可以被發射到目標空間108以與目標空間108中 存在的非期望聲音110發生相消干涉。在一個實施例中，抗噪聲信號可以被定義為具有與 非期望聲音110大致相等的幅度和頻率且相位差為180度的聲波。抗噪聲信號的180度偏 移將導致與區域中的非期望聲音的相消干涉，抗噪聲聲波和非期望聲音110聲波在該區域 中發生組合，該區域例如為目標空間108。ANC系統100可以被配置成生成與各種環境相關 的抗噪聲。例如，ANC系統100可用于減小或消除車輛中存在的被收聽者感知的特定聲音。 在一個實施例中，目標空間108可被選擇為需要減小或消除與車輛操作相關的聲音的目標 區域，諸如，引擎噪聲或路面噪聲。在一個實施例中，ANC系統100可以被配置成消除頻率 范圍約為20-500HZ的非期望聲音。麥克風112可以位于目標空間108內或其附近，以檢測目標空間108中存在的聲 波。在一個實施例中，目標空間108可以檢測從揚聲器輸出106與非期望聲音110的組合 生成的聲波。麥克風112的聲波檢測可以導致麥克風112生成輸出信號。該輸出信號可 被用作誤差信號114。輸入信號116也可以被提供到ANC系統100。輸入信號116可以代 表源自聲源118的非期望聲音110。ANC系統100可以基于輸入信號116生成抗噪聲信號 102。ANC系統100可以使用誤差信號114來調節抗噪聲信號102以更精確地導致與目標空 間108中非期望聲音110發生相消干涉。在一個實施例中，ANC系統100可以包括抗噪聲發生器119。ANC系統100可以被 配置成包括任意數目的抗噪聲發生器119。抗噪聲發生器119可以被配置成使用至少一個 自適應無限脈沖響應(IIR)濾波器120來生成抗噪聲信號102。在一個實施例中，當被配置 成在ANC系統100中使用時，IIR濾波器120可以比有限脈沖響應(FIR)濾波器更快地收 斂。收斂速度可以對抗噪聲信號102能夠多快地被調整成適合用來精確抵消目標空間110 中的非期望聲音110有貢獻。在可替代實施例中，ANC系統100可以包括另外的IIR濾波 器。自適應IIR濾波器120可以產生IIR濾波器輸出信號122，該IIR濾波器輸出信號122 用于生成抗噪聲信號102。IIR濾波器可以包括多個濾波器系數，該多個濾波器系數可以基 于誤差信號114和輸入信號116而被調整。可以使用更新系統124來更新IIR濾波器120 的系數。
更新系統124可以被配置成向IIR濾波器120提供更新系數126。更新系統124 可以基于誤差信號114、輸入信號116和IIR濾波器輸出信號122來確定更新系數126。在 一個實施例中，可以在對輸入信號116的各樣本的處理之間確定用于IIR濾波器120的更 新系數126。在每個樣本之間，更新系統124可以確定更新系數126并判斷更新系數126的 穩定性。如果更新系數126是穩定的，則可以用更新系數126來替換IIR濾波器120中的 當前系數，以用于輸入信號116的后續樣本。如果更新系數126被判斷為不穩定，IIR濾波 器120可以使用當前系數來用于輸入信號116的后續樣本。更新系統124可以在被提供到 抗噪聲發生器119的輸入信號116的每個樣本之間確定更新系數。可替代地，更新系統124 可以被配置成與抗噪聲發生器119并行操作。在圖2中，以Z域框圖形式示出了示例性ANC系統200。ANC系統200可包括IIR 濾波器202。ANC系統200可以被配置成接收代表非期望聲音207的輸入信號204。在圖2 中，“x(n)”可以表示起源點、檢測點或二者的非期望聲音207的狀態。輸入信號204可以 由傳感器206生成，該傳感器206可以基于接收到的非期望聲音(x (n)) 207而生成輸入信 號204。在一個實施例中，傳感器206可以是被配置成檢測非期望聲音(x(n))207并響應于 檢測而生成代表信號的麥克風。可替代地，輸入信號204可以基于對非期望聲音(x(n))207 的仿真。非期望聲音207可以經包括第一路徑208和第二路徑210的物理路徑傳播，以到 達布置在目標空間214內的麥克風212。在圖2中，第一路徑208由Z域傳遞函數F(z)表 示，第二路徑由Z域傳遞函數S(z)表示。目標空間214可以是想要通過生成抗噪聲來抵消 非期望聲音207的三維空間。第一路徑208可以代表非期望聲音207從非期望聲源到揚聲 器216(在圖中被表示為求和運算)所經過的物理路徑。ANC系統200生成的抗噪聲信號 218可以驅動揚聲器216以生成在揚聲器216處或其附近與非期望聲音207組合的抗噪聲。 聲波220可以包括非期望聲音207和基于抗噪聲信號218的抗噪聲的組合。抗噪聲可以經 第二路徑210到達麥克風212。在非期望聲音207經過第一路徑208和第二路徑210時， 聽者聽到的非期望聲音207的狀態可能改變。因此，當非期望聲音207與揚聲器216處或 其附近的抗噪聲組合時，非期望聲音207的狀態可能不同于其起源點處的非期望聲音207 的狀態。而且，對于聽者來說，目標空間214中的非期望聲音207聽上去可能與非期望聲音 207的聲源處的非期望聲音207不同。在圖2中，麥克風212處或其附近的非期望聲音207的狀態可以表示為“d(n) ”。 如上所述，對于聽者而言，非期望聲音(d(n))207聽上去可能不同于在非期望聲音的聲源 處的非期望聲音(x(n))207。麥克風212處的非期望聲音(d (n)) 207可以是需要減小或消 除的聲音，因為d(n)可能是聽者在目標空間214中感覺到的麥克風處的非期望聲音207的 狀態。抗噪聲信號218可以是基于IIR濾波器202的輸出信號222生成的。IIR濾波器 202可以包括串行級聯的多個濾波器。每個濾波器包括相應的傳遞函數。在圖2中，IIR濾 波器202可以包括第一濾波器224、第二濾波器226和第三濾波器228。一般而言，數字濾 波器可以用以下關系來表示Y(z) = H(z)X(z) 等式 1其中X(z)可以是輸入函數，Y(z)可以是輸出函數，并且H(z)可以是代表濾波器的傳遞函數，該傳遞函數將輸入函數和輸出函數彼此關聯起來。傳遞函數H(z)還可以由下 式表不 其中
式 3并且
等式 4在等式3中，B(z)可以是_q階函數，并且\可以代表對應于B(z)中的相關項的 各個系數。在等式4中，A(z)可以是-p階函數，并且ap代表對應于A(z)中相關項的各個 系數。在有限脈沖響應(FIR)濾波器中，A(z)是1( = 1)，這使得H(z)是等式2中的 B(z)。在IIR濾波器中，A(z)可以是非零函數，這可能會導致使用非零的A(z)函數的IIR 濾波器不穩定的可能性。在一個實施例中，A(z)可以被選擇為使得H(z)的分母可以分解 成一個或多個四次方程(“雙二次”)部分。每個雙二次可以是二階等式，這使得每個二階 等式的根能夠被確定。將A(z)表示為一個或多個雙二次部分使得IIR濾波器能夠用多個 二階級聯濾波器來表示，如，第二濾波器226和第三濾波器228。可替代地，A(z)可以被選 擇為能夠分解成一個或多個雙二次部分和一個一階等式。根據等式3，級聯濾波器之一可以包括與B(z)相關聯的系數，使得B(z) = bo+b^'+b^2'" 等式 5在圖2中，第一濾波器224或“橫向”濾波器可以用B(z)表示。包括在B(z)中的 系數的數目和值可以被預先確定并在ANC系統200的操作過程中被調整。在一個實施例中， IIR濾波器202的第二濾波器226和第三濾波器228可以分別用根據等式4的雙二次部分 濾波器來表示，如
等式 6和
等式 7A, (z)的系數值an和a12以及A2 (z)的系數值a21和a22，可以在ANC系統200的初 始操作之前被預先確定并且可以在操作過程中被調整。輸出信號222代表試圖生成代表麥克風212處的非期望聲音207的信號的IIR濾 波器202，因而，IIR濾波器202可以代表F(z)的估計。反相器230可以接收輸出信號222。 反相器230可以將輸出信號222的相位反轉，以產生抗噪聲信號218。輸出信號222的相位 反轉使輸出信號222的相位偏移大約180度，使得揚聲器216能夠產生抗噪聲。麥克風212可以檢測源于抗噪聲和非期望聲音(d(n))207的組合的聲波。麥克風 212可以生成代表沒有被抗噪聲抵消的一部分非期望聲音(d(n))207的輸出信號。麥克風 212生成的輸出信號可被用作IIR濾波器202使用的誤差信號(el)，用來調節抗噪聲的精 確度。誤差信號232可以被提供到求和運算234，其中，誤差信號232與濾波后的輸出信 號236相加。濾波后的輸出信號236可以是經估計路徑濾波器238濾波的IIR濾波器202的輸出信號222。估計路徑濾波器238代表對第二路徑210的估計。估計路徑濾波器238 用Z域傳遞函數來表示。濾波后的輸出信號(§(z)y(n)) 236和誤差信號(ei)232之和 可以產生逼近麥克風212處的非期望聲音x(n)的更新信號(cT(n))240。更新信號可以表 示為 更新信號240可以是要抵消的實際目標聲音，因為這是目標空間214中非期望聲 音x(n)的狀態。在圖2中，更新信號(cT(z))240可以表示麥克風212處非期望聲音(d(n))的逼 近狀態。當非期望聲音207傳播穿過一個或多個介質時，非期望聲音207的狀態可能改變。 因此，麥克風212處的非期望聲音(d(n))207可能不同于輸入到IIR濾波器202的輸入信 號204(代表x(n))所代表的聲音。生成逼近d(n)的抗噪聲可以允許ANC系統200更精確 地生成抗噪聲。自適應IIR濾波器202的系數可以被更新，以調節輸出信號222，從而調節生成的 抗噪聲的精確度。在圖3中，示出了實施用于自適應IIR濾波器202的反向傳播更新配置 的濾波器更新系統300。在一個實施例中，非期望聲音輸入信號204可以包括多個樣本。由 自適應IIR濾波器202處理的每個樣本最終可以生成輸出信號218的相應樣本。圖3的更 新配置可以嘗試在一個樣本一個樣本的基礎上更新與自適應IIR濾波器202相關聯的系 數。例如，在圖3中，輸入信號204的輸入信號樣本301可以被記為x(k)，k是樣本號。樣 本x(k)可以傳播經過ANC系統200以促成抗噪聲生成。可以在下一樣本x(k+l)被ANC系 統200接收到并傳播通過以促成抗噪聲生成之前，更新自適應IIR濾波器202的系數。自適應IIR濾波器202可以“離線”更新，換句話說，在使用輸入樣本來生成抗噪 聲之間進行更新。實施反向傳播的更新例程可以使用圖3所示的更新系統300來執行。傳 播經過ANC系統200的最后一個輸入信號樣本(x(k))301可以被存儲以用來更新IIR自適 應濾波器202。在一個實施例中，用于ANC系統200和更新系統300的歷史緩沖器可以是彼 此不同的。在圖3中，第一濾波器224、第二濾波器226和第三濾波器228分別包括第一自適 應濾波器部分302、第二自適應濾波器部分304和第三自適應濾波器部分306。第一濾波器 224可以被稱為橫向濾波器，并包括學習算法單元(LAU)308。在圖3中，LAU 308可以執行 最小均方(LMS)例程。然而，可以使用其它學習算法，諸如遞歸最小均方(RLMS)、歸一化最 小均方(NLMS)或任意其它合適的學習算法。如前所述，第一濾波器224包括預定數目的系 數。第一濾波器224的系數可以實施在代表第一濾波器224的傳遞函數的自適應濾波器部 分302中。第二自適應濾波器部分304和第三自適應濾波器部分306可以分別包括可表示 為雙二次部分的傳遞函數，得出用于第二自適應濾波器部分304和第三自適應濾波器部分 306的兩個系數。為了判斷用于第二自適應濾波器部分304和第三自適應濾波器部分306的更新濾 波器系數的穩定性，可以實施反向傳播例程。在圖3中，樣本號為k的非期望聲音207，d(k) (未示出)，可以被認為是需要由ANC系統200基于輸入信號樣本x (k) 301來減小或消除的 非期望聲音207的狀態。因而，估計的非期望聲音樣本(cf(k))表示《“!<)+其中y (k)是樣本號為k的輸出信號222 (圖2)，ei (k)是樣本號為k的誤差信號232 (圖2)， 且是估計路徑濾波器238的傳遞函數(圖2)。估計的非期望聲音樣本(cf(k))可以代 表更新信號240的更新信號樣本307。更新系統300可以包括很多更新濾波器310。更新濾波器310可以如圖3所示串 行級聯。更新信號樣本(cf(k))307可以被輸入到具有第一自適應濾波器部分316的第一更 新濾波器314，該第一自適應更新濾波器部分316的傳遞函數是第三自適應濾波器部分306 的倒數(reciprocal)傳遞函數，使得第一更新濾波器314在功能上是FIR濾波器。第一更 新濾波器314還可以包括被配置成向濾波器部分316提供第一濾波器更新信號319的LAU 318。在圖3中，LAU 318可以實施LMS例程、遞歸最小均方(RLMS)、歸一化最小均方(NLMS) 或任意其它合適的學習算法。第一更新濾波器314生成第一更新濾波器輸出信號320，該信 號可以被提供到第二更新濾波器322以及第一運算器324。第二更新濾波器322可以包括第二自適應更新濾波器部分326，該第二自適應濾 波器部分326的傳遞函數是第二自適應濾波器304的倒數傳遞函數。第二更新濾波器322 還可以包括LAU 328，該LAU 328被配置成向第二自適應更新濾波器部分326提供第一系 數更新信號329以更新相應系數。第二更新濾波器322可以生成第二更新濾波器輸出信號 330。第二更新濾波器輸出信號330可以被提供到第二運算器332。當d*(k)樣本307被提供到第一更新濾波器314時，相關聯的輸入信號樣本 x(k)301可以被輸入到更新系統300。輸入信號樣本(x(k))301可以被提供到估計路徑濾 波器238。濾波后的輸入信號樣本334被提供到第一濾波器224，第一濾波器224包括第一 自適應濾波器部分302和LAU 308。第一濾波器224可以基于濾波后的輸出樣本334生成 第一中間輸出信號336。第一中間輸出信號336可以被提供到第二濾波器226和被提供到 第二運算器332。第二濾波器226可以基于該第一中間輸出信號336生成第二中間輸出信 號338。第二中間輸出信號338可以被提供到第三濾波器228和第一運算器324。第三濾波 器228可以生成濾波器輸出信號340。在更新系統300中可以不考慮濾波器輸出信號340。信號樣本301和307以及各個濾波器的中間輸出信號320、330、336和338的處理 可以允許生成中間誤差信號。例如，可以通過從第二更新濾波器輸出信號330減去第一中 間輸出信號336，在第二運算器332處生成第一中間誤差信號342。第一中間誤差信號342 可以被提供到第一濾波器224和第二更新濾波器322。第一濾波器224和第二更新濾波器 332可以分別通過LAU 308和328來使用第一中間誤差信號342更新相應系數。類似地，可 以通過從第一更新濾波器輸出信號320減去第二中間輸出信號338，在第一運算器324處 生成第二中間誤差信號344。第二中間誤差信號344可以被提供到第一更新濾波器314的 LAU 318，以更新第一自適應更新濾波器部分316的系數。LAU 308可以使用中間誤差信號 342以及濾波后的輸入信號334來生成更新信號309。LAU 318和328可以分別使用中間誤 差信號344和342以及中間輸出信號320和330來生成更新信號319和329，更新信號319 和329分別被提供到相應濾波器部分316和326。當更新用于第二濾波器部分316和第二自適應更新濾波器部分326的系數時，可 以對系數進行穩定性判斷。在一個實施例中，可以通過判斷用于相應的更新濾波器316和 326的每組系數的穩定性區域，來檢查用于自適應更新濾波器部分316和326的系數的穩定 性。例如，可以通過下式判斷穩定性
l+ail-ai2 > 0 等式 9l+an+ai2 > 0 等式 10l+ai2 > 0等式 11其中an和ai2是用于每個雙二次冪的一組系數。如果等式9-11對于一組雙二次 系數成立，則系數是穩定的。如果等式9-11其中任意一個不成立，則系數不穩定。如果濾波器部分316和326的更新系數都被判斷為穩定，則相應的自適應濾波器 部分306和304的系數可以分別被更新，以包括更新系數。例如，如果自適應更新濾波器部 分316和326的更新系數被判斷為穩定，則第三自適應濾波器部分306可以使用第一自適 應更新濾波器部分316的更新系數來更新，且第二自適應濾波器部分304的系數可以使用 第二自適應更新濾波器部分326的系數來更新。如果更新濾波器314和322的更新系數中的任何一個被判斷為不穩定，則所有系 數都不能用來更新相應的濾波器。例如，在圖3中，如果濾波器部分326的更新系數之一 被判斷為不穩定，則自適應更新濾波器部分316和326 二者的更新系數均不被用于分別更 新自適應濾波器部分306和304。在不穩定的情形，濾波器224也可以不使用基于信號樣 本301的系數。如果系數不被用于更新濾波器224、226和228，則對于下一輸入信號樣本 x(k+l)，濾波器224、226和228可以繼續使用當前系數。可以在一個樣本一個樣本的基礎 上做出關于是否更新特定濾波器的決定。一旦發生更新決定和相關聯的更新，濾波器224、 226和228可以處于接收下一輸入樣本x(k+l)的狀態。圖4是被配置成使用自適應IIR濾波器生成抗噪聲的ANC系統(如，ANC系統200) 的示例性操作的流程圖。該操作可以包括基于輸入信號樣本生成輸出信號樣本的步驟400。 在ANC系統200中，可以通過向IIR濾波器202提供輸入信號樣本(x(k))301來執行步驟 400。IIR濾波器202可以包括被級聯的濾波器224、226和228。輸入信號204的每個樣本 可以生成輸出信號222的相關聯的樣本。輸出信號222可以被相位反轉以生成抗噪聲信號 218。 該操作可以包括基于輸出信號樣本生成誤差信號樣本的步驟402。在ANC系統200 中，誤差信號232可以是麥克風212生成的輸出信號。誤差信號232可以被ANC系統200 接收。誤差信號232可以代表麥克風212檢測到的聲波，該聲波是由代表抗噪聲的揚聲器 輸出和麥克風212附近的非期望聲音(d(n))207在麥克風212處的組合引起的。誤差信號 232的樣本可以對應于輸出信號222的樣本。該操作可以包括基于誤差信號樣本232和濾波后的輸出信號樣本236生成更新信 號樣本cf(k)的步驟404。在一個實施例中，可以通過對誤差信號樣本與估計路徑濾波器 238濾波的IIR濾波器202的輸出信號樣本求和來生成更新信號樣本cf(k)，如在ANC系統 200中所示。在ANC系統200中，抗噪聲發生器濾波器202的輸出信號222的樣本y(k)通 過估計路徑濾波器238濾波，并在求和運算器234處與誤差信號232的相應樣本ei (k)相 加。所得的信號是代表相應樣本號為k的估計的非期望聲音cf(n)的更新信號240。在圖 3中，樣本號為k的估計的非期望聲音信號(cT(n))240由更新信號樣本(cT(k))307表示。該操作可以包括基于更新信號樣本(f (k)和濾波后的輸入信號樣本來確定更新濾 波器系數的步驟406。步驟406可以在使用圖3中的更新系統300的ANC系統200中執行。 輸入信號204的每個樣本可以被ANC系統200處理以生成抗噪聲信號218的相應樣本，抗噪聲信號218的相應樣本用于驅動揚聲器316產生抗噪聲。在每個被處理的樣本之間，更 新系統300可以使用IIR濾波器202來更新第一濾波器224、第二濾波器226和第三濾波器 228的系數。在提供到ANC系統200的輸入信號204的每個樣本之間，當前輸入信號樣本x(k) 可以被估計路徑濾波器238濾波。濾波后的信號334可以被提供到IIR濾波器202。更新 信號樣本(cT(k)) 307可以被提供到第一更新濾波器314。可實施反向傳播配置以更新濾 波器224、226和228的系數。第二濾波器226和第三濾波器228的傳遞函數分別可以代表 IIR濾波器202的雙二次部分。傳遞函數的形式使得系統不穩定可能性的發生是基于所選 的系數。每個更新濾波器314和322可分別具有使用更新系統300確定的自適應更新濾波 器部分316和326的更新系數。在步驟408，可以檢查為更新濾波器314和322確定的更新系數的穩定性。在一 個實施例中，這可以使用等式9-11來執行。可以針對每個更新濾波器314和322執行圖4 的操作。該操作可以包括判斷更新濾波器的每個被確定的系數是否穩定的步驟410。如果 系數全都是穩定的，則可以執行使用更新系數來更新IIR濾波器202的步驟412。如果更新 系數不穩定，則可以執行保持IIR濾波器202的當前系數的步驟414。可以對ANC系統中 的每個IIR濾波器執行步驟410至414。在系數穩定性判斷和已經進行了任意系數更新之 后，可以執行接收下一輸入信號樣本的步驟416。當執行步驟416時，該操作可以執行使用 下一輸入信號樣本的步驟400。圖5示出了可以在計算機設備502上實施的示例性ANC系統500。在一個實施例 中，計算機設備502可以是諸如在車輛或其它合適的環境中使用的音頻/視頻系統。計算 機設備502可以包括處理器504和存儲器506，其可以被實施以生成基于軟件的ANC系統， 諸如ANC系統500。ANC系統500可以被實施為存儲在存儲器506中可由處理器504執行 的指令。存儲器506可以是計算機可讀存儲介質或存儲器，如，緩存、緩沖器、RAM、R0M、可移 動介質、硬盤驅動器或其它計算機可讀存儲介質。計算機可讀存儲介質包括各種類型的易 失性和非易失性存儲介質。處理器504可以實施各種處理技術，如，多處理、多任務、并行處 理等。ANC系統500可以被實施為生成抗噪聲以與目標空間510中的非期望聲音508相 消 干涉。非期望聲音508可以源自聲源512。至少一個傳感器514可以檢測非期望聲音 508。傳感器514可以是各種形式的檢測裝置，這取決于特定的ANC實施。例如，ANC系統 500可以被配置成生成車輛中的抗噪聲以與引擎噪聲發生相消干涉。傳感器514可以是加 速器或被配置成基于引擎噪聲生成信號的振動監控器。傳感器514還可以是被配置成接收 作為聲波的引擎噪聲以生成代表性信號供ANC系統500使用的麥克風。在其它實施例中， 可以檢測車輛內任何其它非期望聲音，如，風扇噪聲或路面噪聲。傳感器514可以生成代表 非期望聲音的模擬信號516，該模擬信號516可以通過電連接518被傳送到模數(A/D)轉換 器520。A/D轉換器520可以將信號516數字化，并通過連接523將數字化信號522傳送到 計算機設備502。在可替代實施例中，A/D轉換器520可以是存儲在存儲器506中的可以被 處理器504執行的指令。ANC系統500可以生成抗噪聲信號524，該抗噪聲信號524可以通過連接525傳送 到數模(D/A)轉換器526。D/A轉換器526可以生成模擬抗噪聲信號528，該模擬抗噪聲信號528可以通過電連接520傳送到揚聲器532以驅動揚聲器產生抗噪聲聲波作為揚聲器輸 出534。揚聲器輸出534可以被發射到目標空間510以與非期望聲音508發生相消干涉。 在可替代實施例中，D/A轉換器526可以是存儲在存儲器506中可被處理器504執行的指 令。麥克風536或其它傳感裝置可以位于目標空間510內以檢測目標空間510內或其 附近存在的聲波。麥克風536可以檢測在發生抗噪聲的揚聲器輸出534和非期望聲音508 的相消干涉之后剩余的聲波。麥克風536可以生成代表檢測到的聲波的信號538。信號538 可以通過連接540傳送到A/D轉換器542，在A/D轉換器542中，該信號可以被數字化為信 號544并通過連接546傳送到計算機502。信號544可以代表誤差信號，與圖1和2中討論 的誤差信號相類似。在可替代實施例中，A/D轉換器542可以是存儲在存儲器506中可被 處理器504執行的指令。如圖5所示，ANC系統500可以以類似于圖2所述的方式工作 。ANC系統500可 以包括配置有IIR濾波器550的抗噪聲發生器548。IIR濾波器550可以包括多個級聯濾 波器。如參考圖2所討論的，IIR濾波器可以包括橫向濾波器和很多雙二次濾波器。在圖 5中，可以為等式2的分母部分A(Z)選擇系數的數目，以形成N個不同的雙二次冪。數目N 可以根據每個ANC系統配置而變化。在一個實施例中，N可以是10個雙二次冪，但是數目 可以增加或減小。IIR濾波器550可以接收表示非期望聲音508的輸入信號522，并生成輸出信號 552。輸出信號552可以被提供到反相器554以生成抗噪聲信號524。如參考圖2和圖3所 討論的，ANC系統中的IIR濾波器的系數可以在基于輸入信號樣本生成輸出信號樣本之間 更新。在圖5中，IIR濾波器550包括橫向濾波器556和被記為“ 1/Α(ζ)廣至“ 1/A(z)N”的 N個雙二次部分濾波器558。圖5的系統可以實施更新系統501，以更新IIR濾波器550的 濾波器556和558中的系數。在一個實施例中，如箭頭560所示，IIR濾波器550的濾波器556和558可以在 ANC系統離線時被更新。術語“離線”可以表示輸入信號522的各樣本被提供到IIR濾波器 550之間的時間。處理器304和存儲器306可以被配置成，在樣本被提供到IIR濾波器550 之間執行ANC系統500的更新系統501。在一個實施例中，更新系統501可以被配置成接 收IIR濾波器550接收的輸入信號522的每個樣本。輸入信號樣本可以被提供到圖5中表
示為Z域傳遞函數§(z)的估計路徑濾波器562。估計路徑濾波器562可以代表對沿著從揚 聲器532到麥克風536以及用于生成抗噪聲信號524的組件的路徑傳播的聲波的影響的估 計。在圖5中，更新系統501被示為ANC系統500的一部分。在可替代實施例中，系數更新 系統501可以由計算機設備502或其它計算機設備獨立于ANC系統來執行。更新系統501可以包括IIR濾波器550中存在的濾波器。估計路徑濾波器562的 濾波后的輸入信號564可以被提供到更新系統501中的IIR濾波器550。類似于圖3的更 新系統300，IIR濾波器550的輸出信號552可以通過更新系統501實施。在一個實施例 中，IIR濾波器輸出信號552可以被提供到估計路徑濾波器562。估計路徑濾波器562的濾 波后的輸出信號568可以被提供到求和運算器566。濾波器的輸出信號568可以在求和運 算器566處與誤差信號544相加以產生更新信號569。系數更新系統501可以包括分別被記為A(Z)1至^⑴/’的多個更新濾波器570，每個更新濾波器對應于濾波器558之一，并被配置成包括相應濾波器558的傳遞函數的倒 數。類似于圖3的更新系統300，在更新系統501中，濾波后的輸入信號564的樣本可以被 提供到更新系統501的橫向濾波器556，允許樣本被IIR濾波器550處理。更新信號569可 以作為輸入被提供到更新濾波器570。當濾波后的輸入信號564的樣本被IIR濾波器550 處理并且更新信號569的樣本被更新濾波器570處理時，濾波器556、558和570可以生成 中間輸出信號并將其提供到根據圖5所示的布置中運算器，類似于關于更新系統300所描 述的。可以使用等式9-11來檢查濾波器570的更新系數的穩定性。如果濾波器570的 所有更新系數都被判斷為穩定，則可以使用相應濾波器570的更新系數來更新每個濾波器 558。如果更新系數中的任意一個被判斷為不穩定，濾波器556和558都不可以被更新，并 且濾波器556和558可以使用當前系數用于下一輸入信號樣本。圖6示出了示例性多通道ANC系統600的框圖。在圖6中，多通道ANC系統600包 括兩個通道，不過，可以實施更多的通道。ANC系統600包括第一抗噪聲發生器602和第二 抗噪聲發生器604。第一和第二抗噪聲發生器602和604均可以包括至少一個自適應IIR 濾波器。在圖6中，第一抗噪聲發生器602包括第一 IIR濾波器606，第二抗噪聲發生器包 括第二 IIR濾波器608。每個抗噪聲發生器602和604可以分別包括第一反相器610和第 二反相器612，以反轉由相應的第一 IIR濾波器606和第二 IIR濾波器608產生的第一濾 波器輸出信號611和第二輸出濾波器信號613。第一抗噪聲發生器602生成的第一抗噪聲 信號614和第二抗噪聲發生器604生成的第二抗噪聲信號616可以分別驅動相應的揚聲器 618和620來產生抗噪聲。ANC系統600可以包括第一誤差麥克風622和第二誤差麥克風624。每個誤差麥克 風622和624可以布置在需要減小或消除非期望聲音的目標空間中。每個誤差麥克風622 和624都可以從兩個揚聲器618和620接收抗噪聲。輔助路徑Sn可以表示由第一揚聲器 618產生的聲波傳到第一誤差麥克風622所經過的路徑。輔助路徑S21可以表示由第一揚 聲器618產生的聲波傳到第二誤差麥克風624所經過的路徑。輔助路徑S22可以表示由第 二揚聲器620產生的聲波傳到第二誤差麥克風624所經過的路徑。輔助路徑S12可以表示 由第二揚聲器620產生的聲波傳到第一誤差麥克風622所經過的路徑。在圖6中，代表由傳感器603生成的非期望聲音(x(n))605的參考信號601可以 被提供到第一抗噪聲發生器602和第二抗噪聲發生器604。可替代地，可以模擬非期望聲音 605，允許模擬的聲音作為輸入信號被提供到每個抗噪聲發生器602和604。第一 IIR濾波 器606可以包括多個濾波器。第一 IIR濾波器606可以包括在圖6中表示為&(2)的第一 濾波器626。第一 IIR濾波器606還可以包括很多濾波器628，其中每個濾波器代表IIR濾 波器606的雙二次部分濾波器。在一個實施例中，IIR濾波器606可以包括分別被記為“1/ An (z) ”至“l/A1N(z) ”的N個雙二次部分濾波器528。類似地，第二 IIR濾波器608可以包 括被表示為B2 (Z)的第一濾波器630和多個濾波器632，多個濾波器632中的每個代表雙二 次部分。IIR濾波器608可以包括分別被記為“1/A21 (z)，，至“1/A2P(Z)，，的P個雙二次部分 濾波器632。在圖6中，第一 IIR濾波器606和第二 IIR濾波器608的雙二次部分的數目 (N和P)可以相同，也可以不同。圖7和8示出了可以與多通道ANC系統600 —起使用的濾波器更新系統700的框圖。更新系統700可以獨立于ANC系統600工作或者作為ANC系統600的一部分。濾波器更新系統700可以被配置成更新與第一 IIR濾波器606和第二 IIR濾波器608相關聯的濾 波器系數。更新系統700可包括第一濾波器更新子系統702和第二濾波器更新子系統704。 第一和第二濾波器更新子系統702和704可以被配置成分別更新第一和第二 IIR濾波器 606和608中的一個。 第一和第二濾波器更新子系統702和704可以以類似于關于濾波器更新系統300 所描述的方式工作，然而，子系統702和704可以包括多級更新，以考慮ANC系統600的多 通道配置。圖7示出了第一和第二 IIR濾波器606和608的更新系數的第一級。濾波器更 新子系統702的第一級可以被配置成包括第一 IIR濾波器606和第一估計路徑濾波器706。 在圖7中，第一估計路徑濾波器706可以表示從第一揚聲器618到第一誤差麥克風622的 物理路徑和信號通過與第一揚聲器618和第一誤差麥克風622相關聯的組件傳送的路徑的 傳遞函數估計。在圖7中，第一估計路徑濾波器706被表示為Z變換傳遞函數§11(X)。第一 濾波器更新子系統702還可以包括很多個第一級更新濾波器708。
在圖7中，代表非期望聲音(χ (η)) 605的參考信號601的輸入信號樣本(x (k)) 701 被提供到更新子系統702。第一估計非期望聲音信號樣本((T1 (k)) 703可以被提供到第一級 更新濾波器708。第一估計非期望聲音信號樣本(4(10)703可以代表誤差麥克風622處 的非期望聲音605的估計狀態。更新子系統702的第一級可以以與更新IIR濾波器606中的系數時的更新系統 300類似的方式工作。每個第一級更新濾波器708被配置成包括IIR濾波器606的相應雙 二次部分濾波器的倒數傳遞函數。例如，第一 IIR濾波器606的一個雙二次部分濾波器628 可以包括1/An(z)的傳遞函數，其中A11(Z)具有類似于等式6的形式。第一級更新濾波器 708之一可以包括與等式6具有相同形式的傳遞函數A11 (ζ)的相應濾波器。如果關于更新 濾波器708的更新系數被判斷為穩定，則與每個更新濾波器708相關聯的系數可被用于更 新相應的雙二次部分濾波器628。更新系數可以通過涉及如圖6所示的中間輸出信號和中 間誤差信號的布置來確定，類似于參考圖3所討論的那樣。如果第一級更新濾波器708的 任何一個更新系數被判斷為不穩定，則濾波器626和628都不更新，并且將保持當前系數。第二更新子系統704可以以與第一更新子系統702基本相同的方式工作。第二更
新子系統704可以接收非期望聲音樣本(χ (k)) 701，并使用由Z域傳遞函數§22(z).示的第
二估計路徑濾波器710來對樣本x(k)濾波。第二估計路徑濾波器710可以代表第二揚聲 器620與第二誤差麥克風624以及與第二揚聲器620和第二誤差麥克風624相關聯的組件 之間的物理路徑的傳遞函數估計。第二更新子系統704可以包括很多個第一級更新濾波器 712。第一級更新濾波器712可以以類似于第一級更新濾波器708的方式配置。被表示為 A2p(Z)的末端更新濾波器712可以接收第二估計非期望聲音信號(d/(k))713。第二估計非 期望聲音信號(d/(k))可以代表誤差麥克風624處的非期望聲音樣本x(k)的狀態。雙二 次部分濾波器632可以以與參考第一更新子系統702描述的類似方式來更新。如果第一級 更新濾波器712的任意更新系數被判斷為不穩定，則濾波器630和632均不更新，且當前系 數被保持。濾波器626和630以及第一級更新濾波器708和712中的每一個濾波器可以包 括濾波器部分和LAU，類似于如圖3所示的更新系統300。
當完成第一級中的IIR濾波器606和608的濾波器系數更新時，可以實施第二更 新級，以考慮多通道布置。在圖8中，在如圖7所示的更新之后，IIR濾波器606和608可以 被更新以分別考慮S21和S12輔助路徑。更新子系統702可以包括第二級更新濾波器802。 代表非期望聲音的輸入信號x(n)的輸入信號樣本(x(k))701可以被提供到更新子系統702 的第三估計路徑濾波器800。第二估計非期望聲音信號(d/(k))713可以被提供到第二級 更新濾波器802。第三估計路徑濾波器800可以代表從第一揚聲器618到第二誤差麥克風 614的物理路徑以及信號通過與第一揚聲器618和第二誤差麥克風624相關聯的組件傳送
的路徑的傳遞函數估計。在圖8中，估計路徑濾波器800被表示為Z變換傳遞函數§21(Z)。更新子系統702的第二級也可以以與更新IIR濾波器606中的系數時的更新系 統300相似的方式工作。在圖8中，每個濾波器628的傳遞函數被記為“ (z)，，至“ 1/ A*1N(z)”，其中“*”表示濾波器628已經經過第一更新級。因而，第二級中的濾波器628的 系數可以根據在第一級處確定的系數來更新，或者可以是在第一級操作之前的系數，這取 決于第一級中判斷的系數的穩定性。每個第二級更新濾波器802被配置成包括IIR濾波器 606的相應的雙二次部分濾波器628的倒數傳遞函數。如果關于第二級更新濾波器802的 更新系數被判斷為穩定，則與每個第二級更新濾波器802相關聯的系數可用于更新相應的 雙二次部分濾波器628。類似于圖3的描述，可以通過涉及如圖6所示的中間輸出信號和中 間誤差信號的布置來確定第二級的更新系數。如果第二級更新濾波器802的任意更新系數 被判斷為不穩定，則濾波器626和628均不更新且當前系數將被保持以用于下一輸入信號 樣本 x(k+l)。第二更新子系統704的第二級可以以與第一更新子系統702的第二級基本相同的 方式工作。第二更新子系統704可以接收非期望聲音樣本701 (x (k))，且使用表示為Z域傳
遞函數的第四估計路徑濾波器804對樣本x(k)濾波。第四估計路徑濾波器804可以 表示第二揚聲器620與第一誤差麥克風622以及與第二揚聲器620和第一誤差麥克風622 相關聯的組件之間的物理路徑的傳遞函數估計。類似于更新子系統702的第二級，在更新 子系統704的第二級中，每個濾波器632的傳遞函數被記為“ 1/A*21 (z)，，至“ 1/A; (z) ”，其 中“*”表示濾波器632已經通過第一級。第二更新子系統704可以包括很多第二級更新濾波器806。第二級更新濾波器806 可以以類似于第二級更新濾波器802的方式配置。被表示為A*2P(z)的末端更新濾波器806 可以接收第一估計非期望聲音信號((1^00)703。雙二次部分濾波器632可以以類似于參 考第一更新子系統702描述的方式來更新。如果第二級更新濾波器806的任意更新系數被 判斷為不穩定，則濾波器630和632均不更新且當前系數將用于下一輸入信號樣本x (k+1)。 類似于如圖3所示的更新系統300，第二級更新濾波器802和806可以包括濾波器部分和 LAU。盡管已經描述了本發明的各種實施例，但對于本領域技術人員而言顯而易見的 是，本發明的保護范圍內可能有多得多的實施例和實施方式。因此，本發明只受所附權利要 求及其等價物的限制，而不受其它任何限制。
權利要求
一種使用計算機可執行指令編碼的計算機可讀介質，所述計算機可執行指令可使用處理器執行，以操作有源噪聲控制系統，所述計算機可讀介質包括可執行用來基于代表非期望聲音的輸入信號生成無限脈沖響應濾波器的輸出信號的指令；可執行用來基于所述無限脈沖響應濾波器的輸出信號生成抗噪聲信號的指令，其中所述抗噪聲信號被配置成驅動揚聲器以產生與所述非期望聲音相消干涉的聲波；可執行用來基于所述無限脈沖響應濾波器的輸出信號和誤差信號生成更新信號的指令，所述誤差信號代表從所述非期望聲音和所述揚聲器產生的聲波的組合而產生的聲波；以及可執行用來基于所述更新信號來更新所述無限脈沖響應濾波器的多個系數的指令。
2.根據權利要求1所述的計算機可讀介質，其中可執行用來生成更新信號的指令包括可執行用來使用估計路徑濾波器對所述無限脈沖響應濾波器的輸出信號進行濾波以 生成濾波后的輸出信號的指令；以及可執行用來對所述濾波后的輸出信號與所述誤差信號求和以生成所述更新信號的指令。
3.根據權利要求1所述的計算機可讀介質，其中可執行用來更新所述無限脈沖響應濾 波器的多個系數的指令包括可執行用來使用估計路徑濾波器對所述輸入信號進行濾波以生成濾波后的輸入信號 的指令；可執行用來基于所述濾波后的輸入信號生成所述無限脈沖響應濾波器的至少一個中 間輸出信號的指令；以及可執行用來基于所述無限脈沖響應濾波器的所述至少一個中間輸出信號來更新所述 多個系數的指令。
4.根據權利要求3所述的計算機可讀介質，其中可執行用來更新所述無限脈沖響應濾 波器的多個系數的指令包括可執行用來基于所述至少一個更新信號從至少一個更新濾波器生成至少一個更新濾 波器輸出信號的指令；以及可執行用來基于所述至少一個更新濾波器輸出信號來更新所述多個系數的指令。
5.根據權利要求1所述的計算機可讀介質，其中可執行用來更新所述無限脈沖響應濾 波器的多個系數的指令包括可執行用來向至少一個更新濾波器提供所述更新信號的指令； 可執行用來基于所述至少一個更新信號從所述至少一個更新濾波器生成至少一個更 新濾波器輸出信號的指令；以及可執行用來基于所述至少一個更新濾波器輸出信號來更新所述多個系數的指令。
6.根據權利要求1所述的計算機可讀介質，其中可執行用來更新所述多個濾波器系數 的指令包括可執行用來確定多個更新系數的指令，每個更新系數對應于所述無限脈沖響應濾波器 的多個系數之一；可執行用來判斷所述更新系數中的每一個的穩定性的指令；以及 可執行用來在所述多個更新系數中的每一個被判斷為穩定時，使用相應的更新系數來 替換所述無限脈沖響應濾波器的所述多個系數中的每一個的指令。
7.一種操作有源噪聲控制系統的方法，所述方法包括基于代表非期望聲音的輸入信號來生成至少一個無限脈沖響應濾波器的輸出信號； 基于所述無限脈沖響應濾波器的輸出信號來生成抗噪聲信號； 基于所述無限脈沖響應濾波器的輸出信號和誤差信號來生成更新信號，所述誤差信號 代表從所述抗噪聲和所述非期望聲音的組合而產生的聲波；以及基于所述至少一個無限脈沖響應濾波器的輸出信號和所述更新信號來更新所述至少 一個無限脈沖響應濾波器的多個系數。
8.根據權利要求7所述的方法，還包括使用估計路徑濾波器對所述無限脈沖響應濾波 器的輸出信號進行濾波以生成濾波后的輸出信號；其中，生成更新信號還包括對所述濾波后的輸出信號與所述非期望聲音信號求和以生 成所述更新信號。
9.根據權利要求8所述的方法，還包括將所述更新信號提供到至少一個更新濾波器；以及基于所述更新信號從所述至少一個更新濾波器生成至少一個更新濾波器輸出信號； 其中，更新所述多個系數還包括基于所述至少一個更新濾波器輸出信號來更新所述多 個系數。
10.根據權利要求7所述的方法，還包括使用估計路徑濾波器對所述輸入信號進行濾波以生成濾波后的輸入信號；以及 基于所述濾波后的輸入信號來生成所述無限脈沖響應濾波器的至少一個中間輸出信號；其中，更新所述多個系數還包括基于所述無限脈沖響應濾波器的所述至少一個中間輸 出信號來更新所述多個系數。
11.根據權利要求10所述的方法，還包括基于所述至少一個更新信號從至少一個更新 濾波器生成至少一個更新濾波器輸出信號，其中，更新所述多個系數還包括基于所述至少一個更新濾波器輸出信號來更新所述多 個系數。
12.根據權利要求7所述的方法，其中更新所述多個系數包括確定多個更新系數，所述更新系數中的每一個對應于所述無限脈沖響應濾波器的所述 多個系數中的相應一個；判斷所述更新系數中的每一個的穩定性；以及在所述多個更新系數中的每一個被判斷為穩定時，使用相應的更新系數來替換所述無 限脈沖響應濾波器的所述多個系數中的每一個。
13.一種有源噪聲控制系統，包括 處理器；以及連接到所述處理器的存儲器，其中所述處理器被配置成基于代表非期望聲音的輸入信號從無限脈沖響應濾波器生成輸出信號；基于所述無限脈沖響應濾波器的輸出信號來生成抗噪聲信號，其中所述抗噪聲信號被 配置成驅動揚聲器以產生用來與非期望聲音相消干涉的聲波；基于所述無限脈沖響應濾波器的輸出信號和誤差信號來生成更新信號，所述誤差信號 代表從所述非期望聲音和所述揚聲器產生的聲波的組合而產生的聲波；以及 基于所述更新信號來更新所述無限脈沖響應濾波器的多個系數。
14.根據權利要求13所述的有源噪聲控制系統，所述處理器還被配置成使用估計路徑濾波器對所述無限脈沖響應濾波器的輸出信號進行濾波以生成濾波后 的輸出信號；以及對所述濾波后的輸出信號與所述誤差信號求和以生成所述更新信號。
15.根據權利要求13所述的有源噪聲控制系統，所述處理器還被配置成 使用估計路徑濾波器對所述輸入信號進行濾波以生成濾波后的輸入信號；基于所述濾波后的輸入信號來生成所述無限脈沖響應濾波器的至少一個中間輸出信 號；以及基于所述無限脈沖響應濾波器的所述至少一個中間輸出信號來更新所述多個系數。
16.根據權利要求15所述的有源噪聲控制系統，所述處理器還被配置成基于所述至少一個更新信號從至少一個更新濾波器生成至少一個更新濾波器輸出信 號；以及基于所述至少一個更新濾波器輸出信號和所述至少一個中間輸出信號來更新所述多 個系數。
17.根據權利要求13所述的有源噪聲控制系統，所述處理器還被配置成 向至少一個更新濾波器發送所述更新信號；基于所述更新信號從所述至少一個更新濾波器生成至少一個更新濾波器輸出信號；以及基于所述至少一個更新濾波器輸出信號來更新所述多個系數。
18.根據權利要求13所述的有源噪聲控制系統，所述處理器還被配置成確定多個更新系數，所述更新系數中的每一個對應于所述無限脈沖響應濾波器的多個 系數中的相應一個；判斷所述更新系數中的每一個的穩定性；以及在所述多個更新系數中的每一個被判斷為穩定時，使用相應的更新系數來替換所述無 限脈沖響應濾波器的所述多個系數中的每一個。
19.一種用于操作有源噪聲控制系統的方法，所述方法包括向無限脈沖響應濾波器提供代表非期望聲音的第一輸入信號樣本； 基于所述第一輸入信號樣本來生成所述無限脈沖響應濾波器的輸出信號樣本； 基于所述輸出信號樣本來生成抗噪聲信號樣本，其中所述抗噪聲樣本被配置成驅動揚 聲器以產生用來與非期望聲音相消干涉的聲波；基于所述揚聲器產生的聲波和所述非期望聲音的組合來生成誤差信號樣本； 基于所述誤差信號來生成更新信號樣本；以及基于所述無限脈沖響應濾波器的所述輸出信號樣本來更新所述無限脈沖響應濾波器 中包括的多個系數。4
20.根據權利要求19所述的方法，還包括向所述無限脈沖響應濾波器提供代表所述 非期望聲音的第二輸入信號樣本，其中所述無限脈沖響應濾波器包括被更新的所述多個系 數。
21.根據權利要求19所述的方法，還包括使用估計路徑濾波器對所述無限脈沖響應濾 波器的輸出信號樣本進行濾波以生成濾波后的輸出信號樣本；其中，生成更新信號樣本還包括將對所述濾波后的輸出信號樣本和所述非期望聲音信 號樣本求和以生成所述更新信號樣本。
22.根據權利要求19所述的方法，還包括使用估計路徑濾波器對所述第一輸入信號樣本進行濾波以生成第一濾波后的輸入信 號樣本；以及基于所述第一濾波后的輸入信號樣本生成所述無限脈沖響應濾波器的至少一個中間 輸出信號樣本；其中更新所述多個系數還包括基于所述無限脈沖響應濾波器的所述至少一個中間輸 出信號樣本來更新所述多個系數。
23.根據權利要求22所述的方法，還包括基于所述至少一個更新信號樣本從至少一個 更新濾波器生成至少一個更新濾波器輸出信號樣本，其中更新所述多個系數還包括基于所述至少一個更新濾波器輸出信號樣本來更新所 述多個系數。
24.根據權利要求19所述的方法，還包括將所述更新信號樣本提供到至少一個更新濾波器；以及基于所述更新信號樣本從所述至少一個更新濾波器生成至少一個更新濾波器輸出信 號樣本；其中，更新所述多個系數還包括基于所述至少一個更新濾波器輸出信號樣本來更新所 述多個系數。
25.根據權利要求19所述的方法，其中更新所述多個系數包括確定多個更新系數，所述更新系數中的每一個對應于所述無限脈沖響應濾波器的所述 多個系數中的相應的一個；判斷所述更新系數中的每一個的穩定性；以及在所述多個更新系數中的每一個被判斷為穩定時，使用相應的更新系數來替換所述無 限脈沖響應濾波器的所述多個系數中的每一個。
全文摘要
本發明提供了一種有源噪聲控制(ANC)系統，包括至少一個無限脈沖響應濾波器(IIR)。該IIR濾波器基于代表非期望聲音的輸入信號生成輸出信號。該ANC系統基于IIR濾波器的輸出信號生成抗噪聲信號。抗噪聲信號被用于驅動揚聲器以生成與非期望聲音發生相消干涉的聲波。ANC系統包括更新系統以生成更新系數。更新系統判斷更新系數的穩定性。使用更新系數來替換IIR濾波器的系數。更新系統生成用于輸入信號的每個樣本的一組更新系數。
文檔編號H03H21/00GK101867355SQ201010164700
公開日2010年10月20日 申請日期2010年4月19日 優先權日2009年4月17日
發明者杜安·沃茨, 瓦桑特·施里達 申請人:哈曼國際工業有限公司