4]【数学式33】
[03化]
[0366]通过采用该种构成，基于误差信号et(n)、滤波参考信号(n)、步长参数 y^SW及等级调整系数a^ (n)对当前时间点的滤波器系数(n)进行更新而作成下次 的滤波器系数(n+1)。因此，在消除信号y^(n)的等级被调整为变小的情况下，能够抑 制滤波器系数(n+1)的值急剧地变化。
[0367] 进而，也可W将误差信号(n)、滤波参考信号t(n)、步长参数y^t、等级 调整系数a^ (n)中的至少1个W上设为0。通过采用该种构成，能够防止滤波器系数 (n+1)被错误地更新为较大的值、或被更新为基于参考信号噪声x,^i)的值。
[0368] 对等级检测部310^输入参考信号源1^~X^ (n)。然后等级检测部310^对参 考信号X^n)的信号等级Ly^n)进行探测，将探测出的信号等级Ly^n)输出到控制模块 308 ^ \
[0369] 控制模块308^判定被输入的信号等级L/(n)是否为预先决定的值W下。然后， 在参考信号X^n)的信号等级L,^n)的值为预先决定的值W下的情况下，控制模块308^ 判定为参考信号X^n)的等级小。然后在控制模块308^判定为信号等级Ly^n)小的情 况下，将用于调整消除信号(n)的等级的控制信号输出到消除信号生成模块305^。
[0370] 本例的消除信号生成模块305^可W使用实施方式1中的消除信号生成模块 105~175。W下的消除信号生成模块305^W使用了消除信号生成模块105的情况为一 例来进行说明。
[037U 在此情况下，消除信号生成模块305^n包含ADF部5 和调整部309ADF部 5 ^如（数学式34)所示基于参考信号X^n)来生成消除信号(n)。
[03巧【数学式34】
[0373]
[0374] 调整部309^如（数学式35)所示对消除信号y^ (n)进行调整。为此，调整部 309^对消除信号y^ (n)乘W从控制模块308^输出的等级调整系数a^ (n)。
[037引【数学式35】
[0376] y己n(n) =a己（n) ?y己n(n)
[0377] 控制模块308^在信号等级L,^n)为预先决定的值W下的情况下，将减小消除信 号y^(n)的意思的控制信号输出到消除信号生成模块305^。例如，控制模块308^在信 号等级L,^n)大于预先决定的值的情况下，作为等级调整系数a^ (n)的值而输出1。另一 方面，控制模块308^在信号等级L/(n)为预先决定的值W下的情况下，将等级调整系数 a^n)的值在0《a^ (n) < 1的范围内进行调整。另外本实施方式的控制模块308^设 置于有源降噪装置304^的每一个，但也可W不设置于有源降噪装置304 ^的每一个，而 设置与等级检测部310^4应的控制模块308 ^
[037引信号加法部313"生成消除信号yMn)。消除信号yMn)通过对由（数学式35) 得到的消除信号(n)如（数学式36)所示那样进行合计而生成。
[0379] 【数学式36】
[0380]
[0381] 如上，多信道有源降噪系统301基于（数学式32)、（数学式33)，按照每个取样周 期L对消除信号生成模块305 ^的滤波器系数W^a)进行更新。通过该构成，多信道有 源降噪系统301能够求出在误差信号源3^的位置抵消噪音NO的最佳的消除信号yMi)。 其结果，能够降低空间SI内的噪音NO。
[0382] 另外，本实施方式的控制模块308^按照每个参考信号X^i)对信号等级L,^i) 的大小进行判定，并调整了所对应的消除信号y^ (i)的大小。但是控制模块308^也可W 利用参考信号X^i)的代表值来进行判定。例如，代表值也可W使用多个参考信号X^i) 中的1个W上的参考信号X^i)。此外，代表值也可W对1个W上的参考信号X^i)进行 平均而得到。而且控制模块308 ^在判定为该些代表值小的情况下，也可W调整多个消除 信号(i)。在该些情况下，无需按照每个有源降噪装置304^对全部进行调整，例如也 可W使信号加法部313"具有调整部309 ^的功能。
[0383] 接着，对消除信号生成模块305^由实施方式2中的消除信号生成模块205构成 的情况的例子进行说明。在此情况下，LMS运算部307^如（数学式37)所示生成滤波器 系数W^j.(n+1)和滤波器系数数据WD^j.(n+l)。目P，滤波器系数W^j.(n+1)和滤波器系数 数据WD^j.(n+l)在当前时间点的第n步中根据误差信号(n)、滤波参考信号S(n)、 步长参数yW及校正值b(n)而生成。校正值b(n)是由控制模块308 ^决定的校 正值。
[0384] 【数学式37】
[0387] 消除信号生成模块305^如（数学式38)那样算出滤波器系数W^(n)。目P，滤波 器系数W^(n)根据滤波器系数W^j.(n+1)、贡献比例a^j.(n)和等级调整系数a^(n)而 算出。另外，滤波器系数W^>+1)由LMS运算部307^生成。此外，贡献比例a^>)和 等级调整系数a^n)由控制模块308^算出。
[03能]【数学式38】
[0389]
[0390] 如上，多信道有源降噪系统301基于（数学式38)按照每个取样周期L对消除信 号生成模块305^的滤波器系数W/Mi)进行更新。通过该构成，多信道有源降噪系统301 能够求出在误差信号源3S的位置抵消噪音NO的最佳的消除信号yMi)。其结果，能够降 低空间Sl内的噪音NO。
[0391] 工业实用性
[0392] 本发明所设及的有源降噪装置具有即使在噪音NO的等级向减小的方向发生了变 化的情况下也能够抑制异音的产生的效果，若用于汽车等的设备等则很有用。
[039引符号说明 [0394] 1 参考信号源
[03巧]2 消除音源
[0396] 3 误差信号源
[0397] 4 有源降噪装置
[039引 5 自适应滤波器部
[0399] 6 模拟声音传递特性数据滤波器部
[0400] 7 最小均方运算部
[0401] 8 控制模块
[0402] 9 调整部
[040引 10等级检测部
[0404] 11存储部
[04化]41参考信号输入端子
[0406] 42输出端子
[0407] 43 误差信号输入端子
[0408] 44 设备信息输入端子
[0409] 101有源降噪系统
[0410] 102 汽车
[0411] 105消除信号生成模块
[0412] 115消除信号生成模块
[0413] 120等级检测部
[0414] 120a高通滤波器
[0415] 12化噪声等级检测器
[0416] 128控制模块
[0417] 135消除信号生成模块 [041引139调整部
[0419] 145消除信号生成模块
[0420] 149调整部
[0421] 155消除信号生成模块
[0422] 159调整部
[0423] 159a处理选择部
[0424] 159b低通滤波器
[04巧]165消除信号生成模块
[0426] 169调整部
[0427] 169a高通滤波器
[0428] 169b校正信号生成部
[0429] 169c合成部
[0430] 169d相位调整部
[0431] 175消除信号生成模块
[0432] 179调整部
[0433] 179c合成部
[0434] 179d相位调整部
[04巧]201有源降噪系统
[0436] 202 汽车
[0437] 204有源降噪装置
[0438] 205消除信号生成模块
[0439] 207 LMS运算部
[0440] 208控制模块
[0441] 209调整部
[0442] 211 对应表
[0443] 211a第1设备信息数据组
[0444] 21化第2设备信息数据组
[0445] 211c对应表单（^correspondence t油Ie sheet)
[0446] 212设备信息源
[0447] 215消除信号生成模块
[0448] 219调整部
[0449] 219a滤波器系数调整部
[0450] 219b合成部
[0451] 225消除信号生成模块
[0452] 229调整部
[0453] 301多信道有源降噪系统
[0454] 302 设备
[0455] 304多信道有源降噪装置
[0456] 305消除信号生成模块
[0457] 306模拟声音传递特性数据滤波器部
[0458] 307 LMS运算部
[0459] 308控制模块
[0460] 309调整部
[0461] 310等级检测部
[0462] 313信号加法部
[0463] NO 噪音
[0464] Nl 消除音
[04化]Sl空间
【主权项】
1. 一种有源降噪装置，具备： 参考信号输入端子，其输入与噪音存在相关的参考信号； 消除信号生成模块，其至少包含自适应滤波器部，基于所述参考信号来输出消除信 号； 输出端子，其输出从所述消除信号生成模块输出的所述消除信号； 误差信号输入端子，其输入对应于所述消除信号而从消除音源产生的消除音和所述噪 音的干扰所引起的残留音所对应的误差信号； 数据滤波器部，其输入所述参考信号，并且利用对所述消除信号的信号传递路径的声 音传递特性进行了模拟的模拟声音传递特性数据，对所述参考信号进行校正，并输出滤波 参考信号； 最小均方运算部，其使用所述误差信号、所述滤波参考信号和步长参数来使所述消除 信号生成模块的滤波器系数进行更新； 等级检测部，其输入所述参考信号；和 控制模块，其输入由所述等级检测部检测出的信号等级，并对所述信号等级进行判定， 所述信号传递路径是从所述消除信号生成模块到所述最小均方运算部之间的信号路 径， 所述控制模块在判定为所述参考信号的信号等级小的情况下，减小所述消除信号的等 级。2. 根据权利要求1所述的有源降噪装置，其中， 所述控制模块对从所述消除信号生成模块输出的所述消除信号、输入到所述消除信号 生成模块的所述参考信号、和所述自适应滤波器部的滤波器系数中的至少一个进行调整。3. 根据权利要求1所述的有源降噪装置，其中， 所述控制模炔基于所述信号等级来生成等级调整系数，并基于所述等级调整系数对所 述消除信号的等级进行调整。4. 根据权利要求3所述的有源降噪装置，其中， 所述控制模块对从所述消除信号生成模块输出的所述消除信号、输入到所述消除信号 生成模块的所述参考信号、和所述自适应滤波器部的滤波器系数中的至少一个乘以所述等 级调整系数，来调整所述消除信号的等级。5. 根据权利要求4所述的有源降噪装置，其中， 所述控制模块在判定为所述参考信号的信号等级小的情况下减小所述等级调整系数 的值。6. 根据权利要求1所述的有源降噪装置，其中， 还具备调整部，该调整部基于所述控制模块的输出，对所述消除信号的等级进行调整， 所述控制模块经由所述调整部来减小所述消除信号的等级。7. 根据权利要求6所述的有源降噪装置，其中， 所述控制模炔基于所述信号等级来生成等级调整系数， 所述调整部对从所述消除信号生成模块输出的所述消除信号、输入到所述消除信号生 成模块的所述参考信号、和所述自适应滤波器部的滤波器系数中的至少一个乘以所述等级 调整系数。8. 根据权利要求6所述的有源降噪装置，其中， 所述消除信号生成模块包含所述调整部。9. 根据权利要求6所述的有源降噪装置，其中， 所述控制模块在判定为所述参考信号的信号等级小的情况下减小所述等级调整系数 的值。10. 根据权利要求6所述的有源降噪装置，其中， 所述最小均方运算部包含所述调整部，或者兼作所述调整部， 所述调整部基于所述控制模块的输出，来调整向所述消除信号生成模块输出的滤波器 系数。11. 根据权利要求6所述的有源降噪装置，其中， 所述调整部具有开关， 所述开关设置在所述参考信号源与所述消除信号生成模块之间、和所述消除信号生成 模块与所述消除音源之间当中的至少一方， 在判定为所述参考信号的信号等级为预先决定的值以下的情况下将所述开关设为断 开。12. 根据权利要求6所述的有源降噪装置，其中， 还具备滤波器，该滤波器是被供给所述参考信号的高通或带通滤波器， 所述调整部对从所述滤波器输出的高频分量信号的相位进行翻转，并且对将所述滤波 器系数与具有所述翻转的相位的所述高频分量信号卷积而生成的信号、和所述消除信号进 行合成。13. 根据权利要求6所述的有源降噪装置，其中， 还具备滤波器，该滤波器是被供给所述参考信号的高通或带通滤波器， 所述调整部对从所述滤波器输出的高频分量信号的相位进行翻转，并且对所述参考信 号和具有所述翻转的相位的所述高频分量信号进行合成。14. 根据权利要求1所述的有源降噪装置，其中， 所述控制模块在判定为所述参考信号的等级为预先决定的值以下的情况下，将所述消 除信号、所述参考信号、所述滤波器系数、所述等级调整系数中的至少一个调整为〇,并使所 述消除信号的输出停止。15. 根据权利要求1所述的有源降噪装置，其中， 所述控制模块在所述参考信号的信号等级为预先决定的值以下的情况下将所述参考 信号的信号等级判定为小。16. 根据权利要求1所述的有源降噪装置，其中， 所述参考信号是包含参考信号噪声的信号， 所述控制模块在探测到所述参考信号噪声的情况下判定所述参考信号的信号等级小。17. 根据权利要求16所述的有源降噪装置，其中， 所述等级检测部包含： 第1滤波器，其是被供给所述参考信号的高通或带通滤波器；和 噪声等级检测器，其被供给从所述第1滤波器输出的高频分量信号，来探测所述参考 信号噪声的等级。18. 根据权利要求17所述的有源降噪装置，其中， 还具备调整部，该调整部设置在所述自适应滤波器部的上游， 所述调整部包含第2滤波器，该第2滤波器是具有至少包含所述高频分量信号的频率 的衰减带的低通滤波器， 在所述控制模块将所述参考信号的信号等级判定为小的情况下，所述调整部将所述参 考信号经由所述第2滤波器供给至所述自适应滤波器部。19. 根据权利要求17所述的有源降噪装置，其中， 还具备调整部，该调整部设置在所述自适应滤波器部的下游， 所述调整部包含第2滤波器，该第2滤波器是具有至少包含所述高频分量信号的频率 的衰减带的低通滤波器， 在所述控制模块将所述参考信号的信号等级判定为小的情况下，所述消除音对应于通 过了所述第2滤波器的所述消除信号而被生成。20. 根据权利要求17所述的有源降噪装置，其中， 还具备调整部，该调整部基于所述控制模块的输出，对所述消除信号的等级进行调整， 所述调整部，在所述控制模块将所述参考信号的信号等级判定为小的情况下，将具有 至少包含所述高频分量信号的频率的衰减带的低通滤波器与所述滤波器系数卷积，由此所 述控制模块经由所述调整部来减小所述消除信号的等级。21. 根据权利要求1所述的有源降噪装置，其中， 所述最小均方运算部除了使用所述误差信号、所述滤波参考信号和步长参数之外，还 使用所述等级调整系数来对所述消除信号生成模块的滤波器系数进行更新。22. 根据权利要求1所述的有源降噪装置，其中， 所述控制模炔基于所述信号等级来生成等级调整系数， 所述最小均方运算部对所述误差信号乘以所述等级调整系数和所述步长参数的至少 一者来算出所述滤波器系数，并且在所述控制模块将所述参考信号的信号等级判定为预先 决定的值以下的情况下，将所述步长参数和所述等级调整系数的至少一个设为〇,停止所述 滤波器系数的更新。23. 根据权利要求1所述的有源降噪装置，其中， 还具备设备信息输入端子，该设备信息输入端子向所述控制模块供给设备信息， 所述控制模炔基于所述设备信息来生成2个以上的滤波器系数、和所述消除信号中的 所述2个以上的滤波器系数的贡献比例， 所述自适应滤波器部使用所述参考信号、所述2个以上的滤波器系数、所述等级调整 系数以及所述贡献比例来生成所述消除信号。24. -种设备，具备： 权利要求1所述的有源降噪装置； 参考信号源，其与所述参考信号输入端子连接；和 消除音源，其与所述输出端子连接， 所述设备设置有空间，以使得所述消除音源能够放出所述消除音。25. -种有源型降噪方法，包括如下步骤： 输入与噪音存在相关的参考信号、以及与消除信号对应的消除音和所述噪音的干扰所 引起的残留音所对应的误差信号的步骤； 包括至少进行由自适应滤波器进行的运算的步骤，输出基于所述参考信号的所述消除 信号的步骤； 输入所述参考信号，并且利用对所述消除信号的信号传递路径的声音传递特性进行了 模拟的模拟声音传递特性数据，对所述参考信号进行校正，输出滤波参考信号的步骤； 使用所述误差信号、所述滤波参考信号和步长参数来使所述自适应滤波器的滤波器系 数进行更新的步骤； 对所述参考信号的信号等级进行检测，并对检测出的信号等级进行判定的步骤； 在判定为所述参考信号的所述信号等级小的情况下，生成用于减小所述消除信号的等 级的控制信号的步骤；和 基于所述控制信号对所述消除信号的等级进行调整的步骤。26. 根据权利要求25所述的有源型降噪方法，其中， 对所述消除信号的等级进行调整的步骤包括基于所述控制步骤所输出的所述控制信 号来对所述消除信号的等级进行调整的步骤。27. 根据权利要求26所述的有源型降噪方法，其中， 对所述消除信号的等级进行调整的步骤包括基于所述控制信号，对所述消除信号、所 述参考信号、和所述自适应滤波器的滤波器系数中的至少一个进行调整的步骤。28. 根据权利要求27所述的有源型降噪方法，其中， 对所述消除信号进行调整的步骤包括对所述消除信号、所述参考信号、和所述自适应 滤波器的滤波器系数中的至少一个乘以所述等级调整系数的步骤。29. 根据权利要求26所述的有源型降噪方法，其中， 对所述消除信号进行调整的步骤包括在所述控制步骤将所述参考信号的信号等级判 定为小的情况下，将所述消除信号、所述参考信号、和所述滤波器系数中的至少一个调整为 O，并停止所述消除信号的输出的步骤。30. 根据权利要求25所述的有源型降噪方法，其中， 所述控制信号包含等级调整系数。31. 根据权利要求30所述的有源型降噪方法，其中， 对所述消除信号进行调整的步骤包括在判定为所述参考信号的信号等级小的情况下， 减小所述等级调整系数的值的步骤。32. 根据权利要求25所述的有源型降噪方法，其中， 对所述信号等级进行判定的步骤包括在所述参考信号的信号等级为预先决定的值以 下的情况下，将所述参考信号的信号等级判定为小的步骤。33. 根据权利要求25所述的有源型降噪方法，其中， 所述参考信号是包含参考信号噪声的信号， 对所述参考信号的信号等级进行判定的步骤包括在探测到所述参考信号噪声的情况 下，判定为所述参考信号的信号等级小的步骤。34. 根据权利要求33所述的有源型降噪方法，其中， 对所述参考信号的信号等级进行判定的步骤包括利用所述参考信号通过高通或带通 滤波器而得到的信号的高频分量信号来探测所述参考信号噪声的步骤。35. 根据权利要求34所述的有源型降噪方法，其中， 对所述消除信号进行调整的步骤包括在所述控制步骤将所述参考信号的信号等级判 定为小的情况下，将所述消除信号和所述参考信号中的至少一方经由低通滤波器而输出的 步骤，其中所述低通滤波器在衰减带包含所述高频分量信号的频率。36. 根据权利要求34所述的有源型降噪方法，其中， 对所述消除信号进行调整的步骤还包括在所述控制模块将所述参考信号的信号等级 判定为小的情况下，将低通滤波器与所述滤波器系数卷积的步骤，其中所述低通滤波器在 衰减带包含所述高频分量信号的频率。37. 根据权利要求34所述的有源型降噪方法，其中， 对所述消除信号进行调整的步骤包括对所述高频分量信号的相位进行翻转，并且生成 将所述滤波器系数与对所述相位进行了翻转的高频分量信号卷积的信号，并对卷积了所述 滤波器系数的信号和所述消除信号进行合成的步骤。38. 根据权利要求34所述的有源型降噪方法，其中， 对所述消除信号进行调整的步骤包括对所述高频分量信号的相位进行翻转，并且对翻 转了所述相位的高频分量信号和所述参考信号进行合成的步骤。39. 根据权利要求25所述的有源型降噪方法，其中， 使所述自适应滤波器的所述滤波器系数进行更新的步骤包括利用所述误差信号、所述 滤波参考信号、步长参数和所述等级调整系数来更新所述滤波器系数的步骤。40. 根据权利要求25所述的有源型降噪方法，其中， 使自适应滤波器的滤波器系数进行更新的步骤包括在判定为所述参考信号的信号等 级为预先决定的值以下的情况下，将所述步长参数和所述等级调整系数的至少一个设为〇， 并停止所述滤波器系数的更新的步骤。41. 根据权利要求25所述的有源型降噪方法，其中， 还包括： 输入设备信息的步骤；和 基于所述设备信息来生成2个以上的滤波器系数、和所述消除信号中的所述2个以上 的滤波器系数的贡献比例的步骤， 输出所述消除信号的步骤包括使用所述参考信号、所述2个以上的滤波器系数、所述 等级调整系数以及所述贡献比例来生成所述消除信号的步骤。
【专利摘要】在有源降噪装置中，为了解决其课题，控制模块对由等级检测部探测出的参考信号的等级的大小进行判定。然后，在控制模块中，在判定为参考信号的等级小的情况下，减小消除信号的等级。由此，即使在噪音的等级小的情况下，也能够抑制异音的产生。
【IPC分类】G10K11/178, B60R11/02
【公开号】CN104956435
【申请号】CN201480006253
【发明人】谷充博, 开藤充, 舟山敏之
【申请人】松下知识产权经营株式会社
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年1月21日
【公告号】EP2950305A1, US20150356965, WO2014115533A1