动态范围压缩与有源噪声消除相结合以去除瞬态噪声引起的伪影的制作方法

本实施方式总体上涉及主动噪声消除，并且具体地涉及将动态范围压缩用于主动噪声消除。

背景技术：

1、主动噪声消除(anc)是通过添加专门设计为消除或减少不想要的声音的第二声音信号来减少不想要的声音信号的过程。例如，各种anc头戴式受话器包括用于测量环境噪声(诸如飞机发动机声音、道路或行人交通、或其他不想要的声音)的麦克风。头戴式受话器使用所测量的环境噪声来生成与环境噪声信号异相180度的消除信号，并且播放消除信号以消除或减少环境噪声。anc通常对于减少持续噪声最佳地工作，并且在减少瞬态噪声(诸如持续数秒或几分之一秒的噪声)方面可能不太有帮助。实际上，一些瞬态噪声(诸如来自门砰击、汽车回火、烟火爆炸的尖锐声音或短持续时间的其他噪声)可能导致由anc生成消除信号，该消除信号在向收听者回放期间比瞬态噪声本身更令人不愉快。

技术实现思路

1、提供本
技术实现要素：
是为了以简化的形式介绍下面在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。

2、本公开的主题的一个创新方面可以在一种用于执行主动噪声消除(anc)的方法中实施。该方法包括以下步骤：接收如由麦克风测量的瞬态噪声的输入音频信号；对输入音频信号执行动态范围压缩(drc)以生成压缩动态范围音频信号；以及对压缩动态范围音频信号执行anc以生成与输入音频信号相关联的消除信号。

3、本公开的主题的另一创新方面可以在anc系统中实施。anc系统包括用于接收如由麦克风测量的瞬态噪声的输入音频信号的输入、用于对输入音频信号执行drc以生成压缩动态范围音频信号的drc模块、以及用于对压缩动态范围音频信号执行anc以生成与输入音频信号相关联的消除信号的anc模块。

4、本公开的主题的另一创新方面可以在用于执行anc的另一种方法中实施。该方法包括以下步骤：接收如由参考麦克风测量的瞬态噪声的输入参考音频信号；接收由误差麦克风测量的来自扬声器的音频反馈的输入误差音频信号；对输入参考音频信号进行采样以生成输入参考帧流；以及对输入参考帧流执行drc。对所述输入参考帧流执行drc包括，对于来自所述输入参考帧流的每一个原始输入参考帧：将所述原始输入参考帧的副本从线性域转换到对数域；检测所述输入参考帧在所述对数域中的帧级；将所述输入参考帧的所述帧级映射到新帧级；将具有所述新帧级的所述输入参考帧转换回所述线性域；在所述线性域中对具有所述新帧级的所述输入参考帧执行增益平滑；以及基于所述对应的增益平滑输入参考帧调整所述原始输入参考帧。调整来自输入参考帧流的每一个原始输入参考帧生成压缩动态范围参考音频信号。该方法还包括以下步骤：对压缩动态范围参考音频信号执行anc，包括将前馈(ff)无限脉冲响应(iir)滤波器应用于每一个经调整的输入参考帧以生成消除信号的参考输出帧流；处理误差音频信号；以及组合消除信号和经处理的误差音频信号以生成供由扬声器进行回放的最终音频信号。

技术特征：

1.一种用于执行主动噪声消除anc的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，还包括对所述输入音频信号进行采样以生成输入帧流，其中对所述输入音频信号执行drc包括对所述输入帧流执行drc。

3.根据权利要求2所述的方法，其中对所述输入帧流执行drc包括将来自所述输入帧流的每一个原始输入帧的副本从线性域转换到对数域。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

5.根据权利要求4所述的方法，还包括对所述输出帧流执行drc，其中对所述输出帧流执行drc包括，对于来自所述输出帧流的每一个原始输出帧：

6.根据权利要求5所述的方法，其中对所述输出帧流执行drc还包括，对于具有所述新帧级的每一个输出帧：

7.根据权利要求5所述的方法，其中对所述输入帧流执行drc还包括，对于具有所述新帧级的每一个输出帧：

8.根据权利要求4所述的方法，其中：

9.根据权利要求4所述的方法，其中对所述输入帧流执行所述drc还包括对于具有所述新帧级的每一个输入帧，对具有所述新帧级的所述输入帧执行增益平滑。

10.一种有源噪声消除anc系统，包括：

11.根据权利要求10所述的系统，还包括采样器，所述采样器用于对所述输入音频信号进行采样以生成输入帧流，其中对所述输入音频信号执行drc包括对所述输入帧流执行drc。

12.根据权利要求11所述的anc系统，其中所述drc模块包括非线性域转换器，所述非线性域转换器用于在对所述输入帧流执行drc时将来自所述输入帧流的每一个原始输入帧的副本从线性域转换到对数域。

13.根据权利要求12所述的anc系统，其中：

14.根据权利要求13所述的anc系统，其中所述drc模块进一步用于对所述输出帧流执行drc，其中所述drc模块进一步包括：

15.根据权利要求14所述的anc系统，其中所述drc模块还包括：

16.根据权利要求14所述的anc系统，其中所述drc模块还包括：

17.根据权利要求13所述的anc系统，其中：

18.根据权利要求13所述的anc系统，其中所述drc模块还包括增益平滑器，所述增益平滑器用于对具有所述新帧级的每一个输入帧执行增益平滑。

19.一种用于执行主动噪声消除anc的方法，包括：

20.根据权利要求19所述的方法，其中处理所述误差音频信号包括：

技术总结
本公开提供了用于主动噪声消除(ANC)的方法、设备和系统。本实施方式更具体地涉及用于ANC的动态范围压缩(DRC)的使用。在一些方面，ANC系统接收如由麦克风测量的瞬态噪声的输入音频信号，对输入音频信号执行DRC以生成压缩动态范围音频信号，并且对压缩动态范围音频信号执行ANC以生成与输入音频信号相关联的消除信号。消除信号基于输入音频信号的经调整的增益，以防止消除信号的饱和或大尖峰，这可能在回放期间引起不期望的音频。

技术研发人员：谢沛彣,S·莫萨耶布普尔·卡斯卡里,邱洪,陈传佑
受保护的技术使用者：辛纳普蒂克斯公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10