本發(fā)明涉及信息處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種噪聲處理方法和裝置。

背景技術(shù)：

噪聲污染廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，而其中的周期性噪聲，如發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、風(fēng)扇及螺旋槳等旋轉(zhuǎn)或往復(fù)設(shè)備所發(fā)出的噪聲也十分常見。由于其噪聲能量集中分布于特定的頻帶，所以被稱為窄帶噪聲。隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，主動(dòng)噪聲控制技術(shù)逐漸發(fā)展，相比于傳統(tǒng)的被動(dòng)噪聲控制，主動(dòng)噪聲控制具有成本低、靈活性高等優(yōu)點(diǎn)。

目前主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)工程實(shí)現(xiàn)時(shí)主要采用的是DSP(Digital Signal Processing，數(shù)字信號(hào)處理)處理器，其優(yōu)點(diǎn)在于相關(guān)驅(qū)動(dòng)比較成熟并且芯片成本較低。但是隨著窄帶噪聲頻率的提高，需要的音頻采樣率也需要提高，因此計(jì)算量也會(huì)相應(yīng)增加，DSP的計(jì)算速度就會(huì)成為瓶頸，所以目前的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)所應(yīng)用的場景都是低頻噪聲。主動(dòng)噪聲控制對(duì)高頻噪聲的降噪效果較差，且在應(yīng)對(duì)多頻率、多通道情況下，計(jì)算量也成倍增加，影響降噪效率。

通用的主動(dòng)噪聲控制算法為FxLMS(Filtered-X LMS，濾波-X最小均方)算法，其以統(tǒng)計(jì)LMS(Least Mean Square，最小均方)理論為分析基礎(chǔ)，利用與次級(jí)通道等價(jià)的濾波器對(duì)參考信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，將處理結(jié)果注入LMS算法。該算法在參考信號(hào)的頻率與噪聲實(shí)際頻率有偏差(頻率偏移)時(shí)，算法性能為有極大降低，影響降噪效果，且系統(tǒng)靈活性差。

需要提供一種噪聲處理方法和裝置，以至少部分地解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

考慮到上述問題而提出了本發(fā)明一種噪聲處理方法和裝置，在參考信號(hào)的頻率與噪聲實(shí)際頻率有偏差(頻率偏移)時(shí)，不影響降噪效果，且增加了系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性。

根據(jù)本發(fā)明一方面，提供了一種噪聲處理方法，所述方法包括：獲取多個(gè)正弦參考信號(hào)，其中，所述正弦參考信號(hào)由正弦信號(hào)發(fā)生器生成，且所述多個(gè)正弦參考信號(hào)對(duì)應(yīng)不同的頻率；針對(duì)所述多個(gè)正弦參考信號(hào)，采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)的多個(gè)濾波-X最小均方算法濾波器進(jìn)行處理，以得到多個(gè)參考噪聲信號(hào)；基于所述多個(gè)參考噪聲信號(hào)得到次級(jí)噪聲信號(hào)；利用所述次級(jí)噪聲信號(hào)消除外界噪聲信號(hào)，所述次級(jí)噪聲信號(hào)的幅度與所述外界噪聲信號(hào)的幅度相同，所述次級(jí)噪聲信號(hào)的相位與所述外界噪聲信號(hào)的相位相反。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種噪聲處理裝置，所述裝置包括：正弦參考信號(hào)獲取模塊，被配置為獲取多個(gè)正弦參考信號(hào)，其中，所述正弦參考信號(hào)由正弦信號(hào)發(fā)生器生成，且所述多個(gè)正弦參考信號(hào)對(duì)應(yīng)不同的頻率；正弦參考信號(hào)處理模塊，被配置為針對(duì)所述多個(gè)正弦參考信號(hào)，采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)的多個(gè)濾波-X最小均方算法濾波器進(jìn)行處理，以得到多個(gè)參考噪聲信號(hào)；次級(jí)噪聲信號(hào)獲取模塊，被配置為基于所述多個(gè)參考噪聲信號(hào)得到次級(jí)噪聲信號(hào)；外界噪聲信號(hào)消除模塊，被配置為利用所述次級(jí)噪聲信號(hào)消除外界噪聲信號(hào)，所述次級(jí)噪聲信號(hào)的幅度與所述外界噪聲信號(hào)的幅度相同，所述次級(jí)噪聲信號(hào)的相位與所述外界噪聲信號(hào)的相位相反。

本發(fā)明實(shí)施例提供的噪聲處理方法和裝置，針對(duì)每一個(gè)參考信號(hào)，采用對(duì)應(yīng)的濾波-X最小均方算法濾波器進(jìn)行處理，在參考信號(hào)的頻率與噪聲實(shí)際頻率有偏差(頻率偏移)時(shí)，減少了頻率偏移對(duì)于系統(tǒng)控制效果的影響，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性，使其更適于實(shí)際應(yīng)用，增加了系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性。

附圖說明

通過結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯。附圖用來提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)通常代表相同部件或步驟。

圖1示出了窄帶前饋FxLMS算法的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的一種噪聲處理方法的流程示意圖；

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的并聯(lián)結(jié)構(gòu)FxLMS算法的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例的乘法器資源復(fù)用時(shí)序示意圖；

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例的一種噪聲處理裝置的示意性結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使得本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更為明顯，下面將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是本發(fā)明的全部實(shí)施例，應(yīng)理解，本發(fā)明不受這里描述的示例實(shí)施例的限制?；诒景l(fā)明中描述的本發(fā)明實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下所得到的所有其它實(shí)施例都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

前饋主動(dòng)噪聲(ANC)系統(tǒng)有兩種實(shí)現(xiàn)方法，其主要區(qū)別在于參考信號(hào)的來源。雖然用聲學(xué)傳感器采集初級(jí)噪聲作為參考信號(hào)的算法可以針對(duì)寬帶和窄帶噪聲進(jìn)行主動(dòng)控制，但是聲反饋問題會(huì)嚴(yán)重影響算法的穩(wěn)定性。在本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)窄帶噪聲信號(hào)進(jìn)行主動(dòng)控制，可以利用加速度計(jì)、轉(zhuǎn)速計(jì)等非聲學(xué)傳感器采集的非聲學(xué)參數(shù)計(jì)算出噪聲信號(hào)主要頻率，進(jìn)而在系統(tǒng)內(nèi)部生成參考信號(hào)。

窄帶前饋濾波-X最小均方(FxLMS)算法的結(jié)構(gòu)如圖1所示。算法主要包括參考信號(hào)的產(chǎn)生、次級(jí)聲通道的離線辨識(shí)以及最小均方算法(LMS)自適應(yīng)濾波三個(gè)部分。如圖1中所示，其中W(z)代表FIR(Finite Impulse Response，有限長單位沖激響應(yīng))濾波器，P(z)代表初級(jí)聲通道，S(z)代表從次級(jí)噪聲數(shù)模轉(zhuǎn)換到傳聲器采集到音頻數(shù)據(jù)之間的次級(jí)聲通道，是次級(jí)聲通道S(z)的M階FIR估計(jì)。次級(jí)聲通道會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，為了補(bǔ)償次級(jí)聲通道的影響，F(xiàn)xLMS算法需要得到次級(jí)聲通道S(z)的M階FIR估計(jì)

假設(shè)次級(jí)聲通道是時(shí)不變系統(tǒng)并且初級(jí)噪聲在辨識(shí)過程中不存在，則可以采用離線辨識(shí)的方法。圖1中虛線框內(nèi)即為系統(tǒng)所采用的離線辨識(shí)模塊。穩(wěn)定后得到次級(jí)聲通道的傳遞函數(shù)為公式(1-1)

FxLMS算法的作用是自適應(yīng)的改變FIR濾波器W(z)的系數(shù)，假設(shè)濾波器的長度為L，u為算法的步長因子，則FxLMS算法可以表示為公式(1-2)(1-3)(1-4)(1-5)

e(n)＝d(n)+y(n) (1-5)

在實(shí)際應(yīng)用中，窄帶噪聲不會(huì)只包含一個(gè)頻率分量，往往還包括其基頻的高次諧波或者其它能量較高的頻率分量。為了解決這個(gè)問題，可以使正弦信號(hào)發(fā)生器包含多個(gè)對(duì)應(yīng)的頻率分量，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是算法結(jié)構(gòu)簡單，資源消耗低。但同時(shí)會(huì)帶來一個(gè)嚴(yán)重的問題，即當(dāng)噪聲中各頻率分量差距較大時(shí)，同一個(gè)步長因子無法使所有頻率達(dá)到最佳的收斂狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生振蕩或者不收斂的情況。而當(dāng)各頻率分量差距較小時(shí)，就需要自適應(yīng)濾波器的階數(shù)足夠長以滿足相鄰頻率的高分辨率，這樣一來會(huì)導(dǎo)致收斂速度慢、量化誤差大等問題。

因此，本發(fā)明實(shí)施例提出一種解決上述問題的一種噪聲處理方法，可以單獨(dú)處理各個(gè)頻率分量，即采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)的FxLMS算法。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的一種噪聲處理方法進(jìn)行詳細(xì)描述，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠清楚、準(zhǔn)確地理解本發(fā)明的技術(shù)方案。

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的一種噪聲處理方法的流程示意圖。

如圖2所示，一種噪聲處理方法可以包括如下步驟：

步驟210，獲取多個(gè)正弦參考信號(hào)，其中，正弦參考信號(hào)由正弦信號(hào)發(fā)生器生成，且多個(gè)正弦參考信號(hào)對(duì)應(yīng)不同的頻率。

在本步驟中，可以利用加速度計(jì)、轉(zhuǎn)速計(jì)等非聲學(xué)傳感器采集的非聲學(xué)參數(shù)并計(jì)算出噪聲信號(hào)主要頻率，進(jìn)而在系統(tǒng)內(nèi)部生成正弦參考信號(hào)。在一些示例中，可以通過檢測噪聲源(例如，汽車發(fā)動(dòng)機(jī))的加速度或者轉(zhuǎn)速，根據(jù)加速度或者轉(zhuǎn)速確定初級(jí)參考信號(hào)(噪聲源產(chǎn)生的噪聲信號(hào))的參考頻率(主要頻率)，并可以根據(jù)該參考頻率、通過對(duì)正弦信號(hào)的泰勒級(jí)數(shù)展開式進(jìn)行迭代計(jì)算，即可得到正弦參考信號(hào)。

由于FPGA(Field－Programmable Gate Array，即現(xiàn)場可編程門陣列)的運(yùn)算速度較快，為了提高整體運(yùn)算速度，在本發(fā)明實(shí)施例中，在FPGA中實(shí)現(xiàn)正弦信號(hào)發(fā)生器。由于FPGA只能通過硬件的形式生成正弦參考信號(hào)，在本發(fā)明實(shí)施例中改變正弦信號(hào)的計(jì)算方法。示例性地，采用正弦信號(hào)的泰勒級(jí)數(shù)展開式，通過迭代的方式計(jì)算正弦信號(hào)的數(shù)值，采用定點(diǎn)小數(shù)位為N時(shí)的迭代公式進(jìn)行迭代計(jì)算，其中迭代公式如(1-6)、(1-7)、(1-8)所示。

x(n)＝C×x(n-1)-x(n-2),n≥3 (1-6)

x(0)＝0，x(1)＝round(0.01×2^N) (1-7)

C＝round(2×cos(2πf/f_s)×2^N) (1-8)

其中，f_s為信號(hào)采樣率，f為正弦信號(hào)頻率，round是四舍五入函數(shù)。

進(jìn)一步地，多個(gè)正弦參考信號(hào)包括第一參考信號(hào)、第二參考信號(hào)和第三參考信號(hào)，其中，第二參考信號(hào)的頻率、第三參考信號(hào)的頻率根據(jù)參考頻率和預(yù)設(shè)偏移量的乘積值確定。在窄帶ANC系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，如果參考信號(hào)的頻率與初級(jí)噪聲的頻率不同，即所謂的頻率偏移現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)對(duì)于該頻率噪聲的控制能力會(huì)急劇下降。為了確定頻率偏移程度對(duì)于系統(tǒng)噪聲控制能力的影響，本文對(duì)于不同頻率及不同程度頻率偏移的情況進(jìn)行了仿真分析，如表1所示：

表1頻率偏移對(duì)不同頻率噪聲控制效果的影響

Tab.1 The effect offequency deviation of different frequency noise eontrol

由表1可知，當(dāng)某一頻率分量的頻率噪聲的控制能力達(dá)到10dB以上，是可以接受的，即其噪聲頻率的偏移量在1％以內(nèi)。所以為了增加系統(tǒng)對(duì)于頻率偏移的魯棒性，假設(shè)本發(fā)明實(shí)施例中第一參考信號(hào)的頻率為f，則第二參考信號(hào)和第三參考信號(hào)的頻率可以在f上下偏移1％，例如，第二參考信號(hào)的頻率為參考頻率可以為1.01f，第三參考信號(hào)的頻率為0.99f。

步驟220，針對(duì)多個(gè)正弦參考信號(hào)，采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)的多個(gè)濾波-X最小均方算法濾波器進(jìn)行處理，以得到多個(gè)參考噪聲信號(hào)。

在本步驟中，對(duì)于不同頻率分量的正弦參考信號(hào)，分別設(shè)置濾波-X最小均方算法濾波器進(jìn)行處理，因此，多個(gè)正弦參考信號(hào)即采用多個(gè)濾波-X最小均方算法濾波器并行處理。在參考信號(hào)頻率與噪聲信號(hào)頻率存在偏差時(shí)仍能達(dá)到良好的降噪效果，從而提高了算法(或者ANC系統(tǒng))的適應(yīng)能力。

示例性地，本步驟可以實(shí)現(xiàn)為：針對(duì)任一個(gè)所述正弦參考信號(hào)，通過與其對(duì)應(yīng)的濾波-X最小均方算法濾波器進(jìn)行乘法運(yùn)算，以得到參考噪聲信號(hào)，多個(gè)濾波-X最小均方算法濾波器輸出多個(gè)參考噪聲信號(hào)。

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的并聯(lián)結(jié)構(gòu)FxLMS算法的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例的針對(duì)多個(gè)正弦參考信號(hào)，可以采用如3所示的并聯(lián)結(jié)構(gòu)FxLMS濾波器進(jìn)行處理。如圖3所示，針對(duì)任一個(gè)正弦參考信號(hào)，對(duì)應(yīng)一個(gè)FxLMS濾波器，示例性地，由該FxLMS濾波器對(duì)其進(jìn)行乘法運(yùn)算，例如，頻率為0.99f的正弦參考信號(hào)經(jīng)其對(duì)應(yīng)的FxLMS濾波器處理后輸出參考噪聲信號(hào)y_1,i，頻率為f的正弦參考信號(hào)經(jīng)其對(duì)應(yīng)的FxLMS濾波器處理后輸出參考噪聲信號(hào)y_2,i，頻率為1.01f的正弦參考信號(hào)經(jīng)其對(duì)應(yīng)的FxLMS濾波器處理后輸出參考噪聲信號(hào)y_3,i。

通過對(duì)于不同頻率分量的正弦參考信號(hào)，分別設(shè)置濾波-X最小均方算法濾波器進(jìn)行處理的實(shí)施例，可以在參考信號(hào)頻率與噪聲信號(hào)頻率存在偏差時(shí)仍能達(dá)到良好的降噪效果，從而提高了算法(或者ANC系統(tǒng))的適應(yīng)能力。

然而，由于濾波-X最小均方算法濾波器的乘加運(yùn)算較多，增加濾波-X最小均方算法濾波器的數(shù)量，也會(huì)增加系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)擔(dān)。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，可以采用時(shí)間復(fù)用的方式解決上述問題。示例地，可以基于時(shí)間復(fù)用(或者乘法器復(fù)用)，在不同時(shí)間范圍分別對(duì)多個(gè)濾波-X最小均方算法濾波器的乘法運(yùn)算進(jìn)行計(jì)算。以FPGA實(shí)現(xiàn)多個(gè)濾波-X最小均方算法濾波器的乘法運(yùn)算為例，F(xiàn)PGA的工作時(shí)鐘為50MHz，而噪聲信號(hào)的采樣時(shí)鐘為32KHz，滿足系統(tǒng)時(shí)鐘頻率遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)時(shí)鐘頻率的條件，從而可以采用將同一時(shí)刻并行進(jìn)行的乘法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為串行計(jì)算的方法對(duì)乘法器進(jìn)行復(fù)用，即所謂的時(shí)間復(fù)用。

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例的乘法器資源復(fù)用時(shí)序示意圖。假設(shè)有N個(gè)并行的階數(shù)為M的濾波器，當(dāng)數(shù)據(jù)時(shí)鐘的上升沿到來時(shí)，需要計(jì)算出N×M個(gè)乘法結(jié)果，即需要N×M個(gè)乘法器。而如果采用復(fù)用技術(shù)，逐一計(jì)算各濾波器各級(jí)的乘法運(yùn)算，只要滿足兩次乘法運(yùn)算的時(shí)間間隔大于乘法器輸出結(jié)果的時(shí)間，則N個(gè)乘法器串行計(jì)算的輸出結(jié)果正確，例如，圖4中乘法(1)和乘法(2)的運(yùn)算時(shí)間間隔T1大于乘法(1)的輸出結(jié)果的時(shí)間T2。這樣并行濾波器所消耗的乘法器數(shù)目就會(huì)降為M個(gè)，大大節(jié)約了乘法器資源。如圖4所示，隨著復(fù)用次數(shù)的增加，設(shè)計(jì)調(diào)度模塊的難度也會(huì)相應(yīng)增加。由于本系統(tǒng)是對(duì)相同類型的算法模塊進(jìn)行乘法器復(fù)用，所以調(diào)度模塊可以采用簡單的計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，即在數(shù)據(jù)有效(開始乘法運(yùn)算的節(jié)點(diǎn))時(shí)對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘開始進(jìn)行計(jì)數(shù)，在不同的計(jì)數(shù)值進(jìn)行各算法模塊的乘法運(yùn)算，同時(shí)在不同的計(jì)數(shù)值輸出各乘法運(yùn)算結(jié)果。

進(jìn)一步舉例說明，通過測試，例如采用九個(gè)并行的FxLMS濾波器實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，如果不采用資源復(fù)用技術(shù)，除了次級(jí)聲通道辨識(shí)以外算法還需要九個(gè)128階FIR濾波器以及九個(gè)64階LMS自適應(yīng)濾波器，一共需要2121個(gè)乘法器。由于采用了復(fù)用技術(shù)，所以系統(tǒng)算法包括一個(gè)128階的次級(jí)聲通道辨識(shí)模塊、一個(gè)九輸入九輸出的128階FIR濾波器和一個(gè)九輸入九輸出的64階LMS自適應(yīng)濾波器，只需要713個(gè)乘法器即可，相比復(fù)用前節(jié)約了近2倍的乘法器資源。以Altera公司Stratix III系列中的EP3SE260F1152C2芯片為例，該芯片只有768個(gè)乘法器，如未采用資源復(fù)用技術(shù)，該芯片根本就不能工作，如果換作其它的芯片，則成本也將增加，而采用本發(fā)明的乘法器資源復(fù)用(時(shí)間復(fù)用)技術(shù)后，該芯片就可以完成該項(xiàng)工作。從而極大降低了系統(tǒng)成本。

步驟230，基于多個(gè)參考噪聲信號(hào)得到次級(jí)噪聲信號(hào)。

在本步驟中，可以對(duì)多個(gè)參考噪聲信號(hào)進(jìn)行加法運(yùn)算，以得到次級(jí)噪聲信號(hào)。

步驟240，利用次級(jí)噪聲信號(hào)消除外界噪聲信號(hào)，次級(jí)噪聲信號(hào)的幅度與外界噪聲信號(hào)的幅度相同，次級(jí)噪聲信號(hào)的相位與所述外界噪聲信號(hào)的相位相反。

在本步驟中，可以將次級(jí)噪聲信號(hào)與外界噪聲信號(hào)做相加計(jì)算，從而消除外界噪聲信號(hào)，達(dá)到降噪的目的。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，濾波-X最小均方算法濾波器可以包括FIR濾波器和LMS濾波器，噪聲處理方法還可以包括如下步驟：

在利用次級(jí)噪聲信號(hào)消除外界噪聲信號(hào)之后，基于次級(jí)噪聲信號(hào)和外界噪聲信號(hào)得到誤差信號(hào)，根據(jù)誤差信號(hào)的頻率，將誤差信號(hào)反饋給對(duì)應(yīng)的LMS濾波器，以使LMS濾波器根據(jù)如下公式調(diào)整FIR濾波器的步長因子u：

通過該實(shí)施例，可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整FIR濾波器的步長因子，以適應(yīng)多頻率的噪聲信號(hào)經(jīng)過本發(fā)明實(shí)施例的處理均能達(dá)到最佳的收斂狀態(tài)，從而達(dá)到較佳的降噪效果。

綜上，應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的噪聲處理方法，針對(duì)每一個(gè)參考信號(hào)，采用對(duì)應(yīng)的濾波-X最小均方算法濾波器進(jìn)行處理，在參考信號(hào)的頻率與噪聲實(shí)際頻率有偏差(頻率偏移)時(shí)，減少了頻率偏移對(duì)于系統(tǒng)控制效果的影響，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性，使其更適于實(shí)際應(yīng)用，增加了系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性。

此外，資源復(fù)用(時(shí)間復(fù)用或者乘法器復(fù)用)技術(shù)的應(yīng)用大大減少了系統(tǒng)對(duì)于乘法器資源的消耗，降低了實(shí)現(xiàn)成本。

以及本發(fā)明實(shí)施例采用并行計(jì)算能力較強(qiáng)的FPGA作為核心處理器，能夠?qū)Ω哳l噪聲進(jìn)行主動(dòng)控制，同時(shí)也可以解決多頻率、多通道情況下計(jì)算量成倍增加的情況。

通過與不同噪聲頻率分析算法配合，可以將該系統(tǒng)應(yīng)用于多種窄帶噪聲的控制領(lǐng)域。例如對(duì)于汽車車內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的主動(dòng)控制，可以通過實(shí)時(shí)采集汽車發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)，分析出汽車發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲主要頻率，進(jìn)而利用本文所提出的系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行主動(dòng)控制。

本發(fā)明另一方面，提供一種應(yīng)用上述噪聲處理方法的噪聲處理裝置。圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例的一種噪聲處理裝置的示意性結(jié)構(gòu)框圖，如圖5所示，噪聲處理裝置可以包括正弦參考信號(hào)獲取模塊510、正弦參考信號(hào)處理模塊520、次級(jí)噪聲信號(hào)獲取模塊530和外界噪聲信號(hào)消除模塊540。且正弦參考信號(hào)獲取模塊510、正弦參考信號(hào)處理模塊520、次級(jí)噪聲信號(hào)獲取模塊530和外界噪聲信號(hào)消除模塊540可以設(shè)置在處理器中，例如FPGA中。

其中，正弦參考信號(hào)獲取模塊510被配置為獲取多個(gè)正弦參考信號(hào)，其中，正弦參考信號(hào)由正弦信號(hào)發(fā)生器生成，且多個(gè)正弦參考信號(hào)對(duì)應(yīng)不同的頻率。

正弦參考信號(hào)處理模塊520被配置為針對(duì)多個(gè)正弦參考信號(hào)，采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)的多個(gè)濾波-X最小均方算法濾波器進(jìn)行處理，以得到多個(gè)參考噪聲信號(hào)。

次級(jí)噪聲信號(hào)獲取模塊530被配置為基于多個(gè)參考噪聲信號(hào)得到次級(jí)噪聲信號(hào)。

外界噪聲信號(hào)消除模塊540被配置為利用次級(jí)噪聲信號(hào)消除外界噪聲信號(hào)，次級(jí)噪聲信號(hào)的幅度與外界噪聲信號(hào)的幅度相同，次級(jí)噪聲信號(hào)的相位與外界噪聲信號(hào)的相位相反。

噪聲處理裝置中各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)原理和實(shí)現(xiàn)效果，具體可以參見噪聲處理方法實(shí)施例的詳細(xì)描述，為了簡潔，在本實(shí)施例中不在進(jìn)行詳述。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的噪聲處理裝置，針對(duì)每一個(gè)參考信號(hào)，采用對(duì)應(yīng)的濾波-X最小均方算法濾波器進(jìn)行處理，在參考信號(hào)的頻率與噪聲實(shí)際頻率有偏差(頻率偏移)時(shí)，減少了頻率偏移對(duì)于系統(tǒng)控制效果的影響，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性，使其更適于實(shí)際應(yīng)用，增加了系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性。

盡管本文已經(jīng)參考附圖描述了示例實(shí)施例，應(yīng)理解上述示例實(shí)施例僅僅是示例性的，并且不意圖將本發(fā)明的范圍限制于此。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在其中進(jìn)行各種改變和修改，而不偏離本發(fā)明的范圍和精神。所有這些改變和修改意在被包括在所附權(quán)利要求所要求的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、或者計(jì)算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的設(shè)備和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的設(shè)備實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)設(shè)備，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。

在此處所提供的說明書中，說明了大量具體細(xì)節(jié)。然而，能夠理解，本發(fā)明的實(shí)施例可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在一些實(shí)例中，并未詳細(xì)示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對(duì)本說明書的理解。

類似地，應(yīng)當(dāng)理解，為了精簡本發(fā)明并幫助理解各個(gè)發(fā)明方面中的一個(gè)或多個(gè)，在對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的各個(gè)特征有時(shí)被一起分組到單個(gè)實(shí)施例、圖、或者對(duì)其的描述中。然而，并不應(yīng)將該本發(fā)明的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護(hù)的本發(fā)明要求比在每個(gè)權(quán)利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說，如相應(yīng)的權(quán)利要求書所反映的那樣，其發(fā)明點(diǎn)在于可以用少于某個(gè)公開的單個(gè)實(shí)施例的所有特征的特征來解決相應(yīng)的技術(shù)問題。因此，遵循具體實(shí)施方式的權(quán)利要求書由此明確地并入該具體實(shí)施方式，其中每個(gè)權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨(dú)實(shí)施例。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，除了特征之間相互排斥之外，可以采用任何組合對(duì)本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設(shè)備的所有過程或單元進(jìn)行組合。除非另外明確陳述，本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的每個(gè)特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。

此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此所述的一些實(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如，在權(quán)利要求書中，所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。

本發(fā)明的各個(gè)部件實(shí)施例可以以硬件實(shí)現(xiàn)，或者以在一個(gè)或者多個(gè)處理器上運(yùn)行的軟件模塊實(shí)現(xiàn)，或者以它們的組合實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在實(shí)踐中使用微處理器或者數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)線懸掛點(diǎn)定位裝置中的一些模塊的一些或者全部功能。本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)為用于執(zhí)行這里所描述的方法的一部分或者全部的裝置程序(例如，計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品)。這樣的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，或者可以具有一個(gè)或者多個(gè)信號(hào)的形式。這樣的信號(hào)可以從因特網(wǎng)網(wǎng)站上下載得到，或者在載體信號(hào)上提供，或者以任何其他形式提供。

應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的組件或步驟。位于組件之前的單詞“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的組件。本發(fā)明可以借助于包括有若干不同組件的硬件以及借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個(gè)可以是通過同一個(gè)硬件項(xiàng)來具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序?？蓪⑦@些單詞解釋為名稱。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式或?qū)唧w實(shí)施方式的說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。