用于选择性地启用和停用自适应消噪系统的调整的系统及方法技术方案

根据本公开，一种自适应消噪系统可包括控制器。所述控制器可被配置为判定用于控制所述自适应消噪系统的自适应响应的自适应系数控制方块的收敛程度。如果所述自适应响应的收敛程度低于特定阈值，那么所述控制器可启用所述自适应系数控制方块的调整，如果所述自适应响应的收敛程度高于特定阈值，那么所述控制器可停用所述自适应系数控制方块的调整，使得当所述自适应消噪系统充分收敛时，所述自适应消噪系统可通过停用其部件中的一个或更多个部件来节省电力。

System and method for selectively enabling and deactivating an adaptive noise cancellation system

In accordance with the present disclosure, an adaptive noise cancelling system may include a controller. The controller may be configured to determine the degree of convergence of an adaptive coefficient control block for controlling the adaptive response of the adaptive noise cancelling system. If the degree of convergence of the adaptive response is lower than a certain threshold, so the controller can enable the adaptive coefficient control block adjustment, if the degree of convergence of the adaptive response is above a certain threshold, then the controller can deactivate the adaptive control system block adjustment, so that the adaptive noise cancellation system fully when the convergence of the adaptive noise cancellation system can save power by one or more components the components of the disabled.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于选择性地启用和停用自适应消噪系统的调整的系统及方法
本公开大体上涉及与声换能器有关的自适应消噪，更特定地，涉及音频耳机多模自适应相消。
技术介绍
无线电话机(诸如移动电话机/蜂窝电话机)、无绳电话机以及其他消费类音频设备(诸如mp3播放器)得到广泛使用。通过使用麦克风来测量周围声事件，然后使用信号处理以将抗噪信号注入至这种设备的输出中以抵消周围声事件来提供消噪，这种设备的性能就清晰度而论可以得到改良。在自适应消噪系统中，通常期望系统为完全自适应，使得始终向用户提供最大消噪效果。然而，当自适应消噪系统正在调整时，比当它不在调整时消耗更多电力。因此，可能期望具有一种系统，该系统可以判定何时需要调整，并仅在这种时间期间调整以降低功耗。
技术实现思路
根据本公开的教案，可以减少或消除与自适应消噪系统的功耗相关联的某些缺点和问题。根据本公开的实施例，一种用于实现个人音频设备的至少一部分的集成电路可包括输出、误差麦克风输入和处理电路。该输出可被配置为提供输出信号给换能器，该输出信号既包括回放给收听者的源音频信号又包括用于应对在该换能器的声输出中的周围音频声音的影响的抗噪信号。该误差麦克风输入可被配置为接收表示该换能器的输出以及在该换能器处的周围音频声音的误差麦克风信号。该处理电路可实现抗噪生成滤波器、次级路径估计滤波器和控制器。该抗噪生成滤波器可具有响应，该抗噪生成滤波器至少基于参考麦克风信号生成抗噪信号。该次级路径估计滤波器可被配置为对源音频信号的电声路径进行建模并具有响应，该次级路径估计滤波器根据源音频信号生成次级路径估计，其中抗噪生成滤波器的响应和次级路径估计滤波器的响应中的至少一个响应为通过自适应系数控制方块进行整形的自适应响应。该自适应系数控制方块可包括滤波器系数控制方块和次级路径估计系数控制方块中的至少一个，该滤波器系数控制方块通过调整抗噪生成滤波器的响应以使误差麦克风信号中的周围音频声音最小化来对抗噪生成滤波器的响应进行整形，该次级路径估计系数控制方块通过调整次级路径估计滤波器的响应以使回放校正误差最小化来将次级路径估计滤波器的响应整形成与源音频信号和回放校正误差一致，其中回放校正误差是基于误差麦克风信号和次级路径估计之差。该控制器可被配置为判定该自适应响应的收敛程度，如果该自适应响应的收敛程度低于特定阈值，那么启用该自适应系数控制方块的调整，如果该自适应响应的收敛程度高于特定阈值，那么停用该自适应系数控制方块的调整。根据本公开的这些和其他实施例，一种用于抵消在个人音频设备的换能器附近的周围音频声音的方法可包括接收表示该换能器的声输出以及在该换能器处的周围音频声音的误差麦克风信号。该方法还可包括通过调整自适应消噪系统的自适应响应以使在该换能器的声输出处的周围音频声音最小化来自适应生成抗噪信号以减少收听者听到的周围音频声音的存在，其中自适应生成抗噪信号包括：利用抗噪生成滤波器，至少基于误差麦克风信号生成抗噪信号；利用用于对源音频信号的电声路径进行建模的次级路径估计滤波器，根据源音频信号生成次级路径估计；以及以下至少一者：(i)通过调整抗噪生成滤波器的响应以使误差麦克风信号中的周围音频声音最小化，通过对抗噪生成滤波器的响应进行整形来自适应生成抗噪信号，其中该自适应响应包括抗噪生成滤波器的响应；和(ii)通过调整次级路径估计滤波器的响应以使回放校正误差最小化，通过将次级路径估计滤波器的响应整形成与源音频信号和回放校正误差一致来自适应生成次级路径估计，其中回放校正误差是基于误差麦克风信号和次级路径估计之差，其中该自适应响应包括次级路径估计滤波器的响应。该方法还可包括将抗噪信号与源音频信号进行组合以生成提供给该换能器的输出信号。该方法还可包括判定该自适应响应的收敛程度，如果该自适应响应的收敛程度低于特定阈值，那么启用该自适应响应的调整，如果该自适应响应的收敛程度高于特定阈值，那么停用该自适应响应的调整。根据本公开的这些和其他实施例，一种个人音频设备可包括换能器和误差麦克风。该换能器可被配置为再现输出信号，该输出信号既包括回放给收听者的源音频信号又包括用于应对在该换能器的声输出中的周围音频声音的影响的抗噪信号。该误差麦克风可被配置为生成表示该换能器的输出以及在该换能器处的周围音频声音的误差麦克风信号。该处理电路可实现抗噪生成滤波器、次级路径估计滤波器和控制器。该抗噪生成滤波器可具有响应，该抗噪生成滤波器至少基于参考麦克风信号生成抗噪信号。该次级路径估计滤波器可被配置为对源音频信号的电声路径进行建模并具有响应，该次级路径估计滤波器根据源音频信号生成次级路径估计，其中抗噪生成滤波器的响应和次级路径估计滤波器的响应中的至少一个响应为通过自适应系数控制方块进行整形的自适应响应。该自适应系数控制方块可包括滤波器系数控制方块和次级路径估计系数控制方块中的至少一个系数控制方块，该滤波器系数控制方块通过调整抗噪生成滤波器的响应以使误差麦克风信号中的周围音频声音最小化来对抗噪生成滤波器的响应进行整形，该次级路径估计系数控制方块通过调整次级路径估计滤波器的响应以使回放校正误差最小化来将次级路径估计滤波器的响应整形成与源音频信号和回放校正误差一致；其中回放校正误差是基于误差麦克风信号和次级路径估计之差。该控制器可被配置为判定该自适应响应的收敛程度，如果该自适应响应的收敛程度低于特定阈值，那么启用该自适应系数控制方块的调整，如果该自适应响应的收敛程度高于特定阈值，那么停用该自适应系数控制方块的调整。根据本公开的这些和其他实施例，一种用于实现个人音频设备的至少一部分的集成电路可包括控制器，该控制器被配置为判定自适应消噪系统中的自适应滤波器的自适应响应的收敛程度，如果该自适应响应的收敛程度低于特定阈值，那么启用该自适应响应的调整，如果该自适应响应的收敛程度高于特定阈值，那么停用该自适应响应的调整。根据本文中所包括的附图、说明书和权利要求，本公开的技术优势对于本领域普通技术人员而言可以显而易见。将至少通过权利要求中特别指出的元件、特征及组合来实现和达到所述实施例的目的和优点。应当理解，前述大致说明和以下详细说明都仅仅作为示例，并不限制本公开中所阐述的权利要求。附图说明通过结合附图参照以下说明，可以更完整地理解本公开的实施例及其优点，其中相同附图标记表示相同特征，以及其中：图1A示出了根据本公开的实施例的示范性无线移动电话机；图1B示出了根据本公开的实施例的示范性无线移动电话机，耳机总成耦接至该无线移动电话机；图2为根据本公开的实施例在图1所示的无线移动电话机内的选定电路的方块图；图3为方块图，示出了根据本公开的实施例在图2中使用前馈滤波来生成抗噪信号的编码解码器(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；图4为根据本公开的实施例用于基于前馈滤波器的自适应响应W(z)的监视来选择性地启用和停用ANC电路的调整的示范性方法的流程图；图5为根据本公开的实施例用于基于次级路径估计滤波器的自适应响应的监视来选择性地启用和停用ANC电路的调整的示范性方法的流程图；图6为根据本公开的实施例用于基于前馈滤波器和次级路径估计滤波器的自适应响应的监视来选择性地启用和停用ANC电路的调整的示范性方法的流程图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于实现个人音频设备的至少一部分的集成电路，所述集成电路包括：输出，用于提供输出信号给换能器，所述输出信号既包括回放给收听者的源音频信号又包括用于应对在所述换能器的声输出中的周围音频声音的影响的抗噪信号；误差麦克风输入，用于接收表示所述换能器的输出以及在所述换能器处的周围音频声音的误差麦克风信号；和处理电路，所述处理电路实现：抗噪生成滤波器，具有响应，所述抗噪生成滤波器基于所述误差麦克风信号生成所述抗噪信号；次级路径估计滤波器，被配置为对所述源音频信号的电声路径进行建模并具有响应，所述次级路径估计滤波器根据所述源音频信号生成次级路径估计，其中所述抗噪生成滤波器的响应和所述次级路径估计滤波器的响应中的至少一个响应为通过自适应系数控制方块进行整形的自适应响应；所述自适应系数控制方块包括以下至少一者：滤波器系数控制方块，所述滤波器系数控制方块通过调整所述抗噪生成滤波器的响应以使所述误差麦克风信号中的周围音频声音最小化来对所述抗噪生成滤波器的响应进行整形；和次级路径估计系数控制方块，所述次级路径估计系数控制方块通过调整所述次级路径估计滤波器的响应以使回放校正误差最小化来将所述次级路径估计滤波器的响应整形成与所述源音频信号和所述回放校正误差一致；其中所述回放校正误差是基于所述误差麦克风信号和所述次级路径估计之差；和控制器，被配置为：判定所述自适应响应的收敛程度；如果所述自适应响应的收敛程度低于特定阈值，那么启用所述自适应响应的调整；以及如果所述自适应响应的收敛程度高于特定阈值，那么停用所述自适应响应的调整。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.13 US 14/304,2081.一种用于实现个人音频设备的至少一部分的集成电路，所述集成电路包括：输出，用于提供输出信号给换能器，所述输出信号既包括回放给收听者的源音频信号又包括用于应对在所述换能器的声输出中的周围音频声音的影响的抗噪信号；误差麦克风输入，用于接收表示所述换能器的输出以及在所述换能器处的周围音频声音的误差麦克风信号；和处理电路，所述处理电路实现：抗噪生成滤波器，具有响应，所述抗噪生成滤波器基于所述误差麦克风信号生成所述抗噪信号；次级路径估计滤波器，被配置为对所述源音频信号的电声路径进行建模并具有响应，所述次级路径估计滤波器根据所述源音频信号生成次级路径估计，其中所述抗噪生成滤波器的响应和所述次级路径估计滤波器的响应中的至少一个响应为通过自适应系数控制方块进行整形的自适应响应；所述自适应系数控制方块包括以下至少一者：滤波器系数控制方块，所述滤波器系数控制方块通过调整所述抗噪生成滤波器的响应以使所述误差麦克风信号中的周围音频声音最小化来对所述抗噪生成滤波器的响应进行整形；和次级路径估计系数控制方块，所述次级路径估计系数控制方块通过调整所述次级路径估计滤波器的响应以使回放校正误差最小化来将所述次级路径估计滤波器的响应整形成与所述源音频信号和所述回放校正误差一致；其中所述回放校正误差是基于所述误差麦克风信号和所述次级路径估计之差；和控制器，被配置为：判定所述自适应响应的收敛程度；如果所述自适应响应的收敛程度低于特定阈值，那么启用所述自适应响应的调整；以及如果所述自适应响应的收敛程度高于特定阈值，那么停用所述自适应响应的调整。2.根据权利要求1所述的集成电路，所述控制器还被配置为通过以下来判定所述自适应响应的收敛程度：在第一段时间内调整所述自适应响应，并判定在第一段时间结束时所述自适应系数控制方块的系数；在第二段时间内调整所述自适应响应，并判定在第二段时间结束时所述自适应系数控制方块的系数；并且比较在第一段时间结束时所述自适应系数控制方块的系数与在第二段时间结束时所述自适应系数控制方块的系数。3.根据权利要求2所述的集成电路，所述控制器还被配置为：如果在第二段时间结束时所述自适应系数控制方块的系数在第一段时间结束时所述自适应系数控制方块的系数的阈值误差的范围内，那么判定所述收敛程度高于所述特定阈值；以及如果在第二段时间结束时所述自适应系数控制方块的系数不在所述阈值误差的范围内，那么判定所述收敛程度低于所述特定阈值。4.根据权利要求1所述的集成电路，所述控制器还被配置为通过以下来判定所述自适应响应的收敛程度：判定在第一时间处的自适应消噪增益，其中所述自适应消噪增益被定义为合成参考麦克风信号除以所述回放校正误差，以及其中所述合成参考麦克风信号是基于所述回放校正误差和所述输出信号之差；判定在第二时间处的自适应消噪增益；并且比较在第一时间处的自适应消噪增益与在第二时间处的自适应消噪增益。5.根据权利要求4所述的集成电路，所述控制器还被配置为：如果在第二时间处的自适应消噪增益在第一时间处的自适应消噪增益的阈值误差的范围内，那么判定所述收敛程度高于所述特定阈值；以及如果在第二时间结束处的自适应消噪增益不在所述阈值误差的范围内，那么判定所述收敛程度低于所述特定阈值。6.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述自适应响应包括所述次级路径估计滤波器的响应，以及其中所述控制器还被配置为通过以下来判定所述自适应响应的收敛程度：在第一段时间内调整所述自适应响应，并判定在第一段时间结束时的次级路径估计滤波器相消增益，其中所述次级路径估计滤波器相消增益被定义为所述回放校正误差除以所述误差麦克风信号；在第二段时间内调整所述自适应响应，并判定在第二段时间结束时的次级路径估计滤波器相消增益；并且比较在第一段时间结束时的次级路径估计滤波器相消增益与在第二段时间结束时的次级路径估计滤波器相消增益。7.根据权利要求6所述的集成电路，所述控制器还被配置为：如果在第二段时间结束时的次级路径估计滤波器相消增益在第一段时间结束时的次级路径估计滤波器相消增益的阈值误差的范围内，那么判定所述收敛程度高于所述特定阈值；以及如果在第二段时间结束时的次级路径估计滤波器相消增益不在所述阈值误差的范围内，那么判定所述收敛程度低于所述特定阈值。8.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述抗噪生成滤波器包括具有响应的反馈滤波器，所述反馈滤波器根据合成参考反馈信号生成所述抗噪信号，所述合成参考反馈信号基于所述误差麦克风信号和所述抗噪信号之差。9.根据权利要求8所述的集成电路，其中所述滤波器系数控制方块包括反馈系数控制方块，所述反馈系数控制方块通过调整所述反馈滤波器的响应以使所述误差麦克风信号中的周围音频声音最小化来将所述反馈滤波器的响应整形成与所述误差麦克风信号和所述合成参考反馈信号一致。10.根据权利要求1所述的集成电路，还包括参考麦克风输入，用于接收表示周围音频声音的参考麦克风信号，以及其中所述抗噪生成滤波器包括具有响应的前馈滤波器，所述前馈滤波器根据所述参考麦克风信号生成所述抗噪信号。11.根据权利要求10所述的集成电路，其中所述滤波器系数控制方块包括前馈系数控制方块，所述前馈系数控制方块通过调整所述前馈滤波器的响应以使所述误差麦克风信号中的周围音频声音最小化来将所述前馈滤波器的响应整形成与所述误差麦克风信号和所述参考麦克风信号一致。12.根据权利要求10所述的集成电路，其中所述控制器还被配置为通过判定所述参考麦克风信号和所述回放校正误差之间的互相关来判定所述自适应响应的收敛程度。13.根据权利要求12所述的集成电路，其中所述控制器还被配置为：如果所述互相关小于阈值互相关，那么判定所述收敛程度高于所述特定阈值；以及如果所述互相关大于阈值互相关，那么判定所述收敛程度低于所述特定阈值。14.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述控制器还被配置为通过判定所述源音频信号和所述回放校正误差之间的互相关来判定所述自适应响应的收敛程度。15.根据权利要求14所述的集成电路，其中所述控制器还被配置为：如果所述互相关小于阈值互相关，那么判定所述收敛程度高于所述特定阈值；以及如果所述互相关大于阈值互相关，那么判定所述收敛程度低于所述特定阈值。16.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述控制器还被配置为通过停用所述自适应系数控制方块来停用所述自适应响应的调整。17.根据权利要求1所述的集成电路，其中：所述集成电路包括所述次级路径估计滤波器的一个或更多个副本；并且所述控制器还被配置为通过停用所述次级路径估计滤波器的所述一个或更多个副本来停用所述自适应响应的调整。18.一种用于抵消在个人音频设备的换能器附近的周围音频声音的方法，所述方法包括：接收表示所述换能器的声输出以及在所述换能器处的周围音频声音的误差麦克风信号；通过调整自适应消噪系统的自适应响应以使在所述换能器的声输出处的周围音频声音最小化来自适应生成抗噪信号以减少周围音频声音的存在，其中自适应生成所述抗噪信号包括：利用抗噪生成滤波器，至少基于所述误差麦克风信号生成所述抗噪信号；利用用于对源音频信号的电声路径进行建模的次级路径估计滤波器，根据所述源音频信号生成次级路径估计；以及以下至少一者：通过调整所述抗噪生成滤波器的响应以使所述误差麦克风信号中的周围音频声音最小化来自适应生成所述抗噪信号，其中所述自适应响应包括所述抗噪生成滤波器的响应；以及通过调整所述次级路径估计滤波器的响应以使回放校正误差最小化，通过将所述次级路径估计滤波器的响应整形成与所述源音频信号和所述回放校正误差一致来自适应生成所述次级路径估计，其中所述回放校正误差是基于所述误差麦克风信号和所述次级路径估计之差，其中所述自适应响应包括所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里·D·奥尔德森，J·D·亨德里克斯，周大勇，
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