一种个人音频设备例如无线电话，包括自适应噪声消除(ANC)电路，其适用于自适应地从参考麦克风信号以及误差麦克风信号中产生抗噪信号，并且输入所述抗噪信号到扬声器换能器的输出以导致消除周围音频声音环境音频声音的消除，其中参考麦克风信号测量周围音频，并且误差麦克风测量换能器及其位置附近的环境音频声音的合成。处理电路使用所述参考麦克风以及误差麦克风以生成抗噪信号，其可以被由操作在ANC系数更新率的倍数上的自适应滤波器生成。下行音频可以通过插值与高数据率抗噪信号合成。在控制路径的高通滤波器减少ANC电路内的DC偏移，并且当下行音频没有被检测到时，ANC系数的适用可以被停止。
【技术实现步骤摘要】
本申请是分案申请，其母案申请为中国国家申请号201280027523.4，“一种用于个人音频设备的自适应噪声消除框架结构”，申请日2012年4月30日。
本专利技术主要涉及包含自适应噪声消除(ANC)的个人音频设备例如无线电话，并且更具体地，涉及集成到个人音频设备中的ANC系统的体系结构特征。
技术介绍
无线电话例如移动/便携电话、无绳电话，以及其他消费语音设备例如mp3播放器，被广泛使用。这些设备的清晰度相关的性能可以通过提供噪声消除而改进，改噪声消除使用麦克风测量周围环境事件并且然后使用信号处理以插入抗噪信号到设备的输出以消除环境声音事件。由于个人音频设备例如无线电话周围的声音环境，取决于存在的噪声源以及设备本身的位置，可以剧烈变化，需要调适噪声消除以考虑这些环境变化。然而，自适应噪声消除电路可能变得复杂，消耗额外的能量，并且在特定环境下产生不必要的结果。因此，需要提供一种包括无线电话的个人音频设备，其提供高效，能耗低，并且/或者复杂度低的噪声消除。
技术实现思路
通过在一种个人音频设备，操作方法以及集成电路中的实施，实现了提供了具有低能耗和/或低复杂度的噪声消除的个人音频设备。所述个人音频设备包括壳体，其具有安装在壳体上的换能器，用于重现音频信号，该音频信号包括重放给听者的源音频以及用于补偿换能器声输出中的环境音频声音影响的抗噪信号；其可以包括集成电路以提供自适应噪声消除(ANC)功能。所述方法是操作上述个人音频设备以及集成电路的方法。参考麦克风被安装在壳体上，用于提供指示环境声音的参考麦克风信号。误差麦克风被包含用于控制抗噪信号的调适以消除环境音频声音并且用于修正从处理电路的输出到换能器的环境的电声路径。该个人音频设备进一步包括在壳体内的ANC处理电路，其用于一个或多个自适应滤波器适应地从参考麦克风信号以及参考麦克风中自适应地产生抗噪信号，从而该抗噪信号导致环境音频声音的大量消除。ANC电路使用自适应滤波器，其生成能够工作在ANC系数更新率的倍数上的抗噪声信号。Σ-Δ调制器可以被包括在更高的采样率的信号路径(s)中以减小自适应滤波器(s)和其他处理模块的宽度。可以在控制路径中包含高通滤波器，以减少在ANC电路中的DC偏移，当下行音频不存在时，可以停止ANC的调适。当下行音频存在时，其可以合成高数据率的插值成的抗噪信号并且ANC的调适被恢复。如附图中所描述的，从下述的对于本专利技术的优选实施例的具体描述，本专利技术前述以及其他的目标、特征以及优点将是十分清楚的。附图说明图1是依据本专利技术的实施例的无线电话10的示意图。图2是依据本专利技术的实施例的无线电话10内的电路的框图。图3是依据本专利技术的实施例的框图，描述了图2的编解码器集成电路20的ANC电路30内的信号处理电路以及功能模块。图4是依据本专利技术的实施例的框图，描述了集成电路内信号处理电路以及功能模块。图5是依据本专利技术的另一个实施例的框图，描述了集成电路内信号处理电路以及功能模块。具体实施方式本专利技术包括能够用于例如无线电话的个人音频设备中的噪声消除技术以及集成电路。该个人音频设备包括自适应噪声消除(ANC)电路，其测量周围声音环境并且产生一个信号，该信号被输入到扬声器(或者其它换能器)的输出以消除周围环境事件。提供了一个参考麦克风以测量周围声音环境并且包括一个误差麦克风用于控制抗噪信号的调适以消除环境音频声音并且用于修正从处理电路到换能器的电声路径。产生抗噪信号的自适应滤波器的系数控制可能在远低于自适应滤波器的样本频率的基带频率下工作，降低功率消耗和ANC处理电路的复杂性。高通滤波器可以被包括在提供输入给系数控制的反馈路径中，以在ANC控制回路降低直流(DC)偏移，并且当下行音频缺失时，ANC的自适应可能会停止，从而自适应滤波器的调适在可能导致不稳定的条件下不继续进行。当检测到下行音频，其可以通过在基带上提供以及与更高数据率音频插值而合成，自适应滤波器系数的调适被恢复。现在参照图1，根据本专利技术示出的一个实施例无线中电话10靠近人耳5。所示出的无线电话10是依据本专利技术实施例能够使用的设备的一个示例，但是需要知道的是，不是无线电话10中所有的元件或者构造，或者后续说明中的电路，都是实施权利要求书所述的专利技术所需要的。无线电话10包括换能器例如扬声器SPKR，其用于重现无线电话所接收的远处语音以及其它本地的声音事件例如铃声、存储声音程序材料、近端语音输入(例如手机用户的语音)以提供平衡的会话感，以及其它需要声音无线电话10重现的声音，例如来自无线电话10接收的网页或者其它网络交互源的声音，以及语音提示例如低电量以及其它系统提示。近端麦克风NS被提供以捕捉近端语音，其被从无线电话10传输到其他会话参与者。无线电话10包括自适应噪声消除(ANC)电路以及部件，其用于输入抗噪信号到扬声器SPKR以提高扬声器SPKR重现的远处语音以及其它语音的清晰度。参考麦克风R被提供用于测量周围声音环境，并且被放置在远离用户嘴巴的典型位置，从而近端语音在参考麦克风R产生的信号中被最小化。当无线电话10靠近于耳朵5时，提供第3麦克风，误差麦克风E，其通过提供将周围声音环境与临近耳朵5的麦克风SPKR合成的测量，用于进一步改进ANC操作。在无线电话10内的示范电路14包括声音编解码器集成电路20，其接收来自参考麦克风R，近语音麦克风NS以及误差麦克风E的信号并且与其它集成电路(例如包含无线电话收发器的RF合成电路12)交互。在本专利技术的其它实施例中，这里公开的电路和技术可以并入到单一的包含控制电路以及其它的功能的集成电路以用于实施个人语音设备的整体功能，例如MP3单芯片播放器(player-on-a-chip)的集成电路。通常，本专利技术的ANC技术测量影响参考麦克风R的环境声音事件(不同于扬声器SPKR的输出和/或近端语音)，并且也通过测量影响误差麦克风E的同样的环境声音事件，所述无线电话10的ANC处理电路调适由参考麦克风R输出产生的抗噪信号以形成一个特性，该特性最小化了呈现在误差麦克风E的周围环境信号的幅度。由于声音路径P(z)从参考麦克风R延伸到误差麦克风E，ANC电路实质上评估了与电声路径S(z)的消除效应合并的声音路径P(Z)，电声路径S(z)表示编解码器IC20的音频输出电路的响应以及包括在特定的声音环境中扬声器SPKR与误差麦克风之间的耦合的扬声器SPKR的声/电转换性能，其在无线电话机10没有牢固地压到耳朵5时，被耳朵的周围和结构以及可能靠近无线电话10的其他物理对象以及人的头部结构影响。虽然所示的无线电话机10包括具有第三近语音麦克风NS的双麦克风ANC系统，据本专利技术的其它实施例，本专利技术的某些方面可以在不包括独立的误差和参考麦克风的系统中实施，或者本专利技术其它实施例中无线电话机使用近语音麦克风NS执行参考麦克风R的功能。同样，在只用于音频重放的个人音频设备中，通常不包括近语音麦克风，并且在电路中的近语音信号路径在下面的详述中可以忽略，而没有改变本专利技术的范围，而不是仅限于提供用于麦克风输入检测方案的选择。现在参看图2，在无线电话10内的电路如框图所示。编解码器集成电路20包括模数字转换器(ADC)21A，用于接收参考麦克风信号和生成参考麦克风信号的数字表示ref，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种个人音频设备，包括：个人音频设备壳体；源音频，其提供用于重放给听者的源音频；安装在壳体上用于重现音频信号的换能器；合成器，用于合成所述源音频和用于补偿换能器声输出中的环境音频声音影响的抗噪信号，以生成所述音频信号；安装在壳体上的参考麦克风，用于提供指示环境音频声音的参考麦克风信号；安装在壳体上靠近换能器的位置的误差麦克风，用于提供指示换能器的声音输出以及换能器上环境音频声音的误差麦克风信号；以及实施自适应滤波器的处理电路，该自适应滤波器具有从参考麦克风信号生成抗噪信号以减小听者听到的环境音频声音的存在的响应；其中，处理电路采用系数控制模块，其通过调整确定所述适应性滤波器的响应的系数，将自适应滤波器的响应整形一致于误差麦克风信号以及参考麦克风信号，以最小化误差麦克风上的环境音频声音，其中，当处理电路检测源音频是否存在音频源的输出上，响应于检测到源音频不存在，暂停所述系数的调整同时继续产生抗噪音信号。
【技术特征摘要】
2011.06.03 US 61/493,162;2012.03.07 US 13/413,9201.一种个人音频设备，包括：个人音频设备壳体；源音频，其提供用于重放给听者的源音频；安装在壳体上用于重现音频信号的换能器；合成器，用于合成所述源音频和用于补偿换能器声输出中的环境音频声音影响的抗噪信号，以生成所述音频信号；安装在壳体上的参考麦克风，用于提供指示环境音频声音的参考麦克风信号；安装在壳体上靠近换能器的位置的误差麦克风，用于提供指示换能器的声音输出以及换能器上环境音频声音的误差麦克风信号；以及实施自适应滤波器的处理电路，该自适应滤波器具有从参考麦克风信号生成抗噪信号以减小听者听到的环境音频声音的存在的响应；其中，处理电路采用系数控制模块，其通过调整确定所述适应性滤波器的响应的系数，将自适应滤波器的响应整形一致于误差麦克风信号以及参考麦克风信号，以最小化误差麦克风上的环境音频声音，其中，当处理电路检测源音频是否存在音频源的输出上，响应于检测到源音频不存在，暂停所述系数的调整同时继续产生抗噪音信号。2.根据权利要求1的个人音频设备，其中在所述系数的调整暂停之后检测到源音频时，所述系数的调整重新开始。3.一种消除个人音频设备换能器附近的环境音频声音的方法，该方法包括：使用参考麦克风测量环境音频声音的第一测量；从音频源提供源音频；使用误差麦克风测量换能器的输出以及换能器上环境音频声音的第二测量；通过调整确定自适应滤波器的响应的系数，...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·亨德里克斯，G·D·卡马斯，N·卡瓦特拉，阿里·阿卜杜拉扎德米拉尼，杰弗里·奥尔德森，
申请(专利权)人：美国思睿逻辑有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。