在具有適應(yīng)性噪音消除(anc)的個人音頻設(shè)備中的頻率和方向相關(guān)周圍聲音處理的制作方法
【專利摘要】一種個人音頻設(shè)備例如無線電話，包括適應(yīng)性噪音消除電路W(z)，其從參考麥克風(fēng)信號(ref)適應(yīng)性地產(chǎn)生抗噪音信號，并且將該抗噪音信號注入到揚聲器或其他變換器輸出以導(dǎo)致周圍音頻聲音的消除。誤差麥克風(fēng)(err)也可以提供在揚聲器附近以測量變換器的輸出以便控制抗噪音信號的調(diào)適并且以估計從噪音消除電路穿過變換器的電聲路徑(SE)。執(zhí)行適應(yīng)性噪音消除(ANC)功能的處理電路還檢測在周圍聲音中的頻率相關(guān)特征(54)和/或方向相關(guān)特征并且響應(yīng)于此改變噪音消除電路的調(diào)適。
【專利說明】在具有適應(yīng)性噪音消除(ANC)的個人音頻設(shè)備中的頻率和方向相關(guān)周圍聲音處理

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及包括噪音消除的個人音頻設(shè)備例如無線電話，并且更具體地，涉及一種個人音頻設(shè)備，在該個人音頻設(shè)備中檢測在周圍聲音中的頻率和方向相關(guān)特征并且響應(yīng)于此在抗噪音信號上采取動作。

【背景技術(shù)】
[0002]無線電話例如移動電話/蜂窩式電話、無繩電話及其他消費性語音設(shè)備例如mp3播放器以及耳機(jī)或耳塞應(yīng)用廣泛?？赏ㄟ^使用麥克風(fēng)測量周圍聲事件及隨后使用信號處理將抗噪音信號插入至設(shè)備的輸出中以消除周圍聲事件，來提供噪音消除從而改進(jìn)這些設(shè)備在清晰度方面的性能。
[0003]因為取決于存在的噪音源以及設(shè)備自身的位置，在個人音頻設(shè)備例如無線電話周圍的聲環(huán)境會急劇改變，所以期望調(diào)適噪音消除以結(jié)合考慮這種環(huán)境改變。然而，適應(yīng)性噪音消除可能是無效的或者可能給某些周圍聲音提供不利結(jié)果。
[0004]因此，期望提供一種個人音頻設(shè)備包括無線電話，其在存在的某些周圍聲音中提供有效的噪音消除。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一種個人音頻設(shè)備、一種操作方法及一種集成電路中完成提供個人音頻設(shè)備的上述目的，個人音頻設(shè)備在存在的某些周圍聲音中提供噪音消除。所述方法是一種個人音頻設(shè)備和可以結(jié)合在個人音頻設(shè)備中的集成電路的操作方法。
[0006]個人音頻設(shè)備包含外殼，其中變換器安裝在外殼上用于重現(xiàn)包含用于對聽者回播的源音頻及用于抵抗周圍音頻聲音在變換器的聲輸出中的影響的抗噪音信號兩者的音頻信號。至少一個麥克風(fēng)安裝在外殼上以提供指示周圍音頻聲音的麥克風(fēng)信號。個人音頻設(shè)備還包含在外殼內(nèi)的適應(yīng)性噪音消除(ANC)處理電路，用于從麥克風(fēng)信號適應(yīng)性地產(chǎn)生抗噪音信號以便抗噪音信號導(dǎo)致在變換器處的周圍音頻聲音的基本消除。誤差麥克風(fēng)被包括用于控制抗噪音信號的調(diào)適以消除周圍音頻聲音以及用于補(bǔ)償從處理電路的輸出穿過變換器的電聲首路徑。ANC處理電路檢測具有頻率相關(guān)特征的周圍聲首并且對ANC電路的調(diào)適采取動作以避免產(chǎn)生擊穿的、無效的或者甚至損害性能的抗噪音。
[0007]在另一個特征中，ANC處理電路通過檢測或不檢測頻率相關(guān)特征，檢測周圍聲音的方向，并且還對ANC電路的調(diào)適采取動作以避免產(chǎn)生干擾的、無效的或者其他損害性能的抗噪音。
[0008]如附圖所示，從本發(fā)明的較佳實施例的下列更具體描述中，本發(fā)明的上述及其他目的、特征及優(yōu)點將變得清晰。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為示例性無線電話10的視圖。
[0010]圖2為在無線電話10內(nèi)的電路的方框圖。
[0011]圖3A-圖3C為描述可以使用來實施圖2的CODEC集成電路20的ANC電路30的各種示例性ANC電路的信號處理電路和功能模塊的方框圖。
[0012]圖4為描述可以實施在CODEC集成電路20內(nèi)的方向檢測電路的方框圖。
[0013]圖5為圖解方向確定模塊56的操作的信號波形圖。
[0014]圖6為描述在CODEC集成電路20內(nèi)的信號處理電路和功能模塊的方框圖。

【具體實施方式】
[0015]公開了可在個人音頻設(shè)備例如無線電話中實施的噪音消除技術(shù)及電路。個人語音設(shè)備包含適應(yīng)性噪音消除(ANC)電路，其測量周圍聲環(huán)境并產(chǎn)生注入揚聲器(或其他變換器)輸出中以消除周圍聲事件的信號。然而，對于某些聲事件或方向性，ANC電路的常規(guī)操作會導(dǎo)致不正確調(diào)適和錯誤操作。下面所示的示例性個人音頻設(shè)備、方法及電路檢測具有特定頻率特征或方向的周圍音頻聲音并且在ANC電路的調(diào)適上采取動作以避免不利操作。具體地，由于在變換器、測量變換器輸出的誤差麥克風(fēng)及用戶耳朵之間的耦合的高頻響應(yīng)中的未知情況，高頻含量例如在機(jī)動車環(huán)境下的馬達(dá)撕撕聲不能很好地消除。低頻含量例如汽車噪音隆隆聲在某些頻率以下不容易被消除，變換器在這些頻率下再現(xiàn)抗噪音信號的能力減小，并且低頻響應(yīng)在這些頻率下取決于是否正在使用無線電話的頭戴耳機(jī)或內(nèi)置揚聲器減少。
[0016]圖1表示鄰近人耳朵5的示例的無線電話10。所示無線電話10為可采用根據(jù)本發(fā)明的實施例的技術(shù)的設(shè)備的一實例，但是應(yīng)了解并非需要所示無線電話10或后續(xù)圖解中所描繪的電路中所體現(xiàn)的元件或配置的全部。無線電話10包含變換器例如揚聲器SPKR，其重現(xiàn)無線電話10所接收的遠(yuǎn)端語音，連同其他本端音頻事件例如鈴聲、所儲存的音頻程序材料、近端語音、來自網(wǎng)頁的源或由無線電話10所接收的其他網(wǎng)絡(luò)通信、以及音頻指示例如電池低及其他系統(tǒng)事件通告。提供近端語音麥克風(fēng)NS以捕捉從無線電話10傳輸至其他會話參與者的近端語音。
[0017]無線電話10包含適應(yīng)性噪音消除(ANC)電路及特征，它們將抗噪音信號注入至揚聲器SPKR中以改進(jìn)遠(yuǎn)端語音及揚聲器SPKR所重現(xiàn)的其他語音的清晰度。提供參考麥克風(fēng)R，其用于測量周圍聲環(huán)境且定位為遠(yuǎn)離使用者的嘴部的典型位置，以便近端語音在參考麥克風(fēng)R所產(chǎn)生的信號中最小化。提供第三麥克風(fēng)，誤差麥克風(fēng)E，以當(dāng)無線電話10緊鄰耳朵5時，通過提供與靠近耳部5的揚聲器SPKR所重現(xiàn)的音頻信號合成的周圍音頻的測量來進(jìn)一步改進(jìn)ANC操作。在無線電話10內(nèi)的示例性電路14包含語音CODEC集成電路20，其接收來自參考麥克風(fēng)R、近端語音麥克風(fēng)NS及誤差麥克風(fēng)E的信號并與其他集成電路例如含有無線電話收發(fā)器的RF集成電路12對接。在本發(fā)明的其他實施例中，本文所揭示的電路及技術(shù)可結(jié)合到單個集成電路，該單個集成電路含有用于實施整個個人音頻設(shè)備，例如片上MP3播放器集成電路的控制電路及其他功能。
[0018]—般而言，本發(fā)明的ANC技術(shù)測量撞擊在參考麥克風(fēng)R上的環(huán)境聲事件(與揚聲器SPKR和/或近端語音的輸出相對)，并且還通過測量撞擊在誤差麥克風(fēng)E上的相同環(huán)境聲事件，所示無線電話10的ANC處理電路調(diào)適從參考麥克風(fēng)R的輸出產(chǎn)生的抗噪音信號以具有使存在于誤差麥克風(fēng)E上的環(huán)境聲事件的振幅最小化的特性。因為聲路徑P(Z)從參考麥克風(fēng)R延伸至誤差麥克風(fēng)E，所以ANC電路本質(zhì)結(jié)合去除電聲路徑S(Z)的影響來估計聲路徑P (z)。電聲路徑S (z)代表CODEC集成電路(IC) 20的音頻輸出的響應(yīng)及包含特定聲環(huán)境中在揚聲器SPKR與誤差麥克風(fēng)E之間的耦合的揚聲器SPKR的聲/電轉(zhuǎn)換函數(shù)。當(dāng)無線電話未牢固地壓至耳朵5時，電聲路徑S(Z)受耳朵5和其他實物的近接性和結(jié)構(gòu)、以及可能鄰近無線電話10的人頭部結(jié)構(gòu)的影響。雖然所示無線電話10包含具有第三近端語音麥克風(fēng)NS的雙麥克風(fēng)ANC系統(tǒng)，但是不包含單獨誤差麥克風(fēng)及參考麥克風(fēng)的其他系統(tǒng)可以執(zhí)行上述的技術(shù)。替代地，近端語音麥克風(fēng)NS可以使用來執(zhí)行在上述系統(tǒng)中的參考麥克風(fēng)R的功能。最后，在僅設(shè)計用于音頻回播的個人音頻設(shè)備中，將通常不包括近端語音麥克風(fēng)NS，并且在下文更詳細(xì)描述的電路中的近端語音信號路徑可省略。
[0019]現(xiàn)參考圖2，在無線電話10內(nèi)的電路展示在方框圖中。CODEC集成電路20包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 21A,其用于接收參考麥克風(fēng)信號并且產(chǎn)生參考麥克風(fēng)信號的數(shù)字表示ref ；ADC21B,其用于接收誤差麥克風(fēng)信號并且產(chǎn)生誤差麥克風(fēng)信號的數(shù)字表示err ；以及ADC21C，其用于接收近端語音麥克風(fēng)信號并且產(chǎn)生近端語音麥克風(fēng)信號的數(shù)字表示ns。CODEC IC 20從放大器Al產(chǎn)生用于驅(qū)動揚聲器SPKR或耳麥的輸出，該放大器Al放大接收合成器26的輸出的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 23的輸出。頭戴耳機(jī)式檢測器27經(jīng)由控制信號hptype提供關(guān)于頭戴設(shè)備是否連接以及可選地連接的頭戴設(shè)備的類型的信息給ANC電路30?？梢允褂脕韺嵤╊^戴耳機(jī)式檢測器27的頭戴耳機(jī)式檢測技術(shù)的細(xì)節(jié)公開在題目為“HEADSET TYPE DETECT1N AND CONFI⑶RAT1N TECHNIQUES (頭戴耳機(jī)式檢測和配置技術(shù))”的美國專利申請序列號N0.13/588,021中，其公開在此通過參考并入本文。合成器26合成來自內(nèi)部音頻源24的音頻信號ia、由ANC電路30所產(chǎn)生的抗噪音信號ant1-noise，其根據(jù)約定具有與參考麥克風(fēng)信號ref中的噪音相同的極性且因此被合成器26減除。附加地，合成器26還合成近端語音信號ns的一部分，以便無線電話10的使用者聽到其自己與接收自射頻(RF)集成電路22的下行鏈路語音ds成適當(dāng)關(guān)聯(lián)的語音。在示例性電路中，下行鏈路語音ds被提供給ANC電路30。下行鏈路語音ds和內(nèi)部音頻ia提供給合成器26以提供源音頻(ds+ia)，以便源音頻(ds+ia)可以存在來利用在ANC電路30中的次級路徑適應(yīng)性濾波器估計聲路徑S(Z)。近端語音信號ns還被提供至RF集成電路22且作為上行鏈路語音經(jīng)由天線ANT傳輸給服務(wù)提供者。
[0020]圖3A表示可以使用來實施圖2的ANC電路30的ANC電路30A的細(xì)節(jié)的一個示例。適應(yīng)性濾波器32接收參考麥克風(fēng)信號ref并且在理想情況下將它的轉(zhuǎn)換函數(shù)W(z)調(diào)適為P(z)/S(z)以產(chǎn)生抗噪音信號ant1-noise，其被提供到將抗噪音信號與由變換器重現(xiàn)的音頻信號合成的輸出合成器，例如由圖2的合成器26不例。適應(yīng)性濾波器32的系數(shù)由W系數(shù)控制模塊31控制，該W系數(shù)控制模塊31使用兩個信號的相關(guān)性確定適應(yīng)性濾波器32的響應(yīng)，該適應(yīng)性濾波器32通常在最小均方意義上使存在于誤差麥克風(fēng)信號err中的參考麥克風(fēng)信號ref的那些分量之間的誤差最小化。由W系數(shù)控制模塊31處理的信號為如通過濾波器34B所提供的路徑S(Z)的響應(yīng)的估計的拷貝塑形的參考麥克風(fēng)信號ref以及包含誤差麥克風(fēng)信號err的另一信號。通過用路徑S(Z)的響應(yīng)(響應(yīng)SECOPY(z))的估計的拷貝變換參考麥克風(fēng)信號ref，并且在去除由于源音頻的回播的誤差麥克風(fēng)信號err的分量之后，將誤差麥克風(fēng)信號err最小化，適應(yīng)性濾波器32調(diào)適到P (z)/S (z)的期望響應(yīng)。濾波器37A，其具有如下更詳細(xì)解釋的響應(yīng)Cx (z)，處理濾波器34B的輸出并且提供到W系數(shù)控制模塊31的第一輸入。到W系數(shù)控制模塊31的第二輸入由具有響應(yīng)Ce(Z)的另一個濾波器37B處理。響應(yīng)C6(Z)具有與濾波器37A的響應(yīng)Cx(Z)匹配的相位響應(yīng)。到濾波器37B的輸入包含誤差麥克風(fēng)信號err和已通過濾波器響應(yīng)SE (z)處理的相反數(shù)量的下行鏈路音頻信號ds，其中響應(yīng)SEoty(Z)是一拷貝。響應(yīng)Ce (z)和Cx(Z)被塑形來執(zhí)行各種功能。響應(yīng)Ce(Z)和Cx(Z)的其中一種功能是去除將導(dǎo)致不正確操作以及在ANC系統(tǒng)中無使用目的的低頻分量和偏移量，由于抗噪音信號的響應(yīng)受到變換器SPKR的響應(yīng)的限制。響應(yīng)Ce(Z)和Cx(Z)的另一種功能是在較高頻率處偏置ANC系統(tǒng)的調(diào)適，在較高頻率處消除根據(jù)情況會有效或無效。
[0021]除誤差麥克風(fēng)信號err以外，與濾波器34B的輸出一起由W系數(shù)控制模塊31處理的另一信號包括其包含已通過濾波器響應(yīng)SE(Z)處理的相反數(shù)量的源音頻(ds+ia)，其包括下行鏈路音頻信號ds和內(nèi)部音頻ia，其中響應(yīng)SEoty(Z)是一拷貝。通過注入相反數(shù)量的源音頻，防止適應(yīng)性濾波器32調(diào)適為誤差麥克風(fēng)信號err中所存在的相對較大量的源音頻。通過用路徑S(Z)的響應(yīng)的估計變換下行鏈路音頻信號ds和內(nèi)部音頻ia的反向拷貝，在處理前從誤差麥克風(fēng)信號err去除的源音頻應(yīng)該與在誤差麥克風(fēng)信號err重現(xiàn)的源音頻(ds+ia)的預(yù)期版本匹配。源音頻(ds+ia)去除的部分匹配存在于誤差麥克風(fēng)信號err中的源音頻(ds+ia)，因為S(Z)的電路徑及聲路徑為下行鏈路音頻信號ds和內(nèi)部音頻ia到達(dá)誤差麥克風(fēng)E所采用的路徑。濾波器34B本身不是濾波器，而是具有被調(diào)諧來匹配適應(yīng)性濾波器34A的響應(yīng)的可調(diào)節(jié)響應(yīng)，以便濾波器34B的響應(yīng)追蹤適應(yīng)性濾波器34A的調(diào)適。為了實施上述內(nèi)容，適應(yīng)性濾波器34A具有由SE系數(shù)控制模塊33控制的系數(shù)，該SE系數(shù)控制塊33在合成器36去除已經(jīng)由適應(yīng)性濾波器34A濾波以代表從誤差信號e遞送至誤差麥克風(fēng)E的預(yù)期源音頻的上述已濾波源音頻(ds+ia)之后，處理源音頻(ds+ia)和誤差麥克風(fēng)信號err。適應(yīng)性濾波器34A因此被調(diào)適來從下行鏈路音頻信號ds和內(nèi)部音頻ia產(chǎn)生誤差信號e,該誤差信號e在被從誤差麥克風(fēng)信號err中減去時,包含誤差麥克風(fēng)信號err不歸因于源音頻(ds+ia)的含量。
[0022]為了避免在周圍音頻聲音包含不能由ANC電路30有效消除的頻率相關(guān)特征時的無效或通常是干擾的ANC操作，ANC電路30包括快速傅立葉變換(FFT)模塊50，其將參考麥克風(fēng)信號ref濾波為多個離散頻率倉，以及幅度檢測模塊52，其提供在每個倉中的參考麥克風(fēng)信號的能量指示。幅度檢測模塊52的輸出提供給頻率特征確定邏輯54，其確定能量是否存在于參考麥克風(fēng)信號ref的一個或多個頻帶中，在一個或多個頻帶中ANC操作可以被預(yù)期為無效的或者導(dǎo)致錯誤的調(diào)適或噪音消除?？梢愿鶕?jù)個人音頻設(shè)備10的各種配置編程或選擇關(guān)注哪些頻帶。例如，可以依賴于指示哪種類型的頭戴設(shè)備連接到個人音頻設(shè)備10的控制信號hptype來選擇不同的頻帶，或者如果頭戴設(shè)備被連接，可以禁止周圍聲音頻率特征檢測。依賴于所選或預(yù)定頻率特征是否存在于參考麥克風(fēng)信號ref中，頻率特征確定邏輯54采取動作來阻止ANC電路的不正確調(diào)適/操作。特別地，在圖3A給出的示例中，頻率特征確定邏輯54通過確認(rèn)控制信號haltW暫停W系數(shù)控制模塊31的操作。替代地，或者合成地，控制信號haltW可以用速率控制信號rate取代或補(bǔ)充，速率控制信號rate在頻率特征確定邏輯54指示在周圍聲音中已經(jīng)檢測到特定頻率相關(guān)特征時降低W系數(shù)控制模塊31的更新速率。作為另一個替代，頻率特征確定邏輯54可以通過從多個響應(yīng)之間選擇濾波器37B的響應(yīng)Ce(Z)和濾波器37A的響應(yīng)Cx (z)，改變適應(yīng)性濾波器32的響應(yīng)W(Z)的調(diào)適，以便，依賴于在參考麥克風(fēng)r接收的實際周圍信號的頻率相關(guān)特征，系數(shù)控制模塊31在特定頻率處的響應(yīng)可以改變，以便可以依賴于由ANC電路30A檢測的周圍聲音的頻率含量增加或降低調(diào)適。雖然圖示示例使用參考麥克風(fēng)信號ref的分析來檢測周圍聲音的頻率相關(guān)特征，但是也可以使用近端語音麥克風(fēng)NS，只要實際近端語音情況被正確處理，并且替代地，在某些情況下或在用戶耳朵不能阻擋周圍聲音的頻率下可以使用誤差麥克風(fēng)E。并且，多種麥克風(fēng)，包括成雙參考麥克風(fēng)，可以使用來提供到快速傅立葉變換(FFT)模塊50的輸入，其替代地可以使用其他濾波/分析技術(shù)例如離散傅立葉變換(DFT)或者一組并列的濾波器例如無限脈沖響應(yīng)(IIR)帶通濾波器。
[0023]現(xiàn)在參考圖3B，可以替代地使用來實施圖3的ANC電路30的另一個ANC電路30B的細(xì)節(jié)。ANC電路30B與圖3A的ANC電路30A相似，所以下面僅描述在ANC電路30B與ANC電路30A之間的差別。在ANC電路30B中，不是采用適應(yīng)性濾波器來執(zhí)行在ANC電路30B中的響應(yīng)W(Z)，而是由濾波器32A提供固定響應(yīng)Wfixed (z)，并且由適應(yīng)性濾波器32B提供響應(yīng)Wadapt(Z)的適應(yīng)性部分。濾波器32A和32B的輸出由合成器36合成來提供具有固定部分和適應(yīng)性部分的總響應(yīng)。W系數(shù)控制模塊31具有可控泄漏響應(yīng)，即響應(yīng)是時間可變的，以便響應(yīng)隨著時間是趨于平坦頻率響應(yīng)，或者另一個預(yù)定初始頻率響應(yīng)以便通過隨著時間不做調(diào)適來校正任何錯誤的調(diào)適。在濾波器32B中，頻率特征確定邏輯54利用控制信號leakage控制泄漏的水平，其可以僅具有兩種狀態(tài)，即使能或禁止泄漏，或者可以具有控制應(yīng)用來將Wadapt(Z)恢復(fù)為初始響應(yīng)的時間常量或泄漏更新速率的值。
[0024]現(xiàn)在參考圖3C，根據(jù)另一個示例性電路示出可以使用來實施圖2中的ANC電路30的另一個ANC電路30C的細(xì)節(jié)。ANC電路30C與圖3A的ANC電路30A相似，所以下面僅描述在ANC電路30C與ANC電路30A之間的差別。ANC電路30C包括如在圖3A的ANC電路30A和圖3B的ANC電路30B的頻率特征確定元件，即FFT模塊50和幅度檢測52，但還包括估計到達(dá)的周圍聲音從其過來的方向確定模塊56。合成的頻率和方向確定邏輯59產(chǎn)生在適應(yīng)性濾波器32的響應(yīng)W(Z)的調(diào)適上采取動作的控制輸出，其可以是控制信號haltW或如圖所示暫?；蚋淖冇蒞系數(shù)控制模塊31產(chǎn)生的系數(shù)的更新速率的控制信號rate。其他輸出可以如在圖3A的ANC電路30A和ANC電路30B中附加地或替代地控制濾波器32的響應(yīng)W(Z)的調(diào)適，例如如在圖3A的ANC電路30A中選擇濾波器37B的響應(yīng)C6(Z)和濾波器37A的響應(yīng)Cx(z)，或如在ANC電路30B中調(diào)節(jié)響應(yīng)W(Z)的泄漏。為了測量過來的周圍聲音的方向，需要兩個麥克風(fēng)，其可以由參考麥克風(fēng)R結(jié)合另一個麥克風(fēng)例如近端語音麥克風(fēng)NS或誤差麥克風(fēng)E來提供。然而，為了避免從周圍聲音區(qū)分實際近端語音、以及在個人音頻設(shè)備10抵靠用戶耳朵時誤差麥克風(fēng)E對周圍環(huán)境的不同響應(yīng)的問題，提供兩個參考麥克風(fēng)用于產(chǎn)生如圖所示兩個參考麥克風(fēng)信號refl和ref2作為到圖3C的ANC電路30C的輸入是有用的。參考加權(quán)模塊57由頻率和方向確定邏輯59提供的控制信號ref mix ctrl控制，其可以通過在參考麥克風(fēng)信號refl和ref2之間選擇或者以不同的增益合成它們來提聞ANC電路30C的性能，以提供周圍聲首的最佳測量。
[0025]附加地，圖3C圖示用于改變適應(yīng)性濾波器32的響應(yīng)W(Z)的調(diào)適的又另一種技術(shù)，其可以可選地包括在圖3A的ANC電路30A和圖3B的ANC電路30B任意一個中。不是調(diào)節(jié)響應(yīng)W(Z)的泄漏或調(diào)節(jié)到W系數(shù)控制模塊31的輸入的響應(yīng)，ANC電路30C利用噪音產(chǎn)生器37注入噪音信號η (z)，其被供應(yīng)到由適應(yīng)性濾波器32C提供的適應(yīng)性濾波器32的響應(yīng)W(Z)的拷貝Woty(Z)。合成器36C將噪音信號noise (z)添加到適應(yīng)性濾波器34B的輸出，其被提供給W系數(shù)控制31。噪音信號η (ζ)，在由濾波器32C塑形時，由合成器36D從合成器36的輸出減去以便噪音信號η (ζ)被非對稱地添加至到W系數(shù)控制31的校正輸入，結(jié)果適應(yīng)性濾波器32的相應(yīng)W (ζ)被完全矯正的噪音信號η (ζ)的注入所偏置，注入是到W系數(shù)控制31的每個校正輸入中。因為注入的噪音直接出現(xiàn)在到W系數(shù)控制31的參考輸入處，不出現(xiàn)在誤差麥克風(fēng)信號err中，并且經(jīng)由合成器36D在濾波器32C的輸出處合成已濾波噪音，僅出現(xiàn)在到W系數(shù)控制31的其他輸入處，所以W系數(shù)控制31將調(diào)適響應(yīng)W(Z)以衰減存在于噪音信號n(z)中的頻率。噪音信號n(z)的含量不出現(xiàn)在抗噪音信號中，但僅出現(xiàn)在適應(yīng)性濾波器32的響應(yīng)W(Z)中，其將具有在噪音信號η (ζ)在其中具有能量的頻率/頻帶處下降的幅度。依賴于到達(dá)個人音頻設(shè)備10的周圍聲音的頻率含量和方向，頻率和方向確定邏輯59可以改變控制信號noise adjust來選擇由噪音產(chǎn)生器37注入的頻譜。
[0026]現(xiàn)在參考圖4，示出ANC電路30C的示例性方向確定模塊56的細(xì)節(jié)。方向確定模塊56還可以使用為替代地具有或結(jié)合有在ANC電路30A或ANC電路30B中的頻率特征確定電路。方向確定模塊56通過使用兩個麥克風(fēng)確定關(guān)于周圍聲音的方向的信息,兩個麥克風(fēng)可以是一對參考麥克風(fēng)，或者參考麥克風(fēng)R、誤差麥克風(fēng)E及近端語音麥克風(fēng)NS任意兩個或更多個的合成。在麥克風(fēng)信號上執(zhí)行交叉交互關(guān)聯(lián)，例如示例性麥克風(fēng)信號micl和mic2，其可以是上述麥克風(fēng)的任意合成的輸出。交叉相互關(guān)聯(lián)被用計算延遲可信因子，其是指示在存在于兩個麥克風(fēng)信號micl和mic2中的周圍聲音之間的延遲的波形。延遲可信因子定義為⑴* P mi。(T)，其中Pmic;1*mic;2(T)是麥克風(fēng)信號micl和mic2的交叉相關(guān)，并且 T = arg maxT[ P miel*mie；^T)],其是麥克風(fēng)信號 micl 和 mic2 的交叉相關(guān) P micl*mic2 (T)的值處于最大值的時刻。延遲估計電路62從交叉相關(guān)函數(shù)的結(jié)果估計實際延遲，并且確定邏輯模塊59依賴于已檢測周圍聲音的方向確定是否在ANC電路的調(diào)適上采取動作。確定邏輯模塊59可以附加地從圖3B的頻率特征確定邏輯54接收輸入以便可以使用頻率相關(guān)特征和方向信息的合成來確定是否采取動作，例如暫停W(Z)調(diào)適，增加在圖3B的示例中的泄漏，或給在圖3A的示例中的濾波器37B的響應(yīng)Ce(Z)和濾波器37A的響應(yīng)Cx(Z)選擇替代響應(yīng)。
[0027]現(xiàn)在參考圖5，示出了在如圖4所描述的電路內(nèi)的信號的信號波形圖。在時刻t1;周圍聲音已經(jīng)到達(dá)參考麥克風(fēng)R，并且出現(xiàn)中參考麥克風(fēng)信號ref中，其是第一麥克風(fēng)信號micl的示例。在時刻t2，相同的周圍聲音已經(jīng)到達(dá)誤差麥克風(fēng)E，并且出現(xiàn)在誤差麥克風(fēng)信號err中，其是第二麥克風(fēng)信號mic2的示例。圖示出了誤差麥克風(fēng)信號err和參考麥克風(fēng)信號ref的延遲可信因子(T)* P



ref^err (T) °

延遲可信因子(T)* P
ref^err(T) 在時刻t3的峰值指示在參考麥克風(fēng)R和誤差麥克風(fēng)E的到達(dá)時間之間的延遲。因此，對于在圖5的示圖中的第一周圍聲音，方向是指向參考麥克風(fēng)，并且因此可以期望ANC電路能夠有效地消除周圍聲音，除非來自頻率特征確定邏輯54或另一個問題檢測源的任何相反指示。然而，如圖5所示的第二周圍聲音在時刻t4到達(dá)誤差麥克風(fēng)E，并且然后在時刻t5到達(dá)參考麥克風(fēng)R，并且可能不能由ANC系統(tǒng)有效消除，尤其是如果周圍聲音的頻率含量接近ANC效果的上限。在延遲可信因子(T)*PMf&?(T)的相反極性指示方向。因此，在時刻、，當(dāng)周圍聲音正來自變換器和誤差麥克風(fēng)E而不是參考麥克風(fēng)R的方向的足夠可信時，確定邏輯64確認(rèn)控制信號haltW以暫停更新響應(yīng)W(Z)的系數(shù)。替代地，響應(yīng)于檢測這種情況，可以執(zhí)行其他動作例如增加泄漏或者為濾波器37B的響應(yīng)C6 (ζ)和濾波器37A的響應(yīng)Cx(Z)選擇不同的響應(yīng)。如圖4和圖5所示的示例僅為圖示性的，并且通常，可以執(zhí)行關(guān)于重復(fù)性或較長的周圍聲音的觀察以有效地識別會成為問題并且需要在ANC系統(tǒng)中干預(yù)的周圍聲音的方向。具體地，因為處理和電聲路徑延遲影響ANC電路反作用到或消除輸入周圍聲音的能力，所以通常需要應(yīng)用一標(biāo)準(zhǔn)，如果在周圍聲音到達(dá)誤差麥克風(fēng)之前，周圍聲音以小于預(yù)定時間周期到達(dá)參考麥克風(fēng)，那么ANC電路可以響應(yīng)于這種情況確定不改變ANC行為。
[0028]現(xiàn)在參考圖6，示出ANC系統(tǒng)的方框圖，其用于實施如圖3描述的ANC技術(shù)，并且具有如可以實施在圖2的CODEC集成電路20中的處理電路40。處理電路40包括聯(lián)接到存儲器44的處理器核42，在存儲器44中存儲包括計算機(jī)程序產(chǎn)品的程序指令，其實施上面所述ANC技術(shù)的一些或全部，以及其他信號處理。可選地，專用數(shù)字信號處理(DSP)邏輯46可以被提供用來實施由處理電路40提供的ANC信號處理的一部分，或替代地全部。處理電路40還包括ADC 21A - 21C，分別用于接收來自參考麥克風(fēng)R、誤差麥克風(fēng)E和近端語音麥克風(fēng)NS。DAC 23A和放大器Al也由處理電路40提供用于提供變換器輸出信號，包括如上所述的抗噪音。
[0029]雖然已特別參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例展示及描述本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解可在不脫離本發(fā)明的精神及范圍的情況下在其中作出上述及其他形式及細(xì)節(jié)的改變。
【權(quán)利要求】
1.一種個人音頻設(shè)備 個人音頻設(shè)備殼體； 安裝在所述殼體上的變換器，用于再現(xiàn)包括回播給聽者的源音頻和抵抗周圍音頻聲音在變換器的聲輸出中的影響的抗噪音信號兩者的音頻信號； 安裝在所述殼體上的至少一個麥克風(fēng)，用于提供指不周圍音頻聲音的至少一個麥克風(fēng)信號；以及 處理電路，其利用適應(yīng)性濾波器與所述至少一個麥克風(fēng)信號一致地產(chǎn)生所述抗噪音信號以減少由聽者聽到的所述周圍音頻聲音的存在，其中所述處理電路檢測所述至少一個麥克風(fēng)的其中一個的頻率相關(guān)特征，并且與所述頻率相關(guān)特征的檢測結(jié)果一致地改變所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人音頻設(shè)備，其中所述至少一個麥克風(fēng)信號包括參考麥克風(fēng)信號，并且其中所述處理電路通過提供所述參考麥克風(fēng)信號到所述適應(yīng)性濾波器的輸入來從所述參考麥克風(fēng)信號產(chǎn)生所述抗噪音信號，并且其中所述處理電路檢測所述參考麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人音頻設(shè)備，其中所述至少一個麥克風(fēng)信號包括參考麥克風(fēng)信號，并且其中所述處理電路通過提供所述參考麥克風(fēng)信號到所述適應(yīng)性濾波器的輸入來從所述參考麥克風(fēng)信號產(chǎn)生所述抗噪音信號，其中所述至少一個麥克風(fēng)包括靠近所述變換器安裝在所述殼體上的誤差麥克風(fēng)，用于提供指示所述變換器的所述聲輸出和在所述變換器處的所述周圍音頻聲音的誤差麥克風(fēng)信號，其中所述處理電路還實施為具有塑形所述源音頻的次級路徑響應(yīng)的次級路徑濾波器和從所述誤差麥克風(fēng)信號去除所述源音頻以提供指示被輸送到聽者的合成的抗噪音和周圍音頻聲音的誤差信號的合成器，并且其中所述適應(yīng)性濾波器與所述誤差信號及所述參考麥克風(fēng)信號一致地產(chǎn)生所述抗噪音信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的個人音頻設(shè)備，其中所述處理電路檢測所述參考麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的個人音頻設(shè)備，其中所述處理電路檢測所述誤差麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的個人音頻設(shè)備，其中所述處理電路還實施為非適應(yīng)性濾波器，其具有用于塑形到所述適應(yīng)性濾波器的系數(shù)控制模塊的輸入的固定響應(yīng)，以便所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適靈敏度在一個或多個頻率處或在一個或多個頻帶中由固定響應(yīng)改變，并且其中通過改變所述非適應(yīng)性濾波器的所述固定響應(yīng)執(zhí)行所述適應(yīng)性濾波器的所述調(diào)適的所述改變。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的個人音頻設(shè)備，其中所述處理電路與檢測所述至少一個麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征的結(jié)果一致地從多個預(yù)定頻率響應(yīng)之間選擇所述固定響應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人音頻設(shè)備，其中所述處理電路檢測所述參考麥克風(fēng)信號和所述誤差麥克風(fēng)信號的一個或兩個的所述頻率相關(guān)特征。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的個人音頻設(shè)備，其中所述處理電路檢測所述參考麥克風(fēng)信號和所述誤差麥克風(fēng)信號兩者的所述頻率相關(guān)特征，并且確定周圍音頻聲音產(chǎn)生所述頻率相關(guān)特征的方向，并且其中所述處理電路與所述周圍音頻聲音的所述方向一致地選擇性改變所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人音頻設(shè)備，其中所述至少一個麥克風(fēng)信號包括安裝在所述殼體上的近端語音麥克風(fēng)，用于提供指示聽者的語音和所述周圍音頻聲音的近端語音麥克風(fēng)信號，其中所述處理電路檢測所述近端語音麥克風(fēng)的所述頻率相關(guān)特征。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人音頻設(shè)備，其中所述處理電路通過測量所述至少一個麥克風(fēng)的一個或多個頻率或者頻帶的幅度來檢測所述至少一個麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的個人音頻設(shè)備，其中所述一個或多個頻率或者頻帶是可選擇的。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的個人音頻設(shè)備，還包括: 頭戴連接器，用于連接外部頭戴設(shè)備；以及 頭戴式檢測電路，用于檢測所述外部頭戴設(shè)備的類型，并且其中所述處理電路與所述外部頭戴設(shè)備的所述已檢測類型一致地選擇所述一個或多個頻率或者頻帶。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人音頻設(shè)備，其中所述處理電路響應(yīng)于檢測所述至少一個麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征，暫停所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人音頻設(shè)備，其中所述檢測檢測低頻含量是否存在。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人音頻設(shè)備，其中所述檢測檢測高頻含量是否存在。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人音頻設(shè)備，其中所述改變改變所述適應(yīng)性濾波器的系數(shù)控制模塊的更新率。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人音頻設(shè)備，其中所述處理電路利用泄漏特征控制所述適應(yīng)性濾波器的頻率響應(yīng)的可變部分，泄漏特征以特定改變率將所述適應(yīng)性濾波器的所述響應(yīng)恢復(fù)為預(yù)定響應(yīng)，并且其中所述處理電路與所述頻率相關(guān)特征的檢測結(jié)果一致地改變所述特定改變率。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的個人音頻設(shè)備，其中所述處理電路通過改變被注入來塑形所述適應(yīng)性濾波器的響應(yīng)的信號的特征來改變所述適應(yīng)性濾波器的所述響應(yīng)的調(diào)適。
20.一種由個人音頻設(shè)備抵抗周圍音頻聲音的作用的方法，該方法包括: 利用適應(yīng)性濾波器與所述至少一個麥克風(fēng)信號一致地適應(yīng)性產(chǎn)生抗噪音信號以減少由聽者聽到的所述周圍首頻聲首的存在； 將所述抗噪音信號與源音頻合成； 提供合成的結(jié)果給變換器； 檢測所述至少一個麥克風(fēng)的其中一個的頻率相關(guān)特征，以及 與所述頻率相關(guān)特征的檢測結(jié)果一致地適應(yīng)性改變所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述至少一個麥克風(fēng)包括用于測量所述周圍音頻聲音的參考麥克風(fēng)，其中所述至少另一個麥克風(fēng)信號包括從所述參考麥克風(fēng)的輸出產(chǎn)生的參考麥克風(fēng)信號，其中所述方法還包括通過提供所述參考麥克風(fēng)信號到所述適應(yīng)性濾波器的輸入來從所述參考麥克風(fēng)信號產(chǎn)生所述抗噪音信號，并且其中所述檢測檢測所述參考麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述至少一個麥克風(fēng)包括用于測量所述周圍音頻聲音的參考麥克風(fēng)，以及用于測量所述周圍音頻聲音和所述變換器的聲輸出的誤差麥克風(fēng)，其中所述至少一個麥克風(fēng)信號包括從所述參考麥克風(fēng)信號的輸出產(chǎn)生的參考麥克風(fēng)信號和從指不所述變換器的聲輸出和在所述變換器處的周圍音頻聲音的所述誤差麥克風(fēng)的輸出產(chǎn)生的誤差麥克風(fēng)信號，其中所述適應(yīng)性產(chǎn)生從所述參考麥克風(fēng)信號和指示所述變換器的所述聲輸出和所述周圍音頻聲音的誤差麥克風(fēng)信號產(chǎn)生所述抗噪音信號，其中所述方法還包括: 利用由次級路徑適應(yīng)性濾波器提供的次級路徑響應(yīng)塑形所述源音頻；以及 從所述誤差麥克風(fēng)信號去除被塑形源音頻以產(chǎn)生所述誤差信號。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述檢測檢測所述參考麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述檢測檢測所述誤差麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括利用具有固定響應(yīng)的非適應(yīng)性濾波器塑形到所述適應(yīng)性濾波器的系數(shù)控制模塊的輸入，以便所述適應(yīng)性濾波器的所述調(diào)適的靈敏度在一個或多個頻率處或在一個或多個頻帶中由所述固定響應(yīng)改變，并且其中所述改變通過改變所述非適應(yīng)性濾波器的所述固定響應(yīng)改變所述適應(yīng)性濾波器的所述調(diào)適。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括與檢測所述至少一個麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征的結(jié)果一致地從多個預(yù)定頻率響應(yīng)之間選擇所述固定響應(yīng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述檢測檢測所述參考麥克風(fēng)信號和所述誤差麥克風(fēng)信號的一個或兩個的所述頻率相關(guān)特征。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述檢測檢測所述參考麥克風(fēng)信號和所述誤差麥克風(fēng)信號兩者的所述頻率相關(guān)特征，并且其中所述方法還包括確定周圍音頻聲音產(chǎn)生所述頻率相關(guān)特征的方向，并且其中所述改變與所述周圍音頻聲音的確定的所述方向一致地選擇性改變所述適應(yīng)性濾波器的所述調(diào)適。
29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述至少一個麥克風(fēng)包括安裝在所述殼體上的近端語音麥克風(fēng)，用于提供指示聽者的語音和所述周圍音頻聲音的近端語音麥克風(fēng)信號，其中所述檢測檢測所述近端語音麥克風(fēng)的所述頻率相關(guān)特征。
30.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，所述檢測通過測量所述至少一個麥克風(fēng)的一個或多個頻率或者頻帶的幅度來檢測所述至少一個麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，還包括從多個預(yù)定頻率或頻帶之間選擇所述一個或多個頻率或頻帶。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，還包括: 連接外部頭戴設(shè)備到所述個人音頻設(shè)備； 檢測所述外部頭戴設(shè)備的類型；以及 與所述外部頭戴設(shè)備的所述已檢測類型一致地選擇所述一個或多個頻率或者頻帶。
33.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述暫停響應(yīng)于檢測所述至少一個麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征，暫停所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適。
34.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述檢測檢測低頻含量是否存在。
35.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述檢測檢測高頻含量是否存在。
36.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述改變改變所述適應(yīng)性濾波器的系數(shù)控制模塊的更新率。
37.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括: 利用泄漏特征控制所述適應(yīng)性濾波器的頻率響應(yīng)的可變部分，泄漏特征以特定改變率將所述適應(yīng)性濾波器的所述響應(yīng)恢復(fù)為預(yù)定響應(yīng)；以及 與所述頻率相關(guān)特征的所述檢測結(jié)果一致地改變所述特定改變率。
38.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述改變通過改變被注入來塑形所述適應(yīng)性濾波器的響應(yīng)的信號的特征來改變所述適應(yīng)性濾波器的所述響應(yīng)的調(diào)適。
39.一種用于實施個人音頻設(shè)備的至少一部分的集成電路，包括: 輸出，用于給輸出變換器提供包括回播給聽者的源音頻和抵抗周圍音頻聲音在變換器的聲輸出中的影響的抗噪音信號兩者的輸出信號； 至少一個麥克風(fēng)輸入，用于接收指不周圍音頻聲音的至少一個麥克風(fēng)信號；以及 處理電路，其利用適應(yīng)性濾波器與所述至少一個麥克風(fēng)信號一致地產(chǎn)生抗噪音信號以減少由聽者聽到的周圍音頻聲音的存在，其中所述處理電路檢測所述至少一個麥克風(fēng)的其中一個的頻率相關(guān)特征，并且與所述頻率相關(guān)特征的檢測結(jié)果一致地改變所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的集成電路，其中所述至少一個麥克風(fēng)信號包括指示所述周圍音頻聲音的參考麥克風(fēng)信號，并且其中處理電路通過提供所述參考麥克風(fēng)信號到所述適應(yīng)性濾波器的輸入來從所述參考麥克風(fēng)信號產(chǎn)生所述抗噪音信號，并且其中所述處理電路檢測所述參考麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的集成電路，其中所述至少一個麥克風(fēng)信號包括指示所述周圍音頻聲音的參考麥克風(fēng)信號以及指不所述周圍音頻聲音和在所述變換器處的聲輸出的誤差麥克風(fēng)信號，其中所述處理電路通過提供所述參考麥克風(fēng)信號到所述適應(yīng)性濾波器的輸入來從所述參考麥克風(fēng)信號產(chǎn)生所述抗噪音信號，其中所述處理電路還實施為具有塑形所述源音頻的次級路徑響應(yīng)的次級路徑濾波器和從所述誤差麥克風(fēng)信號去除所述源音頻以提供指示被輸送到聽者的合成抗噪音和周圍音頻聲音的誤差信號的合成器，并且其中所述適應(yīng)性濾波器與所述誤差信號及所述參考麥克風(fēng)信號一致地產(chǎn)生所述抗噪音信號。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的集成電路，其中所述處理電路檢測所述參考麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的集成電路，其中所述處理電路檢測所述誤差麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征。
44.根據(jù)權(quán)利要求41所述的集成電路，其中所述處理電路還實施為非適應(yīng)性濾波器，其具有用于所述塑形到適應(yīng)性濾波器的系數(shù)控制模塊的輸入的固定響應(yīng)，以便所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適靈敏度在一個或多個頻率處或在一個或多個頻帶中由固定響應(yīng)改變，并且其中通過改變所述非適應(yīng)性濾波器的所述固定響應(yīng)執(zhí)行所述適應(yīng)性濾波器的所述調(diào)適的所述改變。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的集成電路，其中所述處理電路與檢測所述至少一個麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征的結(jié)果一致地從多個預(yù)定頻率響應(yīng)之間選擇所述固定響應(yīng)。
46.根據(jù)權(quán)利要求39所述的集成電路，其中所述處理電路檢測所述參考麥克風(fēng)信號和所述誤差麥克風(fēng)信號中的一個或兩者的所述頻率相關(guān)特征。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的集成電路，其中所述處理電路檢測所述參考麥克風(fēng)信號和所述誤差麥克風(fēng)信號兩者的所述頻率相關(guān)特征，并且確定周圍音頻聲音產(chǎn)生所述頻率相關(guān)特征的方向，并且其中所述處理電路與所述周圍音頻聲音的所述方向一致地選擇性改變所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適。
48.根據(jù)權(quán)利要求39所述的集成電路，其中所述至少一個麥克風(fēng)信號包括指示聽者的語音和所述周圍音頻聲音的近端語音麥克風(fēng)信號，其中所述處理電路檢測所述近端語音麥克風(fēng)的所述頻率相關(guān)特征。
49.根據(jù)權(quán)利要求39所述的集成電路，其中所述處理電路通過測量所述至少一個麥克風(fēng)的一個或多個頻率或者頻帶的幅度來檢測所述至少一個麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的集成電路，其中所述一個或多個頻率或者頻帶是可選擇的。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的集成電路，還包括頭戴式檢測電路，用于檢測聯(lián)接到所述輸出的外部頭戴設(shè)備的類型，并且其中所述處理電路與所述外部頭戴設(shè)備的所述已檢測類型一致地選擇所述一個或多個頻率或者頻帶。
52.根據(jù)權(quán)利要求39所述的集成電路，其中所述處理電路響應(yīng)于檢測所述至少一個麥克風(fēng)信號的所述頻率相關(guān)特征，暫停所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適。
53.根據(jù)權(quán)利要求39所述的集成電路，其中所述檢測檢測低頻含量是否存在。
54.根據(jù)權(quán)利要求39所述的集成電路，其中所述檢測檢測高頻含量是否存在。
55.根據(jù)權(quán)利要求39所述的集成電路，其中所述改變改變所述適應(yīng)性濾波器的系數(shù)控制模塊的更新率。
56.根據(jù)權(quán)利要求39所述的集成電路，其中所述處理電路利用泄漏特征控制所述適應(yīng)性濾波器的頻率響應(yīng)的可變部分，泄漏特征以特定改變率將所述適應(yīng)性濾波器的所述響應(yīng)恢復(fù)為預(yù)定響應(yīng)，并且其中所述處理電路與所述頻率相關(guān)特征的檢測結(jié)果一致地改變所述特定改變率。
57.根據(jù)權(quán)利要求39所述的集成電路，其中所述處理電路通過改變被注入來塑形所述適應(yīng)性濾波器的響應(yīng)的信號的特征來改變所述適應(yīng)性濾波器的所述響應(yīng)的調(diào)適。
58.—種個人音頻設(shè)備， 個人音頻設(shè)備殼體； 安裝在所述殼體上的變換器，用于再現(xiàn)包括回播給聽者的源音頻和抵抗周圍音頻聲音在變換器的聲輸出中的影響的抗噪音信號兩者的音頻信號； 安裝在所述殼體上的至少兩個麥克風(fēng)，用于提供指示周圍音頻聲音的至少兩個麥克風(fēng)信號；以及 處理電路，其使用適應(yīng)性濾波器與所述兩個麥克風(fēng)信號的至少一個一致地產(chǎn)生所述抗噪音信號以減少由聽者聽到的所述周圍音頻聲音的存在，其中所述處理電路從所述至少兩個麥克風(fēng)信號確定被檢測周圍音頻聲音的方向，并且其中所述處理電路與所述被檢測周圍音頻聲音的方向一致地選擇性改變所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的個人音頻設(shè)備，其中所述處理電路通過改變被注入來塑形所述適應(yīng)性濾波器的響應(yīng)的信號的特征來改變所述適應(yīng)性濾波器的所述響應(yīng)的調(diào)適。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的個人音頻設(shè)備，其中所述至少兩個麥克風(fēng)信號包括產(chǎn)生參考麥克風(fēng)信號的參考麥克風(fēng)以及產(chǎn)生誤差麥克風(fēng)信號的誤差麥克風(fēng)，其中所述處理電路通過提供所述參考麥克風(fēng)信號到所述適應(yīng)性濾波器的輸入來從所述參考麥克風(fēng)信號產(chǎn)生所述抗噪音信號，其中所述誤差麥克風(fēng)靠近所述變換器地安裝到所述殼體上，以便所述誤差麥克風(fēng)信號指示所述變換器的所述聲輸出和在所述變換器處的所述周圍音頻聲音，其中所述處理電路還實施為具有塑形所述源音頻的次級路徑響應(yīng)的次級路徑濾波器和從所述誤差麥克風(fēng)信號去除所述源音頻以提供指示被輸送到聽者的合成抗噪音和周圍音頻聲音的誤差信號的合成器，其中所述適應(yīng)性濾波器與所述誤差信號及所述參考麥克風(fēng)信號一致地產(chǎn)生所述抗噪音信號，并且其中所述處理電路確定所述被檢測周圍音頻聲音在到達(dá)所述參考麥克風(fēng)之后以小于預(yù)定時間周期到達(dá)所述誤差麥克風(fēng)，并且在響應(yīng)中，改變適應(yīng)性濾波器的調(diào)適以去加重在所述適應(yīng)性濾波器的所述響應(yīng)中的較高頻率。
61.根據(jù)權(quán)利要求58所述的個人音頻設(shè)備，其中所述處理電路通過加權(quán)至少兩個麥克風(fēng)每個的貢獻(xiàn)，與所述被檢測的周圍聲音的方向一致地改變所述調(diào)適。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的個人音頻設(shè)備，其中所述加權(quán)禁止所述至少兩個麥克風(fēng)的至少一個對所述確定所述被檢測的周圍聲音的所述方向的貢獻(xiàn)。
63.一種由個人音頻設(shè)備抵抗周圍音頻聲音的作用的方法，該方法包括: 與至少兩個使用適應(yīng)性濾波器的麥克風(fēng)信號的至少一個一致地適應(yīng)性產(chǎn)生抗噪音信號以減少由聽者聽到的周圍首頻聲首的存在； 將所述抗噪音信號與源音頻合成； 提供合成的結(jié)果給變換器； 利用提供相應(yīng)至少兩個麥克風(fēng)信號的至少兩個麥克風(fēng)測量周圍音頻聲音； 從所述至少兩個麥克風(fēng)信號確定被檢測周圍音頻聲音的方向；以及 與所述被檢測的周圍音頻聲音的所述方向一致地選擇性改變適應(yīng)性濾波器的調(diào)適
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其中所述改變通過改變被注入來塑形所述適應(yīng)性濾波器的響應(yīng)的信號的特征來改變所述適應(yīng)性濾波器的所述響應(yīng)的調(diào)適。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，其中所述至少一個麥克風(fēng)包括用于測量所述周圍音頻聲音的參考麥克風(fēng)，以及用于測量所述周圍音頻聲音和所述變換器的聲輸出的誤差麥克風(fēng)，其中所述至少一個麥克風(fēng)信號包括從所述參考麥克風(fēng)信號的輸出產(chǎn)生的參考麥克風(fēng)信號和從指示所述變換器的聲輸出和在所述變換器處的所述周圍音頻聲音的所述誤差麥克風(fēng)的輸出產(chǎn)生的誤差麥克風(fēng)信號，其中適應(yīng)性產(chǎn)生從所述參考麥克風(fēng)和指示所述變換器的所述聲輸出和所述周圍音頻聲音的誤差麥克風(fēng)產(chǎn)生所述抗噪音信號，其中所述方法還包括: 利用由次級路徑適應(yīng)性濾波器提供的次級路徑響應(yīng)塑形所述源音頻；以及 從所述誤差麥克風(fēng)信號去除所述被塑形源音頻以產(chǎn)生所述誤差信號，并且其中所述確定確定所述被檢測周圍音頻聲音在到達(dá)所述參考麥克風(fēng)之后以小于預(yù)定時間周期到達(dá)所述誤差麥克風(fēng)，并且其中所述改變改變所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適以削弱在所述適應(yīng)性濾波器響應(yīng)中的較高頻率。
66.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其中所述改變通過加權(quán)至少兩個麥克風(fēng)每個的貢獻(xiàn)，與所述被檢測的周圍聲音的方向一致地改變所述調(diào)適。
67.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法，其中所述加權(quán)禁止所述至少兩個麥克風(fēng)的至少一個對所述確定所述被檢測的周圍聲音的所述方向的貢獻(xiàn)。
68.一種用于實施個人音頻設(shè)備的至少一部分的集成電路，包括: 輸出，用于給輸出變換器提供包括回播給聽者的源音頻和抵抗周圍音頻聲音在變換器的聲輸出中的影響的抗噪音信號兩者的輸出信號； 至少兩個麥克風(fēng)輸入，用于接收指示周圍音頻聲音的至少兩個麥克風(fēng)信號，以及 處理電路，其使用適應(yīng)性濾波器與所述至少兩個麥克風(fēng)信號的至少一個一致地適應(yīng)性產(chǎn)生抗噪音信號以減少由聽者聽到的周圍音頻聲音的存在，其中所述處理電路從所述至少兩個麥克風(fēng)信號確定被檢測周圍音頻聲音的方向，并且其中所述處理電路與所述被檢測的周圍音頻聲音的所述方向一致地選擇性改變所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的集成電路，其中所述處理電路通過改變注入來塑形所述適應(yīng)性濾波器的響應(yīng)的信號的特征來改變適應(yīng)性濾波器的響應(yīng)的調(diào)適。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的集成電路，其中所述至少兩個麥克風(fēng)輸入包括參考麥克風(fēng)輸入，用于接收指示所述周圍音頻聲音的參考麥克風(fēng)信號，以及誤差麥克風(fēng)輸入，用于接收指示所述變換器的所述聲輸出和在所述變換器處的所述周圍音頻聲音的誤差麥克風(fēng)信號，其中所述處理電路通過提供所述參考麥克風(fēng)信號到所述適應(yīng)性濾波器的輸入來從所述參考麥克風(fēng)信號產(chǎn)生所述抗噪音信號，其中所述處理電路還實施為具有塑形所述源音頻的次級路徑響應(yīng)的次級路徑濾波器和從所述誤差麥克風(fēng)信號去除所述源音頻以提供指示被輸送到聽者的所述合成抗噪音和周圍音頻聲音的誤差信號的合成器，其中所述適應(yīng)性濾波器與所述誤差信號及所述參考麥克風(fēng)信號一致地產(chǎn)生所述抗噪音信號，并且其中所述處理電路確定所述被檢測的周圍音頻聲音在到達(dá)所述參考麥克風(fēng)之后以小于預(yù)定時間周期到達(dá)所述誤差麥克風(fēng)，并且在響應(yīng)中，改變所述適應(yīng)性濾波器的調(diào)適以去加重在所述適應(yīng)性濾波器的所述響應(yīng)中的較高頻率。
71.根據(jù)權(quán)利要求68所述的集成電路，其中所述處理電路通過加權(quán)至少兩個麥克風(fēng)每個的貢獻(xiàn)，與所述被檢測的周圍聲音的所述方向一致地改變所述調(diào)適。
72.根據(jù)權(quán)利要求70所述的集成電路，其中所述加權(quán)禁止所述至少兩個麥克風(fēng)的至少一個對所述確定所述被檢測的周圍聲音的所述方向的貢獻(xiàn)。
【文檔編號】G10K11/178GK104272380SQ201380024591
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月10日
【發(fā)明者】杰弗里·奧爾德森, J·D·亨德里克斯, D·周 申請人:美國思睿邏輯有限公司