CN109313888B - 声音处理装置、声音处理方法和计算机程序 - Google Patents

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Abstract

[问题]为了提供可以低成本有效消除噪声的声音处理装置。[解决方案]提供了声音处理装置，其设置有：第一声音收集器，用于从噪声源收集第一噪声信号，该第一噪声信号泄漏到安装在用户的耳朵上的壳体中；第一信号处理单元，基于第一噪声信号形成在消除点消除噪声的第一噪声消除信号；第二信号处理单元，相对于第一伪噪声信号形成在消除点消除噪声的第二噪声消除信号；加法单元，用于相加第一噪声消除信号和第二噪声消除信号；及声音发射单元，用于将加法单元的输出发射到壳体内部，第一伪噪声信号是通过从第一声音收集器的输出减去应用了模拟传输特性的加法单元的输出获得的信号，模拟传输特性是模拟从声音发射单元至第一声音收集器的传输特性。

Description

声音处理装置、声音处理方法和计算机程序
技术领域
本公开内容涉及声音处理装置、声音处理方法和计算机程序。
背景技术
已知的是一种噪声消除***，当收听者通过耳塞、头戴耳机等收听音乐等时，该噪声消除***通过降低(消除)外部环境中的环境噪声(噪声)为收听者(用户)提供令人满意的音乐播放环境。在一个实例中，专利文献1公开了一种双式环境噪声消除装置，其中集成有使用安装在壳体内部中的麦克风的基于反馈的噪声消除技术以及使用安装在壳体外部的麦克风的基于前馈的噪声消除技术。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP 2008-116782A
发明内容
技术问题
双式环境噪声降低装置能够有效地降低环境噪声。然而，双式环境噪声降低装置要求安装在壳体的内部和外部的麦克风，这导致装置的成本和大小增加。
鉴于此，本公开内容提出了能够以低成本有效降低环境噪声的新颖且改进的声音处理装置、声音处理方法和计算机程序。
问题的解决方案
根据本公开内容，提供了一种声音处理装置，包括：第一声音收集器，被配置为从泄漏到安装至用户的耳朵的壳体内部的噪声的噪声源收集第一噪声信号；第一信号处理单元，被配置为基于第一噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第一噪声降低信号；第二信号处理单元，被配置为相对于第一伪噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第二噪声降低信号；加法器，被配置为将第一噪声降低信号和第二噪声降低信号相加；以及声音发射器，被配置为将加法器的输出作为声音发射到壳体中。第一伪噪声信号是通过从第一声音收集器的输出减去应用了模拟传输特性的加法器的输出所获得的信号，该模拟传输特性通过模拟从声音发射器至第一声音收集器的传输特性来获得。
进一步地，根据本公开内容，提供了一种声音处理方法，包括：通过第一声音收集器从泄漏到安装至用户的耳朵的壳体内部的噪声的噪声源收集的第一噪声信号；基于第一噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第一噪声降低信号；相对于第一伪噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第二噪声降低信号；将第一噪声降低信号和第二噪声降低信号相加；通过声音发射器将相加后的信号作为声音发射到壳体中；并且将模拟传输特性应用于相加后的信号，该模拟传输特性通过模拟从声音发射器至第一声音收集器的传输特性获得。第一伪噪声信号是通过从第一声音收集器的输出减去应用了模拟传输特性的信号获得的信号。
进一步地，根据本公开内容，提供了一种计算机程序，该计算机程序使得计算机执行以下：基于第一噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第一噪声降低信号，其中第一噪声信号源自泄漏到安装至用户的耳朵的壳体中的噪声的噪声源，该第一噪声信号通过第一声音收集器收集相对于第一伪噪声信号；形成用于在预定消除点降低噪声的第二噪声降低信号；将第一噪声降低信号和第二噪声降低信号相加；通过声音发射器将相加后的信号作为声音发射到壳体中；并且将模拟传输特性应用于相加后的信号，该模拟传输特性通过模拟从声音发射器至第一声音收集器的传输特性获得。第一伪噪声信号是通过从第一声音收集器的输出减去应用了模拟传输特性的信号获得的信号。
本发明的优势效果
根据如上所述的本公开内容，可以提供能够以低成本有效降低环境噪声的新颖且改进的声音处理装置、声音处理方法和计算机程序。
应注意，以上描述的效果不必是限制性的。利用或代替上述效果，可以实现本说明书中描述的任何一种效果或者可以从本说明书中掌握的其他效果。
附图说明
[图1]图1是示出了描述环境噪声降低装置10的示例性配置的示图，环境噪声降低装置10使用CCT方法执行基于反馈的噪声消除处理。
[图2]图2是示出了描述环境噪声降低装置100的示例性配置的示图，环境噪声降低装置100使用IMC方法执行基于反馈的噪声消除处理。
[图3]图3是示出了描述基于前馈的噪声消除处理中的信号处理的框的示图。
[图4]图4是示出了使用CCT方法和IMC方法的结合执行基于反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置200的示例性配置的示图。
[图5]图5是示出了描述环境噪声降低装置300的示例性配置的示图，环境噪声降低装置300利用使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理和基于前馈的噪声消除处理的结合。
[图6]图6是示出了描述环境噪声降低装置300的示例性配置的示图，环境噪声降低装置300使用基于前馈的噪声消除处理和基于双反馈的噪声消除处理的结合。
[图7]图7是示出了描述环境噪声降低装置300的示例性配置的示图，环境噪声降低装置300使用基于前馈的噪声消除处理和基于双反馈的噪声消除处理的结合。
[图8]图8是示出了描述噪声模式的实例的示图。
[图9]图9是示出了描述环境噪声降低装置300的示例性配置的示图，环境噪声降低装置300利用使用双反馈***的基于反馈的噪声消除处理以及基于反馈的噪声消除处理的结合。
[图10]图10是示出了描述滤波器电路304的示例性配置的示图。
[图11]图11是示出了描述音量控制器311a和311b的特性的实例的示图。
[图12]图12是示出了描述使用多路复用的IMC方法执行基于反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置400的示例性配置的示图。
[图13]图13是示出了描述环境噪声降低装置200的示例性配置的示图。
[图14]图14是示出了描述环境噪声降低装置300的示例性配置的示图。
[图15]图15是示出了描述环境噪声降低装置500的示例性配置的示图。
[图16]图16是示出了描述环境噪声降低装置600的示例性配置的示图。
[图17]图17是示出了描述环境噪声降低装置700的示例性配置的示图。
[图18]图18是示出了描述环境噪声降低装置300的示例性配置的示图。
[图19]图19是示出了描述环境噪声降低装置300的示例性配置的示图。
[图20]图20是示出了描述环境噪声降低装置300的示例性配置的示图。
[图21]图21是示出了描述设置有环境噪声降低装置的汽车座椅800的外观实例的示图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开内容的优选实施方式。应注意，在本说明书和附图中，具有基本上相同的功能和结构的结构元件利用相同的参考标号表示，并且省略这些结构元件的重复说明。
此外，按以下顺序进行描述。
1.本公开内容的实施方式
1.1.概述
1.2.示例性配置
2.结论
<1.本公开内容的实施方式>
[1.1.概述]
描述本公开内容的实施方式的概述，然后详细描述本公开内容的实施方式。
已知的是一种噪声消除***，当收听者通过耳塞、头戴耳机等收听音乐等时，该噪声消除***通过降低(消除)外部环境中的环境噪声(噪声)为收听者(用户)提供令人满意的音乐播放环境。现今尤其广泛使用便携式音乐播放器，并且在许多情况下，许多用户在家外面的音乐收听环境中使用头戴耳机听音乐。因此，迫切地需要即使在嘈杂条件下通过降低周围的环境噪声能够在与安静环境相似的条件下听音乐的噪声消除功能。
噪声消除处理一般已知的是使用反馈***和前馈***。此外，如上所述，还提出了用于使用反馈***和前馈***的结合执行双式噪声消除处理的技术。现在描述基于反馈的噪声消除处理的概述。
通常基于经典控制理论设计了执行基于反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置。在以下描述中，基于经典控制理论的基于反馈的噪声消除方法称为CCT方法，该CCT是经典控制理论的缩写。
图1是示出了描述使用CCT方法执行基于反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置10的示例性配置的示图。如图1所示，环境噪声降低装置10包括麦克风11、滤波器电路12、以及扬声器13。
麦克风11设置在认为接近用户的耳朵的位置处，并且在接近用户的耳朵的位置处收集声音。因此麦克风11收集到达耳朵的外部环境噪声。麦克风11将收集的声音设置为噪声信号d并且将其输出至滤波器电路12。通过麦克风11收集的声音经由滤波器电路12以及扬声器13和麦克风11之间的传递函数F之后再次被麦克风11收集。因此，麦克风11、滤波器电路12和扬声器13形成所谓的闭合回路。
滤波器电路12对从麦克风11输出的噪声信号执行预定的滤波处理以生成噪声消除信号，其用于消除到达用户的耳朵的外部环境噪声。滤波器电路12对于从麦克风11输出的噪声信号使用参数β1执行增益、相位和振幅特性的运算。在一个实例中，滤波器电路12可以实现为有限脉冲响应(FIR)滤波器或者无限脉冲响应(IIR)滤波器。
扬声器13通过基于从滤波器电路12输出的噪声消除信号振动薄膜(未示出)输出声音。从扬声器13输出的声音以及外部外界噪声通过麦克风11收集。因此，麦克风11输出对应于基于噪声消除信号从输出的声音未消除掉的噪声的残差信号y。此外，麦克风11和扬声器13被设置在未示出的壳体(或者壳体)内部。
如以下公式1表示的，关于噪声信号d计算在使用CCT方法的基于反馈的噪声消除处理中在麦克风11的位置处的残差信号y。
[数学公式1]
Figure GDA0004048850140000061
在此，在公式1中，1/(1+β1)称为灵敏度函数。可以说，因为灵敏度函数接近零，因此麦克风11的位置处的噪声信号d减小并且残差信号y接近零。换言之，可以说，使用CCT方法的基于反馈的噪声消除处理因此可以通过使得滤波器电路12的β1的增益变大以增加灵敏度函数的分母来降低麦克风11的位置处的噪声信号d。如上所述，公开了与双式环境噪声降低装置有关的技术，该双式环境噪声降低装置通过将基于反馈的噪声消除处理与基于前馈的噪声消除处理组合来进一步降低噪声。然而，双式环境噪声降低装置要求在壳体的内部和外部安装麦克风，这导致装置的成本和大小增加。
鉴于以上提及的要点，构思本公开内容的创作者已经对能够在不增加装置的成本或大小的情况下改善噪声降低的质量的技术进行深入研究。因此，如下所述，构思本公开内容的创作者已经设计了能够在不增加装置的成本或大小的情况下改善噪声降低的质量的技术。
以上描述了本公开内容的实施方式的概述。然后，现在详细描述本公开内容的实施方式。
[1.2.示例性配置]
(内部模型控制***)
现在描述使用内部模型控制方法执行基于反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置的示例性配置。在以下描述中，内部模型控制方法还称为IMC方法，IMC是内部模型控制的缩写。
图2是示出了描述使用IMC方法执行基于反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置100的示例性配置的示图。如图2所示，环境噪声降低装置100包括麦克风101、特性应用单元102、减法器103、滤波器电路104、以及扬声器105。与使用图1中示出的CCT方法执行基于反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置10相比，在图2中示出的环境噪声降低装置100中，进一步包括特性应用单元102和减法器103。
麦克风101设置在认为接近用户的耳朵的位置处，并且在接近用户的耳朵的位置处收集声音。因此，麦克风101收集到达耳朵的外部环境噪声。麦克风101将收集的声音设置为噪声信号d并且将其输出至减法器103。通过麦克风101收集的声音经由减法器103、滤波器电路104以及扬声器105和麦克风101之间的传递函数F之后再次被麦克风101收集。因此，麦克风101、减法器103、滤波器电路104和扬声器105形成所谓的闭合回路。
特性应用单元102是将预定特性F'应用于滤波器电路104的输出并且将其输出的电路。这个特性F'是通过模拟扬声器105和麦克风101之间的传递函数F获得的特性，并且被设计为传递函数F的工厂模拟特性。特性应用单元102将通过将预定特性F'应用于滤波器电路104的输出所获得的结果输出至减法器103。
减法器103从麦克风101输出的噪声信号减去特性应用单元102的输出。减法器103将通过减法获得的信号输出至滤波器电路104。
滤波器电路104对从减法器103输出的信号执行预定的滤波处理以生成用于消除到达用户的耳朵的外部环境噪声的噪声消除信号。滤波器电路104针对从减法器103输出的信号使用参数β2执行增益、相位和振幅特性的运算。在一个实例中，滤波器电路104可以实现为FIR滤波器或者IIR滤波器。
扬声器105通过基于从滤波器电路104输出的噪声消除信号振动薄膜(未示出)输出声音。从扬声器105输出的声音以及外部外界噪声通过麦克风101收集。因此，麦克风101输出对应于基于噪声消除信号从输出的声音未消除的噪声的残差信号y。此外，麦克风101和扬声器105被设置在未示出的壳体(或者壳体)内部。
IMC方法是主要用于控制包括死时间的***的控制方法。如图2所示，IMC方法具有内部模型包括在回路中的特征。换言之，应用特性F'的特性应用单元102对应于内部模型。
与CCT方法类似，如以下公式2表示的，关于噪声信号d计算使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理中麦克风101的位置处的残差信号y。
[数学公式2]
Figure GDA0004048850140000081
在此，在公式2中，d和y之间的传递函数称为灵敏度函数。在IMC方法中，内部模型F′被设计成近似工厂F。因此，如果F′＝F大致成立，则可以说，IMC方法优选设计用于使作为灵敏度函数中的分子项的“(1+β2F’)”最小的滤波器。
为了概括CCT方法和IMC方法，CCT方法还可以是使灵敏度函数的分母变大以用除法降低环境噪声的方法。此外，IMC方法还可以是通过减小灵敏度函数的分子降低环境噪声的方法。
可以说IMC方法可以与前馈***相似。原因如下。
图3是示出了描述基于前馈的噪声消除处理中的信号处理的框的示图。
在前馈***中，特性G被假设表示从噪声源N至参考麦克风21的传递函数，并且特性G'被假设表示从噪声源N至误差麦克风22的传递函数。此外，扬声器24和误差麦克风22之间的传递函数被设置为F。此外，在前馈***中，环境噪声降低滤波器电路23的增益被设置为α。
可以如以下公式3表示用于使前馈***中的误差麦克风22的位置处的残差信号最小的环境噪声降低滤波器电路23的增益α。
[数学公式3]
NG'+NGαF＝0
Figure GDA0004048850140000082
另一方面，在使用图2中示出的IMC方法的基于反馈的噪声消除处理中，如果内部模型F'与扬声器105和麦克风101之间的传递函数F一致，即，F'＝F成立，则可以如以下公式4表示使麦克风101的位置处的残差信号最小的滤波器电路104的增益β2。
[数学公式4]
NG+NGβ2F＝0
Figure GDA0004048850140000091
当将公式3与公式4进行比较时，在认为参考麦克风与误差麦克风相同的情况下，使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理可以表示为等同于基于前馈的噪声消除处理。换言之，使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理实现相当于基于前馈的噪声消除处理的效果。
(CCT方法和IMC方法的结合)
如果使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理可以实现相当于基于前馈的噪声消除处理的效果，则使用CCT方法的基于反馈的噪声消除处理与使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理的结合应该使得可以仅利用一个麦克风实现相当于上述双式噪声消除处理的效果。
图4是示出了描述了根据本公开内容的实施方式的使用CCT方法和IMC方法的结合执行基于反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置200的示例性配置的示图。使用CCT方法和IMC方法的结合的基于反馈的噪声消除处理还称为基于双反馈的噪声消除处理。
如图4所示，环境噪声降低装置200包括麦克风201、滤波器电路202和205、特性应用单元203、减法器204、加法器206、以及扬声器207。
麦克风201设置在认为接近用户的耳朵的位置处，并且在接近用户的耳朵的位置处收集声音。因此，麦克风201收集到达耳朵的外部环境噪声。麦克风201将收集的声音设置为噪声信号d并且将其输出至减法器204。
滤波器电路202对从麦克风201输出的信号执行预定的滤波处理以生成用于消除到达用户的耳朵的外部环境噪声的噪声消除信号。滤波器电路202对从麦克风201输出的信号使用参数-β1执行增益、相位和振幅特性的运算。在一个实例中，滤波器电路202可以实现为FIR滤波器或者IIR滤波器。
滤波器电路205对从减法器204输出的信号执行预定的滤波处理以生成用于消除到达用户的耳朵的外部环境噪声的噪声消除信号。滤波器电路205对从减法器204输出的信号使用参数β2执行增益、相位和振幅特性的运算。在一个实例中，滤波器电路205可以实现为FIR滤波器或者IIR滤波器。
特性应用单元203是将预定特性F'应用于加法器206的输出并且将其输出的电路。这个特性F'是通过模拟扬声器207和麦克风201之间的传递函数F获得的特性，并且被设计为传递函数F的工厂模拟特性。特性应用单元203将通过将预定特性F'应用于加法器206的输出所获得的值输出至减法器204。
减法器204从麦克风201输出的噪声信号减去特性应用单元203的输出。减法器204将通过减法获得的信号输出至滤波器电路202和205。
加法器206将通过滤波器电路202生成的噪声消除信号以及通过滤波器电路205生成的噪声消除信号相加。加法器206将通过加法获得的噪声消除信号输出至扬声器207。
扬声器207通过基于从加法器206输出的噪声消除信号使薄膜(未示出)振动来输出声音。从扬声器207输出的声音以及外部外界噪声通过麦克风201收集。因此，麦克风201输出对应于基于噪声消除信号从输出的声音未消除的噪声的残差信号y。此外，麦克风201和扬声器207被设置在未示出的壳体(或者壳体)内部。
如以下公式5表示地计算环境噪声降低装置200中噪声信号d和残差信号y之间的灵敏度函数。
[数学公式5]
Figure GDA0004048850140000101
在双反馈***中，考虑公式5中的灵敏度函数，因为使用CCT方法的滤波器电路202的增益增加并且使用IMC方法的滤波器电路205的增益接近F'的逆特性，因此环境噪声降低并且残差信号y接近零。换言之，双反馈***可以是旨在从公式5中的灵敏度函数中的分母和分子这两项降低环境噪声的***。
使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理可以获得相当于基于前馈的噪声消除处理的效果。因此，图4中示出的环境噪声降低装置200利用使用CCT方法的基于反馈的噪声消除处理和使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理的结合，因此实现相当于上述双式噪声消除处理的效果。此外，图4中示出的环境噪声降低装置200可以仅利用一个麦克风201实现相当于上述双式噪声消除处理的效果。
(前馈***和IMC方法的结合)
使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理可以与使用CCT方法的基于反馈的噪声消除处理结合，但是还可以与基于前馈的噪声消除处理结合。
图5是示出了描述根据本公开内容的实施方式的环境噪声降低装置300的示例性配置的示图，该环境噪声降低装置采用使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理以及基于前馈的噪声消除处理的结合。
如图5所示，环境噪声降低装置300包括麦克风301和305、滤波器电路304和306、特性应用单元302、减法器303、加法器307、以及扬声器308。在图5中，从噪声源N至麦克风305的传递函数被定义为G，并且从噪声源N至麦克风301的传递函数被定义为G'。换言之，在以上描述中指出的附图中的噪声信号d可以被认为是d＝NG'。
麦克风301、特性应用单元302、减法器303和滤波器电路304相当于使用图2中示出的使用IMC方法执行基于反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置100的那些部件。
麦克风305和滤波器电路306旨在执行基于前馈的噪声消除处理。来自噪声源N的环境噪声由麦克风305收集并且作为噪声信号输出到滤波器电路306。滤波器电路306基于噪声信号执行基于前馈的噪声消除处理并且将噪声消除信号输出至加法器307。加法器307将从滤波器电路304和306输出的噪声消除信号相加并且将结果值输出至扬声器308。此外，麦克风301和扬声器308被设置在未示出的壳体(壳体)的内部，并且麦克风305被设置在壳体(壳体)的外部。
图5中示出的环境噪声降低装置300将使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理以及基于前馈的噪声消除处理相结合，因此与各自单独使用的情况相比实现更有优势的噪声降低效果。
(前馈***和双反馈***的结合)
基于前馈的噪声消除处理和基于双反馈的噪声消除处理的结合使得可以实现更有优势的噪声降低效果。
图6是示出了用于描述根据本公开内容的实施方式的环境噪声降低装置300的示例性配置的示图，环境噪声降低装置300采用基于前馈的噪声消除处理以及基于双反馈的噪声消除处理的结合。
如图6所示，环境噪声降低装置300包括麦克风301、305；滤波器电路304、306和309；特性应用单元302；减法器303；加法器307和310；以及扬声器308。在图6中，类似地，从噪声源N至麦克风305的传递函数被定义为G，并且从噪声源N至麦克风301的传递函数被定义为G'。
图6中示出的环境噪声降低装置300具有其中滤波器电路309和加法器310被添加至图5中示出的环境噪声降低装置300的配置。麦克风301、特性应用单元302、减法器303、滤波器电路304和309以及加法器310相当于图4中示出的执行基于双反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置200的那些部件。
如公式6表示的计算图6中示出的环境噪声降低装置300中来自噪声源N的环境噪声与残差信号y之间的灵敏度函数。
[数学公式6]
Figure GDA0004048850140000121
如从公式6中的灵敏度函数显而易见的是，采用前馈***和双反馈***的结合的噪声消除处理可以被认为是前馈***的项与双反馈***的项的和。因此，采用前馈***和双反馈***的结合的噪声消除处理使得能够降低残差信号的噪声，该噪声使用IMC方法降低，通过使用前馈***进一步降低。换言之，与仅使用双反馈***的噪声消除处理相比，图6中示出的环境噪声降低装置300可以实现更有优势的噪声降低效果。
(对应于噪声环境的噪声消除处理)
每一个上述环境噪声降低装置可具有分析通过麦克风收集的声音的数字信号并且基于分析结果选择环境噪声降低滤波器中的最佳一个的额外处理。
图7是示出了描述根据本公开内容的实施方式的环境噪声降低装置300的示例性配置的示图，环境噪声降低装置300采用使用双反馈***的基于反馈的噪声消除处理以及基于前馈的噪声消除处理的结合。
如图7所示，环境噪声降低装置300包括麦克风301和305、滤波器电路304、306和309、特性应用单元302、减法器303、加法器307和310、扬声器308、噪声分析器320、最佳滤波系数评价单元330、存储控制器340和存储器350。在图7中，类似地，从噪声源N至麦克风305的传递函数被定义为G，并且从噪声源N至麦克风301的传递函数被定义为G'。
噪声分析器320分析通过麦克风305收集和输出的数字噪声信号。通过噪声分析器320对噪声信号的分析使得能够感知噪声信号中的噪声的程度以及处于哪种频带。
图8是示出了描述噪声模式的实例的示图。在图8中，示出了三个噪声模式N1、N2和N3，但是噪声模式当然不局限于这种实例。以此方式，即使简单地称为噪声，也存在各种模式的噪声。需要在噪声的能量集中的频带中执行噪声消除处理以达到有效的噪声降低。为此，噪声分析器320分析噪声信号。
最佳滤波系数评价单元330基于通过噪声分析器320对噪声信号的分析结果确定提供最有利的噪声消除效果的滤波系数。然后，存储控制器340基于通过最佳滤波系数评价单元330对滤波系数的确定结果读取存储在存储器350中的用于滤波器电路304、306和309的滤波系数，并且为滤波器电路304、306和309中的每一个设置读取的滤波系数。此外，最佳滤波系数评价单元330可以为滤波器电路304、306或309中的至少一个而不是所有它们确定提供最有利的噪声消除效果的滤波系数。
在图7中示出的实例中，尽管分析了通过麦克风305收集的噪声信号执行基于前馈的噪声消除处理，但是本公开内容不限于这个实例。换言之，可以分析通过麦克风301收集的噪声信号执行基于反馈的噪声消除处理。
图9是示出了描述采用使用双反馈***的基于反馈的噪声消除处理以及基于前馈的噪声消除处理的结合的环境噪声降低装置300的示例性配置的示图。
图9中示出的环境噪声降低装置300与图7中示出的环境噪声降低装置300相似之处在于，包括噪声分析器320、最佳滤波系数评价单元330、存储控制器340和存储器350。然而，噪声分析器320接收来自减法器303的输出作为输入，这与图7中示出的环境噪声降低装置300的配置不同。
噪声分析器320接收来自减法器303的输出而不是来自麦克风301的输出作为输入的原因在于，可以通过使用与IMC***的路径的差异提取接近于原始噪声信号的成分。
当滤波器电路304、306和309的滤波系数改变时，不希望进行急剧变化。急剧变化可以在切换时造成异常声音，并且这个异常声音可给收听者造成不适。
因此，滤波器电路304、306和309可以同时具有几个滤波区域。图10是示出了描述滤波器电路304的示例性配置的示图。图10中示出的滤波器电路304具有两个滤波区域304a和304b。此外，音量控制器311a和311b以及加法器312被设置在滤波区域304a和304b之后的级。加法器312将音量控制器311a和311b的输出相加。
在一个实例中，当滤波区域304a切换到滤波区域304b时，通过调节音量控制器311a和311b平稳地执行切换而不会从滤波区域304a突然切换至滤波区域304b。通过调节音量控制器311a和311b执行的这个平稳切换使得能够防止在从滤波区域304a切换至滤波区域304b中发生异常声音，因此防止收听者感到不适。
可以通过使用音量控制器311a和311b切换滤波器执行在基于双反馈的噪声消除处理中使用IMC方法在滤波器电路304之间的切换。图11是示出了描述音量控制器311a和311b的特性的实例的示图。图11示出了音量控制器311a的输出F1和音量控制器311b的输出F2。在图11示出的实例中，音量控制器311a的输出从1倍逐渐降低为最终变成0，并且相反地，音量控制器311b的输出从0倍逐渐增加为最终变成1。音量控制器311a和311b的特性当然不局限于这种实例。
(IMC方法中的多路复用)
现在描述使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理的多路复用。图12是示出了描述使用多路复用的IMC方法执行基于反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置400的示例性配置的示图。在图12中，举例说明了其中结合两种IMC方法的双IMC方法，但是可以针对使用三个以上IMC方法的基于反馈的噪声消除处理执行多路复用。
如图12所示，环境噪声降低装置400包括麦克风401、特性应用单元402和406、减法器403和405、滤波器电路404和407、加法器408、以及扬声器409。
图12中示出的环境噪声降低装置400通过进一步将使用IMC方法执行基于反馈的噪声消除处理的配置添加至图2中示出使用的IMC方法执行基于反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置100进行配置。换言之，图12中示出的环境噪声降低装置400的配置通过将特性应用单元406、减法器405和滤波器电路407添加至环境噪声降低装置100获得。
从不同视角考虑IMC方法，IMC方法被认为是可以消除其自身的层级结构的影响并且使用内部模型对恢复的信号执行信号处理的处理。换言之，在图2中示出的环境噪声降低装置100中，通过特性应用单元102应用的内部模型F'的目的是消除从驱动器(扬声器105)输出的信号的影响并且再现噪声信号d。
返回参考图12，多路复用的IMC方法具有使用内部模型F'的两个反馈路径。如上所述，如果采用使用IMC方法的内部模型控制，可以消除它自身的层级结构的影响。换言之，在图12中的点1处，来自驱动器(扬声器409)的输出信号的影响被消除并且噪声信号d被恢复。
另一方面，聚焦于点2，通过使用内部模型F'排除了应用增益β2的滤波器电路407中的分级结构(为方便起见，称为第二分级结构)的影响。因此，仅应用增益β1的滤波器电路404中的分级结构(为方便起见，称为第一分级结构)所消除的残差信号被恢复。换言之，可以在第二分级结构中再次对第一分级结构中没有减少的残差信号执行环境噪声降低处理。因此，图12中示出的配置使得能够执行IMC方法的多路复用。
如以下公式7表示的计算图12中示出的环境噪声降低装置400中来自噪声源N的噪声信号d与残差信号y之间的灵敏度函数。
[数学公式7]
Figure GDA0004048850140000161
参考公式7，分子中的两项使用β1和β2可以接近于0，因此图12中示出的环境噪声降低装置400可以使用IMC方法多路复用噪声降低效果。
进一步地，使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理的多路复用使得能够改变要在每个分级降低环境噪声的目标的频带。即使多路复用使用CCT方法的基于反馈的噪声消除处理，尽管可以增强相同频带中的噪声降低效果，但是降低环境噪声的目标的频带没有改变。另一方面，使用IMC方法的基于反馈的噪声消除处理的多路复用使得能够通过设置参数β1和β2改变降低环境噪声的目标的频带，因此实现在更宽的范围中降低环境噪声的效果。
此外，图12示出了使用多路复用的IMC方法执行基于反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置400的示例性配置。然而，还可以将使用CCT方法执行基于反馈的噪声消除处理的配置或者执行基于前馈的噪声消除处理的配置中的一者或两者添加至使用多路复用的IMC方法的基于反馈的噪声消除处理中。
(结合使用IMC方法和监视器)
现在描述通过将IMC方法和监视器结合的使用方式。
看起来，对于使用具有麦克风的激活耳机并确认周围的环境声音的用户，对于必须降低不必要声音中的环境噪声具有较高要求。上述双反馈***的使用使得能够在CCT方法中降低用户不希望的频段中的环境噪声的同时通过使用监听信号处理滤波器将同相信号添加至IMC方法实现监听。
图13是示出了描述环境噪声降低装置200的示例性配置的示图。图13示出了在IMC方法的回路中的滤波器电路211(滤波系数γ)用于监听应用而不是用于环境噪声降低的情况下的用于信号处理的框。提供滤波器电路211不是用于降低噪声而是用于添加同相信号。当然，通过麦克风201收集的声音是头戴耳机泄漏的声音，因此还存在不适用于监听声音的可能性。
因此，在结合前馈***和双反馈***的情况下，布置在壳体的外部的麦克风的信号用作监听应用，并且可以通过使用双反馈***有效降低不必要的频带中的环境噪声。
图14是示出了描述环境噪声降低装置300的示例性配置的示图。图14示出了在前馈***的滤波器电路311(滤波系数γ)用作监听应用的情况下的用于信号处理的框。提供滤波器电路311不是用于降低噪声而是用于添加同相信号。此外，与前馈***类似，IMC方法可以调谐目标频率，并且图14中示出的环境噪声降低装置300可以选择并且降低收听者不必要的频率。
(音乐消除器的应用)
以上已经描述了使用IMC方法执行噪声消除处理的环境噪声降低装置。然后，描述消除从声音处理装置的外部提供的音乐信号的音乐消除器的应用的实例。
图15是示出了描述根据本公开内容的实施方式的环境噪声降低装置500的示例性配置的示图。如图15所示，环境噪声降低装置500包括麦克风501、特性应用单元502、减法器503、滤波器电路504、加法器505、以及扬声器506。
麦克风501设置在认为接近用户的耳朵的位置处，并且在接近用户的耳朵的位置处收集声音。因此，麦克风501收集到达耳朵的外部环境噪声。麦克风501将收集的声音设置为噪声信号d并且将其输出至减法器503。
特性应用单元502是将预定特性F1'应用于音乐m并且将其输出的电路。这个特性F1'是通过模拟扬声器506和麦克风501之间的传递函数F1获得的特性，并且被设计为传递函数F1的工厂模拟特性。特性应用单元502将通过将预定特性F1'应用于音乐m获得的值输出至减法器503。
减法器503从麦克风501输出的噪声信号减去特性应用单元502的输出。减法器503将通过减法获得的信号输出至滤波器电路504。
滤波器电路504对从减法器503输出的信号执行预定的滤波处理以生成用于消除到达用户的耳朵的外部环境噪声的噪声消除信号。滤波器电路504使用参数β对从减法器503输出的信号执行增益、相位和振幅特性的运算。在一个实例中，滤波器电路504可以实现为FIR滤波器或者IIR滤波器。
加法器505将通过滤波器电路504生成的噪声消除信号添加至从声音处理装置的外部提供的音乐m。
扬声器506通过基于从加法器505输出的噪声消除信号振动薄膜(未示出)输出声音。从扬声器506输出的声音以及外部外界噪声通过麦克风201收集。因此，麦克风501输出对应于基于噪声消除信号没有从声音输出消除的噪声的残差信号y。麦克风501和扬声器506被设置在未示出的壳体(壳体)内部。
如公式8表示的计算环境噪声降低装置500中的噪声信号d、音乐m和残差信号y之间的灵敏度函数。
[数学公式8]
y＝F1{-β(-mF′1+y)+m}+d
y＝mF1(βF′1+1)-βF1y+d
(1+βF1)y＝mF1(1+βF′1)+d…(公式8)
Figure GDA0004048850140000181
音乐消除器的使用允许防止音乐成分混入环境噪声降低装置500中使用CCT方法的回路中。因此，环境噪声降低装置500消除对用于音乐的均衡器的需要(或者仅需要小调整)。
在公式8中，如果F1和F1'相等，则从音乐成分排除β。因此，从公式8，可以说环境噪声降低装置500的音乐消除器是有用的。
此外，尽管图15仅示出了使用CCT方法执行基于反馈的噪声消除处理的配置，但是可以采用使用IMC方法代替CCT方法执行基于反馈的噪声消除处理的配置，或者可以使用执行基于双反馈的噪声消除处理的配置。
现在描述前馈回路的消除器。图16是示出了描述根据本公开内容的实施方式的环境噪声降低装置600的示例性配置的示图。如图16所示，环境噪声降低装置600包括麦克风601和602、滤波器电路603和606、特性应用单元604、减法器605、加法器607、以及扬声器608。
如公式9表示的计算环境噪声降低装置600中的噪声函数N和残差信号z之间的灵敏度函数。
[数学公式9]
v＝-yβ1F+d
x＝αNG1
y＝x-β(-F1′x-z)
z＝F1y+NG2
y＝αNG1+αβNF1′G1-βz
z＝αNF1G1+αβNF1F1′G1-βF1z+NG2
(1+βF1)z＝αNF1G1+αβNF1F1′G1+NG2
Figure GDA0004048850140000191
Figure GDA0004048850140000192
Figure GDA0004048850140000193
在前馈回路的消除器中应用的特性F1′是通过模拟扬声器608和麦克风601之间的传递函数F1获得的特性。前馈回路的消除器的使用允许防止前馈成分混入环境噪声降低装置600中的CCT方法的回路中。进一步地，特性F1′的使用使得能够排除作为个体差异和安装误差的原因的F1的成分。此外，假设F1′等于F1，通过利用F1替换紧接前述方程式的F1′而整理得到公式9中的最后的方程式。
此外，尽管图16仅示出了使用CCT方法执行基于反馈的噪声消除处理的配置，但是可以采用使用IMC***代替CCT方法执行基于反馈的噪声消除处理的配置，或者可以使用执行基于双反馈的噪声消除处理的配置。
还可以结合音乐消除器和前馈消除器。图17是示出了描述根据本公开内容的实施方式的环境噪声降低装置700的示例性配置的示图。如图17所示，环境噪声降低装置700包括麦克风701和702、滤波器电路703和706、特性应用单元704、减法器705、加法器707和709、以及扬声器708。图17中示出的配置是包括图15中示出的音乐消除器的环境噪声降低装置500与图16中示出的前馈消除器的组合。
具有图17中示出的配置的环境噪声降低装置700具有音乐消除器和前馈消除器这两个功能。
此外，尽管图17仅示出了使用CCT方法执行基于反馈的噪声消除处理的配置，但是可以采用使用IMC方法代替CCT方法执行基于反馈的噪声消除处理的配置，或者可以使用执行基于双反馈的噪声消除处理的配置。(使用模拟特性F'的检测结果的噪声消除处理)
在以上描述的使用IMC方法的噪声消除处理中，使用通过模拟特性F获得的特性F'生成噪声消除信号。然而，特性F包含可变元素。因此，如果特性F和特性F'之间的误差大，则存在不能实现预期的噪声消除效果的可能性。
因此，使用IMC方法执行噪声消除处理的环境噪声降低装置可检测特性F'的状态以根据检测结果降低噪声消除信号的增益或者停止噪声消除处理。
图18是示出了描述根据本公开内容的实施方式的环境噪声降低装置300的示例性配置的示图。图18示出了其中检测单元361和控制器362被添加至图6中示出的环境噪声降低装置300的环境噪声降低装置300的示例性配置。
检测单元361检测通过减法器303输出并且应用了特性F'的信号的状态。具体地，检测单元361检测应用了特性F'的信号的状态，并且检测特性F和特性F'之间的误差的状态。在一个实例中，检测单元361可以通过使用时间轴信号、频率轴信号、包络、功率值等相对于减法器303的输出检测信号的状态。
控制器362基于检测单元361的检测结果改变通过加法器307输出的噪声消除信号的增益。在一个实例中，如果作为通过检测单元361的检测结果，特性F和特性F'之间的误差在预定范围内，则控制器362不会改变通过加法器307输出的噪声消除信号的增益。然而，如果作为通过检测单元361的检测结果，特性F和特性F'之间的误差超过预定范围并且变成异常状态，控制器362将通过加法器307输出的噪声消除信号的增益降低至小于1倍。控制器362可根据特性F和特性F'之间的误差的幅度改变增益的降低量。此外，当特性F和特性F'之间的误差进一步增加为超过预定范围时，控制器362可以将增益设置为0倍，即，没有输出从加法器307输出的噪声消除信号。
图19是示出了描述根据本公开内容的实施方式的环境噪声降低装置300的另一个示例性配置的示图。图19中示出的环境噪声降低装置300具有与图18中示出的环境噪声降低装置300相似的配置，但是检测单元361接收除了从减法器303输出的信号之外的音乐信号M作为输入。然后，检测单元361检测应用了特性F'的信号的状态。在这种情况下，除了上述时间轴信号、频率轴信号、包络、功率值等之外，检测单元361可使用与音乐信号M的相关性。然后，控制器362根据检测单元361的检测结果改变应用于从加法器307输出的噪声消除信号的增益。
图20是示出了描述根据本公开内容的实施方式的环境噪声降低装置300的另一个示例性配置的示图。图20中示出的环境噪声降低装置300具有与图18中示出的环境噪声降低装置300相似的配置，但是检测单元361除了接收从减法器303输出的信号之外，还接收来自麦克风305的输出作为输入。然后，检测单元361检测应用了特性F'的信号的状态。在这种情况下，除了上述时间轴信号、频率轴信号、包络、功率值等之外，检测单元361可使用与来自麦克风305的输出的相关性、与从麦克风305的输出的差异、与从麦克风305的输出的比例等。然后，控制器362根据通过检测单元361获得的检测结果改变应用于从加法器307输出的噪声消除信号的增益。
以此方式，可以检测出应用了特性F'的信号的状态并且可以根据检测结果改变应用于噪声消除信号的增益。这使得环境噪声降低装置300能够在特性F和特性F'之间的误差变大的情况下轻微减弱噪声消除效果或者暂时停止噪声消除处理。
(汽车座椅的应用)
如上所述使用IMC方法执行噪声消除处理的环境噪声降低装置不仅可应用于头戴耳机而且可应用于其他领域。在此，描述了通过在汽车座椅上提供上述环境噪声降低装置中的任一个来消除泄漏到车辆内部中的噪声的实例。
图21是示出了描述设置有上述环境噪声降低装置中的任一个的汽车座椅800的外观实例的示图。在图21中，汽车座椅800的头枕810设置有扬声器802a和802b以及麦克风801a和801b。汽车座椅800可以用作驾驶员座椅、乘客座椅或者后排座椅中的任一个。
麦克风801a和801b被设置在认为接近于用户耳朵的位置处并且在接近于用户耳朵的位置处收集声音，这与以上描述的环境噪声降低装置相似。此外，尽管图21中示出了两个麦克风801a和801b，但是本公开内容不限于这个实例，并且设置在汽车座椅800中的麦克风的数量可以是一个或者可以是三个以上。扬声器802a和802b基于用于消除通过麦克风801a和801b收集的声音的噪声消除信号输出声音。
图21中示出的具有这种结构的汽车座椅800使得能够消除泄漏到车辆内部或者汽车的占用者感觉到的环境噪声。具体地，如上所述的使用IMC方法执行基于反馈的噪声消除处理或者基于双反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置使得图21中示出的汽车座椅800能够为汽车乘客以低成本提供有利的噪声降低特性。
<2.结论>
根据如上所述的本公开内容的实施方式，提供了使用IMC方法执行噪声消除处理的环境噪声降低装置。使用IMC方法执行噪声消除处理的环境噪声降低装置可以在壳体的外部设置有麦克风，因此实现与用于降低传输到用户的耳朵的噪声的环境噪声降低装置等效的效果。
进一步地，根据本公开内容的实施方式，提供了执行其中使用相关技术中的CCT使用方法的噪声消除处理与使用IMC方法的噪声消除处理相结合的基于双反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置。利用一个麦克风执行基于双反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置具有与相关技术中采用的双式噪声消除处理等效的效果。因此，执行基于双反馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置消除对额外硬件的需要性，因此可以以低成本有效降低环境噪声。
进一步地，根据本公开内容的实施方式，提供了其中结合了基于双反馈的噪声消除处理和基于前馈的噪声消除处理的环境噪声降低装置。采用基于双反馈的噪声消除处理和基于前馈的噪声消除处理的结合的这种环境噪声降低装置允许进一步实现噪声降低效果。
在使用IMC方法的噪声消除处理中，可以针对每个频率精细调整，这与基于前馈的噪声消除处理相似。因此，使用IMC方法执行噪声消除处理的环境噪声降低装置能够通过根据噪声的特征切换滤波器特性而动态处理多个模式。
使用IMC方法的噪声消除处理还是去除特性的分级影响的处理。因此，使用IMC方法执行噪声消除处理的环境噪声降低装置能够通过将内部模型布置在多个层中并且恢复残差信号来多路复用使用IMC方法的噪声消除处理。
在通过本说明书中的各个装置执行的处理中的步骤不必以在顺序图或流程图中描述的顺序按时间顺序执行。在一个实例中，在通过各个装置执行的处理中的步骤可与流程图中描述的顺序不同的顺序执行或可以同时执行。
进一步地，还可以产生计算机程序，该计算机程序使得结合在各个装置中的诸如CPU、ROM或RAM等硬件执行等同于上述各个装置的每个配置的功能。此外，可以提供记录有计算机程序的记录介质。此外，功能框图中示出的各个功能框可以配置为硬件或硬件电路，并且因此，可以使用硬件或硬件电路实现一系列处理。
以上参考附图描述了本公开内容的优选实施方式，而本公开内容不限于上述实例。本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内找到各种变更和修改，并且应当理解，这些变更和修改将自然地落入本公开内容的技术范围内。
进一步地，在本说明书中描述的效果仅是说明性或示例性的效果，而不是限制性的。即，利用或代替上述效果，根据本公开内容的技术可以从本说明书的描述中实现本领域技术人员清楚的其他效果。
此外，本技术还可被配置为如下。
(1)一种声音处理装置，包括：
第一声音收集器，被配置为从泄漏到安装至用户的耳朵的壳体中的噪声的噪声源收集第一噪声信号；
第一信号处理单元，被配置为基于第一噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第一噪声降低信号；
第二信号处理单元，被配置为相对于第一伪噪声信号形成第二噪声降低信号以用于在预定消除点降低噪声；
加法器，被配置为将第一噪声降低信号和第二噪声降低信号相加；以及
声音发射器，被配置为将加法器的输出作为声音发射到壳体中，
其中，第一伪噪声信号是通过从第一声音收集器的输出减去应用了模拟传输特性的加法器的输出获得的信号，模拟传输特性通过模拟从声音发射器至第一声音收集器的传输特性获得。
(2)根据项(1)所述的声音处理装置，进一步包括：
第二声音收集器，设置在壳体的外部并且被配置为从噪声源收集第二噪声信号；以及
第三信号处理单元，被配置为基于通过第二声音收集器收集的第二噪声信号形成用于在消除点降低噪声的第三噪声降低信号，
其中，加法器使第一噪声降低信号、第二噪声降低信号和第三噪声降低信号相加。
(3)根据项(2)所述的声音处理装置，进一步包括：
分析器，被配置为分析第二噪声信号；以及
选择单元，被配置为基于通过分析器获得的分析结果选择由第一至第三信号处理单元中的至少任一个使用的滤波器。
(4)根据项(2)所述的声音处理装置，进一步包括：
分析器，被配置为分析第一伪噪声信号；以及
选择单元，被配置为基于通过分析器获得的分析结果选择由第一至第三信号处理单元中的至少任一个使用的滤波器。
(5)根据项(4)所述的声音处理装置，包括：
改变单元，被配置为逐渐改变滤波器之间的切换中的输出。
(6)根据项(1)至(5)中任一项所述的声音处理装置，
其中，第一信号处理单元包括n个(其中，n是2以上的整数)信号处理单元，并且
第一信号处理单元基于通过从第一声音收集器的输出减去应用了模拟传输特性的第一信号处理单元的输出获得的第n个伪噪声信号，形成第n个噪声降低信号。
(7)根据项(1)至(6)中任一项所述的声音处理装置，
其中，第二信号处理单元形成与第一伪噪声信号同相的信号来代替形成第二噪声降低信号。
(8)根据项(2)和(3)中任一项所述的声音处理装置，
其中，第三信号处理单元形成与第二噪声信号同相的信号而代替形成第三噪声降低信号。
(9)根据项(1)至(8)中任一项所述的声音处理装置，进一步包括：
第四信号处理单元，被配置为将模拟传输特性应用于外部声音信号，
其中，第一信号处理单元基于通过从第一噪声信号减去第四信号处理单元的输出获得的结果形成第一噪声降低信号。
(10)根据项(2)至(9)中任一项所述的声音处理装置，进一步包括：
第四信号处理单元，被配置为将模拟传输特性应用于第三噪声降低信号，
其中，第一信号处理单元基于通过从第一噪声信号减去第四信号处理单元的输出获得的结果形成第一噪声降低信号。
(11)根据项(10)所述的声音处理装置，
其中，第四信号处理单元将模拟传输特性进一步应用于外部声音信号。
(12)根据项(1)至(11)中任一项所述的声音处理装置，包括：
检测单元，被配置为检测第一伪噪声信号的状态；以及
调节单元，被配置为基于通过检测单元获得的检测结果调节加法器的输出。
(13)根据项(12)所述的声音处理装置，
其中，检测单元基于外部声音信号检测第一伪噪声信号的状态。
(14)根据项(2)至(11)中任一项所述的声音处理装置，包括：
检测单元，被配置为基于第三噪声降低信号检测第一伪噪声信号的状态；以及
调节单元，被配置为基于通过检测单元获得的检测结果调节加法器的输出。
(15)根据项(14)所述的声音处理装置，
其中，检测单元基于外部声音信号检测第一伪噪声信号的状态。
(16)一种声音处理方法，包括：
通过第一声音收集器从泄漏到安装至用户的耳朵的壳体中的噪声的噪声源收集第一噪声信号；
基于第一噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第一噪声降低信号；
相对于第一伪噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第二噪声降低信号；
使第一噪声降低信号和第二噪声降低信号相加；
通过声音发射器将相加后的信号作为声音发射到壳体中；并且
将模拟传输特性应用于相加后的信号，模拟传输特性通过模拟从声音发射器至第一声音收集器的传输特性获得，
其中，第一伪噪声信号是通过从第一声音收集器的输出减去应用了模拟传输特性的信号获得的信号。
(17)一种计算机程序，该计算机程序使得计算机执行：
基于来自泄漏到安装至用户的耳朵的壳体中的噪声的噪声源的第一噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第一噪声降低信号，该第一噪声信号通过第一声音收集器收集；
相对于第一伪噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第二噪声降低信号；
使第一噪声降低信号和第二噪声降低信号相加；
通过声音发射器将相加后的信号作为声音发射到壳体中；并且
将模拟传输特性应用于相加后的信号，模拟传输特性通过模拟从声音发射器至第一声音收集器的传输特性获得，
其中，第一伪噪声信号是通过从第一声音收集器的输出减去应用了模拟传输特性的信号获得的信号。
参考符号列表
100 环境噪声降低装置
101 麦克风
102 特性应用单元
103 减法器
104 滤波器电路
105 扬声器
200 环境噪声降低装置
201 麦克风
202 滤波器电路
203 特性应用单元
204 减法器
205 滤波器电路
206 加法器
207 扬声器
800 汽车座椅
801a 麦克风 801b麦克风 802a扬声器 802b扬声器
810 头枕

Claims (16)

1.一种声音处理装置，包括：
第一声音收集器，被配置为从泄漏到装配于用户的耳朵的壳体内部的噪声的噪声源收集第一噪声信号；
第一信号处理单元，被配置为基于所述第一噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第一噪声降低信号；
第二信号处理单元，被配置为相对于第一伪噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第二噪声降低信号；
加法器，被配置为将所述第一噪声降低信号和所述第二噪声降低信号相加；以及
声音发射器，被配置为将所述加法器的输出作为声音发射到所述壳体中，
其中，所述第一伪噪声信号是通过从所述第一声音收集器的输出减去应用了模拟传输特性的所述加法器的输出所获得的信号，所述模拟传输特性通过模拟从所述声音发射器至所述第一声音收集器的传输特性获得，
其中，所述第二信号处理单元形成与所述第一伪噪声信号同相的信号来代替形成所述第二噪声降低信号。
2.根据权利要求1所述的声音处理装置，进一步包括：
第二声音收集器，设置在所述壳体的外部并且被配置为从所述噪声源收集第二噪声信号；以及
第三信号处理单元，被配置为基于通过所述第二声音收集器收集的所述第二噪声信号形成用于在消除点降低噪声的第三噪声降低信号，
其中，所述加法器将所述第一噪声降低信号、所述第二噪声降低信号和所述第三噪声降低信号相加。
3.根据权利要求2所述的声音处理装置，进一步包括：
分析器，被配置为分析所述第二噪声信号；以及
选择单元，被配置为基于通过所述分析器获得的分析结果选择由所述第一信号处理单元至所述第三信号处理单元中的至少任一个使用的滤波器。
4.根据权利要求2所述的声音处理装置，进一步包括：
分析器，被配置为分析所述第一伪噪声信号；以及
选择单元，被配置为基于通过所述分析器获得的分析结果选择由所述第一信号处理单元至所述第三信号处理单元中的至少任一个使用的滤波器。
5.根据权利要求4所述的声音处理装置，包括：
改变单元，被配置为逐渐改变滤波器之间切换时的输出。
6.根据权利要求1所述的声音处理装置，
其中，所述第一信号处理单元包括n个信号处理单元以及所述加法器包括n个加法器，其中，n是2以上的整数，并且
所述第n个信号处理单元基于通过从所述第一声音收集器的所述输出减去应用了所述模拟传输特性的所述第n个加法器的输出获得的第n个伪噪声信号形成第n个噪声降低信号。
7.根据权利要求2所述的声音处理装置，
其中，所述第三信号处理单元形成与所述第二噪声信号同相的信号来代替形成所述第三噪声降低信号。
8.根据权利要求1所述的声音处理装置，进一步包括：
第四信号处理单元，被配置为将所述模拟传输特性应用于外部声音信号，
其中，所述第一信号处理单元基于通过从所述第一噪声信号减去所述第四信号处理单元的输出所获得的结果形成所述第一噪声降低信号。
9.根据权利要求2所述的声音处理装置，进一步包括：
第四信号处理单元，被配置为将所述模拟传输特性应用于所述第三噪声降低信号，
其中，所述第一信号处理单元基于通过从所述第一噪声信号减去所述第四信号处理单元的输出所获得的结果形成所述第一噪声降低信号。
10.根据权利要求9所述的声音处理装置，
其中，所述第四信号处理单元将所述模拟传输特性进一步应用于外部声音信号。
11.根据权利要求1所述的声音处理装置，包括：
检测单元，被配置为检测所述第一伪噪声信号的状态；以及
调节单元，被配置为基于通过所述检测单元获得的检测结果调节所述加法器的输出。
12.根据权利要求11所述的声音处理装置，
其中，所述检测单元基于外部声音信号检测所述第一伪噪声信号的状态。
13.根据权利要求2所述的声音处理装置，包括：
检测单元，被配置为基于所述第三噪声降低信号检测所述第一伪噪声信号的状态；以及
调节单元，被配置为基于通过所述检测单元获得的检测结果调节所述加法器的输出。
14.根据权利要求13所述的声音处理装置，
其中，所述检测单元基于外部声音信号检测所述第一伪噪声信号的状态。
15.一种声音处理方法，包括：
通过第一声音收集器从泄漏到装配于用户的耳朵的壳体中的噪声的噪声源收集第一噪声信号；
基于所述第一噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第一噪声降低信号；
相对于第一伪噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第二噪声降低信号；
将所述第一噪声降低信号和所述第二噪声降低信号相加；
通过声音发射器将相加后的信号作为声音发射到所述壳体中；并且
将模拟传输特性应用于相加后的信号，所述模拟传输特性通过模拟从所述声音发射器至所述第一声音收集器的传输特性获得，
其中，所述第一伪噪声信号是通过从所述第一声音收集器的输出减去应用了所述模拟传输特性的信号所获得的信号，
其中，形成与所述第一伪噪声信号同相的信号来代替形成所述第二噪声降低信号。
16.一种记录有计算机程序的记录介质，所述计算机程序使得计算机执行以下：
基于来自泄漏到装配于用户的耳朵的壳体中的噪声的噪声源的第一噪声信号，形成用于在预定消除点降低噪声的第一噪声降低信号，所述第一噪声信号通过第一声音收集器收集；
相对于第一伪噪声信号形成用于在预定消除点降低噪声的第二噪声降低信号；
将所述第一噪声降低信号和所述第二噪声降低信号相加；
通过声音发射器将相加后的信号作为声音发射到所述壳体中；并且
将模拟传输特性应用于相加后的信号，所述模拟传输特性通过模拟从所述声音发射器至所述第一声音收集器的传输特性获得，
其中，所述第一伪噪声信号是通过从所述第一声音收集器的输出减去应用了模拟传输特性的信号所获得的信号，
其中，形成与所述第一伪噪声信号同相的信号来代替形成所述第二噪声降低信号。
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