一种自适应降噪方法以及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种自适应降噪方法以及装置。具体实现方案为：方法包括：获取参考噪声信号和误差噪声信号，在检测到误差噪声信号增大，且参考噪声信号未增大的情况下，确定误差噪声信号中存在内部噪声信号；对误差噪声信号进行信号成分分离，得到内部噪声信号和外部残余噪声信号；利用内部噪声信号更新内部噪声滤波参数，并利用更新后的内部噪声滤波参数对内部噪声信号进行滤波；利用外部残余噪声信号更新外部噪声滤波参数，并利用更新后的外部噪声滤波参数对参考噪声信号进行滤波；将滤波后的参考噪声信号和滤波后的内部噪声信号叠加，生成反相噪声，以抵消外部噪声。有效识别内部噪声，对滤波器的滤波参数进行了精确估计，提高了噪声消除性能。了噪声消除性能。了噪声消除性能。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应降噪方法以及装置


[0001]本申请涉及半导体领域，尤其涉及降噪领域。

技术介绍

[0002]现有的主动降噪系统(ANC：Active Noise Control)中，外部噪声首先被参考麦克风拾取，作为参考噪声信号。参考噪声信号经过ANC滤波器滤波后产生反相噪声来抵消外部噪声，未抵消的外部噪声作为外部残余噪声，被误差麦克风拾取，进而被自适应控制器用来更新ANC滤波器的系数，从而使得反相噪声更好地抵消外部噪声在耳机内部的影响。
[0003]实际应用中，由于麦克风的方向性和耳机的遮挡，部分方向的外部噪声和突发噪声，例如用户佩戴和移动耳机时的噪声，都无法被参考麦克风拾取，而会被误差麦克风拾取，这部分噪声与参考麦克风拾取的外部噪声独立不相关，统称之为内部噪声。
[0004]内部噪声会与残余噪声混叠作为误差噪声，被误差麦克风拾取后，得到误差噪声信号。由于未抵消的外部噪声被误差麦克风拾取后得到的外部残余噪声信号，和内部噪声被误差麦克风拾取后得到的内部噪声信号无法通过现有的主动降噪系统识别，因此，会造成自适应误差的误判，触发错误的自适应估计，使自适应滤波器偏离最优参数，甚至引起加噪效果。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种自适应降噪方法以及装置，以解决相关技术存在的问题，技术方案如下：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种适应降噪方法，包括：
[0007]获取参考噪声信号和误差噪声信号，在检测到误差噪声信号增大，且参考噪声信号未增大的情况下，确定误差噪声信号中存在内部噪声信号；
[0008]对误差噪声信号进行信号成分分离，得到内部噪声信号和外部残余噪声信号；
[0009]利用内部噪声信号更新内部噪声滤波参数，并利用更新后的内部噪声滤波参数对内部噪声信号进行滤波；
[0010]利用外部残余噪声信号更新外部噪声滤波参数，并利用更新后的外部噪声滤波参数对参考噪声信号进行滤波；
[0011]将滤波后的参考噪声信号和滤波后的内部噪声信号叠加，生成反相噪声，以抵消外部噪声。
[0012]在一种实施方式中，对误差噪声信号进行检测的步骤，至少包括如下一种：
[0013]计算当前时刻t的误差噪声信号e1(t)对应的强度值T1，强度值大于第一预设值的情况下，误差噪声信号增大；
[0014]计算当前时刻t的误差噪声信号e1(t)与前一时刻t
‑
1的误差噪声信号e1(t
‑
1)的差值，差值大于第二预设值的情况下，误差噪声信号增大；
[0015]计算当前时间段t2
‑
t1的误差噪声信号e1(t2
‑
t1)对应的强度值T3与前一时间段
t1
‑
t0的误差噪声信号e1(t1
‑
t0)对应的强度值T4的差值，差值大于第三预设值的情况下，误差噪声信号增大。
[0016]在一种实施方式中，还包括：
[0017]对参考噪声信号进行特征分析，得到参考特征参数S
ref
，参考特征参数S
ref
包括N个参考特征值和N组向量U
i
和V
i
(i＝1,2,
…
N)，N为获取参考噪声信号的参考麦克风个数。
[0018]在一种实施方式中，对参考噪声信号进行检测的步骤，包括：
[0019]将t
‑
1时刻对应的N个参考特征值和t时刻对应的N个参考特征值逐次与第五预设值比较，得到大于第五预设值的特征值个数N
ref
(t
‑
1)和N
ref
(t)；
[0020]在N
ref
(t)小于或等于N
ref
(t
‑
1)的情况下，参考噪声信号未增大。
[0021]在一种实施方式中，还包括：
[0022]对误差噪声信号进行特征分析，得到误差特征参数S
err
，误差特征参数S
err
包括M个误差特征值和M组向量U
j
和V
j
(j＝1,2,
…
M)，M为获取误差噪声信号的误差麦克风个数，M个误差特征值构成集合D
err
。
[0023]在一种实施方式中，确定误差噪声信号中存在内部噪声信号的步骤，包括：
[0024]将M个误差特征值逐次与第六预设值比较，得到大于第六预设值的误差特征值个数M
inner
，M
inner
个误差特征值以及对应的向量U
inner
和V
inner
构成内部噪声信号的特征参数S
inner
；
[0025]M
‑
M
inner
个误差特征值以及对应的向量U
outer
和V
outer
构成外部残余噪声信号的特征参数S
outer
；
[0026]其中，M
inner
个误差特征值构成集合D
inner
，M
‑
M
inner
个误差特征值构成集合D
outer
。
[0027]在一种实施方式中，对误差噪声信号进行信号成分分离，得到内部噪声信号和外部残余噪声信号，包括：
[0028]利用如下公式计算内部噪声信号e
inner
和外部残余噪声信号e
outer
[0029][0030][0031]在一种实施方式中，还包括：
[0032]在检测到误差噪声信号未增大，或确定误差噪声信号中不存在内部噪声信号的情况下，误差噪声信号作为外部残余噪声信号。
[0033]第二方面，本申请实施例提供了一种自适应降噪装置，包括：
[0034]内部噪声信号确认模块，用于获取参考噪声信号和误差噪声信号，在检测到误差噪声信号增大，且参考噪声信号未增大的情况下，确定误差噪声信号中存在内部噪声信号；
[0035]误差噪声信号分离模块，用于对误差噪声信号进行信号成分分离，得到内部噪声信号和外部残余噪声信号；
[0036]第一滤波模块，用于利用内部噪声信号更新内部噪声滤波参数，并利用更新后的内部噪声滤波参数对内部噪声信号进行滤波；
[0037]第二滤波模块，用于利用外部残余噪声信号更新外部噪声滤波参数，并利用更新
后的外部噪声滤波参数对参考噪声信号进行滤波；
[0038]反相噪声生成模块，用于将滤波后的参考噪声信号和滤波后的内部噪声信号叠加，生成反相噪声，以抵消外部噪声。
[0039]在一种实施方式中，内部噪声信号确认模块至少包括如下一种：
[0040]第一误差噪声检测子模块，用于计算当前时刻t的误差噪声信号e1(t)对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应降噪方法，其特征在于，包括：获取参考噪声信号和误差噪声信号，在检测到所述误差噪声信号增大，且所述参考噪声信号未增大的情况下，确定所述误差噪声信号中存在内部噪声信号；对所述误差噪声信号进行信号成分分离，得到所述内部噪声信号和外部残余噪声信号；利用所述内部噪声信号更新内部噪声滤波参数，并利用更新后的内部噪声滤波参数对所述内部噪声信号进行滤波；利用所述外部残余噪声信号更新外部噪声滤波参数，并利用更新后的外部噪声滤波参数对所述参考噪声信号进行滤波；将滤波后的参考噪声信号和滤波后的内部噪声信号叠加，生成反相噪声，以抵消外部噪声。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述误差噪声信号进行检测的步骤，至少包括如下一种：计算当前时刻t的误差噪声信号e1(t)对应的强度值T1，所述强度值大于第一预设值的情况下，所述误差噪声信号增大；计算当前时刻t的误差噪声信号e1(t)与前一时刻t
‑
1的误差噪声信号e1(t
‑
1)的差值，所述差值大于第二预设值的情况下，所述误差噪声信号增大；计算当前时间段t2
‑
t1的误差噪声信号e1(t2
‑
t1)对应的强度值T3与前一时间段t1
‑
t0的误差噪声信号e1(t1
‑
t0)对应的强度值T4的差值，所述差值大于第三预设值的情况下，所述误差噪声信号增大。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：对所述参考噪声信号进行特征分析，得到参考特征参数S
ref
，所述参考特征参数S
ref
包括N个参考特征值和N组向量U
i
和V
i
(i＝1,2,
…
N)，N为获取所述参考噪声信号的参考麦克风个数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述参考噪声信号进行检测的步骤，包括：将t
‑
1时刻对应的N个参考特征值和t时刻对应的N个参考特征值逐次与第五预设值比较，得到大于所述第五预设值的特征值个数N
ref
(t
‑
1)和N
ref
(t)；在N
ref
(t)小于或等于N
ref
(t
‑
1)的情况下，所述参考噪声信号未增大。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：对所述误差噪声信号进行特征分析，得到误差特征参数S
err
，所述误差特征参数S
err
包括M个误差特征值和M组向量U
j
和V
j
(j＝1,2,
…
M)，M为获取所述误差噪声信号的误差麦克风个数，所述M个误差特征值构成集合D
err
。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定所述误差噪声信号中存在内部噪声信号的步骤，包括：将所述M个误差特征值逐次与第六预设值比较，得到大于所述第六预设值的误差特征值个数M
inner
，M
inner
个误差特征值以及对应的向量U
inner
和V
inner
构成所述内部噪声信号的特征参数S
inner
；M
‑
M
inner
个误差特征值以及对应的向量U
outer
和V
outer
构成所述外部残余噪声信号的特征
参数S
outer
；其中，M
inner
个误差特征值构成集合D
inner
，M
‑
M
inner
个误差特征值构成集合D
outer
。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述误差噪声信号进行信号成分分离，得到所述内部噪声信号和外部残余噪声信号，包括：利用如下公式计算内部噪声信号e
inner
和外部残余噪声信号e
outerouter
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在检测到所述误差噪声信号未增大，或确定所述误差噪声信号中不存在内部噪声信号的情况下，所述误差噪声信号作为所述外部残余噪声信号。9.一种自适应降噪装置，其特征在于，包括：内部噪声信号确认模块，用于获取参考噪声信号和误差噪声信号，在检测到所述误差噪声信号增大，且所述参考噪声信号未增大的情况下，确定所述误差噪声信号中存在内部噪声信号；误差噪声信号分离模块，用于对所述误差噪声信号进行信号成分分离，得到所述内部噪声信号和外部残余噪声信号；第一滤波模块，用于利用所述内部噪声信号更新内部噪声滤波参数，并利用更...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾晓闻，
申请(专利权)人：泰凌微电子上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：