[发明专利]用于具有部分非因果传递函数的系统的子带自适应滤波器

说明书

本文公开了一种降噪系统，该降噪系统包括：传感器，该传感器被配置为生成输入信号；自适应滤波器，该自适应滤波器被配置为表示该输入信号所穿过的路径的传递函数；一个或多个处理设备；以及一个或多个换能器。该处理设备接收输入信号，并且通过将输入信号分到子频带中来生成自适应滤波器的经更新的一组滤波器系数；为每个子带确定对应子带自适应模块的系数；以及组合多个子带自适应模块的系数。确定对应子带自适应模块的系数包括选择自适应滤波器的预先计算的一组滤波器系数的子集。该处理设备利用自适应滤波器的经更新的一组滤波器系数来处理输入信号的一部分，以生成相消干涉穿过由传递函数表示的路径的另一信号的输出。

技术领域

本公开整体涉及估计自适应滤波器的系数，例如以执行声学噪声消除。自适应滤波器(包括子带自适应滤波器)可生成声学输出，该声学输出被配置为相消干涉噪声信号，例如以减小移动车辆中的用户感知的噪声。

背景技术

环境中的音乐或语音的感知质量可能因环境中存在的可变声学噪声而劣化。例如，当环境是移动的车辆时，噪声可能源于并取决于车辆速度、道路状况、天气和车辆状况。噪声的存在可能隐藏感兴趣的软声音并降低音乐的保真性或语音的可理解性。

发明内容

本文描述了减轻子带自适应滤波器系统中响应于接收到有助于被控对象模型中的非因果分量的噪声信号的不稳定性的可能性的技术。本文进一步详细描述的反向堆叠过程校正子带自适应滤波器系统的对应于被控对象模型的非因果分量的系数。所述技术可使得子带自适应滤波器系统能够以抽取率适配，从而减小子带自适应滤波器系统的计算负载。所述技术还可使得能够实现某些频带的选择性激活或去激活，以便将子带自适应滤波器系统的性能限制到感兴趣的特定频带，而不存在可能影响目标频率范围之外的总体系统性能的伪影的风险。

在一个方面，一种用于估计自适应滤波器的系数的方法包括：在一个或多个处理设备处接收输入信号；以及基于该输入信号来生成自适应系统标识滤波器的经更新的一组滤波器系数。自适应系统标识滤波器被配置为表示由输入信号穿过的路径的传递函数。生成自适应系统标识滤波器的经更新的一组滤波器系数包括：(i)将输入信号分到多个子频带中，(ii)对于每个子频带，确定对应的子带自适应模块的一个或多个系数，以及(iii)组合多个子带自适应模块的一个或多个系数，以生成自适应系统标识滤波器的经更新的一组滤波器系数。确定对应的子带自适应模块的一个或多个系数包括(a)获取自适应系统标识滤波器的预先计算的一组滤波器系数，以及(b)选择自适应系统标识滤波器的预先计算的一组滤波器系数的子集。该方法还包括利用自适应系统标识滤波器的经更新的一组滤波器系数来处理输入信号的一部分，以生成相消干涉穿过由传递函数表示的路径的另一信号的输出。

具体实施可包括以下特征中的一者或多者。自适应系统标识滤波器的预先计算的一组滤波器系数的子集可被选择对应于输入信号和穿过由传递函数表示的路径的另一信号之间的因果关系。自适应系统标识滤波器的预先计算的一组滤波器系数的子集可被选择对应于目标性能范围内的频带，例如，在大约30-300Hz之间。输入信号可由一个或多个加速度计和/或麦克风采集。对应的子带自适应模块中的一者或多者可以是最小均方(LMS)模块、滤波X最小均方(FXLMS)模块和/或滤波误差最小均方(FELMS)模块。组合多个子带自适应模块的一个或多个系数可包括将多个子带自适应模块的一个或多个系数的时域表示转换为对应的频域表示；组合多个子带自适应模块的一个或多个系数的对应频域表示；以及将所组合的频域表示转换为时域表示。在一些具体实施中，确定对应的子带自适应模块的一个或多个系数还可包括基于该子集计算自适应系统标识滤波器的预先计算的一组滤波器系数的频域表示；将频域表示分到多个子频带中，并为每一个计算对应的时域表示；以及基于对应的时域表示来生成子带自适应模块的一个或多个系数。在一些具体实施中，未被选择的预先计算的一组滤波器系数可被调节为基本上接近零。