本技术涉及主动噪声控制技术领域,具体涉及一种基于听觉时间相干的声品质主动控制变步长方法。本发明首先进行初始化,将所有缓冲区和计数单元清零。接着,将预设信号通过估计次级路径生成预设估计响应信号。随后,更新缓冲区内容,移除最旧的数据并加入最新的噪声与误差信号数据,同时对预设信号及其估计响应进行循环移位,并增加计数单元值。之后,让噪声通过滤波器得到滤波器输出,滤波器输出与预设信号相加形成控制输出。每当计数达到指定次数时,利用误差信号和预设估计响应计算听觉时间相干,并据此调整步长因子,接着让误差信号与预设估计响应信号相减得到残差信号,最终利用新步长因子和残差信号来更新滤波器权值。本发明从人的听觉主观感受出发,通过误差信号与预设估计响应信号之间的听觉时间相干动态调整步长,使得误差信号逐渐接近预设估计响应信号。与传统追求声音能量最小的方法不同,本方法通过控制误差信号逼近预设信号,从而使得处理后的声品质可控。
背景技术
随着社会和科技的发展,人们对生活品质的要求不断提高。然而,噪声污染问题日益突出,对身心健康造成负面影响。为解决这一问题,研究人员提出了主动噪声控制(ANC)技术,变步长主动噪声控制是ANC的关键技术之一,相比于传统的定步长主动噪声控制,它具有收敛速度快、稳定性高等优点,适用范围更广。
目前有许多变步长主动噪声控制的方法和专利,比如授权公开号为:CN113112983A,申请号:CN202110405717.4,专利名称:一种采用变步长LMS算法的噪声主动控制系统,其使用对数函数作为变步长函数,误差信号作为变步长函数的自变量,使得算法在初始阶段选用较大的步长,获得较快的收敛速度;在算法接近稳态阶段选用较小的步长,通过不断改变步长获得较小的稳态误差,实现了比较好的降噪效果。又如授权公开号为CN117059061A,申请号:CN202311106529.7,专利名称:一种基于改进箕舌线函数MFxLMS算法的主动降噪控制方法,该专利完成了基于改进箕舌线函数的MFxLMS算法并构建主动降噪控制系统和次级通道离线建模。通过箕舌线函数实现步长的变化,很好地解决了定步长算法不能同时提高算法收敛速度和降低稳态误差的缺陷,提升了降噪量,取得了较好的降噪效果。
综合分析,上述专利变步长函数都是以误差信号为自变量动态调整步长,注重的是噪声的抑制,虽然取得了一定的降噪效果,但是这些方法忽略了人耳对声音的主观感受,即噪声能量小并不代表人的主观感受就会好。例如,驾驶汽车时需要保留一定量的发动机噪声以增强驾驶人员的驾驶体验。因此,在噪声控制中,我们不仅要降低噪声能量,更要考虑用户的主观感受。所以基于人耳听觉感知的考量,本发明提出一种基于听觉时间相干的声品质主动控制变步长方法。
实现思路