)S、FRP()S、RLP。# RRP。3上的座椅的頭枕中。如可 從圖13看到的，只有布置在到聽者的耳朵的近距離中的揚(yáng)聲器例如額外的揚(yáng)聲器FLL Spt、 FLRSpto、FRLSpto、FRRSpto、RLL Spto、RLRSpto、RRLSpklifPl RRRSpkl?在較尚頻率下展不提尚的幅值頻率 行為。串音消除是在圖13中的上曲線和三個(gè)下曲線之間的差異。然而，由于在揚(yáng)聲器和耳 朵之間的短距離例如小于0. 5m或甚至小于0. 3或0. 2m的距離，預(yù)振鈴相對(duì)低，如示出濾波 器系數(shù)和因而所有均衡濾波器的脈沖響應(yīng)的圖14所示，用于在只使用頭枕?yè)P(yáng)聲器FLL Spt、 FLRSpfe、FRLSpfe、FRRS自、RLL Spfe、RLRS自、RRLSpt和RRR s自時(shí)提供串音消除，并且代替預(yù)振鈴約 束，提供模擬延遲（其延遲時(shí)間可對(duì)應(yīng)于濾波器長(zhǎng)度的一半）。預(yù)振鈴可在圖14中被看作 在主脈沖的左側(cè)上的噪聲。將揚(yáng)聲器布置在到聽者的耳朵的近距離中在一些應(yīng)用中已經(jīng)提 供足夠的預(yù)振鈴抑制和足夠的串音消除，如果模擬延遲從心理聽覺方面看足夠短，如可在 圖15和16中看到的。
[0091]當(dāng)組合更不遠(yuǎn)的揚(yáng)尸器 FLLSpkr、FLRSpkr、FRLSpkr、FRRSpkr、RLL Spkr、RLRSpkr、RRLSpkr和 RRRS#與預(yù)振鈴約束而不是模擬延遲時(shí)，預(yù)振鈴可進(jìn)一步降低，而在較高頻率下不使在位 置&。 3、？1^、1^。3和1^1^(8卩，位置間幅值差）處的串音消除惡化。使用更遠(yuǎn)的揚(yáng)聲器 FLspkrH、FLspkrL、FRspkrH、FRspkrL、SLspkr、 SRspkr、RLspkr和I? Spkr而不疋更不迎的揚(yáng)尸器FLL Spkl：、 FLRSpkr、FRLSpkr、FRR Spkr、RLLSpkr、RLRSpkr、RRLSpkr和 RRRSpt和縮短的模擬延遲（與在上面關(guān)于 圖15和16描述的例子中的相同的延遲）而不是預(yù)振鈴約束展示更糟的串音消除，如可在 圖17和18中看到的。圖17是示出在結(jié)合均衡濾波器和與在關(guān)于圖15和16描述的例子 中的相同的模擬延遲只使用布置在離位置FL P()S、FRP()S、RLP(^P RR PJ). 5m以上的距離處的揚(yáng) 尸器 FLSpkrH、FLSpkrL、FRSpkrH、FRSpkrL、SL Spkr、 SRSpkr、RLSpkr和RRSpkr在所有四個(gè)聲區(qū)701-704處 的幅值頻率響應(yīng)的圖。
[0092]然而，組合布置在頭枕中的揚(yáng)聲器 FLLSpkr、FLRSpkr、FRLSpkr、FRRSpkr、RLL Spkr、RLRSpkr、 RRLSpfe和RRR Spt與圖7所示的設(shè)置的更遠(yuǎn)的揚(yáng)聲器，即，揚(yáng)聲器FL SptH、FLSptL、FRSptH、 ?1^;、51^^1?_、1^_和1^_和如圖19和20所示使用預(yù)振鈴約束而不是具有減小的 長(zhǎng)度的模擬延遲可進(jìn)一步降低（比較圖18和20)預(yù)振鈴并增加（比較圖17和19)在位置 FLPqs、FRPqs、RLP。，RR咖處的串音消除。
[0093] 也可使用如圖3-5所示的連續(xù)曲線的可選形式的階梯形曲線，其中例如可根據(jù)心 理聽覺方面例如Bark標(biāo)度或mel標(biāo)度將階梯寬度選擇為頻率相關(guān)的。Bark標(biāo)度是范圍從 一到24的心理聽覺標(biāo)度，并對(duì)應(yīng)于聽力的前24個(gè)關(guān)鍵頻帶。它與mel標(biāo)度有關(guān)但比mel 標(biāo)度稍微不普遍。它在被稱為時(shí)間擴(kuò)散的頻譜下降或窄帶峰值出現(xiàn)在傳遞函數(shù)的幅值頻率 特征內(nèi)時(shí)被聽者感知為噪聲。均衡濾波器可因此在濾波器的控制操作或某些參數(shù)期間被平 滑化，例如質(zhì)量因子可被限制，以便減小不想要的噪聲。在平滑化的情況下，可使用接近人 聽力的關(guān)鍵頻帶的非線性平滑化。非線性平滑濾波器可由下面的方程描述：
[0094]
[0095] 其中n = [0, . . .，N-1]與平滑化的信號(hào)的離散頻率指數(shù)有關(guān)；N與快速傅立葉變 換（FFT)的長(zhǎng)度有關(guān)；「X-1/2]與四舍五入到下一整數(shù)有關(guān)；a與平滑系數(shù)有關(guān)，例如（八 度音/3_平滑）導(dǎo)致a =21/3,其中是A(j?)的平滑值；以及k是非平滑值A(chǔ)(j?) 的離散頻率指數(shù)，k G [0, ? ? ?，N-1]。
[0096] 如可從上面的方程看到的，非線性平滑基本上是頻率相關(guān)算術(shù)平均，其頻譜限制 根據(jù)所選擇的非線性平滑系數(shù)a關(guān)于頻率而改變。為了將這個(gè)原理應(yīng)用于MELMS算法，算 法被修改，以便根據(jù)在對(duì)數(shù)域中的下面的方程分別按倉(cāng)（FFT的頻譜單位）維持關(guān)于頻率的 某個(gè)最大和最小水平閾值：
[0097]
[0098]
[0099]其中f = [0,. ..，fs/2]是長(zhǎng)度（N/2+1)的離散頻率矢量，N是FFT的長(zhǎng)度，fs是 采樣頻率，[dB]的最大有效增加，且[dB]的最小有效減小。
[0100] 亦錢神域中.h而的方程諫作，
[0101]
[0102]
[0103] 從上面的方程中，可得到可應(yīng)用于MELMS算法的幅值約束，以便產(chǎn)生以心理聽覺 可接受的方式抑制頻譜峰值和下降的非線性平滑均衡濾波器。在圖21中示出均衡濾波器 的示例性幅值頻率約束，其中上限U對(duì)應(yīng)于最大有效增加MaxGainLim^f)，而下限L對(duì)應(yīng)于 最小可允許的降低MinGainLi mdB(f)。圖21所示的圖描繪在對(duì)數(shù)域中的示例性幅值約束的 閾值上限U和閾值下限L，該幅值約束基于參數(shù)fs = 5, 512Hz、a = 21/24、MaxGaindB= 9dB 和MinGainj^-lSdB。如可看到的，最大可允許的增加（例如MaxGainj^gdB)和最小可 允許的減?。ɡ鏜inGai ndB=-18dB)只在較低頻率（例如低于35Hz)下實(shí)現(xiàn)。這意味著 較低頻率具有根據(jù)非線性平滑系數(shù)（例如a =21/24)隨著頻率的增加而降低的最大動(dòng)態(tài)特 性，由此，根據(jù)人耳的頻率靈敏性，閾值上限U的增加和閾值下限L的降低關(guān)于頻率是指數(shù) 的。
[0104] 在每個(gè)迭代步驟中，基于MELMS算法的均衡濾波器受到非線性平滑化，如下面的 方程描述的。
[0105] 平滑化:
[0106]Ass (j ?。）= | A (j ?0) |，
[0107]
[0108]
[0109]
[0110]
[0111]
[0112]
[0113]
[0114]逆怏諫傅立葉變換（IFFT)的脈沖響應(yīng):
[0115]
[0116] 在圖22中示出相應(yīng)地修改的MELMS算法的流程圖，圖22基于上面關(guān)于圖2描述 的系統(tǒng)和方法。幅值約束模塊2201布置在LMS模塊207和均衡濾波器模塊205之間。另 一幅值約束模塊2202布置在LMS模塊208和均衡濾波器模塊206之間。幅值約束可結(jié)合 預(yù)振鈴約束（如圖22所示）來(lái)使用，但也可在獨(dú)立的應(yīng)用中、結(jié)合其它心理聽覺地激勵(lì)的 約束或結(jié)合模擬延遲來(lái)使用。
[0117] 然而，當(dāng)組合幅值約束與預(yù)振鈴約束時(shí)，可實(shí)現(xiàn)通過(guò)圖23所示的伯德圖（幅值頻 率響應(yīng)、相位頻率響應(yīng)）所示的改進(jìn)，與沒(méi)有幅值約束的系統(tǒng)和方法相反，如圖24所示的相 應(yīng)的所得伯德圖所示。很清楚，只有具有幅值約束的系統(tǒng)和方法的幅值頻率響應(yīng)受到非線 性平滑化，而相位頻率響應(yīng)本質(zhì)上不改變。此外，具有幅值約束和預(yù)振鈴約束的系統(tǒng)和方法 不對(duì)串音消除性能施加消極影響，如可從圖25(與圖8比較）看到的，但與圖9比較，后振 鈴可惡化，如圖26所示的。在聲學(xué)中，后振鈴表示在實(shí)際聲脈沖出現(xiàn)之后噪聲的出現(xiàn)，并可 在圖26中被看作在主脈沖的右側(cè)上的噪聲。
[0118] 使均衡濾波器的頻譜特征平滑的可選方式可以是直接在時(shí)域中給均衡濾波器系 數(shù)開窗。在開窗的情況下，不能根據(jù)心理聽覺標(biāo)準(zhǔn)在與上面描述的系統(tǒng)和方法相同的程度 上控制平滑化，但均衡濾波器系數(shù)的開窗允許在較大的程度上控制時(shí)域中的濾波器行為。 圖27是示出當(dāng)結(jié)合預(yù)振鈴約束和基于具有0. 75的高斯窗口的開窗的幅值約束來(lái)使用均衡 濾波器和僅僅更遠(yuǎn)的揚(yáng)聲器，即，揚(yáng)聲器FLSpfeH、FL SpfeL、FRSpfeH、FRSpfeL、SLSpfe、SR Spfe、RLSpk# RRSpfe時(shí)在聲區(qū)701-704處的幅值頻率響應(yīng)的圖。在圖28中描繪所有均衡濾波器的相應(yīng)脈 沖響應(yīng)。
[0119] 如果開窗基于參數(shù)化高斯窗口，下面的方程適用：
[0120]
[0121] 其中6 #和a是與標(biāo)準(zhǔn)偏差〇間接成正比且為例如〇. 75的參數(shù)。參數(shù) a可被看作具有高斯形狀（在樣本中隨著時(shí)間的振幅）的平滑參數(shù)，如圖29所示。
[0122] 圖30所示的所得系統(tǒng)和方法的信號(hào)流程圖基于上面關(guān)于圖2描述的系統(tǒng)和方法。 開窗模塊3001 (幅值約束）布置在LMS模塊207和均衡濾波器模塊205之間。另一開窗模 塊3002布置在LMS模塊208和均衡濾波器模塊206之間。開窗可結(jié)合預(yù)振鈴約束（如圖 22所示）來(lái)使用，但也可在獨(dú)立的應(yīng)用中、結(jié)合其它心理聽覺地激勵(lì)的約束或結(jié)合模擬延 遲來(lái)使用。
[0123] 開窗導(dǎo)致在串音消除性能中沒(méi)有明顯的變化，如可在圖27中看到的，但均衡濾波 器的時(shí)間行為改進(jìn)了，如可從圖26和28的比較中看到的。然而，使用窗口作為幅值約束并 不如同其它版本一樣導(dǎo)致幅值頻率曲線的這樣的大平滑化，如當(dāng)比較圖31與圖23和24時(shí) 將明顯的。替代地，相位時(shí)間特征被平滑化，因?yàn)槠交跁r(shí)域中被執(zhí)行，如當(dāng)比較圖31與 圖23和24時(shí)也將明顯的。圖31是當(dāng)結(jié)合預(yù)振鈴約束和基于具有修改的高斯窗口的開窗 的幅值約束只使用更遠(yuǎn)的揚(yáng)聲器時(shí)系統(tǒng)和方法的伯德圖（幅值頻率響應(yīng)、相位頻率響應(yīng)）。
[0124] 當(dāng)在MELMS算法中應(yīng)用約束之后執(zhí)行開窗時(shí)，窗口（例如圖29所示的窗口）周期 性地被移動(dòng)和修改，這可被表示如下：
[0125]
[0126] 當(dāng)參數(shù)a變得更小時(shí)，圖29所示的高斯窗口傾向于變得水平且因此在參數(shù)a的 較小值下提供較少的平滑。可根據(jù)不同的方面例如更新速率（即，開窗在某個(gè)數(shù)量的迭代 步驟內(nèi)多久被應(yīng)用一次）、迭代的總數(shù)等來(lái)選擇參數(shù)a。在本例中，在每個(gè)迭代步驟中執(zhí)行 開窗，這是選擇相對(duì)小的參數(shù)a的原因，因?yàn)闉V波器系數(shù)與窗口的重復(fù)乘法在每個(gè)迭代步 驟中被執(zhí)行，且濾波器系數(shù)連續(xù)減小。在圖32中示出相應(yīng)地修改的窗口。
[0127] 開窗不僅從幅值和相位方面來(lái)說(shuō)允許在頻譜域中的某個(gè)平滑化，而且允許調(diào)節(jié)均 衡濾波器系數(shù)的期望時(shí)間限制?？赏ㄟ^(guò)平滑參數(shù)例如可配置的窗口（見在上面描述的示例 性高斯窗口中的參數(shù)a)來(lái)自由地選擇這些效應(yīng)，以便可調(diào)節(jié)在時(shí)域中均衡濾波器的最大 衰減和聲質(zhì)量。
[0128] 使均衡濾波器的頻譜特征平滑的又一可選的方式可以是除了幅值以外還提供在 幅值約束內(nèi)的相位。不是未處理的相位，而是以前足夠平滑化的相位被應(yīng)用，由此，平滑化 可再次是非線性的。然而，任何其它平滑特征也是可適用的?？梢灾粚?duì)展開的相位而不是 對(duì)在-31 <巾< 31的有效范圍內(nèi)的（重復(fù)）包裹相位應(yīng)用平滑化，展開的相位是連續(xù)相 位頻率特征。
[0129] 為了也考慮拓?fù)?，可使用空間約束，其可通過(guò)采用如下的MELMS算法來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0130]
[0131] E' m(ej￡3, n) = Em(ej￡3, n)G>j，和G>j，是頻譜域中的第m個(gè)誤差信號(hào)的加 權(quán)函數(shù)。
[0132] 在圖33中示出基于上面關(guān)于圖22描述的系統(tǒng)和方法的相應(yīng)地修改的MELMS算法 的流程圖，且其中空間約束LMS模塊3301代替LMS模塊207,且空間約束LMS模塊3302代 替LMS模塊208?？臻g約束可結(jié)合預(yù)振鈴約束