專利名稱：用于具有自適應揚聲器選擇的有源噪聲控制的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有源噪聲控制，且更具體而言涉及用于產(chǎn)生相消干擾聲波的揚聲器組 合的自動選擇。
背景技術(shù)：
有源噪聲控制可用于產(chǎn)生與不希望聲波相消干擾的聲波或“抗噪聲”。相消干擾聲 波可以通過揚聲器產(chǎn)生以與不希望聲波組合以試圖抵消不希望噪聲。相消干擾聲波和不希 望聲波的組合可以消除或最小化聆聽空間內(nèi)一個或更多聆聽者對于不希望聲波的感知。有源噪聲控制系統(tǒng)一般包括一個或更多麥克風以檢測旨在相消干擾的區(qū)域內(nèi)的 聲音。檢測的聲音用作反饋誤差信號。該誤差信號用于調(diào)節(jié)被包括在有源噪聲控制系統(tǒng)中 的自適應濾波器。濾波器通過至少一個揚聲器產(chǎn)生用于生成相消干擾聲波的抗噪聲信號。 濾波器被調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)相消干擾聲波，努力優(yōu)化該區(qū)域中的抵消。在具有多個揚聲器的系統(tǒng) 中，固定數(shù)目的揚聲器可用于產(chǎn)生抗噪聲。然而，一些揚聲器可以不用于產(chǎn)生抗噪聲，但在 某些情形下，由于不希望聲音的源位置和特性，這些揚聲器可能比使用的揚聲器更加適用。 另外，不希望聲音的源位置和特性可能隨時間變化。因此，存在自適應地選擇用于產(chǎn)生相消 干擾聲波的揚聲器的需要。

發(fā)明內(nèi)容
有源噪聲控制(ANC)系統(tǒng)可以產(chǎn)生一個或更多抗噪聲信號以驅(qū)動一個或更多各 自的揚聲器。揚聲器可被驅(qū)動以產(chǎn)生與聆聽空間內(nèi)一個或多個靜區(qū)(quiet zone)中存在 的不希望聲音相消干擾的聲波。ANC系統(tǒng)可以基于代表不希望聲音的輸入信號產(chǎn)生抗噪聲 信號。ANC系統(tǒng)可以包括任意數(shù)目的抗噪聲發(fā)生器，每個抗噪聲發(fā)生器能夠產(chǎn)生抗噪聲 信號。每個抗噪聲發(fā)生器可以包括一個或更多學習算法單元(LAU learning algorithm unit)和自適應濾波器。LAU可以從諸如位于每個靜區(qū)中的麥克風這樣的傳感器接收傳感 器輸入信號形式的誤差信號。包含多個揚聲器的音頻系統(tǒng)內(nèi)的一個或更多揚聲器可被選擇為通過各自的抗噪 聲信號有源驅(qū)動。每個靜區(qū)中由有源驅(qū)動的所選揚聲器產(chǎn)生的聲波和不希望聲音的組合可 以導致用于每個相應靜區(qū)的每個傳感器產(chǎn)生的誤差信號。ANC系統(tǒng)可以選擇特定揚聲器以 與有源驅(qū)動揚聲器一起來產(chǎn)生抗噪聲聲波一預定量時間以確定誤差信號是否減小。如果存 在誤差信號的減小，則所選特定揚聲器可以永久地代替有源驅(qū)動揚聲器其中的一個或更多 個。ANC系統(tǒng)還可以被配置成基于來自音頻系統(tǒng)中的不正被有源驅(qū)動以產(chǎn)生聲波的其 他揚聲器中的一個或更多個的抗噪聲信號模擬聲波產(chǎn)生。模擬的聲波產(chǎn)生可用于確定對誤 差信號中至少之一的模擬效果。ANC系統(tǒng)可以將對誤差信號的模擬效果與實際的誤差信號 進行比較。基于這種比較，除了當前正被有源驅(qū)動的揚聲器之外，或者代替當前正被有源驅(qū)動的揚聲器，ANC系統(tǒng)可以從該模擬中選出音頻系統(tǒng)中將被有源驅(qū)動的一個或更多揚聲器。ANC系統(tǒng)可以模擬來自包括當前不被有源驅(qū)動的一個或更多揚聲器的各種揚聲器 組合的聲波的產(chǎn)生。可以將基于每個模擬的揚聲器組合對誤差信號的模擬效果的結(jié)果與有 源驅(qū)動的揚聲器相比較以選擇揚聲器組合。ANC系統(tǒng)可以使用將被有源驅(qū)動的所選揚聲器 組合代替被有源驅(qū)動的揚聲器。在選擇將被有源驅(qū)動的揚聲器過程中，ANC系統(tǒng)可以分析不希望聲音的特性。ANC 系統(tǒng)可以確定不希望聲音的傳播方向。ANC系統(tǒng)可以基于不希望聲音的方向選擇一個或更 多揚聲器。ANC系統(tǒng)可以模擬所選一個或多個揚聲器的抗噪聲聲波的產(chǎn)生。


參考下面的附圖和描述將更好地理解本系統(tǒng)。附圖中的組件沒有必要按比例示 出，而是重點說明本發(fā)明的原理。而且，在附圖中，貫穿不同視圖，相似的參考標記表示相應 的部件。圖1是示例有源噪聲消除(ANC)系統(tǒng)的示意圖；圖2是示例揚聲器和麥克風配置的示意圖；圖3是實現(xiàn)被配置成模擬抗噪聲聲波產(chǎn)生的ANC系統(tǒng)的系統(tǒng)實施例；圖4是實現(xiàn)ANC系統(tǒng)的系統(tǒng)實施例；圖5是被配置成實現(xiàn)圖3和圖4的ANC系統(tǒng)的示例車輛的頂視圖；圖6是圖3的ANC系統(tǒng)的示例操作流程圖；圖7是圖3的ANC系統(tǒng)實現(xiàn)的模擬模塊的示例操作流程圖；圖8是圖4的ANC系統(tǒng)的示例操作流程圖；圖9是被配置成操作圖3和圖4的ANC系統(tǒng)的示例計算機裝置的框圖。
具體實施例方式有源噪聲控制(ANC)系統(tǒng)被配置成產(chǎn)生相消干擾聲波以生成一個或更多靜區(qū)。一 般地，這通過首先確定不希望聲音的存在且然后產(chǎn)生相消干擾聲波實現(xiàn)。相消干擾聲波可 以作為來自揚聲器的揚聲器輸出的一部分被包括。每個揚聲器可以包括一個或更多變換 器，該變換器被配置成將電信號轉(zhuǎn)換成代表接收的電信號的聲波。每個靜區(qū)中的傳感器 (諸如麥克風)可以接收不希望聲音和來自使用揚聲器輸出驅(qū)動的擴音器的聲波。每個麥 克風可以包括一個或多個變換器，該變換器被配置成檢測聲波且將檢測的聲波轉(zhuǎn)換成代表 性電信號。傳感器均可以基于接收的聲波產(chǎn)生輸出信號。輸出信號可以代表誤差信號，該 誤差信號表示從不希望聲音和相消干擾聲波的組合得到的聲波。ANC系統(tǒng)可被配置成驅(qū)動一個或更多可用揚聲器的任意組合以產(chǎn)生相消干擾聲 波。ANC系統(tǒng)可被配置成選擇將被驅(qū)動的第一揚聲器組合?；趶牟幌Ｍ曇艉蛠碜缘谝?組合的相消干擾聲波的組合得到的誤差信號，ANC系統(tǒng)可以選擇不同揚聲器組合以更準確 地消除不希望聲音。ANC系統(tǒng)可被配置成實現(xiàn)模擬器。模擬器可以接收誤差信號和代表不希望聲音的 信號以模擬不同于正在有源使用的揚聲器組合的揚聲器組合的相消干擾信號的產(chǎn)生。這種 模擬可以產(chǎn)生關(guān)于誤差信號的模擬效果。ANC系統(tǒng)可以基于模擬結(jié)果改變揚聲器組合。ANC還可以基于不希望聲音的方向改變揚聲器組合。當在此使用時，術(shù)語“靜區(qū)”或“聆聽區(qū)域”表示三維空間區(qū)域，其中由于不希望聲 音的聲波與一個或更多揚聲器產(chǎn)生的抗噪聲聲波的組合的相消干擾，聆聽者對于不希望聲 音的感知被充分地減小。例如，在靜區(qū)內(nèi)，不希望聲音可以減小幾乎一半或減小3dB。在另 一實施例中，不希望聲音的幅度可以被減小，從而為聆聽者提供不希望聲音幅度中的感知 差異。在另一實施例中，聆聽者感知的不希望聲音可以被最小化。圖1是有源噪聲控制(ANC)系統(tǒng)100的示意性實施例。ANC系統(tǒng)100可以在各種 聆聽區(qū)域(諸如在車輛內(nèi)部)中實現(xiàn)以用于減小或消除聆聽區(qū)域內(nèi)靜區(qū)102、104、106或聆 聽區(qū)中可聽見的特定音頻或音頻范圍。圖1的示例ANC系統(tǒng)100被配置成在一個或更多所 需頻率或頻率范圍產(chǎn)生信號，該信號可以作為與不希望聲音相消干擾的聲波產(chǎn)生，該不希 望聲音在圖1中由虛線箭頭108、110、112表示，來自于聲源114。在一個實施例中，ANC系 統(tǒng)100可被配置成與約20-500HZ頻率范圍內(nèi)的不希望聲音相消干擾。ANC系統(tǒng)100可以 接收不希望聲音信號116，該不希望聲音信號116代表發(fā)自聲源114的可在每個靜區(qū)102、 104、106中聽見的聲音。ANC系統(tǒng)100可被配置成包括多個抗噪聲發(fā)生器。在圖1中，ANC系統(tǒng)100包括4 個抗噪聲發(fā)生器(ANG) 118、120、122和124。ANC系統(tǒng)100可被配置成包括比圖1所示更多 或更少的抗噪聲發(fā)生器。每個抗噪聲發(fā)生器118、120、122和124可被配置成產(chǎn)生各自的抗 噪聲信號126、128、130和132。每個抗噪聲信號126、128、130和132可用于驅(qū)動至少一個 各自揚聲器134、136、138和140。因而，在其他實施例中，一個抗噪聲發(fā)生器可被配置成驅(qū) 動與ANC系統(tǒng)100—起使用的所有或若干揚聲器。在一個實施例中，抗噪聲信號126、128、 130和132可以理想地代表幅度幾乎相等且頻率與每個靜區(qū)102、104、106中存在的不希望 聲音108、110和112成約180度異相的聲波?？乖肼曅盘?26、128、130和132與檢測的不 希望聲音之間的180度的相位差可以導致與靜區(qū)102、104和106內(nèi)的各自區(qū)域中的不希望 聲音的所需的相消干擾，其中在靜區(qū)102、104和106中，揚聲器134、136、138和140產(chǎn)生的 抗噪聲聲波和不希望聲音108、110和112的聲波組合相消。所需的相消干擾導致各自靜區(qū) 102、104、106內(nèi)被聆聽者感知的不希望聲音的消除。在圖1中，每個揚聲器134、136、138和 140可以基于各自的抗噪聲信號126、128、130和132產(chǎn)生聲波以與每個靜區(qū)102、104和106 中存在的不希望聲音相消干擾。諸如麥克風142、144和146的傳感器或用于感測可聽聲波的任意其他裝置或機構(gòu) 可以分別布置在每個靜區(qū)102、104、106中。每個麥克風142、144和146可以檢測在各自靜 區(qū)102、104和106中存在的聲波。每個麥克風142、144和146可以產(chǎn)生各自的輸出信號 148、150和152，每個輸出信號代表各自靜區(qū)102、104和106內(nèi)的檢測的聲波。每個輸出信 號148、150和152可以被認為是誤差信號，因為每個輸出信號148、150和152可以代表在 抗噪聲聲波與靜區(qū)102、104和106內(nèi)的不希望聲音108、110和112的相消干擾之后剩余的 不希望聲音。在圖1中，ANC系統(tǒng)100可以接收誤差信號148、150和152。每個抗噪聲發(fā)生器 118、120、122和124可以接收誤差信號148、150和152，且基于誤差信號148、150和152調(diào) 節(jié)各自的抗噪聲信號126、128、130和132以更加準確地產(chǎn)生抗噪聲聲波以消除不希望聲 音。ANC系統(tǒng)100可以被配置成2通道系統(tǒng)，其中揚聲器134、136、138和140中僅有兩個是“有源”的，即被抗噪聲信號驅(qū)動。在圖1中，ANC系統(tǒng)100包括被配置成向特定揚聲器134、 136、138和140提供各自抗噪聲信號126、128、130和132的揚聲器連接器154。在揚聲器 136和138是有源的2通道布置中，揚聲器136可以產(chǎn)生分別傳播到每個靜區(qū)102、104和 106的聲波137。類似地，有源揚聲器138可以產(chǎn)生分別傳播到每個靜區(qū)102、104和106的 聲波139。在圖1中，開關(guān)155說明了揚聲器連接器154選擇性允許抗噪聲信號126、128、 130和132驅(qū)動各自揚聲器134、136、138和140的能力。盡管示為開關(guān)，在其他實施例中， 可以使用激勵揚聲器其中一些的其他形式，諸如使不被使用的抗噪聲發(fā)生器停止處理。ANC系統(tǒng)100可以包括揚聲器選擇器156。揚聲器選擇器156可以被配置成選擇 當前不被用于產(chǎn)生抗噪聲聲波的一個或更多揚聲器來產(chǎn)生抗噪聲聲波。在一個實施例中， 除了已經(jīng)產(chǎn)生抗噪聲聲波的有源揚聲器之外，揚聲器選擇器156可被配置成選擇一個或更 多揚聲器來產(chǎn)生抗噪聲聲波預定量時間。揚聲器選擇器156可以接收誤差信號148、150和 152。當每個附加揚聲器產(chǎn)生抗噪聲聲波時，揚聲器選擇器156可以確定誤差信號148、150 和152中的一個或更多是否減小。當揚聲器選擇器156確定存在誤差減小時，揚聲器選擇 器156識別導致誤差減小的附加揚聲器。一旦識別，揚聲器選擇器156可以停止允許附加 揚聲器產(chǎn)生的抗噪聲聲波。揚聲器選擇器156可以開始使用該附加揚聲器替代每個有源揚 聲器以確定哪個有源揚聲器將被替代。一旦識別出被替代揚聲器，揚聲器選擇器156可以 向揚聲器連接器154產(chǎn)生揚聲器選擇信號158。揚聲器選擇信號158可以指示特定揚聲器 134、136、138和140分別接收各自的抗噪聲信號126、128、130和132。在圖1中，開關(guān)155 說明揚聲器連接器154向各自揚聲器提供每個抗噪聲信號的能力。然而，抗噪聲信號可以 以各種方式提供，諸如使能和終止ANG 118、120、122和124。在另一實施例中，揚聲器選擇器156可以內(nèi)部地模擬來自非有源揚聲器的產(chǎn)生以 再造抗噪聲發(fā)生器118、120、122和124且產(chǎn)生相應抗噪聲信號126、128、130和132。揚聲 器選擇器156可以被配置成模擬從不同于ANC系統(tǒng)100當前實現(xiàn)的當前有源揚聲器的揚聲 器組合產(chǎn)生抗噪聲聲波。例如，在圖1中，揚聲器136和138示為是兩個有源的揚聲器且通 過各自抗噪聲信號128和130驅(qū)動。揚聲器選擇器156可以接收誤差信號148、150和152 以及不希望聲音信號116。使用這些信號，揚聲器選擇器156可以模擬使用各自抗噪聲信 號126和132驅(qū)動揚聲器136和138之一的誤差信號148、150和152的效果，來替代揚聲 器134或140，或者附加于揚聲器134和140。揚聲器選擇器156可以確定揚聲器134和140之一或二者的添加可以減小誤差信 號148、150和152至少之一。如果揚聲器選擇器156確定使用揚聲器134和140之一或二 者將減小誤差信號148、150和152至少之一，則揚聲器選擇器156可以向揚聲器連接器154 提供揚聲器配置信號158。揚聲器連接器154可以調(diào)節(jié)將被各自抗噪聲信號126、128、130 和132驅(qū)動的特定揚聲器134、136、138和140。例如，如果揚聲器選擇器156確定驅(qū)動揚聲 器134而不是揚聲器136將減小誤差信號148、150和152至少之一，則揚聲器選擇器156 可以通過揚聲器配置信號158指示揚聲器連接器154防止揚聲器136通過抗噪聲信號128 被驅(qū)動且允許揚聲器134通過抗噪聲信號130被驅(qū)動。在備選配置中，ANC系統(tǒng)100可以被配置成多于2個通道，允許揚聲器選擇器156 確定多于一個揚聲器的添加。例如，揚聲器選擇器156可以確定驅(qū)動所有揚聲器134、136、 138和140可以提供用于減小誤差信號148、150和152的最合適的組合且可以向揚聲器連接器154指示這種組合。在其他備選配置中，ANC系統(tǒng)100可以是單通道系統(tǒng)，其中，在任 意一時間，僅揚聲器134、136、138和140其中之一可以被用于產(chǎn)生抗噪聲聲波。在備選實施例中，ANC系統(tǒng)可被配置成實現(xiàn)單個抗噪聲發(fā)生器，諸如抗噪聲發(fā)生器 118、120、122和124。在單個抗噪聲發(fā)生器布置中，每個揚聲器134、136、138和140可被配 置成基于使用揚聲器連接器154當前選擇的特定組合選擇性地接收從單個抗噪聲發(fā)生器 產(chǎn)生的相同的抗噪聲信號。圖2是被配置成與ANC系統(tǒng)300 (見圖3) —起使用的多個揚聲器(Sn) 200和多個 傳感器(諸如誤差麥克風(em) 202)的示例配置的示意圖。在圖2中，多個揚聲器200包括 第一(Si)至第十揚聲器(SlO)且多個誤差麥克風(em) 202可以包括第一(el)至第十一 (ell)誤差麥克風。每個誤差麥克風(em) 202可以與各自靜區(qū)(Qm) 203相關(guān)。在其他實施 例中，整個聆聽空間可以是包含多個麥克風(em) 202的靜區(qū)，或者兩個或更多靜區(qū)其中每 一個可以包括多個麥克風。揚聲器(Sn) 200可用于產(chǎn)生抗噪聲聲波，從而與在每個誤差麥 克風(em) 202相關(guān)的靜區(qū)(Qm) 203中存在的不希望聲音X相消干擾。在任一時間，可以不使用所有麥克風(Sn) 200來產(chǎn)生被配置成與靜區(qū)(Qm) 203中 存在的不希望聲音相消干擾的抗噪聲聲波?！坝性磽P聲器組”可以被定義為在任意一時間被 有源驅(qū)動以產(chǎn)生抗噪聲聲波的特定揚聲器(Sn) 200，在抗噪聲聲波的產(chǎn)生過程中，“有源揚 聲器組”可以基于不希望聲音的位置和特性而自適應地選擇。有源揚聲器組可以包括一個 或更多揚聲器(Sn) 200。例如，在圖2中，揚聲器S1、S4、S6和S9可以被選擇為第一有源揚 聲器組205。揚聲器(Sn) 200的第一有源揚聲器組205可以僅是當前被選擇以產(chǎn)生抗噪聲 聲波的揚聲器。與不希望聲音X相關(guān)的各種條件可能產(chǎn)生這種情形，其中除第一有源揚聲 器組205中的揚聲器之外的揚聲器(Sn) 200可能更好地適于產(chǎn)生消除不希望聲音X的抗噪 聲聲波。因此，可以選擇第二有源揚聲器組207。第二有源揚聲器組207例如可以包括揚聲 器Si、S2、S6和S7。在其他實施例中，揚聲器的任意組合可以形成任意數(shù)目的有源揚聲器 組。圖3是可以示例ANC系統(tǒng)300的框圖，該ANC系統(tǒng)300被配置成用于可以與圖2 所示的揚聲器(Sn) 200和麥克風(em) 202的示例配置一起使用的自適應揚聲器選擇。在圖 3中，ANC系統(tǒng)300被配置成通過多個揚聲器(Sn) 200產(chǎn)生抗噪聲。ANC系統(tǒng)300被配置成 確定將被包括在當前有源揚聲器組中的揚聲器200。ANC系統(tǒng)300可以包括多個抗噪聲發(fā) 生器模塊302。每個抗噪聲發(fā)生器模塊302可以包括各自的自適應濾波器(Wn) 304和各自 的學習邏輯單元(LAUn) 306。每個自適應濾波器304接收代表不希望聲音X的不希望聲音 信號305。不希望聲音信號305可以通過傳感器307產(chǎn)生。傳感器307可以被配置成直接檢測不希望聲音X。在一個實施例中，傳感器307可 以是被配置成檢測實際不希望聲音X的麥克風。在其他實施例中，ANC系統(tǒng)300可以在車 輛中操作且傳感器307可以是被配置成檢測諸如引擎噪聲或路面噪聲的不希望聲音且響 應地產(chǎn)生不希望聲音信號305的加速器。在其他實施例中，可以基于在聆聽區(qū)域內(nèi)或外部 的檢測條件模擬不希望聲音X。不希望聲音X還可以代表各種不希望聲音。在一個實施例 中，各種傳感器(諸如傳感器307)可以放置在檢測不希望聲音的區(qū)域中，諸如放置在機動 車輛中以檢測與機動車輛相關(guān)的各種不希望聲音。這些不希望聲音可以作為單個輸入信號 聚集，諸如不希望聲音信號305。揚聲器(Sn) 200產(chǎn)生的抗噪聲聲波可以包含被配置成與每個檢測的不希望聲音或聚集信號中存在的主要不希望聲音相消干擾的抗噪聲聲波。每個自適應濾波器304可以試圖產(chǎn)生與不希望聲音信號305匹配的各自輸出信號 (0Sn)308。自適應濾波器輸出信號(0Sn)308可以通過各自反相器310反轉(zhuǎn)；然而，每個自 適應濾波器304可以被配置成內(nèi)部地執(zhí)行信號反轉(zhuǎn)。反相器310的每個輸出可以是抗噪聲 信號(ASn) 312。每個抗噪聲信號(ASn) 312可以對應于揚聲器(Sn) 200至少之一，且可以驅(qū) 動對應的揚聲器(Sn) 200以產(chǎn)生包括抗噪聲的聲波。ANC系統(tǒng)300可以包括揚聲器連接模 塊314。揚聲器連接模塊314可以被配置成選擇性地傳導每個抗噪聲信號(ASn) 312到對應 的揚聲器(Sn) 200或者防止對應的揚聲器(Sn) 200接收對應的抗噪聲信號(ASn)312。在圖3中，揚聲器連接模塊314示為包括開關(guān)316，該開關(guān)表示揚聲器連接模塊 314選擇性地允許每個抗噪聲信號(ASn) 312驅(qū)動對應的揚聲器(Sn) 200的能力。在備選實 施例中，可以實現(xiàn)各種技術(shù)來選擇將被驅(qū)動的每個揚聲器(Sn) 200，諸如終止特定抗噪聲發(fā) 生器302。在其他備選實施例中，可以在ANC系統(tǒng)300中使用單個抗噪聲發(fā)生器302。單個 抗噪聲信號發(fā)生器302可以產(chǎn)生單個抗噪聲信號312，其可以通過揚聲器連接模塊314被揚 聲器(Sn) 200選擇性接收。不希望聲音X可以在與每個誤差麥克風(em) 202相關(guān)的每個靜區(qū)(Qm) 203中存 在。每個揚聲器(Sn) 200可以產(chǎn)生抗噪聲聲波以與一個或更多靜區(qū)(Qm) 203中的每一個中 的不希望聲音X相消干擾。每個誤差麥克風(em) 202可以檢測由抗噪聲聲波和不希望聲音 X的組合得到的聲波。每個揚聲器(Sn) 200可以具有到達每個誤差麥克風202的相關(guān)輔助 路徑(Smn) 315，其中“m”表示誤差麥克風(em)的202指數(shù)且“η”表示揚聲器(Sn) 200的 指數(shù)。例如，針對每個誤差麥克風(em) 202，可以存在用于揚聲器S 1的輔助路徑315。在 圖3中，用于第一、第二和第十揚聲器Si、S2和SlO的每個輔助路徑315被示為到達第一、 第二和第i^一誤差麥克風el、e2和ell中的每一個。一旦檢測到聲波，每個誤差麥克風(em) 202可以產(chǎn)生各自的誤差信號(Bm) 318。每 個誤差信號(Bm) 318代表對應誤差麥克風(em) 202檢測的聲波。由抗噪聲聲波和不希望聲 音X的組合得到的聲波可以通過每個誤差麥克風(em) 202檢測。誤差信號(Bm) 318可被傳 送到ANC系統(tǒng)300。誤差信號(Bm)318和不希望聲音X可以用于產(chǎn)生抗噪聲信號(ASn)312。每個自適 應濾波器(Wn)304可以接收不希望聲音信號305。每個LAU (LAUn) 306可以接收誤差信號 (Bm) 318和由估算路徑濾波器模塊320濾波的不希望聲音信號305。每個LAU 306可以被 配置成產(chǎn)生各自更新信號319，該更新信號319被提供來調(diào)節(jié)與各自自適應濾波器(Wn) 304 相關(guān)的濾波器系數(shù)。每個LAU 306可以被配置成實現(xiàn)各種學習算法，諸如最小均方(LMS)、 XLMS, NLMS或其他合適的學習算法。每個估算路徑濾波器模塊320包括用于每個揚聲器(Sn) 200的估算路徑濾波器 (Sn) 322。每個估算路徑濾波器(§n) 322被配置成估算聲波可以從每個揚聲器(Sn) 200 傳播到誤差麥克風(em) 202中的每一個的物理輔助路徑315。例如，在圖3中，每個揚聲 器(Sn) 200具有到達誤差麥克風(em) 200中的每一個的物理路徑，導致用于每個揚聲器 (Sn) 200的10個估算路徑濾波器(Sn ) 322。估算路徑濾波器(Sn ) 322還可以反映ANC系 統(tǒng)300內(nèi)部或外部處理組件的效果，用于產(chǎn)生聲波的信號經(jīng)過處理組件。估算路徑濾波器 (Sn )可以在ANC系統(tǒng)300的初始激勵之前被確定。用于每個揚聲器(Sn) 200的估算路徑濾波器(§n) 322可以被表達為(等式1) Sn = S1n +S2n +S3n +S4n +S5n +S6n +S7n +S8n +S9n +S10n +Sun其中，對于每個估算路徑§mn, “m”表示特定誤差麥克風(em)202且“η”表示特定 揚聲器(Sn) 200。每個估算路徑濾波器(§η) 322將包括用于從特定揚聲器(Sn) 200到特定 誤差麥克風(em) 202的每個路徑的類似估算路徑。ANC系統(tǒng)300可以被配置成選擇性驅(qū)動少數(shù)揚聲器(Sn) 200以產(chǎn)生不同于可用揚 聲器(Sn) 200數(shù)目的抗噪聲信號。由于各種原因，諸如可用總處理功率等，可以做出驅(qū)動比 可用揚聲器少的揚聲器(Sn) 200的決定。ANC系統(tǒng)300初始地可以選擇將被驅(qū)動的預定有 源揚聲器組(諸如有源揚聲器組205)以產(chǎn)生抗噪聲聲波。當消除不希望聲音的條件變化 時，包括初始選擇的有源揚聲器組之外的其他揚聲器(Sn) 200可以增加消除靜區(qū)(Qm) 203 中不希望聲音X的準確性。也可能希望包括其他揚聲器(Sn) 200以優(yōu)化不希望聲音X的消 除。ANC系統(tǒng)300可以包括作為揚聲器的模擬器模塊324以通過從揚聲器(Sn) 200的 各種組合模擬產(chǎn)生各種抗噪聲聲波執(zhí)行揚聲器選擇。模擬器模塊324可以被配置成內(nèi)部 地產(chǎn)生抗噪聲發(fā)生器302和相關(guān)抗噪聲信號(ASn)312以模擬來自揚聲器(Sn) 200的聲波 的產(chǎn)生。模擬器模塊324可以被配置成確定有源揚聲器組是否應包括附加或更少的揚聲 器200或是否使用當前不在有源揚聲器組中的揚聲器200來代替有源揚聲器組內(nèi)的揚聲器 200。模擬器模塊324可以基于誤差信號(Bm) 318和不希望聲音X確定揚聲器組合。模擬器 模塊324可以使用與抗噪聲發(fā)生器模塊320相關(guān)的信息來模擬來自抗噪聲發(fā)生器模塊302 的抗噪聲信號312的產(chǎn)生。模擬器模塊324可以包括用于確定特定揚聲器組合的各種子模塊。模擬器模塊 324可以包括被配置成確定每個誤差麥克風(em) 202處的估算的不希望聲音信號的信號恢 復模塊326。例如，誤差信號Bl代表誤差麥克風el檢測的聲波。信號Bl可被信號恢復模 塊326處理以確定誤差麥克風el檢測的不希望聲音X的狀態(tài)。由于誤差麥克風(em) 202 在聆聽空間的彼此不同位置，在相同時間點，每個誤差麥克風(em) 202處的不希望聲音可 能在每個誤差麥克風(em) 202處于不同狀態(tài)。信號恢復模塊326可以產(chǎn)生用于每個對應誤 差信號318的估算的不希望聲音信號328。每個估算的不希望聲音信號328可被提供到互 相關(guān)模塊330?；ハ嚓P(guān)模塊330可以確定每個揚聲器(Sn) 200相對于不希望聲音X的源和相對于 其他揚聲器(Sn) 200的位置。在一個實施例中，每個揚聲器200的位置可以在聆聽空間中 表示為具有三維笛卡爾坐標(xn，yn，zn)的一點(Pn)(見圖2)。每個誤差麥克風(em) 202 位置也可以表示為笛卡爾坐標(xm，ym，zm)(未示出)。然而，其他坐標系統(tǒng)可被用于表示聆 聽空間中的揚聲器200和誤差麥克風202的位置，諸如極坐標、圓柱形或其他合適的坐標 系統(tǒng)。誤差麥克風(em) 202和揚聲器(Sn) 200在聆聽空間中彼此相對靜止地定位。揚聲器 (Sn) 202和誤差麥克風(em) 202之間的這種相對位置關(guān)系允許誤差麥克風(em) 202之一用 作參考點以解決不希望聲音X的源的位置和方向?；ハ嚓P(guān)模塊330可以被配置成選擇誤差麥克風202之一作為參考點。當選擇用作 參考麥克風的誤差麥克風202時，誤差信號318波形可以通過互相關(guān)模塊326分析。參考圖2和3，互相關(guān)模塊326可以被配置成確定點Px (圖2)的位置，該位置可被認為是不希望 聲音X的源點。點Px到每個誤差麥克風(em) 202的距離可以表示為等式(2) 其中《是從源點Px到特定誤差麥克風(em) 202的距離，c是不希望聲音X的速度， 且乜是不希望聲音X從源點Px傳送到特定誤差麥克風(em) 202的持續(xù)時間。在一個實施 例中，誤差麥克風e2可被選擇為參考點，使得誤差麥克風e2的笛卡爾坐標是(0，0，0)。源 點Px的位置可以被表示為(X，y，ζ)。對于每個誤差麥克風(em)202，等式2可以表達為(等式3) 其中，V〔x-知y + (y-— ImJi是dm。在誤差麥克風e2用作參考麥克風的情況 下，等式2可以表達為(等式4) 對于每個誤差麥克風(em) 202，除了參考麥克風e2，從等式3減去等式4將得出(等式δ) 其中Δ tm2是來自源點Px的不希望聲音到達誤差麥克風(em) 202和參考誤差麥克 風e2之間的時間差。等式5的兩邊都可以被“C”除以隔離Δ tm2。因為用于每個誤差麥克 風(em) 202的笛卡爾坐標相對于作為參考點的參考誤差麥克風e2已知，用于源點Px的笛 卡爾坐標可以使用等式5確定。在備選實施例中，一些誤差麥克風(em) 202相對于其他誤差麥克風(em) 202可移 動。例如，ANC系統(tǒng)300可以在車輛中實現(xiàn)。一些誤差麥克風安裝在車輛的頭枕中。頭枕 連接到乘客和駕駛員座位。座位位置可以調(diào)節(jié)，使得誤差麥克風(em) 202的位置也被調(diào)節(jié)。 在這種布置中，ANC系統(tǒng)300可以被配置成針對特定誤差麥克風(em) 202使用預定位置，例 如，特定誤差麥克風(em) 202相對于特定誤差麥克風(em) 202的全部可能移動范圍的平均 位置。一旦確定源點Px的位置，互相關(guān)模塊330可以向方向定位器模塊334傳送不希望 噪聲位置信號332。使用來自不希望噪聲位置信號332的信息，方向定位器模塊334可以歸 一化源點Px的位置(x，y，z)以確定不希望聲音X的方向。由于參考誤差麥克風202(諸如 誤差麥克風e2)的靜態(tài)位置，每個揚聲器200的位置(X，y，ζ)是已知的。揚聲器200的已 知相對位置還允許預先確定每個揚聲器200的法向量(Nn) 208。每個法向量(Nn) 208代表 與平面正交的向量，從特定揚聲器(Sn) 200產(chǎn)生的聲波通過該平面?zhèn)鞑?，諸如每個各自揚 聲器(Sn) 200的表面。使用法向量(Nn) 208信息和每個揚聲器200的位置Ρη，方向定位器 模塊334可以確定不希望聲音相對于揚聲器200的方向。位置信息信號336可以通過方向 定位器模塊334產(chǎn)生。位置信息信號336可以包括關(guān)于不希望聲音相對于揚聲器200的位 置的方向的信息。位置信息信號336可以被揚聲器配置模塊338接收。揚聲器配置模塊338可以 確定至少一個揚聲器200被添加到有源揚聲器組或者代替有源揚聲器組中的特定揚聲器 (Sn) 200。使用不希望聲音X的方向信息，揚聲器配置模塊338可以確定如果用于產(chǎn)生抗噪聲，當前不在有源揚聲器組中的至少一個揚聲器200可以增強不希望聲音的消除。在一個 實施例中，揚聲器配置模塊336可以使用不希望聲音的方向信息確定法向量(Nn) 208的內(nèi) 禾只(dot product)。在一個實施例中，具有與不希望聲音的方向成共面(例如平行于不希望聲音的方 向)的法向量208的揚聲器200可能比具有與不希望聲音X的方向更正交的法向量(Nn) 208 的揚聲器(Sn) 200更理想。揚聲器配置模塊338可以確定哪個揚聲器(Sn)200(如果有的 話)應被包括在有源揚聲器組中，以及當前有源揚聲器組中的任意揚聲器(Sn) 200是否應 被替代。在一個實施例中，揚聲器200 (Sn)可以被配置成使得被驅(qū)動以產(chǎn)生抗噪聲的揚聲 器(Sn) 200的數(shù)目固定。因而，當前不在揚聲器配置模塊338選擇的有源揚聲器組中的任 何揚聲器200 (Sn)將代替當前組中的揚聲器(Sn) 200，如前面參考有源揚聲器組205和207 所進行的描述。在備選實施例中，附加揚聲器(Sn) 200可以被包括在有源揚聲器組中而不 替代當前有源揚聲器組的揚聲器(Sn) 200。揚聲器配置模塊338還可以確定當前有源揚聲 器組中的揚聲器(Sn) 200可以從有源揚聲器組中移除而不添加另一揚聲器(Sn) 200。當確定揚聲器(Sn) 200將被包括在附加組中時，揚聲器配置模塊338可以傳輸揚 聲器配置信號340。揚聲器配置信號340可以包括關(guān)于揚聲器配置模塊338選擇的特定揚 聲器(Sn) 200的信息。揚聲器配置信號340可以被傳輸?shù)綋P聲器分析模塊342。揚聲器分 析模塊342可以被配置成對ANC系統(tǒng)300執(zhí)行模擬以確定揚聲器配置模塊338選擇的揚聲 器200 (如果被包括在有源揚聲器組中)是否可以減小至少一個靜區(qū)(Qm) 203中的誤差信 號(Bm)318。揚聲器分析模塊340可以使用誤差信號(Bm) 318、不希望聲音信號305以及估 算路徑濾波器模塊320來執(zhí)行模擬。揚聲器分析模塊342可以產(chǎn)生模擬結(jié)果信號344。模擬結(jié)果信號344可以包括關(guān) 于揚聲器分析模塊342執(zhí)行的模擬的結(jié)果的信息。模擬結(jié)果信號344可以被提供到判決模 塊346。判決模塊346可以被配置成確定有源揚聲器組是否應基于模擬結(jié)果信號344重新 配置。判決模塊346可以產(chǎn)生揚聲器選擇信號348。揚聲器選擇信號348可以包括關(guān)于將 被包括在有源揚聲器組中或排除在有源揚聲器組之外的揚聲器200的信息。揚聲器選擇信 號348可以被傳輸?shù)綋P聲器連接模塊314。揚聲器連接模塊314可以基于揚聲器選擇信號 348連接將被包括在有源揚聲器組中的揚聲器(Sn) 200。估算路徑濾波器(Sn ) 322可選擇性地用于基于被驅(qū)動以產(chǎn)生抗噪聲聲波的對應 揚聲器(Sn) 200濾波不希望聲音信號305。如果揚聲器(Sn) 200不被選擇為有源揚聲器組 的部分，則對應的估算路徑濾波器(Sn ) 322不應用于提供到抗噪聲發(fā)生器302的輸入。例 如，如果揚聲器Sl不在當前有源揚聲器組中，不希望聲音信號305不應被估算路徑濾波器
濾波為LAU 306的輸入。圖3中示出的開關(guān)348代表可以基于被包括在有源揚聲器組中 的對應揚聲器(Sn) 200選擇性地實現(xiàn)估算路徑濾波器(Sn ) 322。在備選實施例中，模擬器324可以不使用方向信息操作。在這種備選實施例中，模 擬器324可以運行各種模擬的揚聲器(Sn) 200的組合以確定有源揚聲器組是否可以使用不 同組合替代以更精確地產(chǎn)生抗噪聲聲波。在另一備選實施例中，可以使用通過互相關(guān)模塊 330和方向定位器模塊334提供的方向分析，而不使用模擬器來選擇有源揚聲器組。在這種 備選實施例中，方向信息可用于選擇有源揚聲器組而無需使用模擬結(jié)果。
13
圖4示出了 ANC系統(tǒng)300的備選配置。在圖4中，ANC系統(tǒng)300包括揚聲器選擇 模塊400而不是模擬模塊324。揚聲器選擇模塊400可以被配置成一次選擇至少一個當前 不在有源組中的附加揚聲器(Sn) 200來產(chǎn)生抗噪聲聲波。揚聲器選擇模塊400可以循環(huán)來 自不在有源組中的每個揚聲器(Sn) 200的抗噪聲聲波的產(chǎn)生。不在有源組中的每個揚聲器 (Sn) 200可以產(chǎn)生抗噪聲聲波一預定時間。模擬模塊324可以產(chǎn)生揚聲器選擇信號402到 揚聲器連接模塊314以表示哪個揚聲器(Sn) 200當前應產(chǎn)生抗噪聲聲波。揚聲器選擇模塊400可以接收誤差麥克風(em) 202產(chǎn)生的誤差信號(Bm) 318。揚 聲器選擇模塊400可以實現(xiàn)比較模塊404。比較模塊404可以將由有源揚聲器(Sn) 200組 產(chǎn)生的抗噪聲聲波得到的誤差信號(em)404與由添加的不在有源組中的一個或更多揚聲 器(Sn) 200得到的誤差信號(Bm)318進行比較。當比較模塊404比較誤差信號時，揚聲器選擇模塊400可以繼續(xù)循環(huán)不在有源組 中的特定揚聲器(Sn) 200以與有源組一起產(chǎn)生抗噪聲聲波。當每個非有源組揚聲器被選擇 時，比較模塊404可以確定任何誤差信號(Bm)318是否由于添加了非有源組揚聲器而減小。 比較模塊404可以產(chǎn)生比較結(jié)果信號405。比較結(jié)果信號405可以包括關(guān)于比較模塊404 執(zhí)行的誤差信號比較的信息。揚聲器選擇模塊400可以包括選擇將包括在有源組中的特定非有源組揚聲器 (Sn) 200的選擇模塊406。例如，如果來自兩個非有源組揚聲器(Sn) 200的抗噪聲聲波減小 了誤差信號(em) 218，則選擇模塊404可以選擇造成較大誤差信號減小的揚聲器(Sn) 200。 基于比較結(jié)果信號405，選擇模塊404可以確定將被包括在有源組中作為有源組中的一個 或更多揚聲器(Sn) 200的替代的特定揚聲器(Sn) 200。當選擇替代揚聲器(Sn) 200時，選 擇模塊406可以產(chǎn)生選擇信號408。選擇信號408可以包括關(guān)于被包括作為有源揚聲器組 (Sn) 200的替代的特定揚聲器(Sn) 200的信息。 揚聲器選擇模塊400可以包括替代模塊410。一旦已經(jīng)識別出替代揚聲器(Sn) 200 來代替有源組中的揚聲器，替代模塊410可以確定哪個有源揚聲器(Sn) 200將被替代。在 一個實施例中，一旦替代揚聲器(Sn) 200已經(jīng)被選擇，揚聲器選擇模塊400可以暫緩非有 源組揚聲器產(chǎn)生抗噪聲聲波。揚聲器選擇模塊400可以單獨地移除有源組中的每個揚聲 器(Sn) 200，同時添加替代揚聲器(Sn) 200以代替移除的揚聲器(Sn) 200。當每個有源組 揚聲器(Sn) 200被單獨地替代時，替代模塊410可監(jiān)控誤差信號(Bm) 318。最小誤差信號 (Bm) 318可以表示永久替代可提供更精確的噪聲消除。揚聲器選擇模塊400可以提供表示 將被包括在有源組中的替代揚聲器(Sn) 200的揚聲器選擇信號402。揚聲器選擇模塊400可以周期性地確定非有源組揚聲器(Sn) 200是否將被包括在 有源揚聲器組中。在備選實施例中，替代揚聲器(Sn) 200可以被添加到有源揚聲器組中而 不替代當前有源組揚聲器(Sn) 200。在其他備選實施例中，非有源組揚聲器(Sn) 200可以 被選擇以在重疊時間周期(overlapping time period)產(chǎn)生抗噪聲聲波。揚聲器選擇模塊 400可以選擇這些非有源組揚聲器(Sn) 200中的一個或多個來替代有源揚聲器組中的揚聲 器(Sn) 200或者可以被包括以附加到有源揚聲器組中的當前揚聲器(Sn) 200中。圖5示出了包括在車輛500中的ANC系統(tǒng)300的實施例。如圖5所示，圖2的揚 聲器(Sn) 200和誤差麥克風(em) 202可以被布置在車輛500中。揚聲器(Sn) 200和誤差麥 克風(em) 202可以以各種布置放置在車輛500中。例如，誤差麥克風el-e3、d5-e7、e9-ell可以安裝在車輛500的頭枕中，而誤差麥克風e4和e 10可以被安裝在車輛500的內(nèi)表面， 諸如頂部。在圖5中，每個麥克風(em) 202示為包括對應的靜區(qū)(Qm)203。在備選實施例 中，在車輛500的車艙內(nèi)，ANC系統(tǒng)300可以被配置為形成一個包括所有或者僅一些麥克風 (em) 200的靜區(qū)。在其他備選實施例中，可以產(chǎn)生若干靜區(qū)，每個靜區(qū)包括一個或更多個麥 克風(em) 202。揚聲器(Sn) 200可以被放置在車輛500中的各種位置。例如，揚聲器Si、S2和SlO 可以位于車輛的儀表盤502中。揚聲器S2和S3可以位于車輛500的左側(cè)504且揚聲器S8 和S9可以位于車輛506的右側(cè)。揚聲器S5至S7可以位于車輛500的后部區(qū)域508中。 ANC系統(tǒng)300可以被配置以使用關(guān)于圖3所述的揚聲器(Sn) 200和麥克風(em) 202操作。 在圖5中，ANC系統(tǒng)300示為與音頻系統(tǒng)(AS) 510通信。ANC系統(tǒng)300和音頻系統(tǒng)(AS) 510 可以共享相同的揚聲器(Sn) 200。如參考圖2和圖3所述，不希望聲音可能源自各種源，諸如車輛500的引擎504的 引擎噪聲、路面噪聲等。傳感器512和514可以被配置為檢測不希望聲音。在一個實施例 中，傳感器512和514可以被配置成檢測不同的不希望聲音，諸如引擎噪聲、風扇噪聲、路面 噪聲和任意其他可檢測的不希望聲音。類似于傳感器307，不希望聲音可以通過傳感器512 和514檢測，且可以被轉(zhuǎn)換成經(jīng)由信號線516和518發(fā)射到ANC系統(tǒng)300的電學信號。經(jīng) 過信號線516和518的信號可以通過ANC系統(tǒng)300求和以用于產(chǎn)生抗噪聲信號(ASn)312。傳感器512和514可以是檢測實際不希望聲音的麥克風。在一個實施例中，傳感器 512和514之一或者二者可以是被配置成檢測來自引擎504的引擎噪聲的加速器。任意合 適的傳感器可用于檢測不希望聲音。在其他實施例中，任意數(shù)目的傳感器，諸如傳感器512 和514可用于檢測不希望聲音。在備選或附加實施例中，至少一個或更多不希望聲音可以 被模擬以產(chǎn)生諸如通過信號線516和518傳輸?shù)男盘栠@樣的信號。在操作中，如前所述，ANC系統(tǒng)300可以產(chǎn)生抗噪聲信號312以驅(qū)動揚聲器 (Sn) 200。在一個實施例中，特定揚聲器(Sn) 200可以不用于產(chǎn)生抗噪聲聲波，諸如高頻揚 聲器、或者“高音揚聲器(tweeter) ”，而一些揚聲器可以總是用于抗噪聲聲波產(chǎn)生，諸如低 頻揚聲器或者“超低音音箱(sub-woofer)”。在一個實施例中，ANC系統(tǒng)300可以被配置成驅(qū)動數(shù)目小于車輛500中可用的全部 揚聲器(Sn) 200數(shù)目的有源揚聲器組。被包括在有源揚聲器組中的揚聲器(Sn) 200可以以 關(guān)于圖3和4所述的方式被ANC系統(tǒng)300自適應地選擇。例如，如果傳感器512和514被 配置成檢測不同不希望聲音，則不希望聲音可以以不同時間和強度出現(xiàn)。因而，在一個實施 例中，ANC系統(tǒng)300將選擇第一有源揚聲器組，且可以基于不希望聲音中的變化附加地選擇 將被包括在有源揚聲器組中的不同揚聲器(Sn) 200，或者可以使用不在有源揚聲器組中的 揚聲器(Sn) 200代替有源揚聲器組中的揚聲器(Sn) 200。在ANC系統(tǒng)300的操作過程中，揚 聲器組合的這種自動調(diào)節(jié)可以例行地執(zhí)行。圖6示出了說明關(guān)于圖2、3和4的ANC系統(tǒng)300的操作的實施例流程圖。操作開 始于方框600，此時，初始化ANC系統(tǒng)300。在方框600，ANC系統(tǒng)300可以選擇有源揚聲器 組，諸如有源揚聲器組205。在一個實施例中，有源揚聲器組205的選擇可以是預定的，使 得當每次初始化時，ANC系統(tǒng)300最初選擇有源揚聲器組203。在另一實施例中，ANC系統(tǒng) 300可以監(jiān)控不希望聲音，該不希望聲音作為選擇揚聲器(Sn) 200的初始有源揚聲器組的基礎(chǔ)。在方框602，ANC系統(tǒng)300可以基于不希望聲音信號305和誤差信號(Bm)318產(chǎn)生 抗噪聲信號312。一旦初始化ANC系統(tǒng)300，ANC系統(tǒng)300可以基于用于每個自適應濾波器 (Wn) 304的預定系數(shù)開始產(chǎn)生抗噪聲信號312。誤差麥克風(em) 202可以開始檢測一個或 更多各自靜區(qū)(Qm) 203中的聲音且傳輸誤差信號(Bm) 318到ANC系統(tǒng)300。在方框604，ANC系統(tǒng)300可以接收從有源揚聲器組中的揚聲器(Sn) 200產(chǎn)生的抗 噪聲聲波和一個或更多靜區(qū)(Qm) 203中不希望聲音的組合得到的誤差信號。在方框606， ANC系統(tǒng)300可以分析誤差信號。取決于特定配置，ANC系統(tǒng)300可以以各種方式分析誤 差信號。例如，如果ANC系統(tǒng)300實現(xiàn)圖3所示的模擬模塊324，則可以執(zhí)行方向和模擬分 析。在另一實施例中，基于用以產(chǎn)生抗噪聲聲波的附加揚聲器的使用，可以使用實時信息實 現(xiàn)圖4的揚聲器選擇模塊400。在方框608，ANC系統(tǒng)300可以確定配置的有源揚聲器組是否要改變。如果有源揚 聲器組不要改變，則操作可以返回方框602。如果配置要改變，則在方框610，新的有源揚聲 器組被選擇且操作可以返回方框602。圖7示出說明關(guān)于圖2和3的模擬器模塊324的操作的實施例流程圖。在方框 700，模擬器324可以接收誤差麥克風(em) 202產(chǎn)生的誤差信號(Bm)318。在方框702，模擬 器模塊324可以接收不希望聲音信號305。在方框704，模擬器模塊324可以針對每個誤差 麥克風(em) 202確定估算的不希望聲音信號328。在一個實施例中，模擬器模塊324可以實 現(xiàn)信號恢復模塊326以確定用于每個誤差麥克風(em) 202的估算的不希望聲音信號328。在方框706，模擬器模塊324可以確定不希望聲源的位置和方向。在一個實施例 中，模擬器模塊324可以實現(xiàn)互相關(guān)模塊330和方向定位器模塊334以確定不希望聲音X 的源點和方向。在方框708，模擬器模塊324可以模擬各種揚聲器組合。在一個實施例中， 模擬器模塊324可以模擬不同于當前有源揚聲器組的揚聲器組合。模擬可以通過揚聲器配 置模塊338執(zhí)行。可以在方框708模擬每種可能的組合。在方框710，確定是否已經(jīng)模擬了 每個希望的可能組合。如果不是，則在方框712，組合可以改變且運行用于新組合的模擬。 一旦所有希望的組合被模擬，在方框714，組合模擬結(jié)果可以相互比較。在方框716，“最佳” 模擬揚聲器組合被選出。“最佳”模擬揚聲器組合可以是與其他模擬揚聲器組合相比模擬對 不希望聲音X的最優(yōu)消除的組合。在一個實施例中，方框716的選擇可以由揚聲器分析模 塊342執(zhí)行。在方框718，可以對有源揚聲器組的當前性能做出“最佳”模擬揚聲器組合的 比較。方框718處的比較可以由判決模塊346執(zhí)行。如果確定模擬的組合與有源揚聲器組 相比不提供更好性能，則操作可以返回方框700以繼續(xù)模擬模塊324的操作。如果確定模 擬的組合提供更好性能，在方框720，有源揚聲器組可以改變?yōu)榘ㄔ谀M組合中的揚聲器 (Sn) 200以形成新的有源揚聲器組。當變化為這種新的有源揚聲器組時，操作可以返回方框 700。圖8是操作圖4的ANC系統(tǒng)300的實施例流程圖。操作在ANC系統(tǒng)300初始化時 開始于方框800。在方框800，ANC系統(tǒng)300可以選擇有源揚聲器組，諸如有源揚聲器組205。 在一個實施例中，有源揚聲器組205的選擇可以是預定的，使得當每次初始化時，ANC系統(tǒng) 300最初選擇有源揚聲器組205。在另一實施例中，ANC系統(tǒng)300可以監(jiān)控不希望聲音，該 不希望聲音作為選擇揚聲器(Sn) 200的初始有源揚聲器組的基礎(chǔ)。在方框802，ANC系統(tǒng) 300可以基于不希望聲音信號305和誤差信號(Bm) 318產(chǎn)生抗噪聲信號312。一旦初始化ANC系統(tǒng)300，ANC系統(tǒng)300可以基于用于每個自適應濾波器(Wn) 304的預定系數(shù)開始產(chǎn)生 抗噪聲信號312。誤差麥克風(em) 202可以開始檢測一個或更多各自靜區(qū)(Qm)203中的聲 音且傳輸誤差信號(Bm) 318到ANC系統(tǒng)300。在方框804，ANC系統(tǒng)300可以接收誤差信號 (Bm)318。在方框806，ANC系統(tǒng)300可以循環(huán)來自非有源組揚聲器(Sn) 200的聲波的抗噪聲 產(chǎn)生。ANC系統(tǒng)300可以實現(xiàn)揚聲器選擇模塊400。揚聲器選擇模塊400可以選擇不在有 源揚聲器組中的一個或更多揚聲器(Sn) 200來產(chǎn)生抗噪聲聲波。每個非有源揚聲器組揚聲 器(Sn) 200可以被選擇來產(chǎn)生抗噪聲聲波一預定時間，諸如小于10秒。在方框808，ANC系統(tǒng)300可以確定當非有源揚聲器組揚聲器(Sn) 200之一被包括 在有源揚聲器組時是否減小了任何誤差信號(Bm) 318。如果不發(fā)生誤差信號的減小，則操作 可以返回方框802。如果發(fā)生誤差信號減小，則在方框810，ANC系統(tǒng)300的揚聲器選擇模 塊400可以確定哪個非有源揚聲器組揚聲器(Sn) 200可以替代有源揚聲器組中的當前揚聲 器(Sn) 200之一。在一個實施例中，ANC系統(tǒng)可以選擇與其他非有源組揚聲器(Sn) 200相 比提供最大誤差減小的揚聲器(Sn) 200來代替有源揚聲器組中的揚聲器(Sn) 200。一旦選擇了(一個或多個)替代揚聲器(Sn) 200，在方框812，ANC系統(tǒng)300可以 確定有源揚聲器組中的特定揚聲器(Sn) 200將被替代。在一個實施例中，揚聲器選擇模塊 400可以暫緩循環(huán)使用非有源揚聲器組的抗噪聲聲波的產(chǎn)生。揚聲器選擇模塊400可以移 除有源揚聲器組揚聲器(Sn) 200且使用在方框810中識別的一個或多個揚聲器(Sn) 200逐 一替換它們。當每個有源揚聲器組揚聲器(Sn) 200被替代揚聲器代替時，揚聲器選擇模塊 400可以監(jiān)控誤差信號(Bm)318—預定時間。提供最小誤差信號的揚聲器組合可被選擇作 為包括替代揚聲器的新有源揚聲器組。操作可以返回方框802。圖9是被配置成執(zhí)行ANC系統(tǒng)300的計算機裝置900的框圖。計算機裝置900可 以包含處理器902和存儲器904。ANC系統(tǒng)300可以被實現(xiàn)為計算機裝置902上的邏輯或 者可以被存儲為存儲器904上的多個可執(zhí)行指令。計算機裝置900可以被配置成操作ANC 系統(tǒng)300。在一個實施例中，計算機裝置900可以被配置成通過信號線906接收不希望誤差 信號305。計算機裝置900還可以被配置成通過信號線908接收誤差信號(Bm)318。不希 望誤差信號305和誤差信號(Bm) 318可以通過ANC系統(tǒng)300實現(xiàn)，如參考圖2至圖4所討 論。計算機裝置900還可以被配置成通過信號線910傳輸抗噪聲信號(ASn)312到包括在 有源揚聲器組中的揚聲器(Sn) 200 (未示出)。在一個實施例中，存儲器904可以包括一個或更多存儲器，可以是計算機可讀存 儲介質(zhì)或存儲器，諸如是緩存、緩沖器、RAM、可移動介質(zhì)、硬盤驅(qū)動器或其他計算機可讀存 儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)包括各種類型的易失性和非易失性存儲介質(zhì)。處理器902可 以實現(xiàn)各種處理技術(shù)，諸如多處理、多任務、并行處理等。處理器902可以包括被配置成操 作ANC系統(tǒng)300的一個或更多處理器。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯而易見，本發(fā)明 的范圍內(nèi)可以存在很多實施例和實施方式。因此，本發(fā)明只受所附權(quán)利要求及其等價要求 的限制。
權(quán)利要求
一種有源噪聲控制系統(tǒng)，包括與處理器通信的存儲器；其中，該處理器被配置成從多個揚聲器選擇第一揚聲器組，其中該第一揚聲器組被選擇為接收對應的抗噪聲信號，該對應的抗噪聲信號被配置成驅(qū)動所述第一揚聲器以產(chǎn)生與至少一個靜區(qū)中存在的不希望聲音相消干擾的聲波；所述處理器還被配置成接收第一誤差信號，其中該第一誤差信號代表由所述第一揚聲器組產(chǎn)生的聲波與所述至少一個靜區(qū)中檢測的不希望聲音的組合；所述處理器還被配置成確定不同于所述第一有源揚聲器組的第二有源揚聲器組何時被配置成產(chǎn)生比所述第一誤差信號小的第二誤差信號，其中所述第二誤差信號代表由所述第二揚聲器組產(chǎn)生的聲波與所述至少一個靜區(qū)中檢測的不希望聲音的組合；以及所述處理器還被配置成使用所述第二有源揚聲器組代替所述第一有源揚聲器組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源噪聲控制系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置成選擇不包括 在所述第一揚聲器組中的至少一個揚聲器來接收對應的抗噪聲信號，所述對應的抗噪聲信 號被配置成驅(qū)動所述至少一個揚聲器一預定量時間以產(chǎn)生與至少一個靜區(qū)中存在的不希 望聲音相消干擾的聲波。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有源噪聲控制系統(tǒng)，其中所述處理器被配置成接收第三誤差 信號，其中該第三誤差信號代表所述至少一個揚聲器、所述第一有源揚聲器組以及所述至 少一個靜區(qū)中檢測的不希望聲音產(chǎn)生的聲波的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有源噪聲控制系統(tǒng)，其中所述處理器被配置成在所述第三誤 差信號小于所述第一誤差信號時選擇所述至少一個揚聲器來代替所述第一有源揚聲器組 中的第一揚聲器以形成所述第二有源揚聲器組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源噪聲控制系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置成基于代表所 述不希望聲音的信號和所述第一誤差信號模擬所述第二有源揚聲器組的聲波產(chǎn)生；所述處理器還被配置成基于所述模擬的聲波產(chǎn)生確定第一模擬誤差信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源噪聲控制系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置成在所述第一 模擬誤差信號小于所述第一誤差信號時使用所述第二有源揚聲器組代替所述第一有源揚 聲器組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源噪聲控制系統(tǒng)，其中所述第一誤差信號是多個誤差信 號，其中每個誤差信號由誤差傳感器產(chǎn)生，其中每個誤差傳感器被放置在各自靜區(qū)中，且其 中所述處理器還被配置成將用于所述多個揚聲器中的每一個的相關(guān)揚聲器位置與用于所 述多個誤差傳感器中的每一個的相關(guān)誤差傳感器位置相關(guān)聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有源噪聲控制系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置成基于所述相 關(guān)揚聲器位置和所述相關(guān)誤差傳感器位置確定所述不希望聲音的方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有源噪聲控制系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置成基于所述不 希望聲音的方向選擇所述第二有源揚聲器組。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有源噪聲控制系統(tǒng)，其中所述處理器被配置成選擇將要被 包括在所述第二有源揚聲器組中的至少一個揚聲器，其中與包括在所述第一有源揚聲器組 中的至少一個揚聲器相比，所述不希望聲音的方向與將被包括在所述第二有源揚聲器組中 的所述至少一個揚聲器產(chǎn)生的聲波更共面。
11.一種操作有源噪聲控制系統(tǒng)的方法，該方法包括從多個揚聲器選擇第一揚聲器組，其中該第一揚聲器組被選擇為接收對應的抗噪聲信 號，該對應的抗噪聲信號被配置成驅(qū)動所述第一揚聲器組以產(chǎn)生與至少一個靜區(qū)中存在的 不希望聲音相消干擾的聲波；接收第一誤差信號，其中該第一誤差信號代表所述第一揚聲器組產(chǎn)生的聲波與所述至 少一個靜區(qū)中檢測的不希望聲音的組合；確定不同于所述第一有源揚聲器組的第二有源揚聲器組何時被配置成產(chǎn)生比所述第 一誤差信號小的第二誤差信號，其中所述第二誤差信號代表所述第二揚聲器組產(chǎn)生的聲波 與所述至少一個靜區(qū)中檢測的不希望聲音的組合；以及使用所述第二有源揚聲器組代替所述第一有源揚聲器組。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述處理器還被配置成基于代表所述不希望聲 音的信號和所述第一誤差信號模擬所述第二有源揚聲器組的聲波產(chǎn)生；所述處理器還被配置成基于所述模擬的聲波產(chǎn)生確定第一模擬誤差信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括模擬來自第三有源揚聲器組的聲波的產(chǎn)生，其中所述第三有源揚聲器組是從所述第一 有源揚聲器組排除至少一個揚聲器的所述第一有源揚聲器組；基于來自所述第三有源揚聲器組的聲波的模擬產(chǎn)生確定對于所述多個誤差信號中的 至少之一的第二模擬效果；將所述第一模擬效果與所述第二模擬效果進行比較；以及基于所述第一模擬效果和所述第二模擬效果的比較，選擇所述第二有源揚聲器組和所 述第三有源揚聲器組之一來代替所述第一有源揚聲器組。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括當選擇所述第二有源揚聲器組時，基于所述第一模擬效果使用所述第二有源揚聲器組 代替所述第一有源揚聲器組；以及當選擇所述第三有源揚聲器組時，基于所述第二模擬效果使用所述第三有源揚聲器組 代替所述第一有源揚聲器組。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括模擬來自第三有源揚聲器組的聲波的產(chǎn)生，其中所述第三有源揚聲器組不同于所述第 一有源揚聲器組和所述第二有源揚聲器組，其中來自所述第三有源揚聲器組的模擬的聲波 產(chǎn)生基于所述第一誤差信號和代表所述不希望聲音的信號；基于來自所述第三有源揚聲器組的模擬的聲波產(chǎn)生確定對所述多個誤差信號中的至 少之一的第二模擬效果；將所述第一模擬效果與所述第二模擬效果進行比較；以及基于所述第一模擬效果和所述第二模擬效果的比較，選擇所述第二有源揚聲器組和所 述第三有源揚聲器組之一來代替所述第一有源揚聲器組。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括當選擇所述第二有源揚聲器組時，基于所述第一模擬效果使用所述第二有源揚聲器組 代替所述第一有源揚聲器組；以及當選擇所述第三有源揚聲器組時，基于所述第二模擬效果使用所述第三有源揚聲器組代替所述第一有源揚聲器組。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中模擬所述第二有源揚聲器組的聲波產(chǎn)生包括模 擬來自多個揚聲器的第二有源揚聲器組的聲波產(chǎn)生，其中所述第二有源揚聲器組包括被包 括在所述第一有源揚聲器組中的至少一個揚聲器。
18.一種計算機可讀介質(zhì)，包含處理器可執(zhí)行的多個指令以操作有源噪聲控制系統(tǒng)，所 述計算機可讀介質(zhì)包括用于從多個揚聲器選擇第一揚聲器組的指令，其中，該第一揚聲器組被選擇為接收對 應的抗噪聲信號，該對應的抗噪聲信號被配置成驅(qū)動所述第一揚聲器以產(chǎn)生與至少一個靜 區(qū)中存在的不希望聲音相消干擾的聲波；接收第一誤差信號的指令，其中所述第一誤差信號代表所述第一揚聲器組產(chǎn)生的聲波 與所述至少一個靜區(qū)中檢測的不希望聲音的組合；確定不同于所述第一有源揚聲器組的第二有源揚聲器組何時被配置成產(chǎn)生比所述第 一誤差信號小的第二誤差信號的指令，其中所述第二誤差信號代表所述第二揚聲器組產(chǎn)生 的聲波與所述至少一個靜區(qū)中檢測的不希望聲音的組合；以及使用所述第二有源揚聲器組代替所述第一有源揚聲器組的指令。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的計算機可讀介質(zhì)，還包括選擇不被包括在所述第一揚聲器 組中的每個揚聲器來接收對應抗噪聲信號的指令，該對應抗噪聲信號被配置成驅(qū)動所述至 少一個揚聲器一預定量時間以產(chǎn)生與至少一個靜區(qū)中存在的不希望聲音相消干擾的聲波。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的計算機可讀介質(zhì)，還包括接收用于不包括在所述第一有源 揚聲器組中的每個揚聲器的各自臨時誤差信號的指令，其中每個各自臨時誤差信號代表不 包括在所述第一有源揚聲器組中的各自揚聲器、所述第一有源揚聲器組以及在至少一個靜 區(qū)中檢測的不希望聲音產(chǎn)生的聲波的組合。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的計算機可讀介質(zhì)，還包括選擇將被包括在所述第二有源 揚聲器組中的替代揚聲器的指令，其中所述替代揚聲器是不包括在所述第一有源揚聲器組 中、相對于其他臨時誤差信號具有最小臨時誤差信號的所述各自揚聲器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計算機可讀介質(zhì)，還包括使用所述替代揚聲器代替包括在 所述第一有源揚聲器組中的揚聲器的指令。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有源噪聲控制系統(tǒng)，其產(chǎn)生抗噪聲信號以驅(qū)動包括至少一個揚聲器的第一揚聲器組以產(chǎn)生與至少一個靜區(qū)中的不希望聲音相消干擾的聲波。該有源噪聲控制系統(tǒng)接收代表不希望聲音和該第一揚聲器組產(chǎn)生的相消干擾聲波的組合的誤差信號。該有源噪聲控制系統(tǒng)可以基于誤差信號選擇第二揚聲器組來代替該第一揚聲器組。
文檔編號H03H21/00GK101888223SQ201010180940
公開日2010年11月17日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者杜安·沃茨, 瓦桑特·施里達 申請人:哈曼國際工業(yè)有限公司