用于分布式自适应噪声消除的系统及方法技术方案

一种集成电路可包括：输出，用于向换能器提供信号，该信号既包括用于向收听者回放的源音频又包括用于抵消换能器的声学输出中的周围音频声音的影响的抗噪信号；麦克风输入，用于接收表示换能器处的周围声音的麦克风信号；链路控制输入，用于接收把集成电路耦合到换能器和/或用于生成麦克风信号的麦克风的通信链路的链路控制信息，其中链路控制信息包括通信链路的链路质量度量；和处理电路，该处理电路包括具有响应的滤波器，该响应生成与麦克风信号一致的抗噪信号以最大限度地减小换能器的声学输出处的周围声音，其中该处理电路响应于链路质量度量来修改抗噪信号的生成。

System and method for distributed adaptive noise cancellation

An integrated circuit can include: output, which is used to supply signals to the transducer, which includes both the source audio used to replay the listener and the noise resistant signals that are used to counteract the influence of the surrounding audio sound in the acoustic output of the transducer; the microphone input is used to receive the microphone around the transducer at the transducer. Signal; link control input, used to receive link control information for a communication link that coupled an integrated circuit to a transducer and / or a microphone for generating a microphone signal, in which link control information includes a link quality measure of a communication link; and a processing circuit including a response filter, which is a response. An anti noise signal consistent with a microphone signal should be generated to minimize the surrounding sound in the acoustic output of the transducer, in which the processing circuit is responsive to the link quality measure to modify the generation of an anti noise signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分布式自适应噪声消除的系统及方法相关申请交叉引用本公开主张于2016年2月25日提交的美国非临时专利申请序列号15/053,792的优先权，美国非临时专利申请序列号15/053,792主张于2015年9月22日提交的美国临时专利申请序列号62/221,968的优先权，各案全部内容均以引用方式并入本文中。
本公开大体上涉及与声学换能器有关的自适应噪声消除，更特定地，涉及存在于声学换能器附近的周围噪声的检测和消除以及分布式自适应噪声消除系统中的自适应噪声消除的控制。
技术介绍
无线电话(诸如移动电话/蜂窝电话)、无绳电话以及其他消费类音频设备(诸如mp3播放器)有着广泛应用。通过使用麦克风来测量周围声学事件，然后使用信号处理把抗噪信号注入到设备的输出中以消除周围声学事件来进行噪声消除，此类设备就可懂度的性能可以得到改良。每只耳朵一个或两个麦克风及扬声器的立体声耳机，耦合到个人音频设备，诸如无线电话、无绳电话或其他消费类音频设备，可包括自适应主动噪声消除(ANC)电路，该电路未与与ANC电路相关联的换能器(诸如麦克风和扬声器)放置在一起，从而形成“分布式”ANC系统，其中自适应ANC电路通过数字链路与换能器分开。在某些情况下，数字链路可能变得不可靠或出现故障。在这种情况下，换能器和自适应ANC电路之间的通信可能中断。在这种情况下，在自适应ANC电路和换能器之间可能传递错误数据，或数据可能完全停止。因此，可能期望防止由于数字链路出现故障或不可靠而可能发生的令人讨厌的听得见的伪像出现。
技术实现思路
根据本公开的教导，可以减少或消除与对信号进行滤波的现有方法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，用于向换能器提供信号，该信号既包括用于向收听者回放的源音频又包括用于抵消换能器的声学输出中的周围音频声音的影响的抗噪信号；麦克风输入，用于接收表示换能器处的周围音频声音的麦克风信号；链路控制输入，用于接收把集成电路耦合到换能器和用于生成麦克风信号的麦克风中的一者或更多者的通信链路的链路控制信息，其中链路控制信息包括通信链路的链路质量度量；和处理电路，该处理电路包括具有响应的滤波器，该响应生成与麦克风信号一致的抗噪信号以最大限度地减小换能器的声学输出处的周围音频声音，其中处理电路响应于链路质量度量来修改抗噪信号的生成。根据本公开的这些和其他实施例，一种方法可包括接收通信链路的链路控制信息，该通信链路被配置成把集成电路耦合到以下一者或更多者：(i)用于响应于信号来生成声音的换能器，该信号既包括用于向收听者回放的源音频又包括用于抵消换能器的声学输出中的周围音频声音的影响的抗噪信号；(ii)用于生成表示换能器处的周围音频声音的麦克风信号的麦克风，其中链路控制信息包括通信链路的链路质量度量。该方法还可包括用滤波器生成与麦克风信号一致的抗噪信号以最大限度地减小换能器的声学输出处的周围音频声音。该方法还可包括响应于链路质量度量来修改抗噪信号的生成。本公开的技术优点对于本领域普通技术人员而言从本文中所包括的附图、说明书和权利要求书中可以很容易看出。实施例的目的和优点将至少通过权利要求范围中特别指出的要素、特征及组合来实现和达到。应当理解，上面大致说明和下面详细说明都是示例且是解释性的，而不是对本公开中所述的权利要求范围的限制。附图说明通过结合附图参照下面说明，可以获得对本专利技术实施例及其优点的更完整的理解，其中相同附图标记表示相同特征，其中：图1A示出根据本公开的实施例的示例性无线移动电话；图1B示出根据本公开的实施例的示例性无线移动电话，头戴式受话器组件经由数字通信链路耦合到该示例性无线移动电话；图2是图1B所示根据本公开的实施例的无线移动电话及头戴式受话器组件内的选定电路的方块图。具体实施方式本公开包括在诸如无线电话的个人音频设备中可以实现的噪声消除技术及电路。个人音频设备包括ANC电路，该ANC电路可测量周围声学环境并生成信号，该信号被注入扬声器(或其他换能器)输出中以消除周围声学事件。基准麦克风可被设置成测量周围声学环境，且个人音频设备可包括误差麦克风，用于控制抗噪信号的调整以消除周围音频声音以及用于对自处理电路的输出通过换能器的电声路径进行校正。现在参照图1A，根据本公开的实施例所示的无线电话10被示出为靠近人耳5。无线电话10是可以采用根据本公开的实施例的技术的设备示例，但应当理解，在所示无线电话10中或在随后图示中所示的电路中体现的元件或构造并非全部需要，以便实施在权利要求范围中所述的本专利技术。无线电话10可包括换能器，诸如扬声器SPKR，该扬声器SPKR再现被无线电话10接收到的远话音以及其他本地音频事件，诸如铃声、存储音频节目资料、注入以提供平衡交谈感知的近端话音(即，无线电话10的用户的话音)以及需要通过无线电话10再现的其他音频(诸如来自网页或被无线电话10接收到的其他网络通信的源)以及声音提示(诸如电池电量低提示和其他系统事件通知)。近话音麦克风NS可被设置成捕捉近端话音，该近端话音从无线电话10发射给其他(多个)交谈参与者。无线电话10可包括把抗噪信号注入到扬声器SPKR中以改良远话音以及由扬声器SPKR再现的其他音频的可懂度的ANC电路及特征。基准麦克风R可被设置成测量周围声学环境，且可被定位成远离用户嘴巴的典型位置，使得近端话音在由基准麦克风R产生的信号中可以减到最小。可设置另一个麦克风，误差麦克风E，以当无线电话10紧靠耳朵5时，通过测量与由离耳朵5近的扬声器SPKR再现的音频合并的周围音频来进一步改良ANC操作。在其他实施例中，可以采用另外基准麦克风和/或误差麦克风。无线电话10内的电路14可包括音频CODEC集成电路(IC)20，该音频CODEC集成电路20接收来自基准麦克风R、近话音麦克风NS和误差麦克风E的信号并与诸如具有无线电话收发器的射频(RF)集成电路12的其他集成电路相联。在本公开的一些实施例中，本文中所公开的电路及技术可并入包括控制电路以及用于实现整个个人音频设备的其他功能的单个集成电路中，诸如MP3播放器片上集成电路。在这些和其他实施例中，本文中所公开的电路及技术可部分地或全部地以具体表现为计算机可读介质且可由控制器或其他处理设备执行的软件和/或固件实现。通常，本公开的ANC技术测量撞击在基准麦克风R上的周围声学事件(相对于扬声器SPKR的输出和/或近端话音)，并通过还测量撞击在误差麦克风E上的相同周围声学事件，无线电话10的ANC处理电路把由基准麦克风R的输出生成的抗噪信号调整成具有使误差麦克风E处的周围声学事件的振幅减到最小的特性。因为声学路径P(z)从基准麦克风R延伸到误差麦克风E，所以ANC电路在消除电声路径S(z)的影响的同时有效地估计声学路径P(z)，该电声路径S(z)表示无线电话10的音频输出电路的响应以及扬声器SPKR的声/电传递函数，包括在特定声学环境下扬声器SPKR和误差麦克风E之间的耦合，当无线电话10未紧贴耳朵5时，该耦合可能受到耳朵5的靠近及结构以及可靠近无线电话10的其他物体和人体头部结构影响。虽然所示无线电话10包括具有第三近话音麦克风NS的双麦克风ANC系统，但是本专利技术的一些方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一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，用于向换能器提供信号，该信号既包括用于向收听者回放的源音频又包括用于抵消所述换能器的声学输出中的周围音频声音的影响的抗噪信号；麦克风输入，用于接收表示所述换能器处的周围音频声音的麦克风信号；链路控制输入，用于接收把所述集成电路耦合到所述换能器和用于生成麦克风信号的麦克风中的一者或更多者的通信链路的链路控制信息，其中所述链路控制信息包括所述通信链路的链路质量度量；和处理电路，该处理电路包括具有响应的滤波器，该响应生成与所述麦克风信号一致的抗噪信号以最大限度地减小所述换能器的声学输出处的周围音频声音，其中所述处理电路响应于链路质量度量来修改抗噪信号的生成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.22 US 62/221,968;2016.02.25 US 15/053,7921.一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，用于向换能器提供信号，该信号既包括用于向收听者回放的源音频又包括用于抵消所述换能器的声学输出中的周围音频声音的影响的抗噪信号；麦克风输入，用于接收表示所述换能器处的周围音频声音的麦克风信号；链路控制输入，用于接收把所述集成电路耦合到所述换能器和用于生成麦克风信号的麦克风中的一者或更多者的通信链路的链路控制信息，其中所述链路控制信息包括所述通信链路的链路质量度量；和处理电路，该处理电路包括具有响应的滤波器，该响应生成与所述麦克风信号一致的抗噪信号以最大限度地减小所述换能器的声学输出处的周围音频声音，其中所述处理电路响应于链路质量度量来修改抗噪信号的生成。2.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述滤波器是自适应滤波器，且所述处理电路响应于链路质量度量通过修改所述滤波器的调整来修改抗噪信号的生成。3.根据权利要求2所述的集成电路，其中所述处理电路响应于链路质量度量通过暂停所述滤波器的调整来修改所述滤波器的调整。4.根据权利要求2所述的集成电路，其中所述处理电路响应于链路质量度量通过把所述滤波器的一个或更多个系数设定为预定值以补救所述滤波器的响应的调整中断来修改抗噪信号的生成。5.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述处理电路响应于链路质量度量通过减弱抗噪信号来修改抗噪信号的生成。6.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述处理电路把链路质量度量与阈值作比较并响应于此比较来修改抗噪信号的生成。7.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述链路质量度量包括所述通信链路的许多比特差错。8.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述链路质量度量包括所述通信链路的比特差错率。9.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述处理电路还被配置成接收第二通信链路的第二链路控制信息并响应于链路质量度量来影响耦合到所述第二通信链路的一个或更多个设备。10.一种方法，包括：接收通信链路的链路控制信息，该通信链路被配置成把集成电路耦合到以下一者或更多者：(i)用于响应于信号来生成声音的换能器，该信号既包括用于向收听者回放的源音频又包括用于抵消所述换能器的声学输出中的周围音频声音的影响的抗噪信号；(ii)用于生成表示所述换能器处的周围音频声音的麦克风信号的麦克风，其中所述链路控制信息包括所述通信链路的链路质量度量；用滤波器生成与所述麦克风信号一致的抗噪信号以最大限度地减小所述换能器的声学输出处的周围音频声音；响应于链路质量度量来修改抗噪信号的生成。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述滤波器是自适应滤波器，且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·D·亨德瑞克斯，尼汀·夸特拉，杰弗瑞·D·奥尔德森，
申请(专利权)人：思睿逻辑国际半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB