耳机混合主动噪声消除和噪声补偿制造技术

本公开内容涉及耳机的混合主动噪声消除和噪声补偿。音频处理装置包含选择器和噪声补偿单元。选择器能够基于外部噪声和表示待通过耳机再现的声音的内容音频信号的至少之一的至少一个特征来选择多个第一传递函数之一。噪声补偿单元能够对第一音频信号应用所选择的第一传递函数来计算第二音频信号，并且至少基于第二音频信号来得出用于噪声补偿的增益。该至少一个特征能够被用来区分第一传递函数中的至少两个。第一传递函数中的每个第一传递函数能够将第一音频信号转换为第二音频信号，该第二音频信号被假定为表示由第一音频信号表示的声音的到达佩戴耳机的收听者的耳膜的版本。第一音频信号是表示外部噪声的噪声信号和内容音频信号之一。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一致性涉及耳机的联合主动噪声消除和噪声补偿。更具体地，本专利技术的实 施方式涉及具有混合主动噪声消除和噪声补偿的音频增强的耳机。
技术介绍
已提出主动噪声消除和噪声补偿的技术来提高在存在外部干扰的情况下耳机 的回放质量。例如，在 W02013144099Al，"Apparatus and Method for Improving the Perceived Quality of Sound Reproduction by Combining Active Noise Cancellation and Perceptual Noise compensation"中提出了结合噪声补偿和主动噪声消除的方案，以 综合噪声补偿和主动噪声消除二者的优点。 图1是示出用于进行耳机的混合主动噪声消除和噪声补偿的音频处理装置100 的示例的框图。如图1所示，音频处理装置100包括噪声补偿单元101、主动噪声消除单元 102,以及混合器103。 噪声补偿单元101的目的是通过提升待由耳机播放的音频信号（也称为内容音频 信号）来增强耳机回放质量。具体地，噪声补偿单元101被配置成获得从外部噪声捕捉的 噪声信号的频谱特征，并且通过得出一个或更多个响应增益来选择性地调整音频信号的回 放水平。在确定增益时，在背景噪声不被视为干扰的频谱区域，不对音频信号进行较大的修 改，然而在背景噪声水平高到足以对感知质量或音频信号的可听度产生负面影响的频谱区 域，对音频信号进行水平调整以提高对收听者的音频质量。 主动噪声消除单元102的目的是通过减小到达收听者的耳膜的噪声水平来增强 耳机回放质量。也就是说，主动噪声消除单元102设法生成与残余噪声，即通过耳机泄露进 来的外部噪声，反相的信号，因此减少到达耳膜的噪声的量。总之，主动噪声消除单元102 的目标是通过使不希望的外部噪声的水平衰减来提高音频质量。应当注意，噪声消除技术 的效果限于（约）1500Hz之下。更高频率噪声的消除受硬件限制约束。 混合器103将通过噪声补偿单元101调整的音频信号与通过主动噪声消除单元 102生成的信号进行混合，并且输出混合的音频信号，以通过耳机的扬声器104再现该混合 的音频信号。可替代地，混合器103可以被包括在主动噪声消除单元102中。在该情况下， 主动噪声消除单元102可以提升由耳机播放的音频信号，以进一步增强信噪比。
技术实现思路
根据本
技术实现思路
的实施方式，提供了一种用于进行耳机中的混合主动噪声消除和 噪声补偿的音频处理装置。音频处理装置包括选择器和噪声补偿单元。选择器可以基于外 部噪声和表示待通过所述耳机再现的声音的内容音频信号的至少之一的至少一个特征来 选择多个第一传递函数之一。噪声补偿单元可以通过将所选择的第一传递函数应用于第一 音频信号来计算第二音频信号，并且至少基于第二音频信号来得出用于噪声补偿的增益。 所述至少一个特征能够被用来区分第一传递函数中的至少两个。每个第一传递函数被配置 成将第一音频信号转换为第二音频信号，第二音频信号被假定为表示由第一音频信号表示 的声音的到达佩戴耳机的收听者的耳膜的版本。第一音频信号是表示外部噪声的噪声信号 和内容音频信号之一。 根据本
技术实现思路
的实施方式，提供了一种进行耳机中的混合主动噪声消除和噪声 补偿的信号处理方法。根据方法，基于外部噪声和表示待通过所述耳机再现的声音的内容 音频信号的至少之一的至少一个特征来选择多个第一传递函数之一。通过将所选择的第一 传递函数应用于第一音频信号来计算第二音频信号。至少基于第二音频信号来得出用于噪 声补偿的增益。所述至少一个特征能够被用来区分第一传递函数中的至少两个。每个第一 传递函数被配置成将第一音频信号转换为第二音频信号，第二音频信号被假定为表示由第 一音频信号表示的声音的到达佩戴耳机的收听者的耳膜的版本。第一音频信号是表示外部 噪声的噪声信号和内容音频信号中之一。 根据本
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的实施方式，提供了一种耳机。耳机包括如上所述的一个音频处 理装置。 根据本
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的实施方式，提供了一种耳机。耳机包括如上所述第一音频处理 装置和第二音频处理装置。第一音频处理装置与耳机的一个耳杯关联，并且第二音频处理 装置与耳机的另一耳杯关联。 下文参照附图详细描述了本
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的其他特征和优点，以及本
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的各种 实施方式的结构和操作。应当注意，本
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并非限于本文中描述的特定实施方式。在 本文中提及的这样的实施方式仅出于说明的目的。基于包括在本文中的教示，另外的实施 方式对于相关领域的技术人员而言是明显的。【附图说明】 在附图中，通过示例的方式而非限制的方式示出说明了本专利技术，在附图中相同的 参考标记指代相似的元件，在附图中： 图1是示出用于进行耳机的混合主动噪声消除和噪声补偿的音频处理装置的示 例的框图； 图2是示出根据本专利技术一个实施方式的用于进行耳机的混合主动噪声消除和噪 声补偿的音频处理装置的框图； 图3是示出根据本专利技术一个实施方式的用于进行耳机的混合主动噪声消除和噪 声补偿的信号处理方法的流程图； 图4是示出根据本专利技术一个实施方式的用于进行耳机的混合主动噪声消除和噪 声补偿的音频处理装置的框图； 图5是示出根据本专利技术一个实施方式的用于进行耳机的混合主动噪声消除和噪 声补偿的信号处理方法的流程图； 图6是示出根据本专利技术一个实施方式的具有混合主动噪声消除和噪声补偿的耳 机的示例性配置的示意图。【具体实施方式】 下面参考附图描述本专利技术实施例。应当注意，出于清楚的目的，在附图和描述中省 略了有关所属
的技术人员知道但是与本专利技术无关的部分和过程的表示和说明。 本领域的技术人员可以理解，本专利技术的各方面可以被实施为系统、方法或计算机 程序产品。因此，本专利技术可以具体实现为以下形式，即，可以是完全硬件实施例、完全软件实 施例（包括固件、驻留软件、微代码等）、或组合软件部分与硬件部分的实施例，本文可以一 般称为〃电路"、〃模块〃或〃系统"。此外，本专利技术的各个方面可以采取体现为一个或多 个计算机可读介质的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质上面体现有计算机可读程 序代码。 可以使用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机 可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于电的、磁 的、光的、电磁的、红外线的、或半导体的系统、设备或装置、或前述各项的任何适当的组合。 计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括以下：有一个或多个导线的电 连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM)、只读存储器（ROM)、可擦式可编程 只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM)、光存储装置、磁 存储装置、或前述各项的任何适当的组合。在本文语境中，计算机可读存储介质可以是任何 含有或存储供指令执行系统、设备或装置使用的或与指令执行系统、设备或装置相联系的 程序的有形介质。 计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或作为载波的一部分传播的其中带 有计算机可读程序代码的数据信号。这样的传播信号可以采取任何适当的形式，包括但不 限于电磁的、光的或其任何适当的组合。 计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于进行耳机的混合主动噪声消除和噪声补偿的音频处理装置，包括：选择器，被配置成基于外部噪声和表示待通过所述耳机再现的声音的内容音频信号的至少之一的至少一个特征来选择多个第一传递函数之一；以及噪声补偿单元，被配置成通过将所选择的第一传递函数应用于第一音频信号来计算第二音频信号；以及至少基于所述第二音频信号来得出用于所述噪声补偿的增益，以及其中，所述至少一个特征能够被用来区分所述第一传递函数中的至少两个，每个所述第一传递函数被配置成将所述第一音频信号转换为所述第二音频信号，所述第二音频信号被假定为表示由所述第一音频信号表示的声音的到达佩戴所述耳机的收听者的耳膜的版本，并且所述第一音频信号是表示所述外部噪声的噪声信号和所述内容音频信号之一。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马桂林，郑羲光，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：美国;US