声学设备中的并行主动降噪(ANR)和穿过收听信号流路径制造技术

本文档中描述的技术可以在一种方法中体现，该方法包括：接收由与主动降噪(ANR)设备相关联的一个或多个传感器捕获的输入信号，使用设置在ANR信号流路径中的第一滤波器处理输入信号，以生成用于ANR设备的声换能器的第一信号，以及在与ANR信号流路径并行设置的直通信号流路径中处理输入信号，以生成用于声换能器的第二信号。直通信号流路径被配置为根据与直通信号流路径相关联的可变增益允许输入信号的至少一部分直通到声换能器。该方法还包括基于将第一信号与第二信号组合来生成用于声换能器的输出信号。

Parallel active noise reduction (ANR) and path through listening signal flow in acoustic equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声学设备中的并行主动降噪(ANR)和穿过收听信号流路径
本公开总体涉及主动降噪(ANR)设备，该设备还允许穿过收听功能以减小隔离效果。
技术介绍
声学设备诸如耳机可以包括主动降噪(ANR)能力，该能力可阻止至少部分环境噪声到达用户的耳朵。因此，ANR设备产生声音隔离效果，该效果至少部分地将用户与环境隔离。为了减轻此种隔离的效果，一些声学设备可以包括“穿过收听”模式，在该模式中，将降噪调低一段时间，并允许将环境声音传递到用户的耳朵。此类声学设备的示例可以在美国专利8,155,334和美国专利8,798,283中找到，这两个专利的全部内容通过引用并入本文。
技术实现思路
通常，在一个方面中，本文档的特征在于一种方法，该方法包括：接收由与主动降噪(ANR)设备相关联的一个或多个传感器捕获的输入信号，使用设置在ANR信号流路径中的第一滤波器处理所述输入信号，以生成用于所述ANR设备的声换能器的第一信号，以及在与所述ANR信号流路径并行设置的直通信号流路径中处理所述输入信号，以生成用于所述声换能器的第二信号。所述直通信号流路径被配置为根据与所述直通信号流路径相关联的可变增益允许所述输入信号的至少一部分直通到所述声换能器。该方法还包括基于将第一信号与第二信号组合来生成用于声换能器的输出信号。在另一方面，本文档的特征在于一种主动降噪(ANR)设备，该设备包括：一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置为生成指示所述ANR设备的外部环境的输入信号；以及声换能器，所述声换能器被配置为生成输出音频。该设备还包括设置在该ANR设备的ANR信号流路径中的第一滤波器，其中该第一滤波器被配置为处理输入信号以生成用于ANR设备的声换能器的第一信号。该设备还包括直通信号流路径，所述直通信号流路径并行于所述ANR信号流路径设置，所述直通信号流路径被配置为生成用于所述声换能器的第二信号。所述直通信号流路径被配置为根据与所述直通信号流路径相关联的可变增益允许所述输入信号的至少一部分直通到所述声换能器，并且所述声换能器由输出信号驱动，所述输出信号是所述第一信号和所述第二信号的组合。在另一方面，本文档的特征在于一种或多种机器可读存储设备，该一种或多种机器可读存储设备具有在其上编码的用于使一个或多个处理设备执行各种操作的计算机可读指令。该操作包括：接收由与主动降噪(ANR)设备相关联的一个或多个传感器捕获的输入信号，使用设置在ANR信号流路径中的第一滤波器处理所述输入信号，以生成用于所述ANR设备的声换能器的第一信号，以及在与所述ANR信号流路径并行的直通信号流路径中处理所述输入信号，以生成用于所述声换能器的第二信号。所述直通信号流路径被配置为根据与所述直通信号流路径相关联的可变增益允许所述输入信号的至少一部分直通到所述声换能器。该操作还包括基于将第一信号与第二信号组合来生成用于声换能器的输出信号。上述方面的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。一个或多个传感器可以包括ANR设备的前馈麦克风。ANR滤波器可以包括滤波器组，该滤波器组包括多个可选择的数字滤波器，该滤波器组中的每个数字滤波器对应于与直通信号流路径相关联的可变增益的值。直通信号流路径可以包括第二滤波器。第一滤波器和第二滤波器中的每个的系数可为基本上固定的。可以基本上独立于第二滤波器的一组系数来确定第一滤波器的一组系数。与ANR信号流路径相关联的第一时延可以与和直通信号流路径相关联的第二时延显著不同。可以接收指示与直通信号路径相关联的可变增益的用户输入，并且可以根据用户输入来调节设置在直通信号路径中的可变增益放大器(VGA)。也可以根据用户输入来选择设置在直通信号流路径中的第一滤波器和第二滤波器中的至少一个的系数。可以根据相应滤波器的目标频谱特性来确定第一滤波器和第二滤波器中的至少一个的系数。目标频谱特性可以是频谱平坦度。可以将ANR信号流路径和直通信号流路径设置在用于ANR设备的前馈信号流路径中。本文所述的各种实施方式可提供以下优点中的一者或多者。提供与ANR信号流路径并行的可变增益穿过收听或直通信号流路径允许实现降噪功能，而在一些情况下，同时允许环境声音按照用户偏好的程度直通。这继而允许对用户喜欢听到的环境噪声的量实施“音量控制”(作为离散步骤或基本连续的方式)。在一些情况下，这可以通过使此类设备在各种不同类型的环境中更可用来改善与对应的声学设备(例如，耳机)相关联的用户体验。在一些情况下，通过使用相对于用户偏好经由直通信号流路接收的噪声量不变的滤波器，可以进一步改善声学设备的性能。例如，对于直通信号路径的不同增益设置，可以避免单独的滤波器选择/计算，这继而可以减少存储器和/或计算能力的需求。在一些情况下，例如，在具有有限的占地面积和计算资源的小形状因数设备中，此优点可能非常重要。在一些情况下，与针对直通信号路径的不同增益设置计算/选择的滤波器相比，并行信号流路径中的每个中的滤波器的阶数可以更小。本公开中所述的特征中的两个或更多个，包括本
技术实现思路
部分中所述的那些，可组合以形成在本文未具体描述的实施方式。一个或多个实施方式的细节在附图和以下说明书中论述。其他特征、对象和优点在说明书和附图以及权利要求书中将是显而易见的。附图说明图1示出了入耳式主动降噪(ANR)耳机的示例。图2A是ANR设备中的示例配置的框图。图2B是ANR设备的另一示例配置的框图。图3A是前馈补偿器的框图，该前馈补偿器具有并行于直通信号流路径设置的ANR信号流路径。图3B是具有与前馈路径中的直通信号流路径并行设置的ANR信号流路径的ANR设备的示例配置的框图。图4是用于在ANR设备中生成输出信号的示例方法的流程图，该ANR设备包括并行设置的ANR信号流路径和直通信号流路径。具体实施方式本文档描述了允许在声学设备中使用主动降噪(ANR)，同时允许用户控制用户希望听到的环境噪声量的技术。主动降噪(ANR)设备诸如ANR耳机用于通过减少环境噪声和声音的影响来提供潜在的身临其境的聆听体验。但是，通过阻止环境噪声的影响，ANR设备可能会与周围环境产生声学隔离，这在一些情况下可能是不希望的。例如，在机场等候的用户可能希望在使用ANR耳机时了解航班通告。在另一个示例中，在使用ANR耳机抵消飞行中的飞机的噪声时，用户可能希望能够与空乘人员进行通信而不必取下耳机。一些耳机具有通常称为“通话”或“监听”的特征，其中使用外部麦克风来检测用户可能希望听到的外部声音。例如，在检测到语音频带或一些其他感兴趣的频带中的声音时，外部麦克风可以允许将对应频带中的信号通过耳机进行管道传输。一些其他耳机允许进行多模式操作，其中在“穿过收听”模式下，可以在至少一定频率范围内关闭或至少降低ANR功能，以允许相对宽带的环境声音到达用户。然而，在一些情况下，用户可能希望保持ANR功能，同时仍然能够意识到环境声音。另外，用户可能希望控制直通ANR设备的噪声和环境声音的量。本文描述的技术允许实现与直通信号流路径并行的ANR信号流路径，其中，通过用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n接收由与主动降噪(ANR)设备相关联的一个或多个传感器捕获的输入信号；/n使用设置在ANR信号流路径中的第一滤波器处理所述输入信号，以生成用于所述ANR设备的声换能器的第一信号；/n在与所述ANR信号流路径并行设置的直通信号流路径中处理所述输入信号，以生成用于所述声换能器的第二信号，其中所述直通信号流路径被配置为根据与所述直通信号流路径相关联的可变增益，允许所述输入信号的至少一部分直通到所述声换能器；以及/n基于将所述第一信号与所述第二信号相组合，生成用于所述声换能器的输出信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170920 US 15/710,3541.一种方法，包括：
接收由与主动降噪(ANR)设备相关联的一个或多个传感器捕获的输入信号；
使用设置在ANR信号流路径中的第一滤波器处理所述输入信号，以生成用于所述ANR设备的声换能器的第一信号；
在与所述ANR信号流路径并行设置的直通信号流路径中处理所述输入信号，以生成用于所述声换能器的第二信号，其中所述直通信号流路径被配置为根据与所述直通信号流路径相关联的可变增益，允许所述输入信号的至少一部分直通到所述声换能器；以及
基于将所述第一信号与所述第二信号相组合，生成用于所述声换能器的输出信号。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个传感器包括所述ANR设备的前馈麦克风。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述ANR滤波器包括滤波器组，所述滤波器组包括多个可选择的数字滤波器，所述滤波器组中的每个数字滤波器对应于与所述直通信号流路径相关联的所述可变增益的值。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述直通信号流路径包括第二滤波器。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一滤波器和所述第二滤波器中的每个滤波器的系数基本上是固定的。


6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一滤波器的一组系数是基本上独立于所述第二滤波器的一组系数被确定的。


7.根据权利要求1所述的方法，其中与所述ANR信号流路径相关联的第一时延和与所述直通信号流路径相关联的第二时延显著不同。


8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
接收指示与所述直通信号路径相关联的所述可变增益的用户输入；以及
根据所述用户输入，调节设置在所述直通信号路径中的可变增益放大器(VGA)。


9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
接收指示与所述直通信号路径相关联的所述可变增益的用户输入；以及
根据所述用户输入，选择设置在所述直通信号流路径中的所述第一滤波器和第二滤波器中的至少一个滤波器的系数。


10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一滤波器和所述第二滤波器中的所述至少一个滤波器的所述系数是根据对应滤波器的目标频谱特性被确定的。


11.根据权利要求10所述的方法，其中所述目标频谱特性是频谱平坦度。


12.根据权利要求1所述的方法，其中所述ANR信号流路径和所述直通信号流路径设置在用于所述ANR设备的前馈信号流路径中。


13.一种主动降噪(ANR)设备，包括：
一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置为生成指示所述ANR设备的外部环境的输入信号；
声换能器，所述声换能器被配置为生成输出音频；
第一滤波器，所述第一滤波器设置在所述ANR设备的ANR信号流路径中，所述第一滤波器被配置为处理所述输入信号以生成用于所述ANR设备的声换能器的第一信号；以及
直通信号流路径，所述直通信号流路径...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·特穆伦，J·A·鲁勒，D·麦克尔霍内，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US