[go: up one dir, main page]

DE69125601T2 - NOISE REDUCING SYSTEM - Google Patents

NOISE REDUCING SYSTEM

Info

Publication number
DE69125601T2
DE69125601T2 DE69125601T DE69125601T DE69125601T2 DE 69125601 T2 DE69125601 T2 DE 69125601T2 DE 69125601 T DE69125601 T DE 69125601T DE 69125601 T DE69125601 T DE 69125601T DE 69125601 T2 DE69125601 T2 DE 69125601T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
noise
hearing
control system
adaptive filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69125601T
Other languages
German (de)
Other versions
DE69125601D1 (en
Inventor
Graham Paul Eatwell
Andrew John Langley
Colin Fraser Ross
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noise Cancellation Technologies Inc
Original Assignee
Noise Cancellation Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Noise Cancellation Technologies Inc filed Critical Noise Cancellation Technologies Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE69125601D1 publication Critical patent/DE69125601D1/en
Publication of DE69125601T2 publication Critical patent/DE69125601T2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1783Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase handling or detecting of non-standard events or conditions, e.g. changing operating modes under specific operating conditions
    • G10K11/17837Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase handling or detecting of non-standard events or conditions, e.g. changing operating modes under specific operating conditions by retaining part of the ambient acoustic environment, e.g. speech or alarm signals that the user needs to hear
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17853Methods, e.g. algorithms; Devices of the filter
    • G10K11/17854Methods, e.g. algorithms; Devices of the filter the filter being an adaptive filter
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787General system configurations
    • G10K11/17875General system configurations using an error signal without a reference signal, e.g. pure feedback
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787General system configurations
    • G10K11/17879General system configurations using both a reference signal and an error signal
    • G10K11/17881General system configurations using both a reference signal and an error signal the reference signal being an acoustic signal, e.g. recorded with a microphone
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10Applications
    • G10K2210/108Communication systems, e.g. where useful sound is kept and noise is cancelled
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10Applications
    • G10K2210/108Communication systems, e.g. where useful sound is kept and noise is cancelled
    • G10K2210/1081Earphones, e.g. for telephones, ear protectors or headsets
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10Applications
    • G10K2210/121Rotating machines, e.g. engines, turbines, motors; Periodic or quasi-periodic signals in general
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30Means
    • G10K2210/301Computational
    • G10K2210/3011Single acoustic input
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30Means
    • G10K2210/301Computational
    • G10K2210/3018Correlators, e.g. convolvers or coherence calculators
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/50Miscellaneous
    • G10K2210/511Narrow band, e.g. implementations for single frequency cancellation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Abstract

An active control system for attenuating tonal noise in a defined region is described. In its most basic form the system includes sensors (1, 8) for generating signals indicative of the residual noise in the region after attenuation and the uncontrolled sound affecting the region, signal processing circuits (10, 26) for processing the generated signals differently depending on the tonal content thereof, an adaptive filter (5) supplied with at least one of the generated signals whose characteristic is controlled by the processing circuitry (10), a transducer (6) for producing tonal-noise-attenuating disturbance in the region and delay means (4) for delaying signals relating to the uncontrolled noise before or after or during the adaptive filtering. The system finds direct application in a personal headset or ear defender.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das selektive Dämpfen von Geräusch, wobei tonale Geräusche stärker als Breitband-(Zufalls-) Geräusche gedämpft werden. Insbesondere können die Töne durch eine oder mehrere Geräuschquellen erzeugt werden, von denen jede Geräusch bei einer Grundfrequenz und möglicherweise harmonischen Frequenzen erzeugt.The invention relates to selectively attenuating noise, whereby tonal sounds are attenuated more than broadband (random) noises. In particular, the tones may be generated by one or more noise sources, each of which produces noise at a fundamental frequency and possibly harmonic frequencies.

Die Töne erreichen einen Bereich, in dem sie eine Störung darstellen und die Fähigkeit einer Person, anderen Schall zu hören, der mehr willkürlicher Art ist (z.B. Sprachsignale) vermindern. Die Erfindung bezieht sich auf ein aktives Geräuschsteuersystem, das eine stärkere Dämpfung der tonalen Geräusche als zufallsbedingten Schalls in dem Bereich ergibt und keine Signalverkettung mit der Quelle oder den Quellen tonalen Geräusches erforderlich macht. In diesem Zusammenhang schließt tonales Geräusch schmal bandiges, zufallsbedingtes Geräusch, und Geräusch schließt Vibrationen mit ein.The tones reach a range where they constitute a disturbance and reduce a person's ability to hear other sounds that are more random in nature (e.g., speech signals). The invention relates to an active noise control system that provides greater attenuation of tonal noise than random sound in the range and does not require signal chaining to the source or sources of tonal noise. In this context, tonal noise includes narrow-band, random noise, and noise includes vibrations.

Erörterung des Standes der TechnikDiscussion of the state of the art

Kopfhörer bzw. Ohrschützer, die selektiv das durch eine einzelne rotierende Maschine erzeugtes Geräusch aufheben, sind bekannt (Chaplin - GB 21 04 754); dabei ist jedoch eine Verkettung durch Kabel oder Ultraschall/Infrarot-Übertragung zur Quelle des sich wiederholenden Geräusches erforderlich, um ein Triggersignal zu erzeugen. Für viele Maschinen macht das System ein Bindeglied pro Maschine erforderlich. Dieses Bindeglied oder Bindeglieder können unzweckmäßig oder unbequem sein - wenn sie in Form von Kabeln ausgebildet sind, beschränken sie die Bewegung des Trägers, und wenn Sie drahtlos durch Übertragung arbeiten, können sie unzuverlässig sein, wenn der Träger sich in Bereiche bewegt, in denen die Übertragung verzerrt wird. GB 21 04 754 beschreibt die Möglichkeit der Verwendung eines lokalen Mikrophons, um ein Signal zu erzielen, das eine phasenverriegelte Schleife antreibt, um ein Triggersignal zu erzeugen, gibt jedoch an, daß dies nur wirksam ist, wenn das sich wiederholende Geräusch besonders regelmäßig ist. Wie beschrieben, ist diese Methode nicht in der Lage, Mehrfachquellen von tonalen Geräuschen zu handhaben.Headphones or ear defenders which selectively cancel the noise generated by a single rotating machine are known (Chaplin - GB 21 04 754), but require a daisy chain or ultrasonic/infrared transmission to the source of the repetitive noise to generate a trigger signal. For many machines the system requires one link per machine. This link or links can be inconvenient or inconvenient - if they are in the form of cables they restrict the wearer's movement and if using wireless transmission they can be unreliable if the wearer moves into areas where the transmission is distorted. GB 21 04 754 describes the possibility of using a local microphone to obtain a signal which drives a phase-locked loop to generate a trigger signal, but states that this is only effective if the repetitive noise is particularly regular. As described, this method is not able to handle multiple sources of tonal noise.

Aus IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 31, Nr.8 (Januar 1989), Seiten 256 - 258 ist ferner ein System für eine aktive Geräuschaufhebung bekannt, die durch Verwendung eines oder mehrerer Sensoren, die Signale erzeugen, welche zur Erzielung eines einen Wandler spei senden Ausgangssignals verarbeitet werden, tonales Geräusch stärker als zufallsbedingtes Geräusch schwächt. Das System ist jedoch ebenfalls vom Vorhandensein eines Bezugssignals oder Triggersignals abhängig, das die Frequenz einer einzelnen Geräuschquelle angibt. Eine adaptive Verzögerungsvorrichtung wird verwendet, um eine Verzögerung zu erzielen, die so eingestellt ist, daß der Ausgang des Systems in hohem Maße auf das tonale Geräusch nur für einen einzelnen Ton bezogen ist.From IBM Technical Disclosure Bulletin, Volume 31, No. 8 (January 1989), pages 256 - 258 there is also known a system for active noise cancellation which attenuates tonal noise more than random noise by using one or more sensors which generate signals which are processed to produce an output signal feeding a transducer. However, the system is also dependent on the presence of a reference signal or trigger signal which indicates the frequency of a single noise source. An adaptive delay device is used to achieve a delay which is set so that the output of the system is highly related to the tonal noise for a single tone only.

Aus "Adaptive Signal Processing" von B. Widrow et al, Seiten 349 und 350 ist eine Anordnung zum Empfangen eines Eingangssignals bekannt, das sowohl tonales als auch breitbandiges Geräusch enthält und das so betätigbar ist, daß mindestens ein Teil der breitbandigen Komponente des Signals entfernt wird.From "Adaptive Signal Processing" by B. Widrow et al, pages 349 and 350, an arrangement is known for receiving an input signal which contains both tonal and broadband noise and which is operable to remove at least part of the broadband component of the signal.

Derzeit ist die selektive Dämpfung von tonalen Geräuschen in einem Bereich ohne die Notwendigkeit von Triggersignalen, die aus der Quelle des tonalen Geräusches abgeleitet werden, das Mehrfach-Quellen beaufschlagen kann, nicht bekannt.Currently, selective attenuation of tonal noise in a range without the need for trigger signals derived from the source of the tonal noise, which may affect multiple sources, is unknown.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Gemäß der Erfindung ist ein aktives Steuersystem zum selektiven Dämpfen von tonalem Geräusch mehr als von Breitband-Geräusch, das einen Hörbereich beeinflußt, mitAccording to the invention, an active control system for selectively attenuating tonal noise more than broadband noise affecting a hearing range is provided, comprising

einer Wandlervorrichtung zum Erzeugen von Schall im Hörbereich, die mit dem Geräusch in diesem Bereich zusammenwirkt und mindestens eine teilweise Aufhebung des Geräusches ergibt,a transducer device for generating sound in the audible range, which interacts with the noise in this range and results in at least a partial cancellation of the noise,

einer Sensorvorrichtung mit einem Sensor im Hörbereich, die ein erstes Signal, das auf das Restgeräusch (gedämpifes Geräusch) im Bereich bezogen ist, und ein zweites Signal, das mindestens zum Teil auf das Geräusch bezogen ist, das den Hörbereich mit Ausnahme einer selektiven Dämpfung beeinflußt, liefert, unda sensor device having a sensor in the hearing range that provides a first signal related to the residual noise (attenuated noise) in the range and a second signal related at least in part to the noise affecting the hearing range with the exception of selective attenuation, and

einer Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der ersten und zweiten Signale (oder daraus abgeleiteter Signale),a signal processing device for processing the first and second signals (or signals derived therefrom),

dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that

sowohl die ersten als die zweiten Signale für Tongeräusch und Breitband-Geräusch repräsentativ sind,both the first and the second signals are representative of tone noise and broadband noise,

die Signalverarbeitungsvorrichtung ein adaptives Filter, das mit einem Signal gespeist wird, welches aus mindestens dem zweiten Signal hervorgeht und Signale zum Antrieb der Wandlervorrichtung erzeugt, sowie eine Schaltungsanordnung zum Einstellen der adaptiven Charakteristik des Filters üir eine Minimierung der Korrelation zwischen dem Eingang in den Filter und dem ersten Signal aufweist,the signal processing device comprises an adaptive filter which is fed with a signal which results from at least the second signal and generates signals for driving the converter device, and a circuit arrangement for adjusting the adaptive characteristic of the filter to minimize the correlation between the input to the filter and the first signal,

die Signalverarbeitungsvorrichtung eine Vorrichtung zum Subtrahieren eines Teils des Signals, das auf dem Effekt der Wandlervorrichtung beruht, von dem zweiten Signal vor Einführung des Signals in den adaptiven Filter aufweist, undthe signal processing device comprises a device for subtracting a part of the signal which is based on the effect of the converter device from the second signal before introducing the signal into the adaptive filter, and

eine Vorrichtung zum Einführen einer effektiven Verzögerung in den Pfad des zweiten Signals oder eines daraus abgeleiteten Signals über den adaptiven Filter in die Wandlervorrichtung, wobei die effektive Verzögerung plus die akustische Verzögerung von der Wandlervorrichtung zum Sensor im Hörbereich größer ist als die Korrelationsdauer des Geräusches, das nicht gedämpft werden soll, wobei die Wandlervorrichtung so betätigbar ist, daß sie Schall zur Dämpfung des Tongeräusches in stärkerem Maße als des Breitband-Geräusches erzeugt.means for introducing an effective delay into the path of the second signal or a signal derived therefrom through the adaptive filter into the transducer means, the effective delay plus the acoustic delay from the transducer means to the sensor in the audible range being greater than the correlation period of the sound not to be attenuated, the transducer means being operable to produce sound for attenuating the tone noise to a greater extent than the broadband noise.

Die Sensorvorrichtung kann zweckmäßigerweise einen ersten Sensor im Hörbereich aufweisen, um das erste Signal zu erzeugen, ferner einen zweiten Sensor, der im Hörbereich liegen kann oder auch nicht, um das zweite Signal zu erzeugen.The sensor device can expediently have a first sensor in the audible range to generate the first signal, and a second sensor, which may or may not be in the audible range, to generate the second signal.

Die Verarbeitung in der Verarbeitunsvorrichtung kann eine Querbeziehung des effektiv verzögerten Signals (oder Signalen, die daraus abgeleitet sind, oder von denen die Signale selbst abgeleitet sind, und die selbst durch Filtern modifiziert werden können) und des Überwachungssignals (oder Signalen, die daraus abgeleitet sind, oder von denen die Signale selbst abgeleitet sind und die selbst durch Filtern modifiziert werden können), umfassen.The processing in the processing device may involve a cross-relation of the effectively delayed signal (or signals derived therefrom or from which the signals themselves, and which may themselves be modified by filtering) and the monitoring signal (or signals derived therefrom, or from which the signals themselves are derived, and which may themselves be modified by filtering).

Die Verarbeitung in der Verarbeitungsvorrichtung kann das Berechnen des Kreuzspektrums zwischen dem effektiv verzögerten Signal (oder Signalen, die daraus abgeleitet sind oder von denen die Signale selbst abgeleitet sind und die selbst durch Filtern modifiziert werden können) und dem Überwachungssignal (oder Signalen, die daraus abgeleitet sind, oder von denen die Signale selbst abgeleitet sind und die selbst durch Filtern modifiziert werden können) umfassen.The processing in the processing device may comprise calculating the cross spectrum between the effectively delayed signal (or signals derived therefrom or from which the signals themselves are derived and which themselves may be modified by filtering) and the monitoring signal (or signals derived therefrom or from which the signals themselves are derived and which themselves may be modified by filtering).

Das Signal, das zumindest teilweise auf den ungesteuerten Schall im Hörbereich bezogen ist, wo eine selektive Dämpfung erforderlich ist, kann aus einem Sensor erhalten werden, der nahe dem Hörbereich angeordnet ist, wo eine selektive Dämpfung erforderlich ist.The signal, which is at least partially related to the uncontrolled sound in the hearing area where selective attenuation is required, can be obtained from a sensor located near the hearing area where selective attenuation is required.

Alternativ kann das Signal, das mindestens teilweise auf den ungesteuerten Schall im Hörbereich bezogen ist, wo eine selektive Dämpfung erforderlich ist, durch Subtrahieren der Signale, die die Wandlervorrichtung antreiben (oder daraus abgeleitete Signale, oder von denen die Signale selbst abgeleitet sind und die selbst durch Filtern modifiziert werden können), von dem Monitorsignal erhalten werden.Alternatively, the signal related at least in part to the uncontrolled sound in the audible range where selective attenuation is required may be obtained by subtracting from the monitor signal the signals driving the transducer device (or signals derived therefrom, or from which the signals themselves are derived and which may themselves be modified by filtering).

Die Verzögerungsvorrichtung kann effektiv das Signal, das empfangen wird, durch Verzögern des aufgenommenen Signals verzögert werden. Vorteilhafterweise wird diese Verzögerung durch das adaptive Filter, das selbst auf das Spektrum oder auf eine Auto- Korrelation des Eingangs in die Verzögerungsvorrichtung anspricht, eingestellt, so daß die Summe dieser Verzögerung plus einer Verzögerung im Übertragungsvorgang aus dem Wandler zum Sensor, der das Überwachungssignal ergibt, größer ist als die Korrelationsdauer der Geräusche, die gedämpft werden sollen, und kürzer als die Korrelationsdauer der zu dämpfenden Geräusche. Dies bedeutet, daß das System nicht in der Lage ist, Geräusche mit Kurzzeit-Querbeziehungen zu dämpfen (d.h. Breitband- Zufallssignale), und trotzdem in der Lage ist, Geräusche mit Langzeit-Querbeziehungen zu dämpfen.The delay device can effectively delay the signal being received by delaying the received signal. Advantageously, this delay is adjusted by the adaptive filter, which itself is responsive to the spectrum or to an auto-correlation of the input to the delay device, so that the sum of this delay plus a delay in the transmission process from the transducer to the sensor giving the monitoring signal is greater than the correlation period of the noises to be attenuated and shorter than the correlation period of the noises to be attenuated. This means that the system is not in the Capable of attenuating sounds with short-term cross-relationships (ie, broadband random signals), and yet capable of attenuating sounds with long-term cross-relationships.

Bei einer alternativen Methode wird die effektive Verzögerung durch Verwendung von Schmalband-Filtern in Serie mit dem adaptiven Filter realisiert; die Schmalband-Filter sind dabei in der Lage, Signal bei Frequenzen zurückzuweisen, die verschieden von den tonalen Frequenzen sind, die gedämpft werden sollen. Die Schmalband-Filter können starr oder abstimmbar ausgebildet sein, so daß die Mittenfrequenzen so eingestellt werden können, daß sie den Frequenzen der zu unterdrückenden Töne entsprechen, und ihre Bandbreite kann so eingestellt werden, daß diese tonalen Geräusche enthalten sind, wobei die schmalbandigen Filter durch das adaptive Filter eingestellt werden, das selbst auf das Spektrum oder eine Auto-Korrelation des Eingangs in die Verzögerungsvorrichtung anspricht.In an alternative approach, the effective delay is achieved by using narrowband filters in series with the adaptive filter, the narrowband filters being able to reject signals at frequencies other than the tonal frequencies to be attenuated. The narrowband filters may be fixed or tunable so that the center frequencies can be set to correspond to the frequencies of the tones to be rejected and their bandwidth can be set to include these tonal noises, the narrowband filters being set by the adaptive filter which is itself responsive to the spectrum or auto-correlation of the input to the delay device.

Das adaptive Filter kann ein oder mehrere parallele adaptive Filterabschnitte aufweisen, deren jeder eine Charakteristik hat, die mindestens teilweise durch Minimieren der Querbeziehung zwischen seinem Eingang und den Monitorsignalen bestimmt wird. Wenn die Verzögerungsvorrichtung schmalbandige Filter enthält, werden die individuellen Filterausgänge einem eines jeden der parallelen adaptiven Filterabschnitte des adaptiven Filters zugeführt. jeder adaptive Filterabschnitt kann ein begrenzter Impulsansprech-Filter der j-ten Ordnung sein, wobei die Koeffizienten mit einem Gradienten- Abfallalgorithmus eingestellt werden.The adaptive filter may comprise one or more parallel adaptive filter sections, each having a characteristic determined at least in part by minimizing the cross-relationship between its input and the monitor signals. If the delay device comprises narrowband filters, the individual filter outputs are fed to one of each of the parallel adaptive filter sections of the adaptive filter. Each adaptive filter section may be a j-th order finite impulse response filter, with the coefficients adjusted using a gradient descent algorithm.

Wenn ein getrennter Sensor verwendet wird, um das Signal für die Eingabe in die Verzögerungsvorrichtung zu erzeugen, wird dieser Sensor vorteil hafterweise so positioniert, daß er gegen Geräusch unempfindlich ist, das von den Wandlern erzeugt wird, oder der Einfluß des Wandlers auf das Signal, das er erzeugt, durch elektronische Subtraktion reduziert wird.If a separate sensor is used to generate the signal for input to the delay device, this sensor is advantageously positioned so that it is insensitive to noise generated by the transducers or the influence of the transducer on the signal it generates is reduced by electronic subtraction.

Das System kann in einem Ohrschutz oder in einen Kopfhörer eingebaut werden. Entweder wird ein System verwendet, oder es werden alternativ zwei Syseme verwendet, so daß die beruhigte Zone im allgemeinen eines oder beide Ohren umfaßt.The system can be built into an ear protector or a headset. Either one system is used or alternatively two systems are used, so that the quiet zone generally covers one or both ears.

Wenn das System in einem Kopfhörer oder einen Ohrschutz eingebaut ist, können die Sensoren, die das Überwachungssignal liefern, Wandler sein, die dazu dienen, den unstetigen Druck an einer Stelle, die nahe jedem Ohr positioniert ist, beispielsweise ein Mikrophon, das in unmittelbarer Nähe eines der Ohren angeordnet ist, herzuleiten. Die Sensoren, die das Signal als Eingang in die erste Schaltvorrichtung ergeben, können ein Mikrophon sein, das an oder in der Nähe der Oberseite des Ohrschützers angeordnet ist, oder alternativ ein Mikrophon, das in der Nähe der Rückseite des Gehäuses eines oder beider Ohrstücke angeordnet ist; als weitere Alternative ist kein Sensor erforderlich, um speziell dieses Signal zu erzeugen, wobei das Signal aus dem Überwachungssignal abgeleitet wird, wie beschrieben. Der Wandler kann eine beliebige Vorrichtung sein, die in der Lage ist, unstetige Druckschwankungen zu erzeugen, z.B. ein Lautsprecher. Die Wandler können in unmittelbarer Nähe des Ohres befestigt sein, damit sie den unstetigen Druck in dem Bereich um eines oder beide Ohren herum beeinflussen, beispielsweise können die Wandler im Gehäuse eines oder beider Ohrschützer befestigt sein.When the system is incorporated in a headset or earmuff, the sensors providing the monitoring signal may be transducers designed to sense the unsteady pressure at a location positioned near each ear, for example a microphone located in close proximity to one of the ears. The sensors providing the signal as input to the first switching device may be a microphone located at or near the top of the earmuff, or alternatively a microphone located near the back of the housing of one or both earpieces; as a further alternative, no sensor is required to specifically generate this signal, the signal being derived from the monitoring signal as described. The transducer may be any device capable of generating unsteady pressure fluctuations, for example a loudspeaker. The transducers may be mounted in close proximity to the ear so that they affect the unsteady pressure in the area around one or both ears, for example the transducers may be mounted in the housing of one or both ear protectors.

Der Ohrschutz oder Kopfhörer kann auf der Rückseite offen sein, damit die gewünschten Sprachsignale auf einfache Weise eindringen können; er kann Teil eines Nachrichten-Kopfhörers sein, bei dem erwünschte Töne über die Lautsprecher reproduziert werden. Zusätzlich kann ein effektiv verzögertes und adaptives Filter in der vorbeschriebenen Form in den die Sprache aufnehmenden Mikrophonkanal eingebaut sein, um die Hintergrund-Tongeräusche, die vom Mikrophon aufgenommen werden, zu dämpfen.The earmuff or earphone may be open at the back to allow the desired speech signals to enter easily; it may be part of a news headset in which desired sounds are reproduced through the loudspeakers. In addition, an effective delayed and adaptive filter in the form described above may be incorporated into the microphone channel picking up the speech to attenuate the background sound noise picked up by the microphone.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:The invention is explained below in conjunction with the drawing using exemplary embodiments. It shows:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung,Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the invention,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung,Fig. 2 is a block diagram of another embodiment of the invention,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung, bei der das Sensorsignal aus einem Sensor in dem zu steuernden Bereich erzielt wird,Fig. 3 is a block diagram of an embodiment of the invention in which the sensor signal is obtained from a sensor in the area to be controlled,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung, bei der das Sensorsignal aus einem Sensor in dem zu steuernden Bereich erzielt wird,Fig. 4 is a block diagram of a modified embodiment of the invention in which the sensor signal is obtained from a sensor in the area to be controlled,

Fig. 5 ein Beispiel für Auto-Korrelationen für ein Zufallsgeräusch und für Tongeräusch,Fig. 5 an example of auto-correlations for a random noise and for tone noise,

Fig. 6 eine Ausführungsform der Erfindung, die in einen Kopfhörer oder einen Ohrschutz eingebaut ist,Fig. 6 an embodiment of the invention incorporated into a headset or ear protector,

Fig. 7 eine andere Ausführungsform der Erfindung, die in einen Kopfhörer oder einen Ohrschutz eingebaut ist, undFig. 7 shows another embodiment of the invention incorporated into a headset or ear protector, and

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die in einen Kopfhörer oder einen Kopfschutz eingebaut ist.Fig. 8 shows another embodiment of the invention incorporated into a headset or head protector.

Fig. 1 zeigt einen Sensor 1, der ein Signal erzeugt, das für den Schall im Bereich 2 repräsentativ ist. Dieses Signal 3 wird in einer ersten Schaltanordnung 4 verzögert, und das resultierende Signal wird über ein adaptives Filter 5 in einen Wandler 6 eingeführt, der Schall erzeugt, der den Schall im Bereich 2 störend beeinflußt. Die Koeffizienten des adaptiven Filters 5 werden durch eine zweite Schaltanordnung 26 in Übereinstimmung mit einem adaptiven Algorithmus eingestellt, der nachstehend beschrieben wird und der ein Überwachungssignal 7 aus einem Sensor 8 in dem zu steuernden Bereich 2 und den Eingang 9 in den adaptiven Filter 5 verwendet. Die erste Schaltanordnung 4 wird durch die erste Anpassungsvorrichtung 10 in Übereinstimmung mit dem Spektrum oder der Auto-Korrelation des Signals 3 angepaßt. Die Verzögerung wird so eingestellt, daß sie größer ist als die Korrelationsdauer des Schalls, der ungedämpft belassen werden soll und trotzdem kleiner ist als die Korrelationsdauer des zu dämpfenden Schalls. Diese Verzögerung kann abhängig von der Frequenz gemacht werden, wenn eine bestimme Frequenzselektivität erforderlich ist.Fig. 1 shows a sensor 1 which generates a signal representative of the sound in the area 2. This signal 3 is delayed in a first circuit 4 and the resulting signal is introduced via an adaptive filter 5 into a transducer 6 which generates sound which interferes with the sound in the area 2. The coefficients of the adaptive filter 5 are adjusted by a second circuit 26 in accordance with an adaptive algorithm, described below, which uses a monitoring signal 7 from a sensor 8 in the area 2 to be controlled and the input 9 to the adaptive filter 5. The first circuit 4 is adjusted by the first adjustment device 10 in accordance with the spectrum or auto-correlation of the signal 3. The delay is adjusted so that that it is longer than the correlation period of the sound that is to be left undamped and yet smaller than the correlation period of the sound to be dampened. This delay can be made dependent on the frequency if a certain frequency selectivity is required.

Der adaptive Algorithmus der zweiten Schaltanordnung 26 ist ein adaptiver Algorithmus, der das adaptive Filter einstellt, um die Korrelation zwischen dem Eingang des Filters und dem Überwachungssignal zu minimieren. Diese können vom Frequenzdomänentyp sein, die die Berechnung von Kreuzspekten einschließen, oder vom Zeitdomänentyp, die eine Querkorrelation einschließen. Viele Algorithmen dieser Art sind in der Literaturstelle WIDROW und STEARNS "Adaptive Signalverarbeitung" beschrieben. Ein solcher Zeitdomänenalgorithmus wird nachstehend erläutert.The adaptive algorithm of the second circuitry 26 is an adaptive algorithm that adjusts the adaptive filter to minimize the correlation between the input of the filter and the monitor signal. These may be of the frequency domain type, involving the calculation of cross-spectrums, or of the time domain type, involving cross-correlation. Many algorithms of this type are described in the reference WIDROW and STEARNS "Adaptive Signal Processing". One such time domain algorithm is explained below.

Das Eingangssignal 9 wird durch die Funktion u(t), und der Ausgang des adaptiven Filterabschnittes 5 durch die Funktion y(t) bezeichnet. Normalerweise liegen die Signale in abgetasteter, digitaler Form vor und sind durch einen Analog/Digital-Wandler entweder vor oder nach der Verzögerungseinheit umgewandelt worden. Die abgetastete Version des Eingangs und des Ausgangs werden als u(k) und y(k) repräsentiert, wobei k die Zeitkonstante darstellt. Die Signale werden hinter dem adaptiven Filter 5 in analoge Form zurückgewandelt. Der Ausgang y (k) ist auf den Eingang nach der Gleichung The input signal 9 is denoted by the function u(t), and the output of the adaptive filter section 5 by the function y(t). Normally the signals are in sampled, digital form and have been converted by an analogue/digital converter either before or after the delay unit. The sampled version of the input and the output are represented as u(k) and y(k), where k represents the time constant. The signals are converted back to analogue form after the adaptive filter 5. The output y(k) is related to the input according to the equation

bezogen, wobei b(i) den i-ten Koeffizienten des Filters darstellt., where b(i) represents the i-th coefficient of the filter.

Der Ausgang des Sensors 8, das Monitorsignal, ist w(k) und dieses besteht aus zwei Komponenten v(k), dem ungesteuerten Geräusch, und der Komponente aufgrund des Wandlers 6. The output of the sensor 8, the monitor signal, is w(k) and this consists of two components v(k), the uncontrolled noise, and the component due to the transducer 6.

wobei c die Wirkung der Wandlercharakteristik darstellt. Das Geräusch in dem zu steuernden Bereich wird dadurch minimiert, daß die Koeffizienten b (i) adaptiert werden, wobei ein Gradienten-Abstiegs-Algorithmus verwendet wird (zu dessen Ableitung wird auf die Literaturstelle von WIDROW & STEARNS "Adaptive Signal Processing", veröffentlicht 1985 durch Prentice Hall hingewiesen). wobeiwhere c is the effect of the transducer characteristic. The noise in the region to be controlled is minimized by adapting the coefficients b (i) using a gradient descent algorithm (for the derivation of which reference is made to the reference by WIDROW & STEARNS "Adaptive Signal Processing", published in 1985 by Prentice Hall). where

und bj+1 (i) die nächste Aktualisierung des Filterkoeffizienten b&sub1; (i) ist.and bj+1 (i) is the next update of the filter coefficient b₁ (i).

Der Ausdruck r(k-i) w(k) kann als einzelne Probenschätzung der Querkorrelation zwischen den beiden Signalen r und w interpretiert werden. Es sind andere Näherungen möglich, z.B. The expression r(ki) w(k) can be interpreted as a single sample estimate of the cross-correlation between the two signals r and w. Other approximations are possible, e.g.

wobei N eine beliebige ganze Zahl sein kann.where N can be any integer.

Ein spezielles neues Merkmal nach vorliegender Erfindung ist die Fähigkeit der Schaltanordnung 11, das tonale Geräusch in stärkerem Maße als die breitwandigen Zufallsgeräusche zu reduzieren. Dieses Merkmal wird nachstehend erläutert. Der vorbeschriebene adaptive Filterabschnitt führt die Korrelation (für positive Zeitverzögerungen) zwischen dem Eingang und dem Monitorsignal auf Null, indem die Koeffizienten des Filters so eingestellt werden, daß ein Aufhebungsgeräusch erzeugt wird, um jedes Geräusch zu eliminieren, das zu der Korrelation zwischen den beiden beiträgt. Durch Einführen einer Verzögerung in das Eingangssignal ist keine Korrelation mehr zwischen beiden (für positive Zeitverzögerungen) für breitbandige Geräusche mit kürzeren Korrelationszeiten als die Verzögerung vorhanden, so daß der adaptive Filterabschnitt nichts unternimmt. Andererseits hat Schall mit einer langen Korrelationsdauer, die wesentlich größer ist als die Verzögerung, eine Querkorrelation zwischen dem verzögerten Eingang und dem Monitorsignal, und damit tendiert das adaptive Filter dazu, diese zur Eliminierung der Korrelation zu löschen. Fig. 5a zeigt eine typische Querkorrelation des Eingangs in die erste Schaltanordnung und des Monitorsignals, wenn ihre Sensoren nahe beeinander liegen und breitbandiges Geräusch aufnehmen. Fig. 5b zeigt die typische Querkorrelation, wenn ihre Sensoren einen schmal bandigen (tonalen) Schall aufnehmen. Die Einführung einer Verzögerung D verschiebt die Querkorrelation so, daß der Ursprung an der mit D markierten Stelle liegt. Da das adaptive Filter nur in der Lage ist, Schall mit einem erheblichen Pegel an Querkorrelation rechts vom Ursprung zu steuern, wird nur das schmalbandige Signal gesteuert. Wenn das System eine Kombination vieler Geräusche aufnimmt, wird es alle jene mit einer Querkorrelation jenseits des Punktes D eliminieren und somit alle Töne ausschalten.A particular novel feature of the present invention is the ability of the circuitry 11 to reduce the tonal noise to a greater extent than the wideband random noise. This feature is explained below. The adaptive filter section described above drives the correlation (for positive time delays) between the input and the monitor signal to zero by adjusting the coefficients of the filter to produce a cancellation noise to eliminate any noise contributing to the correlation between the two. By introducing a delay into the input signal, there is no longer any correlation between the two (for positive time delays) for wideband noises with correlation times shorter than the delay, so that the adaptive filter section does nothing. On the other hand, sound with a long correlation time, which is significantly is greater than the delay, a cross-correlation will occur between the delayed input and the monitor signal, and thus the adaptive filter will tend to cancel this to eliminate the correlation. Fig. 5a shows a typical cross-correlation of the input to the first circuit and the monitor signal when its sensors are close together and picking up a broadband sound. Fig. 5b shows the typical cross-correlation when its sensors are picking up a narrow-band (tonal) sound. The introduction of a delay D shifts the cross-correlation so that the origin is at the point marked D. Since the adaptive filter is only able to control sound with a significant level of cross-correlation to the right of the origin, only the narrow-band signal will be controlled. If the system is picking up a combination of many sounds, it will eliminate all those with a cross-correlation beyond the point D, thus eliminating all tones.

Es ist erwünscht, daß das Signal 3 nicht mit Geräusch, das durch den Sensor 1 vom Wandler 6 aufgenommen wird, vermischt wird. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Sensor 1 richtungsabhängig ausgebildet ist, so daß er für Schall aus dem Wand-1er unempfindlich ist, oder durch Positionieren in der Weise, daß er unempfindlich wird, oder durch Anordnen eines zusätzlichen Filters, das das Wandlersignal als einen Eingang nimmt und dessen Ausgangssignal verwendet wird, um den Einfluß des Wandlers von dem Sensorsignal in einer Weise ähnlich der für das Eliminieren des Effekts des durch den Wandler erzeugten Geräusches auf das Monitorsignal beschriebenen zu subtrahieren.It is desirable that the signal 3 not be mixed with noise picked up by the sensor 1 from the transducer 6. This can be achieved by making the sensor 1 directional so that it is insensitive to sound from the transducer, or by positioning it so that it becomes insensitive, or by arranging an additional filter which takes the transducer signal as an input and whose output is used to subtract the influence of the transducer from the sensor signal in a manner similar to that described for eliminating the effect of the noise generated by the transducer on the monitor signal.

Andere AusführunsformenOther versions

Fig. 2 zeigt eine Anordnung ähnlich der Fig. 1, jedoch mit einer unterschiedlichen inneren Ausbildung der Schaltanordnung 11. Das Signal 3 aus dem Sensor wird einem oder mehreren Schmalbandfiltern in einer ersten Schaltanordnung 12 zugeführt, dessen Ausgänge 16, und zwar jeweils einer jedem der paral laien adaptiven Filterabschnitte des adaptiven Filters 14, zugeführt werden. Der Ausgang aller parallelen Abschnitte wird so kombiniert, daß der Antrieb für den Wandler 6 gebildet wird. Die Anpassung der individuellen parallel adaptiven Filterabschnitte des adaptiven Filters 14 wird durch die zweite Schaltanordnung 15 in Abhängigkeit von dem Monitorsignal 7 und jedem der Schmalbandfilterausgänge 16 erreicht. Die zweite Schaltanordnung verwendet den vorbeschriebenen adaptiven Algorithmus, wobei die Koeffizienten eines jeden der parallelen adaptiven Filterabschn itte in Abhängigkeit von dem entsprechenden Eingang und dem Monitorsignal adaptiert werden.Fig. 2 shows an arrangement similar to Fig. 1, but with a different internal design of the circuit arrangement 11. The signal 3 from the sensor is fed to one or more narrow band filters in a first circuit arrangement 12, the outputs 16 of which are fed, one each to each of the parallel adaptive filter sections of the adaptive filter 14. The output of all parallel sections is combined so that the drive for the converter 6 is formed. The adaptation of the individual parallel adaptive filter sections of the adaptive filter 14 is achieved by the second circuit arrangement 15 in dependence on the monitor signal 7 and each of the narrowband filter outputs 16. The second circuit arrangement uses the adaptive algorithm described above, the coefficients of each of the parallel adaptive filter sections being adapted in dependence on the corresponding input and the monitor signal.

Die Schmalbandfilter in einer ersten Schaltanordnung 12 sind entweder für starre Frequenz oder abstimmbar ausgebildet. Wenn sie mit starrer Frequenz arbeiten, sind sie in ausreichender Anzahl und engem Frequenzabstand vorgesehen, so daß ein Tonsignal einer beliebigen Frequenz im interessierenden Bereich durch eines dieser Filter geht. Das neue Merkmal nach dieser Ausführungsform, das den Auswählvorgang ermöglicht, wird nachstehend beschrieben.The narrow band filters in a first circuit arrangement 12 are either fixed frequency or tunable. When fixed frequency they are provided in sufficient number and closely spaced frequency so that an audio signal of any frequency in the range of interest passes through one of these filters. The new feature of this embodiment which enables the selection process is described below.

Wenn ein Tongeräusch der ersten Schaltanordnung mit einer Bandbreite kleiner als der Bandbreite der Schmalbandfilter zugeführt wird, wird ein Ausgang aus einem der Filter erhalten, das eine verzögerte (und damit phasenverschobene) Version des Eingangs ist. Weil die Querkorrelation der Sensor- und Monitorsignale eine lange Korrelationsdauer trotz der durch das Filter eingeführten Verzögerung hat, hat dieser Ausgang eine Korrelation (für positive Zeitverzögerungen) mit dem Monitorsignal und damit wird der entsprechende parallele adaptive Filterabschnitt des adaptiven Filters 14 angepaßt, um ein Ausgangssignal zur Dämpfung des Tongeräusches zu erzeugen.When a tone noise is fed to the first circuitry with a bandwidth smaller than the bandwidth of the narrowband filters, an output is obtained from one of the filters which is a delayed (and hence phase-shifted) version of the input. Because the cross-correlation of the sensor and monitor signals has a long correlation period despite the delay introduced by the filter, this output has a correlation (for positive time delays) with the monitor signal and thus the corresponding parallel adaptive filter section of the adaptive filter 14 is adapted to produce an output signal for attenuating the tone noise.

Wenn ein Breitbandsignal der ersten Schaltanordnung zugeführt wird, die eine Bandbreite besitzt, welche wesentlich größer ist als die Bandbreite des Schmalbandfilters, wird ein Ausgang an jedem der Filter in der Bandbreite des ursprünglichen Signals erzeugt, die Ausgänge werden jedoch verzögerte Versionen des Eingangs (verzögert um eine Zeit, die dem reziproken Wert der Bandbreite der Schmalbandfilter entspricht), und wegen der kurzen Korrelationsdauer des originalen Breitbandsignales wird dieses (effektiv) verzögerte Signal eine geringe Querkorrelation mit dem Monitorsignal haben, und damit werden die parallelen adaptiven Filterabschnitte einen geringen Ausgang erzeugen und das Geräusch wird ungedämpft.If a wideband signal is fed to the first circuitry having a bandwidth substantially greater than the bandwidth of the narrowband filter, an output will be produced at each of the filters in the bandwidth of the original signal, but the outputs will be delayed versions of the input (delayed by a time equal to the reciprocal of the bandwidth of the narrowband filters), and because of the short correlation period of the original wideband signal, this (effectively) delayed signal will have a low cross-correlation with the monitor signal, and thus the parallel adaptive filter sections will produce a low output and the noise will be unattenuated.

Die breitbandigen Filter können abstimmbar ausgebildet sein, um die Komplexität des Systems zu minimieren, indem die Anzahl von Schmalbandfiltern reduziert wird. Wenn nur einige wenige Töne gedämpft werden sollen, kann es zweckmäßig sein, nur einige wenige Schmalbandfilter zu verwenden, und zwar eines für jeden Ton. Dies kann erreicht werden, wenn das Spektrum des Signals am Eingang in die erste Schaltanordnung überwacht wird, um die Anzahl und die Frequenz der Töne in dem Signal zu identifizieren, und die Schmalbandfilter so eingestellt werden, daß sie diesen Frequenzen entsprechen. Die Schmalbandfilter werden kontinuierlich durch die erste Adaptionseinheit 13 eingestellt, um ihre Mittenfrequenz nahe der Frequenz des entsprechenden Tones aufrecht zu erhalten. Ihre Bandbreite wird so eingestellt, daß sichergestellt ist, daß sie größer ist als der Ton, der gedämpft werden soll, aber nicht zu breit, damit Breitbandsignale mit nicht ausreichender Verzögerung durchgelassen werden. Diese Verarbeitung erfolgt automatisch.The wideband filters may be made tunable to minimize the complexity of the system by reducing the number of narrowband filters. If only a few tones are to be attenuated, it may be convenient to use only a few narrowband filters, one for each tone. This can be achieved by monitoring the spectrum of the signal at the input to the first circuitry to identify the number and frequency of tones in the signal and adjusting the narrowband filters to correspond to those frequencies. The narrowband filters are continuously adjusted by the first adaptation unit 13 to maintain their center frequency close to the frequency of the corresponding tone. Their bandwidth is adjusted to ensure that it is wider than the tone to be attenuated, but not too wide so that wideband signals are passed with insufficient delay. This processing is automatic.

Fig. 3 zeigt, wie das Sensorsignal aus dem Sensor 8 in dem zu steuernden Bereich 2 abgeleitet werden kann. Der Ausgang 17 aus der Schaltanordnung 11, die in dieser Figur ähnlich der nach Fig. list, wird einem Filter 18 aufgegeben. Die Charakteristik dieses Filters wird so eingestellt, daß sie der Übertragungsfunktion zwischen Signal 17 und Signal 7 entspricht. Dies ist identisch mit dem Filter c(i), das in der ersten Anpassungseinheit 6 verwendet wird. Der Ausgang des Filters 18 wird von dem Monitorsignal 7 subtrahiert, um ein äquivalentes Signal 3 zu erhalten. Die Charakterstik des Filters 18 kann aktualisiert werden, um sie als eine exakte Darstellung der Übertragungsfunktion aufrecht zu erhalten.Fig. 3 shows how the sensor signal can be derived from the sensor 8 in the area 2 to be controlled. The output 17 from the circuit arrangement 11, which in this figure is similar to that of Fig. 1, is fed to a filter 18. The characteristic of this filter is set to correspond to the transfer function between signal 17 and signal 7. This is identical to the filter c(i) used in the first adaptation unit 6. The output of the filter 18 is subtracted from the monitor signal 7 to obtain an equivalent signal 3. The characteristic of the filter 18 can be updated to maintain it as an exact representation of the transfer function.

Fig. 4 zeigt die äquivalente Schaltung, bei der der Eingang in die erste Schaltanordnung und Monitorsignale aus dem gleichen Sensor für die Schaltanordnung 11 abgeleitet werden, die Schmalbandfilter verwendet.Fig. 4 shows the equivalent circuit where the input to the first circuitry and monitor signals from the same sensor are derived for the circuitry 11 which uses narrow band filters.

Fig. 6 zeigt das System in einem Ohrschutz oder Kopfhörer eingebaut. Es sind zwei Systeme, jeweils eines für jedes Ohr, in einem tragbaren Behälter 20 vorhanden, der die Batterie 21 für die Energiespeisung enthält. Der Ohrschutz kann ein offener Schutz sein, damit der gewünschte Schall das Ohr unbehindert erreichen kann. Der Sensor 1, der den Eingang in die erste Schaltanordnung erzeugt, ist ein auf dem Gehäuse des Ohrstückes (bzw. Ohrmuschel) befestigtes Mikrophon 19, und der Sensor 8, der die Monitorsignale erzeugt, ist ein im Ohrstück nahe dem Ohr aufgenommenes Mikrophon. Der Wandler 6 ist ein Lautsprecher, der in das Gehäuse des Ohrteiles eingebaut ist.Fig. 6 shows the system incorporated in an earmuff or headset. There are two systems, one for each ear, in a portable container 20 which contains the battery 21 for power supply. The earmuff may be an open protector so that the desired sound can reach the ear unhindered. The sensor 1 which generates the input to the first circuit arrangement is a microphone 19 mounted on the housing of the earpiece (or pinna), and the sensor 8 which generates the monitor signals is a microphone housed in the earpiece near the ear. The transducer 6 is a loudspeaker built into the housing of the earpiece.

Fig. 7 zeigt ein System, bei dem ein Mikrophon 22 verwendet wird, um den Eingang in die erste Schaltanordnung für beide Schaltungen 11 zu erzielen.Fig. 7 shows a system in which a microphone 22 is used to provide the input to the first switching arrangement for both circuits 11.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der kein getrennter Sensor vorhanden ist, um einen Eingang in die erste Schaltanordnung zu erzielen (der Eingang wird aus den Monitorsignalen in der vorbeschriebenen Weise abgeleitet).Fig. 8 shows an embodiment in which no separate sensor is present to obtain an input to the first circuit arrangement (the input is derived from the monitor signals in the manner described above).

Ein zusätzlicher Eingang kann einem oder jedem der Lautsprecher aufgegeben werden, die erwünschte Kommunikationssignale für den Träger führen, und diese Signale werden in den für den Träger hörbaren Schall umgewandelt. Dieser Schall bleibt durch die Schaltanordnung 11 unbeeinflußt. Wenn der Ohrschutz einen Teil eines Nachrichten- Kopfhörers darstellt, wird ein Mikrophon mit dem Kopfhörer befestigt, um die Sprache des Trägers zu empfangen. In diesem Fall kann es erwünscht sein, einen effektiv verzögerten und adaptiven Filterabschnitt in den Stimm-Kommunikationskanal einzusetzen, um die Hintergrund-Tongeräusche zu eliminieren, die durch das Sprachmikrophon aufgenommen werden.An additional input may be given to one or each of the loudspeakers carrying desired communication signals for the wearer, and these signals are converted into sound audible to the wearer. This sound is unaffected by the circuitry 11. When the ear protector forms part of a communication headset, a microphone is attached to the headset to receive the wearer's speech. In this case, it may be desirable to insert an effectively delayed and adaptive filter section into the voice communication channel to eliminate the background audio noise picked up by the speech microphone.

Die effektive Verzögerung kann dadurch erreicht werden, daß eine Verzögerung in das Signal eingeführt wird, und zwar entweder vor, während oder nach dem adaptiven Filtern, oder eine Kombination davon. So kann nach den Figuren 1 - 3 ein Teil oder die gesamte Verzögerung, die durch die Vorrichtung 4 eingeführt wird, in das Filter 5 eingebaut werden, oder durch eine diskrete Vorrichtung, die zwischen Filter 5 und Wandler 6 angeordnet ist, erzielt werden. Die zweite Schaltung 76 muß natürlich entsprechend eingestellt werden.The effective delay may be achieved by introducing a delay into the signal either before, during or after the adaptive filtering, or a combination thereof. Thus, according to Figures 1 - 3, part or all of the delay introduced by the device 4 may be incorporated into the filter 5, or by a discrete device inserted between the filter 5 and converter 6. The second circuit 76 must of course be adjusted accordingly.

In der vorstehenden Beschreibung und den Patentansprüchen wird auf eine Kreuzkorrelation der beiden Signale hingewiesen Dieser Ausdruck wird wie folgt definiert: Die Kreuzkorrelation (c) zweier digital abgefragter Signale r(i) und w(i) (wobei die Versetzung zwischen den beiden Kreuzkorrelationssignalen n ist), ist gegeben durch: In the above description and the claims, reference is made to a cross-correlation of the two signals. This expression is defined as follows: The cross-correlation (c) of two digitally sampled signals r(i) and w(i) (where the offset between the two cross-correlation signals is n) is given by:

wobei N eine beliebige Zahl sein kann, und, wie oben angegeben, n die Anzahl von abgetasteten Stellen ist, um die ein Signal von dem anderen versetzt ist.where N can be any number and, as stated above, n is the number of sampled locations by which one signal is offset from the other.

ZusammenfassungSummary

Es wird ein aktives Steuersystem zum Dämpfen von Tongeräusch in einem definierten Bereich beschrieben. In der Grundform weist das System Sensoren (1, 8) zum Erzeugen von Signalen auf, die das Restgeräusch in dem Bereich nach der Dämpfung und den ungesteuerten Schall, der den Bereich beeinflußt, angibt, ferner Signalverarbeitungsschaltungen (10, 26) zur Verarbeitung der erzeugten Signale in unterschiedlicher Weise je nach dem Tongehalt, ein adaptives Filter (5), das mit mindestens einem der erzeugten Signale gespeist wird, dessen Charakterstik durch die Verarbeitungsschaltung (10) gesteuert wird, einen Wandler (6) zur Erzeugung einer Tongeräusche dämpfenden Störung in dem Bereich, und eine Verzögerungsvorrichtung (4) zur Verzögerung von Signalen, die sich auf das ungesteuerte Geräusch vor oder nach oder während der adaptiven Filterung beziehen. Das System wird direkt in einem persönlichen Kopfhörer oder Ohrschutz angewendet.An active control system for attenuating audio noise in a defined area is described. In its basic form, the system comprises sensors (1, 8) for generating signals indicative of the residual noise in the area after attenuation and the uncontrolled sound affecting the area, signal processing circuits (10, 26) for processing the generated signals in different ways depending on the audio content, an adaptive filter (5) fed with at least one of the generated signals, the characteristics of which are controlled by the processing circuit (10), a transducer (6) for generating an audio noise attenuating perturbation in the area, and a delay device (4) for delaying signals relating to the uncontrolled noise before or after or during the adaptive filtering. The system is directly applied in a personal headset or ear protector.

Claims (20)

1. Aktives Steuersystem zum sei ektiven Dämpfen von Tongeräusch mehr als Breitband- Geräusch, das einen Hörbereich (2) beeinflußt, mit1. Active control system for selectively attenuating sound noise more than broadband noise affecting a hearing range (2), with einer Wandlervorrichtung (6) zum Erzeugen von Schall im Hörbereich (2), der mit dem Geräusch in diesem Bereich zusammenwirkt und mindestens eine teilweise Aufhebung des Geräusches ergibt,a transducer device (6) for generating sound in the hearing range (2) which interacts with the noise in this range and results in at least a partial cancellation of the noise, einer Sensorvorrichtung mit einem Sensor (8) im Hörbereich (2), die ein erstes Signal (7), das auf das Restgeräusch (gedämpftes Geräusch) im Bereich bezogen ist, und ein zweites Signal (8), das mindestens zum Teil auf das Geräusch bezogen ist, das den Hörbereich (2) mit Ausnahme einer selektiven Dämpfung beeinflußt, liefert, einer Signalverarbeitungsvorrichtung (11) zum Verarbeiten der ersten und zweiten Signale (oder daraus abgeleiteter Signale), dadurch gekennzeichnet, daßa sensor device with a sensor (8) in the hearing area (2) which provides a first signal (7) related to the residual noise (attenuated noise) in the area, and a second signal (8) related at least in part to the noise that affects the hearing area (2) with the exception of selective attenuation, a signal processing device (11) for processing the first and second signals (or signals derived therefrom), characterized in that sowohl die ersten als die zweiten Signale für Tongeräusch und Breitband-Geräusch repräsentativ sind,both the first and the second signals are representative of tone noise and broadband noise, die Signalverarbeitungsvorrichtung ein adaptives Filter (5), das mit einem Signal gespeist wird, welches aus mindestens dem zweiten Signal (3) hervorgeht und Signale zum Antrieb der Wandlervorrichtung (6) erzeugt, sowie eine Schaltungsanordnung (26) zum Einstellen der adaptiven Charakterstik des Filters für eine Minimierung der Korrelation zwischen dem Eingang (9) in den Filter und dem ersten Signal (7) aufweist,the signal processing device comprises an adaptive filter (5) which is fed with a signal which results from at least the second signal (3) and generates signals for driving the converter device (6), and a circuit arrangement (26) for adjusting the adaptive characteristics of the filter for minimizing the correlation between the input (9) to the filter and the first signal (7), die Signalverarbeitungsvorrichtung (11) eine Vorrichtung zum Subtrahieren den Teil des Signals (3), der auf dem Effekt der Wandlervorrichtung (6) beruht, von dem zweiten Signal (3) vor dem Einführen des Signals in den adaptiven Filter (5) aufweist, undthe signal processing device (11) comprises a device for subtracting the part of the signal (3) which is based on the effect of the converter device (6) from the second signal (3) before introducing the signal into the adaptive filter (5), and eine Vorrichtung (4) zum Einführen einer effektiven Verzögerung in den Pfad des zweiten Signales (3) oder eines daraus abgeleiteten Signals über den adaptiven Filter (5) in die Wandlervorrichtung (6), wobei die effektive Verzögerung plus die akustische Verzögerung von der Wandlervorrichtung zum Sensor im Hörbereich größer ist als die Korrelationsdauer des Geräusches, das nicht gedämpft werden soll, wobei die Wandlervorrichtung so betätigbar ist, daß sie Schall zur Dämpfung des Tongeräusches mehr als des Breitband-Geräusches erzeugt.a device (4) for introducing an effective delay into the path of the second signal (3) or a signal derived therefrom via the adaptive filter (5) into the transducer device (6), the effective delay plus the acoustic delay from the transducer device to the sensor in the audible range being greater than the correlation period of the sound which is not to be attenuated, the transducer device being operable to generate sound for attenuating the tonal noise more than the broadband noise. 2. Aktives Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorvorrichtung den Sensor (8) zur Erzeugung des ersten Signals (7) und einen zweiten Sensor (1) zur Erzeugung des zweiten Signals (3) aufweist.2. Active control system according to claim 1, characterized in that the sensor device comprises the sensor (8) for generating the first signal (7) and a second sensor (1) for generating the second signal (3). 3. Aktives Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sensor (1) ebenfalls im Hörbereich wirksam ist.3. Active control system according to claim 2, characterized in that the second sensor (1) is also effective in the hearing range. 4. Aktives Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sensor (1) in einem Bereich angeordnet ist, der von Schall aus dem Wandler unbeeinflußt ist.4. Active control system according to claim 2, characterized in that the second sensor (1) is arranged in an area which is unaffected by sound from the transducer. 5. Aktives Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung dem Signal (7) aufgegeben wird, das dem adaptiven Filter (5) aufgegeben werden soll.5. Active control system according to one of claims 1 - 4, characterized in that the delay is applied to the signal (7) which is to be applied to the adaptive filter (5). 6. Aktives Steuersystem nach einem der Anspriiche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung in den adaptiven Filter (5) eingebaut ist.6. Active control system according to one of claims 1 - 4, characterized in that the delay is built into the adaptive filter (5). 7. Aktives Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung dem Signal (3) aufgegeben wird, das zum Antrieb der Wandlervorrichtung benutzt wird.7. Active control system according to one of claims 1 - 4, characterized in that the delay is applied to the signal (3) used to drive the converter device. 8. Aktives Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsvorrichtung (26) dazu dient, eine Querkorrelation des ersten Signals (7) oder eines daraus abgeleiteten Signais, und des Signals (9), das dem adaptiven Filter (oder einem Signal, das davon abgeleitet ist, oder von dem das dem adaptiven Filter aufgegebene Signal abgeleitet wird, und das selbst durch den Filtervorgang modifiziert wird), aufgegeben wird, zu erzeugen.8. Active control system according to one of claims 1 - 7, characterized in that the processing device (26) serves to cross-correlate the first signal (7) or a signal derived therefrom, and the signal (9) applied to the adaptive filter (or a signal derived therefrom, or from which the signal applied to the adaptive filter is derived, and which is itself modified by the filtering process). 9. Aktives Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsvorrichtung (26) dazu dient, Querspektren des ersten Signals (7) oder eines davon abgeleiteten Signals, und des Signals (9), das dem adaptiven Filter aufgegeben wird (oder eines Signals, das daraus abgeleitet wird, oder von dem das dem adaptiven Filter aufgegebene Signal abgeleitet wird und das selbst durch den Filtervorgang modifiziert wird) zu berechnen.9. Active control system according to one of claims 1 - 8, characterized in that the processing device (26) serves to calculate cross-spectra of the first signal (7) or a signal derived therefrom, and of the signal (9) which is applied to the adaptive filter (or a signal which is derived therefrom, or from which the signal applied to the adaptive filter is derived and which is itself modified by the filtering process). 10. Aktives Steuersystem nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Verzögerung durch Benutzung von Schmalbandfiltern (12) in Serie mit dem adaptiven Filter realisiert wird, wobei die Schmalbandfilter in der Lage sind, Signale bei Frequenzen zurückzuweisen, die verschieden von den zu dämpfenden Tonfrequenzen sind.10. Active control system according to one of the preceding claims, characterized in that the effective delay is realized by using narrowband filters (12) in series with the adaptive filter, the narrowband filters being able to reject signals at frequencies different from the audio frequencies to be attenuated. 11. Aktives Steuersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz von parallelen Schmalbandfiltern (12) verwendet wird.11. Active control system according to claim 10, characterized in that a set of parallel narrow band filters (12) is used. 12. Aktives Steuersystem nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dem adaptiven Filter (5) aufgegebene Signal unempfindlich gegenüber der Wandlervorrichtung (6) gemacht wird, indem eine Kombination des zweiten Signals (3) (oder eines daraus abgeleiteten Signals) und des der Wandlervorrichtung (6) zugeführten Signals (oder eines Signals, das daraus abgeleitet ist oder von dem das Signal abgeleitet ist) oder des ersten Signals (oder eines daraus abgeleiteten Signals) verwendet wird.12. Active control system according to one of the preceding claims, characterized in that the signal applied to the adaptive filter (5) is made insensitive to the converter device (6) by using a combination of the second signal (3) (or a signal derived therefrom) and the signal applied to the converter device (6) (or a signal derived therefrom or from which the signal is derived) or the first signal (or a signal derived therefrom). 13. Aktive Hörvorrichtung, Kopfhörer oder defensiver Gehörschutz mit einem aktiven Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Tongeräusch am Ohr des Hörers stärker als Umgebungsgeräusch reduziert wird.13. Active hearing device, headphones or defensive hearing protection with an active control system according to one of claims 1 - 12, characterized in that the Sound noise at the listener's ear is reduced more than ambient noise. 14. Aktive Hörvorrichtung, Kopfhörer oder defensiver Gehörschutz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein getrenntes Steuersystem an jede der das Ohr abdeckenden Vorrichtungen angeschaltet ist.14. Active hearing device, headphones or defensive hearing protection according to claim 13, characterized in that a separate control system is connected to each of the ear covering devices. 15. Aktive Hörvorrichtung, Kopfhörer oder defensiver Gehörschutz nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor bzw. die Sensoren (1, 8) ein Mikrophon ist bzw. Mikrophone sind, der bzw. die am Kopfband des Kopfhörers oder an der Außenseite des Gehäuses der Wandlervorrichtung angeodnet ist bzw. sind.15. Active hearing device, headphones or defensive hearing protection according to claim 13 or 14, characterized in that the sensor or sensors (1, 8) is or are a microphone which is or are arranged on the headband of the headphones or on the outside of the housing of the transducer device. 16. Aktive Hörvorrichtung, Kopfhörer oder defensiver Gehörschutz nach Anspruch 13, 14 oder 15 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Ohr ein einzelner Sensor (8) verwendet wird.16. Active hearing device, headphones or defensive hearing protection according to claim 13, 14 or 15 in conjunction with claim 4, characterized in that a single sensor (8) is used for each ear. 17. Aktive Hörvorrichtung, Kopfhörer oder defensiver Gehörschutz nach einem der Ansprüche 13 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlervorrichtung (6) so befestigt ist, daß sie im Betrieb nahe den Ohren des Trägers angeordnet ist.17. Active hearing device, headphones or defensive hearing protection according to one of claims 13 - 16, characterized in that the transducer device (6) is mounted so that it is arranged close to the ears of the wearer during operation. 18. Aktive Hörvorrichtung, Kopfhörer oder defensiver Gehörschutz nach einem der Ansprüche 13 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wandlervorrichtung (6) in einem geschlossenen Hohlraum befestigt ist, der durch eine das Ohr umschließende Schale (19) gebildet ist.18. Active hearing device, headphones or defensive hearing protection according to one of claims 13 - 16, characterized in that each transducer device (6) is mounted in a closed cavity which is formed by a shell (19) enclosing the ear. 19. Aktive Hörvorrichtung, Kopfhörer oder defensiver Gehörschutz nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialeigenschaften der Schale (19) so gewählt sind, daß sie die Übertragung von Schall in einem ausgewählten Frequenzbereich verstärken.19. Active hearing device, headphones or defensive hearing protection according to claim 18, characterized in that the material properties of the shell (19) are selected so that they enhance the transmission of sound in a selected frequency range. 20. Aktive Hörvorrichtung, Kopfhörer oder defensiver Gehörschutz nach einem der Ansprüche 13 - 19, in Verbindung mit Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Querkorrelation über eine einzelne Probe oder über eine Anzahl von Proben direkt oder rekursiv berechnet wird.20. Active hearing device, headphones or defensive hearing protection according to one of claims 13 - 19, in conjunction with claim 8, characterized in that the cross-correlation is calculated directly or recursively over a single sample or over a number of samples.
DE69125601T 1990-02-21 1991-02-20 NOISE REDUCING SYSTEM Expired - Fee Related DE69125601T2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB909003938A GB9003938D0 (en) 1990-02-21 1990-02-21 Noise reducing system
PCT/GB1991/000265 WO1991013429A1 (en) 1990-02-21 1991-02-20 Noise reducing system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69125601D1 DE69125601D1 (en) 1997-05-15
DE69125601T2 true DE69125601T2 (en) 1997-08-14

Family

ID=10671394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69125601T Expired - Fee Related DE69125601T2 (en) 1990-02-21 1991-02-20 NOISE REDUCING SYSTEM

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0516695B1 (en)
JP (1) JPH07500677A (en)
AT (1) ATE151554T1 (en)
AU (1) AU639761B2 (en)
CA (1) CA2076390C (en)
DE (1) DE69125601T2 (en)
GB (1) GB9003938D0 (en)
WO (1) WO1991013429A1 (en)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2274757A (en) * 1993-01-28 1994-08-03 Secr Defence Ear defenders employing active noise control
US5386477A (en) * 1993-02-11 1995-01-31 Digisonix, Inc. Active acoustic control system matching model reference
US5481615A (en) * 1993-04-01 1996-01-02 Noise Cancellation Technologies, Inc. Audio reproduction system
JP3363254B2 (en) 1994-04-15 2003-01-08 松下電器産業株式会社 Noise control device
CN101438603A (en) 2006-04-01 2009-05-20 唯听助听器公司 Hearing aid, and a method for control of adaptation rate in anti-feedback systems for hearing aids
US9818394B2 (en) 2009-11-30 2017-11-14 Graeme Colin Fuller Realisation of controller transfer function for active noise cancellation
BR112012028245B1 (en) 2010-05-17 2021-04-20 Phitek Systems, Ltd. module support unit and video display unit
EP2471710A1 (en) 2010-11-15 2012-07-04 Nigel Greig Media distribution system
US9142207B2 (en) 2010-12-03 2015-09-22 Cirrus Logic, Inc. Oversight control of an adaptive noise canceler in a personal audio device
US8908877B2 (en) 2010-12-03 2014-12-09 Cirrus Logic, Inc. Ear-coupling detection and adjustment of adaptive response in noise-canceling in personal audio devices
JP2014533444A (en) 2011-06-01 2014-12-11 フィテック システムズ リミテッドPhitek Systems Limited In-ear device incorporating active noise reduction
US8948407B2 (en) 2011-06-03 2015-02-03 Cirrus Logic, Inc. Bandlimiting anti-noise in personal audio devices having adaptive noise cancellation (ANC)
US9318094B2 (en) 2011-06-03 2016-04-19 Cirrus Logic, Inc. Adaptive noise canceling architecture for a personal audio device
US8958571B2 (en) 2011-06-03 2015-02-17 Cirrus Logic, Inc. MIC covering detection in personal audio devices
US9824677B2 (en) * 2011-06-03 2017-11-21 Cirrus Logic, Inc. Bandlimiting anti-noise in personal audio devices having adaptive noise cancellation (ANC)
US9325821B1 (en) 2011-09-30 2016-04-26 Cirrus Logic, Inc. Sidetone management in an adaptive noise canceling (ANC) system including secondary path modeling
US9123321B2 (en) 2012-05-10 2015-09-01 Cirrus Logic, Inc. Sequenced adaptation of anti-noise generator response and secondary path response in an adaptive noise canceling system
US9319781B2 (en) 2012-05-10 2016-04-19 Cirrus Logic, Inc. Frequency and direction-dependent ambient sound handling in personal audio devices having adaptive noise cancellation (ANC)
US9318090B2 (en) 2012-05-10 2016-04-19 Cirrus Logic, Inc. Downlink tone detection and adaptation of a secondary path response model in an adaptive noise canceling system
US9532139B1 (en) 2012-09-14 2016-12-27 Cirrus Logic, Inc. Dual-microphone frequency amplitude response self-calibration
US9369798B1 (en) 2013-03-12 2016-06-14 Cirrus Logic, Inc. Internal dynamic range control in an adaptive noise cancellation (ANC) system
US9414150B2 (en) 2013-03-14 2016-08-09 Cirrus Logic, Inc. Low-latency multi-driver adaptive noise canceling (ANC) system for a personal audio device
US9502020B1 (en) 2013-03-15 2016-11-22 Cirrus Logic, Inc. Robust adaptive noise canceling (ANC) in a personal audio device
US9578432B1 (en) 2013-04-24 2017-02-21 Cirrus Logic, Inc. Metric and tool to evaluate secondary path design in adaptive noise cancellation systems
US9369557B2 (en) 2014-03-05 2016-06-14 Cirrus Logic, Inc. Frequency-dependent sidetone calibration
US9319784B2 (en) 2014-04-14 2016-04-19 Cirrus Logic, Inc. Frequency-shaped noise-based adaptation of secondary path adaptive response in noise-canceling personal audio devices
US10026388B2 (en) 2015-08-20 2018-07-17 Cirrus Logic, Inc. Feedback adaptive noise cancellation (ANC) controller and method having a feedback response partially provided by a fixed-response filter

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0081516B1 (en) * 1981-06-12 1986-01-08 Sound Attenuators Limited Method and apparatus for reducing repetitive noise entering the ear
GB8517716D0 (en) * 1985-07-13 1985-08-21 Plessey Co Plc Noise reduction arrangements
US4985925A (en) * 1988-06-24 1991-01-15 Sensor Electronics, Inc. Active noise reduction system

Also Published As

Publication number Publication date
EP0516695B1 (en) 1997-04-09
WO1991013429A1 (en) 1991-09-05
CA2076390C (en) 1998-07-14
AU639761B2 (en) 1993-08-05
EP0516695A1 (en) 1992-12-09
DE69125601D1 (en) 1997-05-15
ATE151554T1 (en) 1997-04-15
AU7336091A (en) 1991-09-18
CA2076390A1 (en) 1991-08-22
JPH07500677A (en) 1995-01-19
GB9003938D0 (en) 1990-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69125601T2 (en) NOISE REDUCING SYSTEM
DE69827731T2 (en) Arrangement for active suppression of acoustic echo and noise
EP1379102B1 (en) Sound localization in binaural hearing aids
DE69420140T2 (en) REDUCED OVERLOAD SENSITIVITY AT VERY LOW FREQUENCIES FOR NOISE REDUCTION HEADPHONES
DE69033177T2 (en) Hearing aid with acoustic feedback compensation
DE60004539T2 (en) SUBBAND SUPPRESSION OF ACOUSTIC FEEDBACK IN HEARING AID
DE69327992T2 (en) Ear prosthesis, noise suppression arrangement Feedback suppression arrangement with focused adaptive filtering
DE69434918T2 (en) Active noise suppression system with variable gain and improved residual noise measurement
DE69325529T2 (en) Adaptive noise reduction circuit for a sound reproduction system
DE68927707T2 (en) ACTIVE NOISE REDUCTION SYSTEM
DE3144052C2 (en)
DE69933141T2 (en) TONE PROCESSOR FOR ADAPTIVE DYNAMIC RANGE IMPROVEMENT
DE69012582T2 (en) HEARING AID.
DE60018084T2 (en) AUDIO SIGNAL PROCESSING
DE69627725T2 (en) Digital feedforward system for active noise control
DE3880965T2 (en) PASSIVE HEARING PROTECTION.
EP1489885B1 (en) Method for operating a hearing aid system as well as a hearing aid system with a microphone system in which different directional characteristics are selectable
DE3512999A1 (en) DIFFERENTIAL HEARING AID WITH PROGRAMMABLE FREQUENCY GEAR
DE2526034A1 (en) RESOLUTION PROCEDURE AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCEDURE
CH694543A5 (en) Process for feedback detection in a hearing aid and hearing aid to perform this procedure.
EP1239700B2 (en) Method of operating a hearing device or hearing system and a corresponding device and system
EP1118248A1 (en) Hearing aid and method for processing microphone signals in a hearing aid
DE102006047965A1 (en) Method for the reduction of occlusion effects with acoustic device locking an auditory passage, involves using signal from transmission path of audio signal, and transmission function is observed by output of output converter
DE69327951T2 (en) HEARING AID WITH COMPENSATING ACOUSTIC FEEDBACK
EP0280907B1 (en) Circuit arrangement for suppressing oscillations

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee