一种主动噪声控制方法和装置

遵循《噪声污染防治法》控制噪音污染 #生活常识# #环保生活Tips# #环保法规教育#

本发明属于噪声控制，具体涉及一种主动噪声控制方法和装置,

背景技术：

1、噪声污染给人们的精神、情感和心理带来极大的损害，因此，在各个领域中，治理和控制噪声是非常重要的。降噪控制技术主要包括被动降噪控制和主动噪声控制(activenoise control，anc)，anc可基于声波反相叠加原理(superposition)，通过产生反噪声来抵消初级噪声。明确来说，具有相同振幅但是相反相位的反噪声信号会被产生并与不想要的噪声结合，进而造成两个噪声信号相互相消。主动噪声控制具有良好的低频噪声抑制能力。由于其能够高效地降低低频噪声，主动噪声控制的应用很广泛。

2、在汽车、医院病房和客机机舱等空间性较强的场景，单通道anc系统的性能可能会下降。因此在空间音频的场景中，需要使用到多通道主动噪声控制(multi-channel activenoise control，mcanc)系统。目前，在一般的多通道主动噪声控制系统中，最常使用的是滤波x最小均方(filters-x least mean square，fxlms)算法，该算法是在一般的自适应滤波算法上添加了次级通路，但一般的自适应滤波的滤波器结构是有限长单位冲激响应(finite impulse response，fir)的滤波器(又称为非递归型滤波器)，要达到较好的效果，这种滤波器需要较高的阶数，实际使用中的收敛速度和稳态误差上存在一定的缺陷；并且fxlms算法在优化的过程中常用的损失函数是均方误差，该方法常用于输入信号是高斯噪声的场景，如果初级路径和次级路径中存在非线性失真，则会影响整体性能。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种主动噪声控制方法和装置，能够有效控制噪声。

2、本发明第一方面提出了一种主动噪声控制方法，该方法包括：

3、获取参考信号；

4、参考信号经过初始路径处理后得到期望信号；

5、将参考信号经过第一控制滤波器处理后的信号与和期望信号经过第二控制滤波器处理后的信号进行相加计算，得到控制信号；

6、控制信号经过次级路径滤波后得到抗噪声信号；

7、将控期望信号与抗噪声信号相抵消，得到误差信号；

8、根据误差信号得到损失函数，根据损失函数分别迭代优化第一控制滤波器和第二控制滤波器，直至误差信号消减为0。

9、本发明第二方面提出了一种主动噪声控制装置，该装置包括：

10、获取装置：包括参考麦克风和初级路径，用于获取参考信号和期望信号；

11、处理装置：包括iir自适应滤波器和次级路径，对所述参考信号和期望信号进行处理，得到抗噪声信号，将期望信号与抗噪声信号相消，实现噪声的主动控制；

12、输出装置：输出噪声主动控制后的信号。

13、本发明的有益效果：本发明可以有效提高多通道主动降噪的降噪效果，对输入信号是非高斯噪声或者有冲击响应的情况下，也具有较好的降噪效果。

技术特征：

1.一种主动噪声控制方法，其特征在于，应用于噪声的主动控制，该方法包括：获取参考信号；

2.根据权利要求1所述的主动噪声控制方法，其特征在于，所述参考信号表示为：

3.根据权利要求1所述的主动噪声控制方法，其特征在于，所述期望信号表示为：

4.根据权利要求1所述的主动噪声控制方法，其特征在于，所述第一控制滤波器的表达式为：

5.根据权利要求1所述的主动噪声控制方法，其特征在于，所述控制信号表示为：

6.根据权利要求1所述的主动噪声控制方法，其特征在于，所述抗噪声信号表示为：

7.根据权利要求1所述的主动噪声控制方法，其特征在于，所述误差信号表示为：

8.根据权利要求1所述的主动噪声控制方法，其特征在于，所述损失函数表示为：

9.根据权利要求1所述的主动噪声控制方法，其特征在于，所述第一控制滤波器的迭代优化公式为：

10.一种主动噪声控制装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及噪声控制技术领域，具体涉及一种主动噪声控制方法和装置,获取参考信号；参考信号经过初始路径处理后得到期望信号；将参考信号经过第一控制滤波器处理后的信号与和期望信号经过第二控制滤波器处理后的信号进行相加计算，得到控制信号；控制信号经过次级路径滤波后得到抗噪声信号；将期望信号与抗噪声信号相抵消，得到误差信号；根据误差信号得到损失函数，根据损失函数分别迭代优化第一控制滤波器和第二控制滤波器，直至误差信号消减为0。本发明可以实现主动噪声控制，明显提高降噪效果。

技术研发人员：雷旭栋,刘宏清
受保护的技术使用者：重庆邮电大学
技术研发日：
技术公布日：2024/10/28

网址：一种主动噪声控制方法和装置 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/459245

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