[发明专利]基于探针信号注入控制自适应反馈抵消系统

摘要

本发明公开了基于探针信号注入控制自适应反馈抵消系统，其涉及确定音频处理系统的增益环路中的系统参数sp的方法及音频处理系统。本发明方法包括a）确定稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的逼近表达式，b）在一个或多个系统参数急剧变化之后，确定稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的收敛或衰变速度的表达式，及c）在其它系统参数固定的假设下从所述表达式之一确定系统参数sp。本发明方法的优点在于提供相当简单的、确定和控制声反馈通路中的动态变化的方式。例如，本发明可用于助听器、耳机、耳麦、有源耳朵保护系统、免提电话系统、移动电话、远程会议系统、安全系统、广播系统、卡拉OK系统、教室放大系统等。

主权项

1.确定音频处理系统的增益环路中的系统参数sp的方法，所述音频处理系统包括：a）传声器系统，包括a1）P个电传声器通路，每一传声器通路MP_i,i=1,2，...,P提供处理后的传声器信号，每一传声器通路包括a1.1）用于将包括目标信号x_i的输入声音转换为电信号y_i的传声器M_i；a1.2）用于对传声器通路MP_i的信号及提供误差信号e_i的另外的信号进行求和的单元SUM_i；a1.3）用于对传声器通路MP_i的输入信号执行空间滤波以获得降噪后的信号的波束形成器滤波器g_i；其中传声器M_i、求和单元SUM_i和波束形成器滤波器g_i串联连接以提供等于降噪后的信号或源自其的信号的处理后的传声器信号；及a2）求和单元SUM_1-P连接到传声器通路i=1,2,...,P的输出，以对处理后的传声器信号进行求和从而提供合成输入信号；b）信号处理单元，用于将通常时变、随频率而变的增益G应用于所述合成输入信号或源自其的信号从而得到处理后的信号；c）探针信号发生器，用于在正向通路中插入探针信号w，探针信号展现预定的性质并具有短时功率谱密度S_w(ω)；d）扬声器单元，用于将处理后的信号或源自其的信号u转换为输出声音；传声器系统、信号处理单元和扬声器单元形成正向信号通路的一部分；e）包括多个内部反馈通路IFBP_i,i=1,2,...,P的自适应反馈估计系统，用于产生P个非预期反馈通路的估计量，每一非预期反馈通路至少包括从扬声器单元的输出到传声器M_i,i=1,2,...,P的输入的外部反馈通路，每一内部反馈通路包括具有长度为L个样本的反馈补偿滤波器的反馈估计单元，用于提供第i个非预期反馈通路的估计的脉冲响应i=1,2,...,P，其使用自适应反馈估计算法如LMS、NLMS或其他自适应算法，估计的脉冲响应各自在传声器系统的求和单元SUM_i中从来自第i个传声器通路MP_i的信号减去以提供误差信号e_i，i=1,2，...,P，自适应算法包括适应参数μ，用于控制使当前反馈估计量与先前反馈估计量相关的自适应算法的适应速度；正向信号通路连同外部和内部反馈通路一起形成增益环路，所述方法包括S1a）确定稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的逼近表达式，其中ω为归一化角频率，n为离散时间指数，所述表达式取决于随频率而变的增益G、反馈补偿滤波器的尺寸L、自适应算法的适应参数μ及表达式ΣiΣjGj*(ω)Gi(ω)Sxij(ω),]]>其中Gi(ω)和Gj(ω)分别为第i个和第j个波束形成器滤波器的频率变换，^*指复共轭，S_xij(ω)为分别由传声器i和j拾取的信号x_i(n)和x_j(n)的交叉功率谱密度，其中i=1,2，...,P和j＝1,2，...,P，及其中稳定环路增益的表达式LGstat(ω,n)表示n→∞的渐近值；或S1b）在一个或多个系统参数急剧变化之后，确定稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的收敛或衰变速度的表达式，该表达式取决于自适应算法的适应参数μ和探针信号的功率谱密度S_w(ω)；S2）在其它系统参数固定的假设下从前述表达式之一确定系统参数sp。