各種實施方案總體涉及音頻信號處理，并且更具體地，涉及用于混合有源噪聲控制(anc)的技術(shù)。

背景技術(shù)：

許多技術(shù)已經(jīng)被開發(fā)用于消除各種環(huán)境中的不想要的噪聲。在一種被稱為有源噪聲消除(anc)的此類技術(shù)中，周圍環(huán)境中的噪聲通過一個或多個麥克風(fēng)進行檢測。與噪聲相關(guān)聯(lián)的逆向的一個或多個波形然后被生成并且通過一個或多個揚聲器再生，以便破壞性地干擾或“消除”噪聲。此類技術(shù)在寬范圍的裝置(包括anc耳機和助聽裝置)中采用，從而向用戶提供對他們聽覺環(huán)境的更大控制。

近來，已經(jīng)開始將anc系統(tǒng)整合到更大的系統(tǒng)(諸如汽車)中。具體地，在汽車應(yīng)用中，多個麥克風(fēng)分布在整個交通工具和乘客廂中，并且將通過麥克風(fēng)獲取的聲數(shù)據(jù)傳輸至集中式控制單元。集中式控制單元然后生成噪聲消除信號，所述噪聲消除信號由交通工具乘客廂內(nèi)的揚聲器再生以消除由麥克風(fēng)檢測到的交通工具和道路噪聲。

盡管anc技術(shù)在減弱相對較小環(huán)境中(諸如汽車內(nèi))的不想要的噪聲時相對有效，但是這些技術(shù)在減弱較大環(huán)境中和較高頻率下的噪聲時不太有效。具體地，增加聲體積導(dǎo)致環(huán)境內(nèi)的模式密度呈指數(shù)增加。對應(yīng)的較大數(shù)量的參與的聲模式通常需要揚聲器的數(shù)量至少等于相關(guān)聲模式的數(shù)量。例如而非進行限制，在圖6中示出用于直升機艙的聲模式的數(shù)量作為頻率(hz)的函數(shù)。由于環(huán)境內(nèi)增加的模式密度，如上所述，通過集中式控制單元在這一類環(huán)境內(nèi)生成噪聲消除信號變得極為復(fù)雜。

為了解決在較大收聽環(huán)境中的這些問題，一些常規(guī)方法實現(xiàn)具有多個控制單元的完全分散式anc系統(tǒng)，其中每個控制單元獨立于其他控制單元進行操作。具體地，為了在此類分散式anc系統(tǒng)中獲得控制權(quán)，通常需要用于收聽環(huán)境內(nèi)的每個參與的聲模式的不同控制單元。鑒于這種約束條件以及較大收聽環(huán)境中增加的模式密度，在較大收聽環(huán)境中的分散式anc系統(tǒng)實現(xiàn)方式通常具有不可忽略的硬件要求，從而使得此類系統(tǒng)在此類環(huán)境中成本極高。另外，與分散式anc系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的重量使這些系統(tǒng)在面向運輸?shù)沫h(huán)境(諸如飛機和汽車)中使用不切實際。

如前面所述，用于在各種類型的收聽環(huán)境中執(zhí)行有源噪聲消除的更有效技術(shù)將是有用的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的實施方案闡述用于減弱收聽環(huán)境中噪聲的方法。所述方法包括將收聽環(huán)境劃分成多個區(qū)域，其中每個區(qū)域與不同的有源噪聲消除(anc)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。包括在多個區(qū)域中的第一區(qū)域與包括在多個區(qū)域中的第二區(qū)域之間的邊界包括開放空間。所述方法還包括將多個聲傳感器和多個揚聲器分配給與包括在多個區(qū)域中的每個區(qū)域相關(guān)聯(lián)的anc系統(tǒng)。所述方法還包括：對于包括在多個區(qū)域中的每個區(qū)域，通過多個聲傳感器獲取聲數(shù)據(jù)，通過處理器處理所述聲數(shù)據(jù)以生成噪聲消除信號，以及通過多個揚聲器輸出所述噪聲消除信號。

另外的實施方案(除其他之外)提供被配置來實現(xiàn)以上闡述的方法的方面的系統(tǒng)和交通工具。

有利地，所公開的技術(shù)使得聲音在較大收聽環(huán)境(諸如較大乘客廂)內(nèi)能夠更有效地被消除。另外，由于將集中式anc方法和分散式anc方法組合的協(xié)同效應(yīng)，有效的噪聲消除可以在較低的硬件要求下實現(xiàn)。因此，所公開的技術(shù)更加成本有效并且能夠在重量是重要考慮因素的應(yīng)用中實現(xiàn)。

附圖說明

因此，為了詳細(xì)理解上文闡述的一個或多個實施方案的所敘述特征，通過參考某些特定實施方案來對以上簡要概述的一個或多個實施方案進行更具體的描述，這些實施方案中的一些在附圖中示出。然而，應(yīng)注意，附圖僅示出典型實施方案，且因此不應(yīng)被視為以任何方式限制其范圍，因為各種實施方案的范圍也包括其他實施方案。

圖1示出根據(jù)各種實施方案的飛機的乘客廂；

圖2示出根據(jù)各種實施方案的在圖1的乘客廂中實現(xiàn)的混合anc系統(tǒng)；

圖3示出根據(jù)各種實施方案的在具有三個不同區(qū)域的飛機乘客廂中實現(xiàn)的混合anc系統(tǒng)；

圖4示出根據(jù)各種實施方案的被配置來實現(xiàn)混合anc系統(tǒng)的一個或多個方面的計算裝置；

圖5是根據(jù)各種實施方案的用于減弱收聽環(huán)境中噪聲的方法步驟的流程圖；并且

圖6示出直升機機艙內(nèi)聲模式的數(shù)量作為頻率的函數(shù)。

具體實施方式

在以下描述中，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以提供對本公開的實施方案的更全面理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白的是，本公開的實施方案可在沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一個或多個細(xì)節(jié)的情況下加以實踐。

系統(tǒng)概述

圖1示出根據(jù)各種實施方案的飛機的乘客廂100。如圖所示，乘客廂100可包括一個或多個乘客座位102。

收聽環(huán)境的頻率響應(yīng)取決于多種因素，包括收聽環(huán)境邊界的尺寸、取向和材料組成。具體地，收聽環(huán)境的尺寸影響可由噪聲源激發(fā)的聲模式的數(shù)量。

在許多情況下，期望減弱收聽環(huán)境內(nèi)不想要的噪聲。例如而非進行限制，在許多運輸應(yīng)用中，由發(fā)動機操作、不平地形、氣流、螺旋槳噪聲等產(chǎn)生的振動在交通工具(例如，汽車、船舶、飛機、飛船、鐵路交通工具)的乘客廂內(nèi)產(chǎn)生噪聲。當(dāng)在此類環(huán)境中實現(xiàn)噪聲消除技術(shù)時，有效減弱噪聲所需的聲傳感器和揚聲器的數(shù)量基于環(huán)境內(nèi)模式的數(shù)量，如上文所論述，收聽環(huán)境內(nèi)所述模式的數(shù)量基于環(huán)境的尺寸。因此，在相對較小的乘客廂中(諸如在小型汽車內(nèi))，可以在相對適度的硬件要求下實現(xiàn)噪聲消除。

然而，當(dāng)收聽環(huán)境的尺寸增加時，所產(chǎn)生的數(shù)量和模式密度的增加顯著減小常規(guī)有源噪聲消除(anc)技術(shù)的有效性。具體地，通過集中式控制器進行操作的常規(guī)anc系統(tǒng)通常不能夠有效地消除具有高模式密度的復(fù)雜環(huán)境中的噪聲，從而使得此類系統(tǒng)在較大收聽環(huán)境中無效。另外，盡管分散式anc系統(tǒng)在消除較大收聽環(huán)境中的噪聲時更加有效，但是此類系統(tǒng)通常需要單獨的控制單元、聲傳感器和揚聲器用于包括在期望的噪聲消除頻率范圍中的每個聲模式。因此，分散式系統(tǒng)所需的硬件的成本和重量防止這些系統(tǒng)在許多大規(guī)模應(yīng)用中(諸如在飛機的乘客廂、公共汽車、火車車廂等中)實現(xiàn)。因此，常規(guī)的anc系統(tǒng)在減弱較大收聽環(huán)境中不想要的噪聲時遭受許多缺點。

因此，在各種實施方案中，混合anc系統(tǒng)可通過將收聽環(huán)境劃分成多個區(qū)域(其中每個區(qū)域包括多個聲模式并且與不同的“集中式”(相對于所述區(qū)域)anc系統(tǒng)相關(guān)聯(lián))而在收聽環(huán)境(例如，乘客廂)中實現(xiàn)。有利地，通過將乘客廂劃分成多個區(qū)域并且通過獨立的anc系統(tǒng)管理每個區(qū)域中的聲模式，硬件要求相對于常規(guī)分散式anc技術(shù)減少，所述常規(guī)分散式anc技術(shù)通常需要單獨的控制器、聲傳感器和揚聲器每聲模式。此外，因為包括在混合anc系統(tǒng)的每個區(qū)域中的每個anc系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理較少數(shù)量的聲模式，所以處理復(fù)雜性顯著降低，從而使混合anc系統(tǒng)能夠比具有類似總數(shù)量的聲傳感器和揚聲器的常規(guī)集中式anc系統(tǒng)更有效地得到控制權(quán)。也就是說，由于在單個收聽環(huán)境內(nèi)將集中式anc方法和分散式anc方法組合的協(xié)同效應(yīng)，所以相對于實現(xiàn)同等數(shù)量的聲傳感器和揚聲器的常規(guī)anc系統(tǒng)來說，噪聲總體上在每個區(qū)域和收聽環(huán)境兩者內(nèi)有效地減弱。在下文結(jié)合圖2-5進一步詳細(xì)描述混合anc系統(tǒng)的各種實施方案。

圖2示出根據(jù)各種實施方案的在圖1的乘客廂100中實現(xiàn)的混合anc系統(tǒng)200。如圖所示，混合anc系統(tǒng)200包括位于乘客廂100的第一區(qū)域220-1中的第一anc系統(tǒng)205-1和位于乘客廂100的第二區(qū)域220-2中的第二anc系統(tǒng)205-2。第一anc系統(tǒng)205-1和第二anc系統(tǒng)205-2中的每一個包括聲傳感器210和揚聲器212。

包括在每個anc系統(tǒng)205中的聲傳感器210(通常被稱為誤差麥克風(fēng))被配置來從周圍環(huán)境獲取聲數(shù)據(jù)(例如，噪聲)，并且將與聲數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的信號傳輸給與anc系統(tǒng)205相關(guān)聯(lián)的計算裝置。由聲傳感器210獲取的聲數(shù)據(jù)然后由計算裝置處理以確定和/或調(diào)整由揚聲器212產(chǎn)生的噪聲消除信號。在各種實施方案中，聲傳感器210可包括能夠獲取聲數(shù)據(jù)的任何類型的換能器，包括(例如而非進行限制)差分麥克風(fēng)、壓電麥克風(fēng)、光學(xué)麥克風(fēng)等。在一些實施方案中，混合anc系統(tǒng)200還包括位于乘客廂100外部(諸如靠近飛機的機頭)的參考傳感器，以便向混合anc系統(tǒng)200提供參考信號。

通常，聲傳感器210可定位在乘客廂100的區(qū)域220內(nèi)的任意位置處。在一些實施方案中，聲傳感器210位于乘客廂100的區(qū)域220的側(cè)壁和/或頂板上或其附近。例如而非進行限制，聲傳感器210可以定位在飛機的蒙皮上或其附近，以便感測通過飛機蒙皮耦接到乘客廂的外部噪聲(例如，發(fā)動機噪聲、風(fēng)噪聲等)。另外，在一些實施方案中，聲傳感器210定位在區(qū)域220內(nèi)乘客的耳朵附近，以便更準(zhǔn)確地測定如由乘客察覺到的噪聲。

揚聲器212被配置來基于從與區(qū)域220相關(guān)聯(lián)的計算裝置接收的噪聲消除信號來產(chǎn)生聲音(例如，逆向波形)以消除乘客廂100的區(qū)域220內(nèi)的噪聲。例如而非進行限制，如圖2中所示，兩個或更多個揚聲器212可以定位在每個區(qū)域220中，以便消除存在于這個區(qū)域220中的某個頻率范圍(例如，約100hz至約300hz)內(nèi)的噪聲。例如而非進行限制，每個anc系統(tǒng)205可以消除具有約100hz、約200hz和約300hz頻率的噪聲(例如，發(fā)動機噪聲、螺旋槳噪聲等)。在一些實施方案中，揚聲器212定位在飛機內(nèi)壁內(nèi)和/或其附近。例如而非進行限制，揚聲器212可以定位在飛機頂棚中和/或位于乘客座位102上方。

在一些實施方案中，與每個區(qū)域220相關(guān)聯(lián)的anc系統(tǒng)205可包括用于位于區(qū)域220內(nèi)的每個乘客座位102的揚聲器212。例如，參考區(qū)域220-1，anc系統(tǒng)205-1可以包括四個揚聲器212，其中的每個揚聲器212定位在包括于區(qū)域220-1中的不同乘客座位102附近。然而，注意的是，由于上述將集中式anc方法和分散式anc方法組合的協(xié)同效應(yīng)，本文中公開的混合anc系統(tǒng)200能夠僅使用兩個揚聲器212每個區(qū)域220得到對具有約100hz至約300hz頻率范圍的噪聲的控制權(quán)，其中每個區(qū)域220具有約6英尺×4英尺×5英尺(長×寬×高)的尺寸。因此，盡管在圖2的每個區(qū)域220中僅示出兩個揚聲器212，但是在其他實施方案中，另外的揚聲器212(例如而非進行限制)可基于乘客廂100的尺寸和將要由混合anc系統(tǒng)200消除的頻率范圍來實現(xiàn)。

可使用各種技術(shù)來確定每個區(qū)域的大小。在一些實施方案中，通過首先定位在區(qū)域220-1中并且然后定位在區(qū)域220-2中的十二個麥克風(fēng)陣列(例如，3×4陣列)來獲取乘客廂100內(nèi)部的聲音測定。例如而非進行限制，麥克風(fēng)陣列可以定位成使得三個測試麥克風(fēng)橫跨乘客廂100定位在沿乘客廂100的四個軸向位置處。然后，使用奇異值分解(svd)技術(shù)來確定每個區(qū)域220的大小并且確定將需要多少個揚聲器212來消除通過由平面麥克風(fēng)陣列的位置所表示的面積的噪聲。

例如而非進行限制，svd技術(shù)可以應(yīng)用到通過對針對螺旋槳的基本頻率和諧波頻率(例如，100hz、200hz和300hz)在每個測試麥克風(fēng)處獲取的時間信號執(zhí)行復(fù)數(shù)傅里葉變換所確定的復(fù)數(shù)壓力幅值。因此，可以實現(xiàn)svd處理來將橫跨測試麥克風(fēng)陣列的總壓力幅值所表示的數(shù)據(jù)圖案分解成正交分量的集合(例如，主要分量)，其中的每個正交分量與奇異值相關(guān)聯(lián)。這些正交分量對應(yīng)于乘客廂100內(nèi)的橫跨陣列測試麥克風(fēng)的聲模式分布的部分采樣。在一些實施方案中，奇異值基于橫跨乘客廂100的每個軸向位置的三個測試麥克風(fēng)的幾何結(jié)構(gòu)來確定。圖2中所示的乘客廂100的svd結(jié)果指示在第一諧波處存在兩個顯著的奇異值，從而指示可以橫跨由使用兩個揚聲器212和兩個麥克風(fēng)210的測試麥克風(fēng)陣列所占據(jù)的面積來實現(xiàn)在這些頻率下的全局控制。橫跨測試麥克風(fēng)的響應(yīng)似乎是由于乘客艙100內(nèi)的兩個獨立的聲模式。

在一些實施方案中，揚聲器212被配置用于高保真聲音再生。在其他實施方案中，為了減小揚聲器212的大小、重量和/或成本，揚聲器212可被配置用于不太準(zhǔn)確的聲音再生。例如而非進行限制，揚聲器212可以被配置來僅產(chǎn)生人類正常聽力范圍內(nèi)的頻率的子集，諸如意圖由混合anc系統(tǒng)200消除的頻率的集合。通常，然而，能夠產(chǎn)生用來消除聲音的逆向波形的任何裝置可與混合anc系統(tǒng)200一起實現(xiàn)。

在各種實施方案中，如圖1-3中所示，乘客廂100包括飛機艙。然而，混合anc系統(tǒng)200可被實現(xiàn)來在任何類型的收聽環(huán)境中提高噪聲消除技術(shù)的性能。例如而非進行限制，混合anc系統(tǒng)200可以在交通工具(諸如火車、公共汽車、汽車等)內(nèi)或在建筑物(諸如辦公室、機房、臥室等)內(nèi)實現(xiàn)。

圖3示出根據(jù)各種實施方案的在具有三個不同區(qū)域220的飛機乘客廂101中實現(xiàn)的混合anc系統(tǒng)300。如圖所示，混合anc系統(tǒng)300包括位于乘客廂101的第一區(qū)域220-3中的第一anc系統(tǒng)205-3、位于乘客廂101的第二區(qū)域220-4中的第二anc系統(tǒng)205-4和位于乘客廂101的第三區(qū)域220-5中的第三anc系統(tǒng)205-5。第一anc系統(tǒng)205-3、第二anc系統(tǒng)205-4和第三anc系統(tǒng)205-5中的每一個包括大致類似于上文參考圖2論述的聲傳感器210和揚聲器212。

如圖所示，在較大的收聽環(huán)境(諸如較大飛機的乘客廂101)中，可實現(xiàn)一個或多個另外的區(qū)域220以便接納較大的模式密度。另外，在一些實施方案中，另外的聲傳感器210和/或揚聲器212可在區(qū)域220中的每一個內(nèi)實現(xiàn)。例如而非進行限制，九個或更多個聲傳感器210和四個或更多個揚聲器212可以在乘客廂101的每個區(qū)域220中實現(xiàn)。為了清晰起見，圖3中未示出乘客座位102。然而，在各種實施方案中，圖3中示出的聲傳感器210和揚聲器212可相對于包括在乘客廂101中的乘客座位、側(cè)壁、頂板等定位在如圖2所示的類似位置處。

此外，盡管圖3中示出的三個區(qū)域220相對于彼此以線性配置定位，但是在一些實施方案中，乘客廂100和/或乘客廂101可包括以mxn網(wǎng)格配置的區(qū)域220，其中m和n大于一。例如而非進行限制，收聽環(huán)境可包括2x2網(wǎng)格的區(qū)域220、2x3網(wǎng)格的區(qū)域220、3x3網(wǎng)格的區(qū)域220等。另外，在一些實施方案中，區(qū)域220可布置成不規(guī)則的非矩形網(wǎng)格。

本文中描述的收聽環(huán)境(例如，乘客廂100和乘客廂101)中的每一個包括具有相對均勻的周邊的大致連續(xù)的體積。例如而非進行限制，乘客廂100和乘客廂101各自具有大致矩形橫截面，從而使得相對均勻的區(qū)域220能夠沿著矩形橫截面形成。然而，在其他實施方案中，收聽環(huán)境可包括不規(guī)則形狀的橫截面。在此類實施方案中，區(qū)域220可通過將收聽環(huán)境劃分成具有大致類似體積的區(qū)域220、具有大致類似尺寸的區(qū)域220、具有大致類似模式密度的區(qū)域220等來確定。另外，在各種實施方案中，在每組區(qū)域220之間的全部邊界222包括收聽環(huán)境的開放空間。例如而非進行限制，圖2中所示的第一區(qū)220-1與第二區(qū)220-2之間的邊界222不包括大致中斷乘客廂連續(xù)體積或者分隔乘客廂100的側(cè)壁或任何其他物體。

圖4示出根據(jù)各種實施方案的可結(jié)合圖2和圖3的anc系統(tǒng)205中的每一個來實現(xiàn)的計算裝置400。如圖所示，計算裝置400包括處理器402、輸入/輸出(i/o)裝置404和存儲器410。存儲器410包括被配置來與數(shù)據(jù)庫414交互的噪聲消除應(yīng)用412。

處理器402可以是被配置來諸如通過執(zhí)行程序代碼來處理數(shù)據(jù)以生成輸出的任何技術(shù)上可行形式的處理裝置。處理器402可以是(例如而非進行限制)中央處理單元(cpu)、圖形處理單元(gpu)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、模擬信號處理器(asp)(例如，模擬噪聲消除電路)等。

存儲器410可包括存儲器模塊或存儲器模塊的集合。存儲器410內(nèi)的噪聲消除應(yīng)用412由處理器402執(zhí)行來實現(xiàn)計算裝置400的整體功能性，并且因此對每個anc系統(tǒng)205的操作進行總體協(xié)調(diào)。例如而非進行限制，通過聲傳感器210獲取的聲數(shù)據(jù)可由噪聲消除應(yīng)用412處理，以生成傳輸至揚聲器212的噪聲消除信號。由噪聲消除應(yīng)用412執(zhí)行的處理可包括(例如而非進行限制)過濾、逆向波形生成、圖案識別、放大、衰減和/或其他類型的聲處理。

在各種實施方案中，每個anc系統(tǒng)205與不同的計算裝置400相關(guān)聯(lián)，所述不同的計算裝置400被配置來消除將anc系統(tǒng)205分配至的區(qū)域220內(nèi)的噪聲。另外，在一些實施方案中，每個計算裝置400獨立于其他區(qū)域220和與聽音環(huán)境的其他anc系統(tǒng)205相關(guān)聯(lián)的計算裝置400被控制。例如，每個anc系統(tǒng)205和相關(guān)聯(lián)的計算裝置205可以被配置來消除僅與存在于收聽環(huán)境(例如，乘客廂100或乘客廂101)的對應(yīng)區(qū)域220中的模式密度相關(guān)聯(lián)的噪聲，從而降低每個區(qū)域220中的處理復(fù)雜度并且使混合anc系統(tǒng)200能夠在相對于常規(guī)anc技術(shù)具有類似或更少硬件要求下有效地消除噪聲。

在一些實施方案中，包括在混合anc系統(tǒng)200中的單個anc系統(tǒng)205和計算裝置400可被配置來獨立于彼此控制多個區(qū)域220。例如而非進行限制，被配置來獨立于彼此控制一組區(qū)域220的計算裝置400可以通過包括在第一區(qū)域202中的聲傳感器210接收聲數(shù)據(jù)，并且生成噪聲消除信號以由包括在第一區(qū)域220中的揚聲器212產(chǎn)生，而無需考慮通過包括在所述組區(qū)域220的其他區(qū)域220中的聲傳感器210獲取的聲數(shù)據(jù)，并且無需考慮由包括在所述組區(qū)域220的其他區(qū)域220中的揚聲器212產(chǎn)生的噪聲消除信號。因此，在各種實施方案中，不同的計算裝置400被配置來控制每個區(qū)域220，而在其他實施方案中，計算裝置400中的一個或多個可被配置來獨立于彼此控制多個區(qū)域220。因此，在一些實施方案中，包括在特定收聽環(huán)境中的區(qū)域220的數(shù)量可大于被實現(xiàn)來控制那些區(qū)域220的計算裝置400的數(shù)量。

在各種實施方案中，收聽環(huán)境(例如，乘客廂100)包括區(qū)域220的靜態(tài)數(shù)量和配置。例如而非進行限制，參考圖2的混合anc系統(tǒng)200，混合anc系統(tǒng)200可包括具有靜態(tài)形狀和邊界的靜態(tài)數(shù)量(即，兩個)的區(qū)域220，所述靜態(tài)數(shù)量在操作混合anc系統(tǒng)200期間不被修改。

然而，在其他實施方案中，將特定收聽環(huán)境(例如，交通工具的乘客廂、房間等)劃分成的區(qū)域220的數(shù)量和/或區(qū)域220中的一個或多個的形狀可基于各種標(biāo)準(zhǔn)(諸如基于從聲傳感器210接收的聲數(shù)據(jù))而被動態(tài)地修改。例如而非進行限制，基于從聲傳感器210接收的聲數(shù)據(jù)，噪聲消除應(yīng)用412可確定應(yīng)將特定區(qū)域220劃分成兩個或更多個區(qū)域220，每個區(qū)域220與不同組的聲傳感器210和揚聲器220相關(guān)聯(lián)，并且其中的每個區(qū)域220獨立于包括在收聽環(huán)境中的其他區(qū)域220而被控制。在此類實施方案中，與區(qū)域220相關(guān)聯(lián)的計算裝置400然后將獨立地控制所述區(qū)域220被拆分成的兩個或更多個區(qū)域220。

在一些實施方案中，在操作混合anc系統(tǒng)200期間，噪聲消除應(yīng)用412可以動態(tài)地修改一個或多個區(qū)域220的大小和/或形狀。例如而并非進行限制，參考圖2，噪聲消除應(yīng)用412可通過將一個或多個聲傳感器210和/或揚聲器220從第二區(qū)域220-2(以及第二anc系統(tǒng)205-2)移除，并且將那些聲傳感器210和/或揚聲器220分配給第一區(qū)域220-1(以及第一anc系統(tǒng)205-1)來增加第一區(qū)域220-1的大小并且減小第二區(qū)域220-2的大小。在另一個非限制性實例中，噪聲消除應(yīng)用412可以通過減小一個或多個現(xiàn)有區(qū)域220的大小，將一個或多個聲傳感器210和/或揚聲器220從現(xiàn)有區(qū)域220移除，并且將那些聲傳感器210和/或揚聲器220分配給另外的區(qū)域220來向收聽環(huán)境添加一個或多個另外的區(qū)域220。然而，再次，在上文描述的每個實例中，在動態(tài)修改區(qū)域220的數(shù)量和/或配置之后，每個區(qū)域然后將獨立于包括在收聽環(huán)境中的其他區(qū)域220而被控制。

對收聽環(huán)境內(nèi)的區(qū)域220的數(shù)量和/或配置進行動態(tài)修改可基于通過位于區(qū)域220中的一個或多個中的聲傳感器210獲取的聲數(shù)據(jù)來執(zhí)行。例如而并非進行限制，收聽環(huán)境內(nèi)的區(qū)域220的數(shù)量和/或配置可在交通工具操作(例如，起飛、著陸、加速、制動、停車)的不同階段或模式期間基于交通工具行進的速度和/或基于在交通工具乘客廂內(nèi)產(chǎn)生的噪聲的位置和/或響度來動態(tài)地修改。因此，可動態(tài)地修改獨立控制的區(qū)域220的數(shù)量，以使混合anc系統(tǒng)200適于在收聽環(huán)境內(nèi)改變。

i/o裝置404可包括輸入裝置、輸出裝置和能夠接收輸入并提供輸出的裝置。例如而并非進行限制，i/o裝置404可以包括將數(shù)據(jù)發(fā)送至與每個anc系統(tǒng)205相關(guān)聯(lián)的聲傳感器210和/或揚聲器212和/或從所述聲傳感器210和/或揚聲器212接收數(shù)據(jù)的有線和/或無線通信裝置。

通常，每個計算裝置400被配置來協(xié)調(diào)anc系統(tǒng)205的整體操作。在其他實施方案中，計算裝置400可耦接到anc系統(tǒng)205的其他部件但獨立于所述其他部件。在此類實施方案中，每個anc系統(tǒng)205可包括單獨的處理器，所述單獨的處理器接收從收聽環(huán)境(或在收聽環(huán)境附近)獲取的聲數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至計算裝置400，所述計算裝置400可被包括在單獨的裝置(諸如個人計算機、可穿戴式裝置、智能電話、便攜式媒體播放器等)中。然而，本文中公開的實施方案考慮被配置來實現(xiàn)anc系統(tǒng)205的功能性的任何技術(shù)上可行的系統(tǒng)。

噪聲消除應(yīng)用412可被配置來接收與對應(yīng)的區(qū)域220相關(guān)聯(lián)的聲數(shù)據(jù)(例如，乘客廂噪聲)，并且處理所述聲數(shù)據(jù)以生成噪聲消除信號。通常，噪聲消除應(yīng)用412可以通過任意類型的算法(包括例如而非進行限制，最小均方(lms)算法)生成噪聲消除信號。噪聲消除應(yīng)用412然后(例如而非進行限制)通過i/o裝置404中的一個或多個將噪聲消除信號輸出至揚聲器212。例如而非進行限制，噪聲消除應(yīng)用412可以將噪聲消除信號輸出至耦接到揚聲器212中的每一個的功率放大器，從而使得噪聲消除信號能夠被放大以用于在收聽環(huán)境的區(qū)域220內(nèi)再生。另外，噪聲消除應(yīng)用412可以從對應(yīng)的區(qū)域220接收另外的聲數(shù)據(jù)，并且處理所述聲數(shù)據(jù)以修改噪聲消除信號，以便更有效地消除區(qū)域220中的噪聲。噪聲消除應(yīng)用412然后將通過i/o裝置404將修改的噪聲消除信號輸出至揚聲器212。

存儲器410可包括一個或多個數(shù)據(jù)庫414。例如而非進行限制，數(shù)據(jù)庫414可以存儲噪聲消除算法、收聽環(huán)境屬性(例如，位置數(shù)據(jù)、頻率響應(yīng)等)、聲傳感器210屬性、揚聲器212屬性和其他類型的聲數(shù)據(jù)。

圖5是根據(jù)各種實施方案的用于減弱收聽環(huán)境中噪聲的方法步驟的流程圖。盡管結(jié)合圖2-4的系統(tǒng)描述了方法步驟，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，被配置來以任意順序執(zhí)行所述方法步驟的任何系統(tǒng)均落在各種實施方案的范圍內(nèi)。

如圖所示，方法500開始于步驟510，在510處將收聽環(huán)境(例如，乘客廂100、乘客廂101等)劃分成多個區(qū)域220。在一些實施方案中，基于收聽環(huán)境內(nèi)的數(shù)量和/或模式密度和/或基于每個區(qū)域內(nèi)的數(shù)量和/或模式密度，將收聽環(huán)境劃分成多個區(qū)域220。例如而非進行限制，可將收聽環(huán)境劃分成區(qū)域220，所述區(qū)域220被設(shè)定大小使得每個區(qū)域包括超過特定頻率范圍(例如，50hz至1khz(諸如約100hz至約300hz))內(nèi)的閾值幅度(例如，響度)的特定數(shù)量的模式。然后，在步驟520處，包括在多個區(qū)域220中的每個區(qū)域220與不同的anc系統(tǒng)205相關(guān)聯(lián)。

另外，在一些實施方案中，收聽環(huán)境可由噪聲消除應(yīng)用412基于(例如而非進行限制)由包括在區(qū)域220中的一個或多個中的聲傳感器210接收的聲數(shù)據(jù)動態(tài)地劃分成多個區(qū)域220。然后，在確定每個區(qū)域220的數(shù)量、大小和/或形狀之后，噪聲消除應(yīng)用可將多個聲傳感器210和多個揚聲器212分配給每個區(qū)域220。

接著，對包括在多個區(qū)域220中的每個區(qū)域220執(zhí)行步驟530至550。在一些實施方案中，可對區(qū)域220中的每一個并行執(zhí)行步驟530至550。例如而非進行限制，可對第一區(qū)域220-1執(zhí)行步驟530-1，同時可對第n區(qū)域220-n執(zhí)行步驟530-n。

在步驟530處，噪聲消除應(yīng)用412通過與對應(yīng)的區(qū)域220相關(guān)聯(lián)的聲傳感器210接收聲數(shù)據(jù)。然后，在步驟540處，噪聲消除應(yīng)用412(例如，通過處理器402)處理聲數(shù)據(jù)以生成噪聲消除信號。在步驟550處，噪聲消除信號通過揚聲器212輸出(例如，再生)以便消除收聽環(huán)境的對應(yīng)區(qū)域220內(nèi)的噪聲。方法500然后回到步驟530，在所述步驟530處噪聲消除應(yīng)用412通過聲傳感器210接收另外的聲數(shù)據(jù)。

總而言之，將收聽環(huán)境劃分成多個區(qū)域，其中每個區(qū)域包括多個模式。然后分配不同的anc系統(tǒng)以減弱與每個區(qū)域中的聲模式相關(guān)聯(lián)的噪聲。與每個anc系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的處理器然后處理記錄在區(qū)域內(nèi)的聲數(shù)據(jù)，并且生成噪聲消除信號。最后，每個處理器將噪聲消除信號傳輸至與每個anc系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的揚聲器，以便消除收聽環(huán)境內(nèi)的噪聲。

相對于實現(xiàn)類似數(shù)量的聲傳感器和揚聲器的常規(guī)anc技術(shù)來說，本文中所述技術(shù)的一個優(yōu)勢在于更有效地消除較大收聽環(huán)境內(nèi)的聲音。另外，由于將集中式anc方法和分散式anc方法組合的協(xié)同效應(yīng)，有效的噪聲消除可在較低硬件要求下實現(xiàn)，從而使得所公開的技術(shù)能夠在成本敏感和重量敏感的應(yīng)用中實現(xiàn)。

已經(jīng)出于說明目的呈現(xiàn)了各種實施方案的描述，但是所述描述并不意圖是排他性的或者限于所公開的實施方案。在不脫離所描述實施方案的范圍和精神的情況下，許多修改和變化將對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。

本實施方案的各方面可以體現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計算機程序產(chǎn)品。因此，本公開的各方面可采取以下形式：完全硬件實施方案、完全軟件實施方案(包括固件、常駐軟件、微代碼等)或可組合在本文中通常被稱為為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”的軟件和硬件方面的實施方案。此外，本公開的各方面可采用在一個或多個計算機可讀介質(zhì)上體現(xiàn)的計算機程序產(chǎn)品形式，所述計算機可讀介質(zhì)具有在該介質(zhì)上體現(xiàn)的計算機可讀程序代碼。

可使用一個或多個計算機可讀介質(zhì)的任何組合。計算機可讀介質(zhì)可以是計算機可讀信號介質(zhì)或計算機可讀存儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)可以例如是但不限于電子、磁性、光學(xué)、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、設(shè)備或裝置或者前述系統(tǒng)、設(shè)備或裝置的任何合適組合。計算機可讀存儲介質(zhì)的更具體實例(并非詳盡清單)將包括以下介質(zhì)：具有一個或多個導(dǎo)線的電連接、便攜式計算機軟盤、硬盤、隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦可編程只讀存儲器(eprom或閃存)、光纖、便攜式光盤只讀存儲器(cd-rom)、光學(xué)存儲裝置、磁性存儲裝置或前述介質(zhì)的任何合適組合。在本文件的上下文中，計算機可讀存儲介質(zhì)可以是可含有或存儲供指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或結(jié)合所述指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置來使用的程序的任何有形介質(zhì)。

上文參考根據(jù)本公開的實施方案的方法、設(shè)備(系統(tǒng))和計算機程序產(chǎn)品的流程圖圖解和/或框圖來描述本公開的各方面。應(yīng)了解，流程圖圖解和/或框圖的每一方框以及流程圖圖解和/或框圖中的方框的組合可由計算機程序指令來實現(xiàn)。可以將這些計算機程序指令提供至通用計算機、專用計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器來產(chǎn)生機器，以使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器來執(zhí)行的指令允許實現(xiàn)在流程圖和/或框圖的一個或多個方框中指定的功能/操作。這類處理器可以是，但不限于，通用處理器、專用處理器、特殊應(yīng)用處理器或現(xiàn)場可編程處理器或門陣列。

附圖中的流程圖和方框圖示出根據(jù)本公開的各種實施方案的系統(tǒng)、方法和計算機程序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)方式的體系結(jié)構(gòu)、功能性和操作。在這方面，流程圖或框圖中的每個方框可以表示代碼的模塊、區(qū)段或部分，其包括用于實現(xiàn)所指定邏輯功能的一個或多個可執(zhí)行指令。還應(yīng)注意，在一些替代性實現(xiàn)方式中，方框中所指出的功能可不按圖中所指出的順序發(fā)生。例如，取決于所涉及的功能性，連續(xù)示出的兩個方框可實際上大致同時執(zhí)行，或所述方框可有時按相反順序執(zhí)行。也應(yīng)指出的是，方框圖和/或流程圖圖解的每個方框以及方框圖和/或流程圖圖解中的方框的組合可以由執(zhí)行指定功能或動作的、基于專用硬件的系統(tǒng)或者專用硬件和計算機指令的組合來實施。

雖然上述內(nèi)容是涉及本公開的實施方案，但是在不背離本公開的基本范圍的情況下，可以設(shè)想出本公開的其他和另外實施方案，而且本公開的范圍由隨附的權(quán)利要求書加以確定。