包括自适应消噪系统的系数的动态偏置的自适应消噪系统及方法_2

文档序号:9529482阅读:来源:国知局
发明的技术优势对于本领域普通技术人员而言从本文中所包括的图式、说明书和权利要求可以显而易见。所述实施例的目的和优点将至少通过在权利要求中特别指出的元件、功能及组合来实现和完成。
[0014]应当理解,前述大致说明和以下详细说明都为举例说明,且不限制本发明中所提出的权利要求。
【附图说明】
[0015]通过结合附图参考以下说明,可更完整地理解本发明实施例及其优点,其中相同附图标记表示相同功能,以及其中:
[0016]图1A示出了根据本发明的实施例的示范性无线移动电话;
[0017]图1B示出了根据本发明的实施例的示范性无线移动电话,耳机总成耦合至所述无线移动电话;
[0018]图2为根据本发明的实施例在图1所示的无线电话内的选定电路的方块图;以及
[0019]图3为方块图,示出了根据本发明的实施例在图2编码解码器(CODEC)集成电路的示范性自适应消噪(ANC)电路内的选定信号处理电路和功能方块。
【具体实施方式】
[0020]本发明包括可在个人音频设备中实现的消噪技术及电路,诸如无线电话。个人音频设备包括ANC电路,所述ANC电路可测量周围声环境并生成信号,所述信号被注入喇叭(或其他换能器)输出中以抵消周围声事件。参考麦克风可被设置为测量周围声环境,且个人音频设备可包括误差麦克风,用于控制抗噪信号的调适以抵消周围音频声音以及用于校正从处理电路的输出起通过换能器的电声路径。
[0021]现在参考图1A,如根据本发明的实施例所示的无线电话10被示出为接近人耳5。无线电话10为可采用根据本发明的实施例的技术的设备实例,但应当理解,在所示无线电话10中或在后续插图中所示的电路中呈现的元件或构成并非全部需要,以便实施在权利要求中陈述的本发明。无线电话10可包括换能器,诸如喇叭SPKR,所述喇叭SPKR再现由无线电话10接收的远距离语音,连同其他本地音频事件,诸如铃声、所存储的音频节目材料、注入以提供平衡会话感觉的近端语音(即,无线电话10的用户的语音),以及需要通过无线电话10再现的其他音频(诸如网页源或由无线电话10接收的其他网络通信)及音频指示(诸如电池电量低指示及其他系统事件通知)。近距离语音麦克风NS可被设置为捕捉近端语音,所述近端语音自无线电话10发送至其他(多个)会话参与者。
[0022]无线电话10可包括ANC电路和功能,所述ANC电路和功能将抗噪信号注入喇叭SPKR中,以改良远距离语音及由喇叭SPKR再现的其他音频的清晰度。参考麦克风R可被设置用于测量周围声环境,且可被定位成远离用户嘴巴的典型位置,使得近端语音可在由参考麦克风R再现的信号中被最小化。另一个麦克风,误差麦克风E,可被设置为当无线电话10极接近耳朵5时,通过测量周围音频连同由最接近耳朵5的喇叭SPKR再现的音频,进一步改良ANC操作。在这些和其他实施例中,可采用另外参考麦克风和/或误差麦克风。在无线电话10内的电路14可包括:音频CODEC集成电路(1C) 20,所述音频CODEC集成电路20接收来自参考麦克风R、近距离语音麦克风NS和误差麦克风E的信号;及与其他集成电路的接口,诸如具有无线电话收发器的射频(RF)集成电路12。在本发明的一些实施例中,本文中所公开的电路和技术可并入单个集成电路中,所述单个集成电路包括控制电路及用于实现整个个人音频设备的其他功能,诸如MP3播放器单芯片集成电路。在本发明的一些实施例中,本文中所公开的电路和技术可并入单个集成电路中,所述单个集成电路包括控制电路及用于实现整个个人音频设备的其他功能,诸如MP3播放器单芯片集成电路。在这些和其他实施例中,本文中所公开的电路和技术可部分地或完全地以具体表现为计算机可读介质且由控制器或其他处理设备可执行的软件和/或固件实现。
[0023]通常,本发明的ANC技术测量撞击在参考麦克风R上的周围声事件(相对于喇叭SPKR的输出和/或近端语音),且通过还测量撞击在误差麦克风E上的相同周围声事件,无线电话10的ANC处理电路调适从参考麦克风R的输出生成的抗噪信号以具有使在误差麦克风E处周围声事件的振幅最小化的特性。因为声路径P(z)自参考麦克风R延伸至误差麦克风E,所以ANC电路在消除电声路径S (z)的影响的同时有效地估计声路径P (z),所述电声路径S(z)表示CODEC集成电路20的音频输出电路的响应及喇叭SPKR的声/电传递函数,包括在特定声环境下在喇叭SPKR与误差麦克风E之间的耦合,当无线电话10未紧贴着耳朵5时,所述耦合可能受到耳朵5的接近及结构以及可接近无线电话10的其他物理对象和人头结构影响。虽然所示无线电话10包括具有第三近距离语音麦克风NS的双麦克风ANC系统,但是本发明的一些方面可在未包括单独误差麦克风和参考麦克风的系统中或在使用近距离语音麦克风NS来执行参考麦克风R的功能的无线电话中实施。此外,在仅为音频播放而设计的个人音频设备中,通常不会包括近距离语音麦克风NS,且在不更改本发明范围的情况下,在下文更详细说明的电路中的近距离语音信号路径可以省略。
[0024]现在参考图1B,无线电话10被示出为具有耳机总成13,所述耳机总成13经由音频孔15耦合至无线电话10。音频孔15可以通信方式耦合至RF集成电路12和/或CODEC集成电路20,从而允许在耳机总成13的组件与RF集成电路12和/或CODEC集成电路20中的一个或一个以上之间进行通信。如图1B所示,耳机总成13可包括线控盒16、左耳机18A和右耳机18B。如在本发明中使用,术语“耳机”广义上包括旨在以机械方式固定成最接近收听者的耳朵或耳道的任何扬声器及其关联结构,且包括但不限于耳机、耳塞及其他类似设备。作为更特定非限制性实例,“耳机”可能是指内耳道式耳机、内耳甲式耳机、外耳甲式耳机和外耳式耳机。
[0025]除了或代替无线电话10的近距离语音麦克风NS,线控盒16或耳机总成13的另一个部分可具有近距离语音麦克风NS以捕捉近端语音。此外,各耳机18A,18B可包括换能器,诸如喇叭SPKR,所述喇叭SPKR再现由无线电话10接收的远距离语音,连同其他本地音频事件,诸如铃声、所存储的音频节目材料、注入以提供平衡会话感觉的近端语音(即,无线电话10的用户的语音),以及需要通过无线电话10再现的其他音频(诸如网页源或由无线电话10接收的其他网络通信)及音频指示(诸如电池电量低指示及其他系统事件通知)。各耳机18A,18B可包括:参考麦克风R,用于测量周围声环境;及误差麦克风E,当所述耳机18A,18B与收听者的耳朵接合时,用于测量周围音频连同由最接近收听者耳朵的喇叭SPKR再现的音频。在一些实施例中,CODEC集成电路20可接收来自各耳机的参考麦克风R、近距离语音麦克风NS和误差麦克风E的信号,并对各耳机进行自适应消噪,如本文中所述。在其他实施例中,CODEC集成电路或另一个电路可存在耳机总成13内,以通信方式耦合至参考麦克风R、近距离语音麦克风NS和误差麦克风E,以及被配置为进行自适应消噪,如本文中所述。
[0026]现在参考图2,在无线电话10内的选定电路如方块图所示,在其他实施例中,所述选定电路可全部地或部分地放置于其他位置中,诸如一个或一个以上耳机总成13。CODEC集成电路20可包括:模拟-数字转换器(ADC) 21A,用于接收参考麦克风信号并生成参考麦克风信号的数字表示ref ;ADC 21B,用于接收误差麦克风信号并生成误差麦克风信号的数字表示err ;和ADC 21C,用于接收近距离语音麦克风信号并生成近距离语音麦克风信号的数字表示ns。CODEC集成电路20可从放大器Al生成输出,用于驱动喇叭SPKR,所述放大器A1可对数字-模拟转换器(DAC) 23的输出进行放大,所述数字-模拟转换器(DAC) 23接收组合器26的输出。组合器26可将来自内部音频源24的音频信号ia、由ANC电路30生成的抗噪信号(通过转换,所述抗噪信号具有与在参考麦克风信号ref中的噪声相同的极性且因此通过组合器26被减去)以及近距离语音麦克风信
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