主动噪声消除耳机中的风噪减轻系统和方法技术方案

本公开提供了用于减轻风对主动噪声消除的影响的耳机系统和方法。至少一个耳机系统包括听筒，该听筒带有扬声器以将信号转换成声学体积中的声能。麦克风声学地联接到外部环境并检测外部噪声。控制电路被配置为检测风并且基于风检测来调节来自麦克风的前馈音频信号。

Active noise cancellation system and method of wind noise reduction in headphones

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】主动噪声消除耳机中的风噪减轻系统和方法
本公开的方面和具体实施整体涉及音频系统，并且在一些示例中，更具体地涉及用于耳机系统中的主动降噪(ANR)的系统和方法。
技术介绍
主动降噪(ANR)耳机通常通过产生破坏性地干扰不期望的噪声的噪声消除信号来从听者耳部阻止不期望的噪声。通常，ANR耳机将包括测量不期望的噪声的一个或多个麦克风。基于所测量的噪声的特性，耳机将产生适当的噪声消除信号。一旦产生噪声消除信号，耳机就发出辐射，以减少听者耳道中的不期望噪声。在许多情况下，与传统音频耳机相比，ANR耳机提供了改善的收听体验。
技术实现思路
根据本文所讨论的各个方面和示例，提供了一种耳机系统，该耳机系统基于在该耳机系统外部的检测到的风条件来调节主动降噪(ANR)操作。例如，可以通过外部音频信号的频谱分析、通过DC信号分量(诸如由声换能器上的例如由风造成恒定机械压力导致的)、通过在右侧与右侧之间的外部噪声水平的比较或通过其他手段来检测风，并且控制电路可以当检测到风时调节与耳机系统的ANR电路相关联的反馈和/或前馈滤波器。一个或多个反馈和/或前馈调节还可以基于检测到的风量或风级来变化。根据一个方面，提供了一种耳机系统，该耳机系统包括：听筒，该听筒被配置为限定声学体积；扬声器，该扬声器用于基于接收到的驱动器信号来向声学体积提供声能；前馈麦克风，该前馈麦克风声学地联接到外部环境以至少检测外部噪声并生成前馈音频信号；以及控制电路，该控制电路包括接口，该接口用于接收风信号并被配置为至少部分地基于风信号来检测风，该控制电路还被配置为基于风检测来调节前馈音频信号。某些示例还包括反馈麦克风，该反馈麦克风用于至少检测声学体积内的残余噪声，并且生成反馈音频信号，并且其中控制电路还被配置为基于风检测来调节该反馈音频信号。控制电路可以基于风检测来调节应用于反馈音频信号的一个或多个反馈滤波器系数以调节该反馈音频信号。一些示例包括数据存储库，该数据存储库包括多个反馈滤波器系数集，控制电路被配置为基于风检测来从多个反馈滤波器系数集中选择第一反馈滤波器系数集。在一些示例中，控制电路被配置为通过基于风检测来调节应用于前馈音频信号的一个或多个前馈滤波器系数以调节该前馈音频信号。另外的示例可以包括数据存储库，该数据存储库包括多个前馈滤波器系数集，控制电路被配置为基于风检测来从多个前馈滤波器系数集中选择第一前馈滤波器系数集。在某些示例中，接口被配置为接收前馈音频信号作为风信号，并且控制电路被配置为至少部分地基于前馈音频信号来检测风。控制电路可以分析前馈音频信号的频谱含量并至少部分地基于频谱含量来检测风。根据某些示例，前馈麦克风可以是用于生成第一前馈音频信号的第一前馈麦克风，并且耳机系统还包括用于生成第二前馈音频信号的第二前馈麦克风，并且控制电路被配置为至少部分地基于第一前馈音频信号和第二前馈音频信号的比较来检测风。在一些示例中，控制电路还被配置为至少基于风信号来检测多个风级并至少部分地基于检测到的风级来调节前馈音频信号。在某些示例中，控制电路被配置为通过禁用前馈音频信号来调节前馈音频信号。在一些示例中，控制电路被配置为通过从前馈麦克风去除麦克风偏置信号来禁用前馈音频信号，和/或控制电路被配置为通过将零增益的滤波器应用于前馈音频信号来禁用该前馈音频信号。根据另一方面，提供了另一种耳机系统，该耳机系统包括：听筒，该听筒被配置为限定声学体积；扬声器，该扬声器用于基于接收到的驱动器信号来向声学体积提供声能；反馈麦克风，该反馈麦克风至少检测声学体积内的残余噪声并生成反馈音频信号；前馈麦克风，该前馈麦克风用于至少检测外部噪声并生成前馈音频信号；以及控制电路，该控制电路包括接口，该接口用于接收前馈音频信号并被配置为至少部分地基于该前馈音频信号来检测风，控制电路还被配置为基于风检测来调节该前馈音频信号。在一些示例中，控制电路被配置为基于风检测来调节前馈滤波器的应用于前馈音频信号的传递函数。某些示例包括数据存储库，该数据存储库包括多个前馈滤波器系数集，控制电路被配置为基于风检测来从多个前馈滤波器系数集中选择第一前馈滤波器系数集。在一些示例中，控制电路还被配置为基于风检测来调节反馈滤波器的应用于反馈音频信号的传递函数。某些示例包括数据存储库，该数据存储库包括多个反馈滤波器系数集，控制电路被配置为基于风检测来从多个反馈滤波器系数集中选择第一反馈滤波器系数集。根据某些示例，前馈麦克风是用于生成第一前馈音频信号的第一前馈麦克风，并且耳机系统还包括用于生成第二前馈音频信号的第二前馈麦克风，并且控制电路被配置为至少部分地基于第一前馈音频信号和第二前馈音频信号的比较来检测风。根据又一方面，提供了一种用于操作耳机系统的方法。该方法包括：基于在扬声器处接收的驱动器信号，将来自耳机系统的扬声器的声能提供到声学体积；使用前馈麦克风检测在声学体积外部的噪声；通过分析在声学体积外部的噪声来检测风；生成至少部分地指示噪声的前馈音频信号；以及至少部分地基于风检测来调节该前馈音频信号。在某些示例中，该方法还包括：检测声学体积内的残余噪声；生成至少部分地指示该残余噪声的反馈音频信号；以及至少部分地基于风检测来调节该反馈音频信号。一些示例基于风检测来调节反馈滤波器的应用于反馈音频信号的传递函数。在某些示例中，通过基于风检测来从多个滤波器系数集中选择滤波器系数集并将所选择的滤波器系数集应用于反馈滤波器来调节反馈滤波器的传递函数。一些示例包括基于风检测来调节前馈滤波器的应用于前馈音频信号的传递函数。在一些示例中，可以通过基于风检测来从多个滤波器系数集中选择滤波器系数集并将所选择的滤波器系数集应用于前馈滤波器来调节前馈滤波器的传递函数。在某些示例中，调节前馈音频信号包括禁用该前馈音频信号。在一些示例中，可以通过从前馈麦克风去除麦克风偏置信号和/或通过将零增益的滤波器应用于前馈音频信号来禁用该前馈音频信号。以下仍然详细讨论了这些示例性方面和示例的其他方面、示例和优点。本文所公开的示例可以与本文所公开的至少一个原理一致的任何方式与其他示例组合，并且对“示例”、“一些示例”、“另选的示例”、“各种示例”、“一个示例”等的引用不一定互相排斥，并且旨在指示所述的特定特征、结构或特性可包括在至少一个示例中。本文中此类术语的出现未必全都指代相同的示例。本文所述的各个方面和示例可包括用于执行任何所述方法或功能的装置。附图说明下面参考附图讨论至少一个示例的各个方面，这些附图并非旨在按比例绘制。包括附图以提供对各个方面和示例的例证和进一步理解，并且附图并入本说明书且构成本说明书的一部分，但并非旨在作为本公开的限制的定义。在附图中，在各种图中示出的每个相同或几乎相同的部件以类似的数字表示。为清楚起见，并不是在每个图中给每个部件都注上标记。在附图中：图1是根据本文所讨论的各种示例的耳机系统的框图；图2是示出根据本文所讨论的各种示例的基于风检测对反馈滤波器和前馈滤波器的调节的框图；图3A至图3E本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耳机系统，所述耳机系统包括：/n听筒，所述听筒被配置为限定声学体积；/n扬声器，所述扬声器用于基于接收到的驱动器信号来向所述声学体积提供声能；/n前馈麦克风，所述前馈麦克风声学地联接到外部环境以至少检测外部噪声并生成前馈音频信号；以及/n控制电路，所述控制电路包括接口，所述接口用于接收风信号并被配置为至少部分地基于所述风信号来检测风，所述控制电路还被配置为基于所述风检测来调节所述前馈音频信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170831 US 15/692,3941.一种耳机系统，所述耳机系统包括：
听筒，所述听筒被配置为限定声学体积；
扬声器，所述扬声器用于基于接收到的驱动器信号来向所述声学体积提供声能；
前馈麦克风，所述前馈麦克风声学地联接到外部环境以至少检测外部噪声并生成前馈音频信号；以及
控制电路，所述控制电路包括接口，所述接口用于接收风信号并被配置为至少部分地基于所述风信号来检测风，所述控制电路还被配置为基于所述风检测来调节所述前馈音频信号。


2.根据权利要求1所述的耳机系统，还包括反馈麦克风，所述反馈麦克风至少检测所述声学体积内的残余噪声，并且生成反馈音频信号，并且其中所述控制电路还被配置为基于所述风检测来调节所述反馈音频信号。


3.根据权利要求1所述的耳机系统，其中所述控制电路被配置为通过基于所述风检测来调节应用于所述前馈音频信号的一个或多个前馈滤波器系数，以调节所述前馈音频信号。


4.根据权利要求3所述的耳机系统，还包括数据存储库，所述数据存储库包括多个前馈滤波器系数集，所述控制电路被配置为基于所述风检测来从所述多个前馈滤波器系数集中选择第一前馈滤波器系数集。


5.根据权利要求1所述的耳机系统，其中所述接口被配置为接收所述前馈音频信号作为所述风信号，并且所述控制电路被配置为至少部分地基于所述前馈音频信号来检测风。


6.根据权利要求5所述的耳机系统，其中所述控制电路还被配置为分析所述前馈音频信号的频谱含量并至少部分地基于所述频谱含量来检测风。


7.根据权利要求5所述的耳机系统，其中所述前馈麦克风是用于生成第一前馈音频信号的第一前馈麦克风，并且所述耳机系统还包括用于生成第二前馈音频信号的第二前馈麦克风，并且所述控制电路被配置为至少部分地基于所述第一前馈音频信号和所述第二前馈音频信号的比较来检测风。


8.根据权利要求2所述的耳机系统，其中所述控制电路被配置为通过基于所述风检测来调节应用于所述反馈音频信号的一个或多个反馈滤波器系数，以调节所述反馈音频信号。


9.根据权利要求8所述的耳机系统，还包括数据存储库，所述数据存储库包括多个反馈滤波器系数集，所述控制电路被配置为基于所述风检测来从所述多个反馈滤波器系数集中选择第一反馈滤波器系数集。


10.根据权利要求1所述的耳机系统，其中所述控制电路还被配置为至少基于所述风信号来检测多个风级，并至少部分地基于所检测到的风级来调节所述前馈音频信号。


11.根据权利要求1所述的耳机系统，其中所述控制电路被配置为通过禁用所述前馈音频信号来调节所述前馈音频信号。


12.根据权利要求11所述的耳机系统，其中所述控制电路被配置为通过从所述前馈麦克风去除麦克风偏置信号来禁用所述前馈音频信号。


13.根据权利要求11所述的耳机系统，其中所述控制电路被配置为通过将零增益的滤波器应用于所述前馈音频信号来禁用所述前馈音频信号。


14.一种耳机系统，所述耳机系统包括：
听筒，所述听筒被配置为限定声学体积；
扬声器，所述扬声器用于基于接收到的驱动器信号来向所述声学体积提供声能；
反馈麦克风，所述反馈麦克风用于至少检测所...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·扬科沃伊，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US