專利名稱：基于插入和/或固有的信號特性及匹配恢復(fù)的自適應(yīng)反饋抵消的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻系統(tǒng)如聽音設(shè)備如助聽器中的反饋抵消方法。本發(fā)明尤其涉及 音頻處理系統(tǒng)，如聽音設(shè)備或通信設(shè)備，用于將輸入聲音處理為輸出聲音。本發(fā)明還涉 及估計音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備中的反饋傳遞函數(shù)的方法。本發(fā)明還涉及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 和計算機可讀介質(zhì)。
例如，本發(fā)明可在如播音系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、助聽器、頭戴式耳機、移動電話、 可佩戴/便攜式通信設(shè)備等的應(yīng)用中使用。
背景技術(shù)：
下面的現(xiàn)有技術(shù)說明涉及本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域之一即助聽器。
眾所周知，在標(biāo)準(zhǔn)自適應(yīng)反饋抵消系統(tǒng)中，接收器信號和傳聲器目標(biāo)信號之間 的相關(guān)，所謂的自相關(guān)(AC)問題，導(dǎo)致反饋傳遞函數(shù)的估計偏差。這進而導(dǎo)致目標(biāo)信 號(的部分)的抵消和/或因反饋傳遞函數(shù)的估計偏差引起的副振蕩/嘯聲。處理AC 問題的一種方法是依靠AC檢測器及降低AC為主的子頻帶中的收斂速度，例如參見WO 2007/113282 Al (Widex)。盡管這一定比一點也沒處理AC問題的情況更好，但缺點在 于在通常受控于AC的頻區(qū)如語音信號的低頻區(qū)中適應(yīng)非常慢。處理AC問題的另一方 法是引入所謂的探針噪聲，在重播(呈現(xiàn)給用戶)之前，理想情況下聽不見的噪聲序列 與接收器信號組合。原理上，該眾所周知的一類方法，例如參見EP 0 415 677 A2 (GN Danavox),完全消除了 AC問題。然而，由于為使噪聲聽不見，探針噪聲方差通常必 須非常小，從而所得到的自適應(yīng)系統(tǒng)變得非常慢。通過使用掩蔽噪聲進行改善，如US 2007/172080 Al (Philips)中所述。
WO 2007/125132 A2 (Phonak)描述了抵消或防止反饋的方法。該方法包括步 驟估計由聲音從接收器傳到傳聲器形成的外部反饋通路的外部傳遞函數(shù)，使用輔助信 號估計外部反饋通路的沒有反饋分量的輸入信號，其不包括外部反饋通路的反饋分量， 及使用估計的輸入信號估計外部反饋通路的外部傳遞函數(shù)。
傳統(tǒng)的探針噪聲解決方案
現(xiàn)有技術(shù)基于探針噪聲的自適應(yīng)反饋抵消(FBC)系統(tǒng)解決方案原理上可完全繞 過AC問題，其中，在理想情況下，感知上不可檢測的噪聲序列添加到接收器信號。圖 Ia示出了音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備的例子，包括基于探針噪聲的傳統(tǒng)自適應(yīng)系統(tǒng)，其中 目標(biāo)是通過估計量Fh(z，η)逼近未知的時變傳遞函數(shù)F(z，η)(代表從接收器到傳聲器 的泄漏反饋)，在此其假設(shè)為FIR系統(tǒng)。在傳聲器和接收器之間形成正向通路。估計量 Fh(ζ, η)可使用任何標(biāo)準(zhǔn)自適應(yīng)濾波算法如NLMS、RLS等(參見圖Ia中的將更新濾波 器系數(shù)饋給可變?yōu)V波器部分Fh(ζ，η)的算法單元)進行更新。探針噪聲(由圖Ia中的 探針信號單元產(chǎn)生)標(biāo)注為us (η)并可以多種方式產(chǎn)生(例如參見下述的方法A和B或任 何其它適當(dāng)?shù)姆椒?，例如通過分析-修改-合成濾波器組或通過IIR濾波器對白噪聲進行5濾波)。探針信號us (η)連接到自適應(yīng)FBC濾波器的算法部分及從輸出求和單元“ + ” 中的正向增益單元G(z，η)添加到輸出信號y(η)，輸出求和單元的輸出u(n)連接到接收 器和自適應(yīng)FBC濾波器的可變?yōu)V波器部分Fh (ζ，η)。另外，算法部分使FBC濾波器的 可變?yōu)V波器部分Fh (ζ，η)的濾波器系數(shù)的估計基于輸入求和單元“ + ”中產(chǎn)生的反饋校 正的輸入信號e(n)，輸入信號e(n)通過從包括反饋信號v(n)和傳聲器拾取的目標(biāo)信號 χ (η)的輸入信號減去FBC濾波器的可變?yōu)V波器部分Fh (ζ，η)的反饋估計量vh (η)而產(chǎn) 生。由于探針信號優(yōu)選聽不見的性質(zhì)，前述現(xiàn)有技術(shù)解決方案導(dǎo)致自適應(yīng)系統(tǒng)的適應(yīng)速 度相當(dāng)?shù)?。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總體上涉及音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備如助聽器中的反饋抵消方法。該方 法原則上可與基于傳統(tǒng)設(shè)置的任何動態(tài)反饋抵消(DFC)系統(tǒng)一起使用，其中反饋通道傳 遞函數(shù)的模型(如FIR或IIR模型)使用任何自適應(yīng)濾波器算法進行更新，如歸一化最小 均方(NLMS)、遞歸最小二乘(RLS)、仿射投影類型的算法等，例如參見[Hayldn，1996] 或[Sayed，2003]。在提出的方法預(yù)期在基于子頻帶的系統(tǒng)中使用的同時，這些概念原 則上為一般概念且也可在基于全頻帶的系統(tǒng)中使用。同樣，如翹曲濾波器形式的翹曲， 例如參見[HSrmSet al.，2000],可與本發(fā)明的其它功能元件(如線性濾波器，如FIR或 IIR濾波器)組合使用。在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的部分如大部分特征實施為適于在音 頻處理系統(tǒng)的處理器上運行的軟件算法，音頻處理系統(tǒng)如播音系統(tǒng)、遠(yuǎn)程會議系統(tǒng)、娛 樂系統(tǒng)、便攜設(shè)備、通信設(shè)備或聽音設(shè)備。這些應(yīng)用可包括單一或多個傳聲器及單一或 多個揚聲器?？偟膩碚f，本發(fā)明概念可在包括正向通路的結(jié)構(gòu)中使用，正向通路包括傳 聲器、用于放大傳聲器信號的放大器和用于輸出放大的傳聲器信號的揚聲器，其中系統(tǒng) 的傳聲器和揚聲器之間的距離使得使能從接收器到傳聲器(至少在某些時間情形)的聲反 饋。所涉及的傳聲器和揚聲器可位于同一或分開的物理單元中。
一方面，本發(fā)明涉及音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備的正向通路的輸出信號中的具體 特有性質(zhì)的引入和/或識別。包括識別或引入的性質(zhì)的信號通過反饋通路從輸出傳播到 輸入變換器及在匹配(在所涉及單元之間一致)引入和/或識別的具體特有性質(zhì)的增強單 元的輸入側(cè)進行提取或增強。輸入和輸出側(cè)上(即已通過反饋通路傳播之前及之后)包 括具體特有性質(zhì)的信號分別用于估計反饋估計單元中的反饋通路傳遞函數(shù)。
特性的增強、噪聲恢復(fù)(噪聲增強)
本發(fā)明尤其涉及音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備的正向通路中的信號特性(如調(diào)制指 數(shù)、周期性、相關(guān)時間、噪聲或噪聲類部分)的恢復(fù)或增強，和涉及恢復(fù)或增強的特性 用于估計聲反饋。圖Ib示出了本發(fā)明提出的、使用正向通路中的信號如固有噪聲類信號 的特性的恢復(fù)或增強用于估計反饋通路的方法和系統(tǒng)的一般概念及基本功能元件。圖Ib 的實施例包括與圖Ia的聽音設(shè)備一樣的元件，但省略了探針信號發(fā)生器(在最一般的實 施例中)。用于提取輸出信號u(n)的特性(如噪聲類部分)的增強單元(如噪聲恢復(fù)單 元)插入在到自適應(yīng)FBC濾波器的算法部分的第一輸入通路中。其將輸出信號u(n)取為 輸入并將由具有輸出信號uCn)的某些指定特性的分量(如具有某一調(diào)制指數(shù)的分量、具 有某一相關(guān)時間的分量，如噪聲類部分等)組成的估計量us (η)提供為輸出，該估計量連6接到自適應(yīng)FBC濾波器的算法部分。增強單元的理想目的是確保信號us (η)與(目標(biāo)) 輸入信號xCn)無關(guān)聯(lián)。(理想地)這可通過濾出(恢復(fù))來自接收器信號uCn)的信號分 量實現(xiàn)，這些分量與x(n)無關(guān)聯(lián)。作為備選或另外，增強單元可位于正向通路的輸入側(cè) (參見圖Ib中具有虛線邊框的增強單元)。在優(yōu)選實施例中，在輸入側(cè)提供另外的增強 單元(圖Ib中的虛線邊框)，其與輸出側(cè)的增強單元匹配，在這種情況下，其從通過輸出 側(cè)的增強單元從輸出信號uCn)提取或估計的(在此)反饋校正的輸入信號e(n)提取同樣 的特性。
本發(fā)明的目標(biāo)是提供使音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備中的反饋最小化的備選方案。
本發(fā)明的目標(biāo)由所附權(quán)利要求及下面描述的發(fā)明實現(xiàn)。
音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備或通信設(shè)備
本發(fā)明的目標(biāo)由用于將輸入聲音處理為輸出聲音的音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備或 通信設(shè)備實現(xiàn)。音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備包括
-用于將輸入聲音轉(zhuǎn)換為電輸入信號并形成輸入側(cè)的輸入變換器；
-用于將處理后的電輸出信號轉(zhuǎn)換為輸出聲音并形成輸出側(cè)的輸出變換器；
-形成在輸入變換器和輸出變換器之間的正向通路，其包括適于處理源自電輸入 信號的SPU輸入信號并提供處理后的SPU輸出信號的信號處理單元；及
-從輸出側(cè)到輸入側(cè)的電反饋環(huán)路，包括
-反饋通路估計單元，用于估計從輸出變換器到輸入變換器的聲反饋傳遞函數(shù)； 及
-增強單元，用于提取正向通路的電信號的特性并提供估計的特性輸出；
其中反饋通路估計單元適于使用估計的特性輸出用于估計聲反饋傳遞函數(shù)。
這具有在音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備的輸出信號和輸入信號之間高度相關(guān)的情形 下依然魯棒的自適應(yīng)反饋抵消系統(tǒng)的優(yōu)點。
在實施例中，輸出變換器為用于將電輸入(如所述處理后的電輸出信號)轉(zhuǎn)換為 聲輸出(聲音)的接收器(揚聲器)。
增強單元的目標(biāo)在于提取給增強單元的輸入信號中具有某些預(yù)先指定特性(如 插入的調(diào)制特性，如AM函數(shù)、噪聲類信號分量等)的信號分量，或換言之，消除或減少 (給反饋通路估計單元的輸入中的)信號分量，這些信號分量與故意插入的探針信號無關(guān) 或與信號(如接收器信號)中固有存在的“噪聲”無關(guān)。
在本說明書中，術(shù)語“源自”意為借助于衰減、放大、壓縮、濾波或其它音頻 處理算法而等于或與之有關(guān)。
在本說明書中，與音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備的信號分量有關(guān)(如與正向通路的 信號有關(guān)，如與給音頻處理系統(tǒng)(聽音設(shè)備)的接收器的輸入信號有關(guān))的術(shù)語“噪聲” 或“噪聲類分量”指與(目標(biāo))輸入信號xCn)無關(guān)聯(lián)的信號或信號分量(如在特定頻率 范圍或頻帶中看到的信號)。信號的該噪聲或這些噪聲類分量，通常具有非常小的結(jié)構(gòu) (或短相關(guān)時間)因而表現(xiàn)為噪聲，對本發(fā)明至關(guān)重要。
在本說明書中，“(接收器)信號的噪聲類部分”意為(接收器)信號中的一 個或多個分量，這些分量與輸入信號實質(zhì)上無關(guān)聯(lián)。在本說明書中，術(shù)語“無關(guān)聯(lián)”或“實質(zhì)上無關(guān)聯(lián)”意為“具有小于或等于預(yù)定值的相關(guān)時間”。通常，由于接收器信號大約為輸入信號的延遲(及縮放)版本，這相當(dāng)于說，接收器信號的噪聲類部分包括接收 器信號中其相關(guān)時間小于正向通路的時延的信號分量。例如，對于無噪聲語音信號，這 些分量將對應(yīng)于與“噪聲類”語音如/S/和/f/對應(yīng)的時頻區(qū)或一些元音語音的高頻區(qū)。 對于受聲噪聲污染的語音信號，這些分量通常將包括聲噪聲為主的時頻區(qū)，假設(shè)聲噪聲 本身具有低相關(guān)時間；這是對于許多噪聲源的情形，例如參見[Lotter，2005]。
術(shù)語“時頻區(qū)”意味著信號在時頻表示中可用，其中對于構(gòu)成處理中所考慮的 頻率范圍的頻帶存在信號的時間表示?！皶r頻區(qū)”可包括一個或多個頻帶及一個或多個 時間單位。作為備選，信號在相繼的時間單位(幀F(xiàn)m，m=l，2，…)中可用，每一包 括對應(yīng)時間單位(m)中的信號頻譜，時頻塊或單位包括特定時間(m)和頻率(ρ)單位中 的信號的(通常復(fù)數(shù))值?！皶r頻區(qū)”可包括一個或多個時頻單位。
總的來說，本發(fā)明的概念和方法可在全頻帶處理系統(tǒng)(即其中每一處理步驟應(yīng) 用于所考慮的全部頻率范圍的系統(tǒng))中使用。然而，優(yōu)選地，音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備 考慮的全范圍(即人類聽得見的頻率范圍部分O0Hz-20kHz)，如從20Hz到12kHz的范 圍)被拆分為多個頻帶(如2個或2個以上，如8、64、256、512、IOM或更多)，其中 至少部分頻帶在至少部分處理步驟中單獨進行處理。
在實施例中，反饋通路估計單元包括自適應(yīng)濾波器。在特定實施例中，自適應(yīng) 濾波器包括可變?yōu)V波器部分和算法部分，如LMS或RLS算法，用于更新可變?yōu)V波器部分 的濾波器系數(shù)，算法部分適于使更新至少部分基于來自增強單元的噪聲信號估計量輸出 和/或來自探針信號發(fā)生器的探針信號。
在實施例中，音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備或通信設(shè)備的正向通路的輸入側(cè)包括AD 轉(zhuǎn)換單元，用于以采樣頻率^對模擬電輸入信號進行采樣及將包括輸入信號(振幅)在相 繼的時間點tn = n*(l/fs)的數(shù)字時間樣本Sn的數(shù)字化電輸入信號提供為輸出，η為樣本下 標(biāo)，如指示樣本數(shù)量的整數(shù)η= 1，2，…。因而，X個樣本的持續(xù)時間由X/fs給出。
在實施例中，信號處理單元適于處理源自頻帶中的電輸入信號的SPU輸入信 號。在實施例中，正向通路中的信號處理(如應(yīng)用隨頻率而變的增益)基于時變(寬頻 帶)信號。在實施例中，正向通路中的信號處理在多個頻帶中執(zhí)行。在實施例中，形成 用于確定將要應(yīng)用于正向通路的信號的增益的控制通路。在實施例中，控制通路(或其 部分)的處理在多個頻帶中進行。
在實施例中，連續(xù)的樣本&安排成時間幀F(xiàn)m，每一時間幀包括預(yù)定數(shù)量Q的數(shù) 字時間樣本~(q=l，2，…，Q),對應(yīng)于L = Q/fJ々幀時間長度，其中fs為模數(shù)轉(zhuǎn)換單 元的采樣頻率(每一時間樣本包括信號的振幅在給定采樣時間tn(或η)的數(shù)字化值\(或 s(n))。幀原則上可以為任何時間長度。通常，連續(xù)的幀具有相等的時間長度。在本說 明書中，時間幀通常為ms級，例如多于3ms(在fs = 20kHz時對應(yīng)于64個樣本)。在實 施例中，時間幀具有至少8ms的時間長度，如至少24ms，如至少50ms，如至少80ms。 采樣頻率通?？梢允沁m合應(yīng)用的任何頻率(例如考慮功耗和帶寬)。在實施例中，模數(shù)轉(zhuǎn) 換單元的采樣頻率fs大于1kHz，如大于4kHz，如大于8kHz，如大于16kHz，如20kHz， 如大于24kHz，如大于32kHz。在實施例中，采樣頻率在IkHz和64kHz之間的范圍中。 在實施例中，輸入信號的時間幀通過逐幀變換時間幀而處理為時頻表示以提供頻率樣本 的對應(yīng)頻譜(ρ= 1，2，…，P,例如通過傅立葉變換算法)，時頻表示由TF單位(m，8P)構(gòu)成，每一 TF單位包括輸入信號在特定時間(m)和頻率(ρ)單位的復(fù)值(振幅和相 位)。給定時間單位(m)的頻率樣本安排成頻帶FBk(k= 1，2，…，K)，每一頻帶包括 一個或多個頻率單位(頻率樣本)。
在實施例中，音頻處理系統(tǒng)包括至少一用于從環(huán)境拾取噪聲信號(稱為ANC參 考)的輸入變換器(如傳聲器)。在實施例中，音頻處理系統(tǒng)包括至少一用于拾取(測 量)殘余(噪聲)信號(稱為ANC誤差)的輸入變換器(如傳聲器)。在實施例中，音 頻處理系統(tǒng)適于由系統(tǒng)的輸出變換器呈現(xiàn)的聲信號形式的抗噪聲信號，其具有適于抵消 來自環(huán)境的噪聲信號的振幅和相位，藉此提供有效的噪聲抵消系統(tǒng)。
噪聲恢復(fù)。未插入探針信號(參見圖Ib和圖2c及方法C):
在實施例中，音頻處理系統(tǒng)如聽音設(shè)備中不包括探針信號發(fā)生器。在這種情況 下，增強單元(圖2c中的固有噪聲恢復(fù)模塊)適于提取接收器信號(和/或輸入側(cè)的信 號)的噪聲類部分，如源自語音信號，及適于使用提取的噪聲估計量作為估計聲反饋通 路的輸入。
無插入探針信號的噪聲恢復(fù)。輸出側(cè)的信號y(n)和/或輸入側(cè)的信號e(n)的 處理
在實施例中，增強單元適于恢復(fù)正向通路的電信號中的固有噪聲類信號分量。 在特定實施例中，增強單元適于提取輸出信號uCn)的噪聲類部分。增強單元將輸出信號 U (η)取為輸入并將輸出信號u(n)的噪聲類部分的估計量us (η)提供為輸出，該估計量連 接到反饋通路估計單元如自適應(yīng)FBC濾波器的算法部分(例如參見圖lb)。另外(或作 為備選)，可插入用于提取反饋校正的輸入信號e(η)的噪聲類部分的增強單元(如圖Ib 中算法部分的輸入通路中的虛線邊框增強單元所示)。來自另外或備選的增強單元的輸出 提供反饋校正的輸入信號e (η)中的特性(如噪聲類部分)的估計量esCn)，其連接到反饋 通路估計單元如自適應(yīng)FBC濾波器的算法部分并用于計算自適應(yīng)FBC濾波器的可變?yōu)V波 器部分:Fh(z，η)的更新濾波器系數(shù)(例如參見圖lb)。
固有噪聲的恢復(fù)可與探針信號的插入結(jié)合。其例子在“具體實施方式
”部分中 描述(例如參見圖&、2f、2g、6b)。
在實施例中，來自增強單元的噪聲信號估計量輸出的相關(guān)時間N1適于遵守關(guān)系 N^dG+dA,其中當(dāng)沿直接物理通路(未包括來自外部物體的反射)而行時，dG為正向通 路的時延，及dA為聲音從接收器的輸出到傳聲器的輸入的平均聲傳播時延。在實施例 中，噪聲信號估計量輸出的相關(guān)時間遵守NfdG。在本說明書中，正向通路的時延意為 從傳聲器輸入經(jīng)電正向通路到接收器的輸出的時延。例如，正向通路時延可通過將構(gòu)成 正向通路的分量的時延相加進行確定，這些時延通常已知，或通過應(yīng)用已知輸入信號并 測量所得的接收器輸出而測量聲/電時延進行確定。輸入和輸出信號的分析使能確定時 延。平均聲傳播時延可以類似的方式對安裝在耳朵上/中的聽力設(shè)備進行確定。
在實施例中，增強單元包括自適應(yīng)濾波器。在優(yōu)選實施例中，增強單元包括下 面形式的自適應(yīng)濾波器C (ζ，η)
權(quán)利要求
1.用于將輸入聲音處理為輸出聲音的音頻處理系統(tǒng)，該音頻處理系統(tǒng)包括-用于將輸入聲音轉(zhuǎn)換為電輸入信號并形成輸入側(cè)的輸入變換器；-用于將處理后的電輸出信號轉(zhuǎn)換為輸出聲音并形成輸出側(cè)的輸出變換器；-形成在輸入變換器和輸出變換器之間的正向通路，其包括適于處理源自電輸入信號 的SPU輸入信號并提供處理后的SPU輸出信號的信號處理單元；及-從輸出側(cè)到輸入側(cè)的電反饋環(huán)路，包括-反饋通路估計單元，用于估計從輸出變換器到輸入變換器的聲反饋傳遞函數(shù)；及-增強單元，用于提取正向通路的電信號的特性并提供估計的特性輸出；其中反饋通路估計單元適于使用估計的特性輸出用于估計聲反饋傳遞函數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的音頻處理系統(tǒng)，其中所述反饋通路估計單元包括自適應(yīng)濾波器， 所述自適應(yīng)濾波器包括可變?yōu)V波器部分和用于更新可變?yōu)V波器部分的濾波器系數(shù)的算法 部分，所述算法部分適于使更新至少部分基于來自增強單元的所述估計的特性輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的音頻處理系統(tǒng)，其中正向通路的電信號的特性選自下組調(diào) 制指數(shù)、周期性、相關(guān)時間、噪聲類部分及其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的音頻處理系統(tǒng)，其中增強單元適于恢復(fù)正向通路的電信號中的固 有噪聲類信號分量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的音頻處理系統(tǒng)，其中來自增強單元的噪聲信號估計量輸出的相關(guān) 時間N1遵守N1^dG,其中dG為正向通路的時延。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的音頻處理系統(tǒng)，其中增強單元包括下面形式的自適應(yīng)濾波器 C(ζ, η)
7.根據(jù)權(quán)利要求6的音頻處理系統(tǒng)，還包括用于產(chǎn)生探針信號的探針信號發(fā)生器，所 述探針信號用于估計反饋傳遞函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的音頻處理系統(tǒng)，其中探針信號發(fā)生器適于實現(xiàn)探針信號具有 預(yù)定特性，及其中增強單元適于基于所述特性提供噪聲信號估計量輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的音頻處理系統(tǒng)，其中探針信號發(fā)生器適于實現(xiàn)探針信號具 有小于或等于正向通路和反饋通路時延的和的相關(guān)時間Ntl,如《5ms，如動4個樣本。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的音頻處理系統(tǒng)，其中反饋通路估計單元的算法部分包括步長控 制模塊，用于控制給定頻區(qū)中的算法步長，及其中步長控制模塊從探針信號發(fā)生器接收 控制輸入。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的音頻處理系統(tǒng)，其中所述探針信號發(fā)生器適于基于掩蔽的附加 噪聲提供探針信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的音頻處理系統(tǒng)，其中探針信號發(fā)生器包括自適應(yīng)濾波器，用 于對白噪聲輸入序列w進行濾波，自適應(yīng)濾波器的可變部分M的輸出形成掩蔽的探針信 號，及自適應(yīng)濾波器的可變部分M基于來自正向通路的信號通過包括人類聽覺系統(tǒng)模型 的算法部分進行更新。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的音頻處理系統(tǒng)，其中探針信號發(fā)生器適于基于感知噪聲替代 PNS提供探針信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的音頻處理系統(tǒng)，其中增強單元適于使噪聲信號估計量輸出基于 自適應(yīng)濾波器如長期預(yù)測LTP濾波器D (ζ，η),該濾波器適于對正向通路的輸入側(cè)的反饋 校正的輸入信號進行濾波以提供包括所述反饋校正的輸入信號的噪聲類信號分量的噪聲 信號估計量輸出。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的音頻處理系統(tǒng)，其中所述自適應(yīng)濾波器為線性、有限脈沖響應(yīng) FIR型濾波器，具有下面具體形式的時變長期預(yù)測LTP濾波器特性
16.根據(jù)權(quán)利要求15的音頻處理系統(tǒng)，其中增強單元適于基于雙耳預(yù)測濾波提供噪聲 信號估計量輸出，其中自適應(yīng)噪聲恢復(fù)濾波器E適于對來自另一傳聲器如來自對側(cè)聽音 設(shè)備的正向通路的輸入側(cè)的信號y。進行濾波。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的音頻處理系統(tǒng)，其中自適應(yīng)噪聲恢復(fù)濾波器E具有由下面的差等式描述的時變?yōu)V波器特性
18.根據(jù)權(quán)利要求17的音頻處理系統(tǒng)，包括輸入側(cè)的主增強單元和輸出側(cè)的從增強單 元，每一增強單元均電連接到反饋估計單元，其中從增強單元適于提供與主增強單元一 樣的傳遞函數(shù)。
19.在包括用于估計聲反饋的反饋估計系統(tǒng)的音頻處理系統(tǒng)中估計反饋傳遞函數(shù)的方 法，音頻處理系統(tǒng)包括-輸入變換器和輸出變換器之間的正向通路，及包括適于處理源自電輸入信號的SPU 輸入信號并提供處理后的SPU輸出信號u的信號處理單元，-從輸出側(cè)到輸入側(cè)的電反饋環(huán)路包括用于估計從輸出變換器到輸入變換器的反饋傳 遞函數(shù)的反饋通路估計單元， 所述方法包括-提取正向通路的電信號的特性并提供估計的特性輸出；-使反饋通路估計單元適于使用估計的特性輸出估計反饋傳遞函數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-18任一所述的音頻處理系統(tǒng)在通信設(shè)備或聽音設(shè)備或音頻傳輸系 統(tǒng)中的使用或結(jié)合有源噪聲控制使用。 根據(jù)權(quán)利要求20的使用與低時延聲系統(tǒng)結(jié)合，其中輸入和輸出變換器之間的時延 小于50ms，如小于20ms，如小于10ms，如小于5ms，如小于2ms。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于插入和/或固有的信號特性及匹配恢復(fù)的自適應(yīng)反饋抵消，其由用于將輸入聲音處理為輸出聲音的音頻處理系統(tǒng)及在音頻處理系統(tǒng)中估計反饋傳遞函數(shù)的方法實現(xiàn)。本發(fā)明音頻處理系統(tǒng)包括輸入變換器；輸出變換器；包括信號處理單元的正向通路；及從輸出側(cè)到輸入側(cè)的電反饋環(huán)路，包括反饋通路估計單元，用于估計從輸出變換器到輸入變換器的聲反饋傳遞函數(shù)；及增強單元，用于提取正向通路的電信號的特性并提供估計的特性輸出；其中反饋通路估計單元適于使用估計的特性輸出用于估計聲反饋傳遞函數(shù)。本發(fā)明使音頻處理系統(tǒng)中的反饋最小化及可用在播音系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、助聽器、頭戴式耳機、移動電話、可佩戴/便攜式通信設(shè)備中。
文檔編號H04R25/00GK102026080SQ20101014562
公開日2011年4月20日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者J·延森, T·B·埃爾梅迪布 申請人:奧迪康有限公司