本發明公開了基于探針信號注入控制自適應反饋抵消系統，其涉及確定音頻處理系統的增益環路中的系統參數sp的方法及音頻處理系統。本發明方法包括a）確定穩定環路增益LGstat(ω,n)的預期平方的逼近表達式，b）在一個或多個系統參數急劇變化之后，確定穩定環路增益LGstat(ω,n)的預期平方的收斂或衰變速度的表達式，及c）在其它系統參數固定的假設下從所述表達式之一確定系統參數sp。本發明方法的優點在于提供相當簡單的、確定和控制聲反饋通路中的動態變化的方式。例如，本發明可用于助聽器、耳機、耳麥、有源耳朵保護系統、免提電話系統、移動電話、遠程會議系統、安全系統、廣播系統、卡拉OK系統、教室放大系統等。

1.確定音頻處理系統的增益環路中的系統參數sp的方法，所述音頻處理系統包括：
a)傳聲器系統，包括
a1)P個電傳聲器通路，每一傳聲器通路MP_i,i＝1,2,…,P提供處理后的傳聲器信號，每
一傳聲器通路包括
a1.1)用于將包括目標信號x_i的輸入聲音轉換為電信號y_i的傳聲器M_i；
a1.2)用于對傳聲器通路MP_i的信號及提供誤差信號e_i的另外的信號進行求和的單元
SUM_i；
a1.3)用于對傳聲器通路MP_i的輸入信號執行空間濾波以獲得降噪后的信號的波束形
成器濾波器g_i；
其中傳聲器M_i、求和單元SUM_i和波束形成器濾波器g_i串聯連接以提供處理后的傳聲器
信號，所述處理后的傳聲器信號等于降噪后的信號或源自所述降噪后的信號的信號；及
a2)求和單元SUM_1-P連接到傳聲器通路i＝1,2,…,P的輸出，以對處理后的傳聲器信號
進行求和從而提供合成輸入信號；
b)信號處理單元，用于將隨頻率而變的增益G應用于所述合成輸入信號或源自所述合
成輸入信號的信號從而得到處理后的信號；
c)探針信號發生器，用于在正向通路中插入探針信號w，探針信號展現預定的性質并具
有短時功率譜密度S_w(ω)；
d)揚聲器單元，用于將處理后的信號或源自所述處理后的信號的信號u轉換為輸出聲
音；
傳聲器系統、信號處理單元和揚聲器單元形成正向信號通路的一部分；
e)包括多個內部反饋通路IFBP_i,i＝1,2,…,P的自適應反饋估計系統，用于產生P個非
預期反饋通路的估計量，每一非預期反饋通路至少包括從揚聲器單元的輸出到傳聲器M_i,i
＝1,2,…,P的輸入的外部反饋通路，每一內部反饋通路包括具有長度為L個樣本的反饋補
償濾波器的反饋估計單元，用于提供第i個非預期反饋通路的估計的脈沖響應i＝1,
2,…,P，其使用自適應反饋估計算法，估計的脈沖響應各自在傳聲器系統的求和單元
SUM_i中從來自第i個傳聲器通路MP_i的信號減去以提供誤差信號e_i，i＝1,2,…,P，自適應算
法包括適應參數μ，用于控制使當前反饋估計量與先前反饋估計量相關的自適應算法的適
應速度，自適應反饋估計系統的內部反饋通路IFBP_i,i＝1,2,…,P還包括對正向通路的反
饋補償的信號e_i(n),i＝1,2,…,P起作用的增強濾波器a_i，其適于取回探針信號的預定性質
并提供連接到第i個內部反饋通路IFBP_i的反饋估計單元的增強誤差信號
正向信號通路連同外部和內部反饋通路一起形成增益環路，所述方法包括
S1a)確定穩定環路增益LGstat(ω,n)的預期平方的逼近表達式，其中ω為歸一化角頻
率，n為離散時間指數，所述表達式取決于隨頻率而變的增益G、反饋補償濾波器的尺寸L、自
適應算法的適應參數μ及表達式
其中|A(ω)|為增強濾波器的量值響應，Gi(ω)和Gj(ω)分別為第i個和第j個波束形
成器濾波器的頻率變換，*指復共軛，S_xij(ω)為分別由傳聲器i和j拾取的信號x_i(n)和x_j(n)
的交叉功率譜密度，其中i＝1,2,…,P和j＝1,2,…,P，及其中穩定環路增益的表達式
LGstat(ω,n)表示n→∞的漸近值；或
S1b)在一個或多個系統參數急劇變化之后，確定穩定環路增益LGstat(ω,n)的預期平
方的收斂或衰變速度的表達式，該表達式取決于自適應算法的適應參數μ和探針信號的功
率譜密度S_w(ω)；
S2)在其它系統參數固定的假設下從前述表達式之一確定系統參數sp。
2.根據權利要求1的方法，其中所述增強濾波器a_i,i＝1,2,…,P具有下式的傳遞函數：
其中L_a為增強濾波器的尺寸，D選擇為滿足D>0，k為樣本指數，及a(k)為濾波器系數，及
其中在步驟S1a)中，穩定環路增益LG_stat(ω,n)的預期平方的逼近表達式還取決于增強濾
波器的傳遞函數A(ω)的量值的平方。
3.根據權利要求1的方法，其中自適應反饋估計系統的內部反饋通路IFBP_i,i＝1,2,…,
P還包括對探針信號w(n)起作用的增強濾波器a_i，其適于取回探針信號的預定性質并提供
連接到第i個內部反饋通路IFBP_i的反饋估計單元的增強探針信號
4.根據權利要求3的方法，其中增強濾波器a_i,i＝1,2,…,P具有下式的傳遞函數：
其中L_a為增強濾波器的尺寸，D選擇為滿足D>0，k為樣本指數，及a(k)為濾波器系數，及
其中
-在步驟S1a)中，穩定環路增益LG_stat(ω,n)的預期平方的逼近表達式還取決于增強濾
波器的傳遞函數A(ω)的量值的平方；及
-在步驟S1b)中，穩定環路增益LG_stat(ω,n)的預期平方的收斂或衰變速度的表達式還
取決于在角頻率ω時估計的、序列[0…0a(D)a(D+1)…a(L_a-1)]的離散傅里葉變換A₀(ω)，
其中所述序列的尺寸為[1,L_a]。
5.根據權利要求1的方法，其中所述自適應反饋估計算法為
其中為第i個非預期反饋通路的估計的脈沖響應，μ為適應參數，w為探針信號，及e_i為
正向通路的誤差信號，n為時刻，及i＝1,2,…,P。
6.根據權利要求1的方法，其中所述自適應反饋估計算法為
其中為第i個非預期反饋通路的估計的脈沖響應，μ為適應參數，w為探針信號，及為
增強的誤差信號，n為時刻，及i＝1,2,…,P。
7.根據權利要求3的方法，其中所述自適應反饋估計算法為
其中為第i個非預期反饋通路的估計的脈沖響應，μ為適應參數，w為探針信號，及
為增強的探針信號，n為時刻，及i＝1,2,…,P。
8.根據權利要求1的方法，其中分別由傳聲器i和j拾取的信號x_i(n)和x_j(n)的交叉功率
譜密度S_xij(ω)通過相應誤差信號e_i(n)和e_j(n)的交叉功率譜密度進行估計。
9.根據權利要求1的方法，其中穩定環路增益的表達式LG_stat(ω,n)對于n→∞的漸近值
在少于500ms之后達到。
10.根據權利要求1的方法，其中在一個或多個其它系統參數固定在期望值的假設下，
步驟S2中確定的系統參數sp為自適應算法的適應參數μ(n)或信號處理單元的增益G(n)。
11.根據權利要求1的方法，其中步驟S2中固定在期望值的一個或多個其它系統參數包
括在特定角頻率ω時的穩定環路增益LG_stat(ω,n)和適應速度Δ(ω)中的一個或多個。
12.根據權利要求1的方法，其中在步驟S1a中，穩定環路增益LG_stat(ω,n)在特定角頻率
ω時的預定期望值用于確定自適應算法的適應參數μ在特定時間點和特定角頻率ω時的對
應值。
13.根據權利要求1的方法，其中在步驟S1b中，穩定環路增益LG_stat(ω,n)的預期平方的
收斂速度Δ在特定角頻率ω時的預定期望值Δ*用于確定自適應算法的適應參數μ在特定
時間點和特定角頻率ω時的對應值。
14.根據權利要求1的方法，其中步驟S2中確定系統參數sp時的角頻率ω選擇為穩定環
路增益LG_stat(ω,n)最大或大于預定值時的頻率。
15.根據權利要求1的方法，其中步驟S2中確定系統參數sp時的角頻率ω選擇為瞬時環
路增益LG_stat(ω,n)預期最大或大于預定值時的頻率。
16.根據權利要求1的方法，其中步驟S2中確定系統參數sp時的角頻率ω選擇為信號處
理單元的增益G(n)最高時的頻率，或選擇為信號處理單元的增益G(n)最近一時間段內已經
歷最大增加時的頻率。
17.一種音頻處理系統，包括：
a)傳聲器系統，包括
a1)P個電傳聲器通路，每一傳聲器通路MP_i,i＝1,2,…,P提供處理后的傳聲器信號，每
一傳聲器通路包括
a1.1)用于將包括目標信號x_i的輸入聲音轉換為電信號y_i的傳聲器M_i；
a1.2)用于對傳聲器通路MP_i的信號及提供誤差信號e_i的另外的信號進行求和的單元
SUM_i；
a1.3)用于對傳聲器通路MP_i的輸入信號執行空間濾波以獲得降噪后的信號的波束形
成器濾波器g_i；
其中傳聲器M_i、求和單元SUM_i和波束形成器濾波器g_i串聯連接以提供處理后的傳聲器
信號，所述處理后的傳聲器信號等于降噪后的信號或源自所述降噪后的信號的信號；及
a2)求和單元SUM_1-P連接到傳聲器通路i＝1,2,…,P的輸出，以對處理后的傳聲器信號
進行求和從而提供合成輸入信號；
b)信號處理單元，用于將隨頻率而變的增益G應用于合成輸入信號或源自所述合成輸
入信號的信號從而得到處理后的信號；
c)探針信號發生器，用于在正向通路中插入探針信號w，探針信號展現預定的性質并具
有短時功率譜密度S_w(ω)；
d)揚聲器單元，用于將處理后的信號或源自所述處理后的信號的信號u轉換為輸出聲
音；
傳聲器系統、信號處理單元和揚聲器單元形成正向信號通路的一部分；
e)包括多個內部反饋通路IFBP_i,i＝1,2,…,P的自適應反饋估計系統，用于產生P個非
預期反饋通路的估計量，每一非預期反饋通路至少包括從揚聲器單元的輸出到傳聲器M_i,i
＝1,2,…,P的輸入的外部反饋通路，每一內部反饋通路包括具有長度為L的反饋補償濾波
器的反饋估計單元，用于提供第i個非預期反饋通路的估計的脈沖響應i＝1,2,…,P，其
使用自適應反饋估計算法，估計的脈沖響應各自在傳聲器系統的求和單元SUM_i中從來自
第i個傳聲器通路MP_i的信號減去以提供誤差信號e_i，i＝1,2,…,P，自適應反饋估計算法包
括適應參數μ，用于控制使當前反饋估計量與先前反饋估計量相關的自適應算法的適應速
度，自適應反饋估計系統的內部反饋通路IFBP_i,i＝1,2,…,P還包括對正向通路的反饋補
償的信號e_i(n),i＝1,2,…,P起作用的增強濾波器a_i，其適于取回探針信號的預定性質并提
供連接到第i個內部反饋通路IFBP_i的反饋估計單元的增強誤差信號
正向信號通路連同外部和內部反饋通路一起形成增益環路；
所述音頻處理系統還包括：
適于執行權利要求1的方法的步驟的控制單元。
18.根據權利要求17所述的音頻處理系統，其中所述音頻處理系統為助聽器。