【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的频率分辨率的噪声消除
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本国际PCT申请要求2020年7月15日提交的美国专利申请号16/929,504和2019年7月17日提交的美国专利申请号16/514,465的优先权。美国专利申请号16/929,504是美国专利申请号16/514,465的继续。上述申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
[0003]本公开整体涉及电子和自动噪声消除技术。
技术介绍
[0004]科学家和工程师们已经对电子自动噪声消除(ANC)的问题进行了几十年的研究。波传播的基本物理现象表明,可以产生与噪声信号成180度异相的“抗噪声”波,并且通过相消干扰来完全消除噪声。这对于简单、重复、低频的声音而言是效果相当好的。然而,它对于动态、快速变化的声音或包含较高频率的那些声音而言效果不是很好的。
[0005]傅里叶分析期间的频率分辨率极大地影响主动噪声消除算法中的抗噪声的准确度。这是因为麦克风和扬声器的频率响应在频谱上不是完全均匀的,并且空中衰减的量对于所有频率而言不是均匀的。而且,抗噪声的准确计算取决于估计主噪声的准确程度。为了对主噪声进行良好估计,具有良好频率分辨率是必要的。因此,除了良好频率分辨率,还需要将总频谱划分为小频带,并且分别针对每个单频带调谐抑制因子和相位校正。
[0006]良好频率分辨率意味着频谱中的连续频率之间的短间隙。在傅立叶变换中,在其时间分辨率和频率分辨率之间存在折衷。如果时间分辨率为良好的,则频率分辨率变差,反之亦然。难以找到这两个变 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在包含被称为噪声信号的不被需要的信号的音频信号流内进行噪声消减的方法,包括:从其中存在所述音频信号流的环境获取数字化噪声信号,其中所述数字化噪声信号包括多个数据样本;由数字处理器电路接收所述数字化噪声信号;对于所述多个数据样本中的每个数据样本,由所述数字处理器电路将一个或多个数据附加到每个数据样本以形成数据集,其中所述一个或多个数据中的每一者的量值为零;由所述数字处理器电路计算所述数据集在频域中的频域表示;使用所述数字处理器电路来使所述数据集的所述频域表示在时间上移位,由此产生所述数据集的已移位频域表示;将所述数据集的所述已移位频域表示转换到时域以形成抗噪声信号的一部分;以及将所述抗噪声信号输出到所述音频信号流中以通过相消干扰来消减所述噪声。2.根据权利要求1所述的方法,其中附加到所述数据样本的一个或多个数据的数量取决于所述抗噪声信号的期望频率分辨率。3.根据权利要求1所述的方法,其中使所述数据集的所述频域表示移位以及转换所述已移位频域表示还包括计算量值为一的脉冲的傅立叶变换,使所述脉冲响应在所述频域中移位,计算所述已移位脉冲响应的逆傅立叶变换,以及在所述时域中将所述数据样本的所述量值乘以所述已移位脉冲响应的所述量值。4.根据权利要求3所述的方法,还包括在计算所述傅立叶变换之前将零附加到所述脉冲。5.根据权利要求3所述的方法,还包括使所述脉冲响应移位一定时间量,所述时间量考虑了与所述噪声信号相关联的传播时间以及与所述数字处理器电路和任何相关联装备的吞吐速度相关联的系统传播时间两者。6.根据权利要求3所述的方法,还包括在获取所述数字化噪声信号之前计算并存储所述脉冲响应。7.根据权利要求1所述的方法,还包括使用快速傅里叶变换方法来计算所述频域表示;以及使用快速傅里叶逆变换方法将所述数据集的所述已移位频域表示转换到时域。8.根据权利要求1所述的方法,还包括使所述频域表示移位一定时间量,所述时间量取决于所述频域表示中的选定频率,并且考虑了与所述噪声信号相关联的传播时间以及与所述数字处理器电路和任何相关联装备的吞吐速度相关联的系统传播时间两者。9.根据权利要求8所述的方法,还包括使所述频域表示移位与被计算为所述选定频率的倒数的一半的相移时间相对应的量。10.根据权利要求1所述的方法,还包括在将所述数据集的所述已移位频域表示转换到时域之前对所述频域表示进行振幅缩放。11.根据权利要求1所述的方法,还包括使所述频域表示中的一个或多个噪声段单独地移位,其中所述频域表示包括多个噪声段,并且所述多个噪声段中的每个噪声段与一个不同频带相关。12.根据权利要求1所述的方法,还包括将所述抗噪声信号转换成模拟信号,并且通过将所述抗噪声信号与所述音频信号流内的原始噪声混合来将所述抗噪声信号输出到所述
音频信号流中。13.根据权利要求12所述的方法,还包括通过使用设置在所述信号流内的放大扩音器或其他换能器来将所述抗噪声信号与所述音频信号流内的所述原始噪声混合。14.根据权利要求1所述的方法,还包括使用耦接到模数转换器的至少一个麦克风来捕获所述音频信号流内的所述噪声信号以产生所获取的数字化噪声信号。15.根据权利要求1所述的方法,还包括:在将所述抗噪声信号输出到所述音频信号流中之后,通过对所述音频信号流进行采样来获取反馈信号;以及使用所述数字处理器电路来处理所述反馈信号以调整所述抗噪声信号的振幅或相位,从而增强所述噪声信号的消减。16.一种在包含被称为噪声信号的不被需要的信号的音频信号流内进行噪声消减的方法,包括:从其中存在所述音频信号流的环境获取数字化噪声信号,其中所述数字化噪声信号包括多个数据样本;由数字处理器电路接收所述数字化噪声信号;对于所述多个数据样本中的每个数据样本,由所述数字处理器电路将一个或多个数据附加到每个数据样本以形成数据集,其中所述一个或多个数据中的每一者的量值为零;由所述数字处理器电路计算所述数据集在频域中的频域表示,其中所述频域表示包括多个噪声段,并且所述多个噪声段中的每个噪声段与一个不同频带相关;使用所述数字处理器电路来使一个或多个噪声段在时间上单独地移位;组合所述多个噪声段以形成复合抗噪声信号;以及将所述复合抗噪声信号输出到所述音频信号流中以通过相消干扰来消减所述噪声。17.根据权利要求16所述的方法,其中附加到所述数据样本的一个或多个数据的数量取决于所述抗噪声信号的期望频率分辨率。18.根据权利要求16所述的方法,其中计算所述数据集的所述频域表示并且使一个或多个噪声段单独地移位还包括计算量值为一的脉冲的傅立叶变换,使所述脉冲响应在所述频域中移位,计算所述已移位脉冲响应的逆傅立叶变换,以及在所述时域中将所述数据样本的所述量值乘以所述已移位脉冲响应的所述量值。19.根据权利要求18所述的方法,还包括在计算所述傅立叶变换之前...
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