在一种用于调谐具有可耳戴式播放设备(HP)的支持噪声消除的音频系统的至少一个参数的方法中，该可耳戴式播放设备包括扬声器(SP)和前馈麦克风(FF_MIC)，该播放设备(HP)放置在测量固定装置(MF)上，扬声器(SP)面向位于耳道表示(EC)内的测试麦克风(ECM)。当播放测试声音时，在多个设置之间改变参数。在音频系统中，至少在改变参数时从测试麦克风(ECM)接收并存储测量信号。在音频系统中根据所改变的参数的多个设置来确定所存储的测量信号中的最小功率和与该最小功率相关联的调谐参数。最小功率和与该最小功率相关联的调谐参数。最小功率和与该最小功率相关联的调谐参数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于调谐支持噪声消除的音频系统的方法和支持噪声消除的音频系统
[0001]本公开内容涉及一种用于调谐具有可耳戴式播放设备(例如头戴式耳机)的支持噪声消除的音频系统的至少一个参数的方法，该可耳戴式播放设备包括扬声器和麦克风。本公开内容还涉及一种相应的支持噪声消除的音频系统。
[0002]如今，包括耳塞式耳机的大量头戴式耳机都配备了噪声消除技术。例如，这种噪声消除技术被称为主动噪声消除或环境噪声消除，两者都缩写为ANC。ANC大体上利用记录的环境噪声，对该环境噪声进行处理以产生抗噪声信号，该抗噪声信号随后与有用的音频信号组合以在头戴式耳机的扬声器之上播放。ANC还能够用于如手机或移动电话之类的其他音频设备。
[0003]各种ANC方法利用反馈(FB)麦克风、前馈(FF)麦克风或反馈麦克风和前馈麦克风的组合。
[0004]FF和FB ANC通过调谐基于给定的系统的声音的滤波器来实现。
[0005]在ANC设备的生产期间或生产结束时，例如通过测量设备的声学特性来定期执行调谐。目前，在校准过程中使用一些如人造头的测量固定装置进行调谐，在所述人造头的耳道中具有麦克风。包括一些测试声音的播放的测量是由某种处理设备协调的，这种处理设备能够是个人计算机等。为了获得所生产的每个ANC设备的最佳ANC性能，必须在处理设备的控制下对ANC设备中的每个执行专用测量，这是非常耗时的，尤其是如果要校准较大量的ANC设备时。
[0006]待实现的目的是为支持噪声消除的音频系统提供改进的调谐概念，以使得能够减少调谐工作。
[0007]该目的通过独立权利要求的主题实现。改进的调谐概念的实施例和改进方案在从属权利要求中限定。
[0008]改进的调谐概念基于这样的思想，即音频系统本身控制校准过程并执行调谐，而不是使用外部处理系统来协调支持噪声消除的音频系统的校准过程。仅在外部执行测试声音的播放。改进的调谐概念还允许多个支持噪声消除的音频系统并行或同时执行调谐，特别是在单个音频系统之间没有任何依赖关系的情况下。只需要具有相应麦克风的专用测量固定装置。待调谐的音频系统的参数可以是FF ANC系统的前馈滤波器的增益因子。然而，也能够执行如滤波器频率或相位的其它参数的调谐。例如，前馈滤波器的形状或响应可以随参数的变化而变化。
[0009]在用于调谐具有包括扬声器和前馈麦克风的可耳戴式播放设备的支持噪声消除的音频系统的至少一个参数的方法的实施例中，该播放设备放置在测量固定装置上。播放设备被放置为使得扬声器面向测量固定装置的耳道表示和位于耳道表示内的测试麦克风。当从环境声源播放测试声音时，参数在多个设置之间变化。在音频系统中，至少在参数改变时从测试麦克风接收并存储测量信号。在音频系统中确定所存储的测量信号中的最小功率。在音频系统中，根据所改变的参数的多个设置来确定与最小功率相关联的调谐参数。例如，后一种确定是基于参数的变化与所存储的测量信号中的功率过程中的最小功率的时刻
之间的固定时间关系来进行的。
[0010]例如，参数的改变的控制从音频系统内部进行，例如，不从外部设备进行控制。
[0011]例如，调谐参数或从调谐参数得到的参数被设置为音频系统的至少一个参数。由于所记录的信号的记录和评估在音频系统内进行，因此不需要诸如协调校准过程的个人计算机之类的外部处理设备。所有的处理都发生在音频系统中，因此系统是自主的。这使得同时校准大量单元变得容易，而无需大量的基础设施成本。
[0012]例如，在参数的改变和测量信号的记录或存储期间，根据改变的参数在音频系统中执行ANC。所述至少一个参数例如与ANC相关。测量信号的功率对应于用户的耳朵、特别是用户的耳膜处的ANC性能。因此，测量信号中的最小功率对应于ANC过程相对于改变的参数的最佳性能。
[0013]在各种实施例中，所述至少一个参数是用于音频系统的噪声消除的前馈滤波器的增益因子。这允许在仅将滤波器的增益调整或调谐至最佳值的同时，保持FF ANC滤波器的固定频率响应。例如，增益因数在播放装置的生成过程中受机械公差的影响。
[0014]例如，通过以连续或逐步的方式在最小值与最大值之间改变增益因子来改变所述至少一个参数。例如，增益因子从最小值变化到最大值或从最大值变化到最小值。这种变化允许容易地确定最小功率与相关联的增益因子之间的时间关系。此外，它允许更容易地看到测量信号的功率如何在最小功率附近产生，即在与最小功率相关联的所确定参数附近产生。
[0015]在其他实施例中，仍然可以以不同的方式改变待调谐的参数，如某些预定模式或预定序列的参数值，以确定最小功率与相关联的参数之间的关系。例如，可以使用二进制搜索算法或自适应算法来找到最小功率。
[0016]在各种实施例中，所述至少一个参数确定用于音频系统的噪声消除的前馈滤波器的形状或响应。这允许音频系统的灵活的参数化。
[0017]支持噪声消除的音频系统可以包括可耳戴式播放设备，如具有扬声器和麦克风的头戴式耳机或耳麦，以及用于播放一个或更多个音频信号并执行ANC处理的一些处理逻辑的另外的设备。为此，音频系统可以包括具有存储器等的处理器，以形成信号处理部分。信号处理部分可以包括在头戴式耳机中，例如包括在头戴式耳机的外壳中，或者可以包括在如经由线缆连接到扬声器外壳的如加密狗的单独的外壳中。信号处理部分还可以包括在移动设备中，播放设备通过有线或无线连接到该移动设备。在后一种情况下，在校准过程中确定的调谐参数可以与播放设备相关联地存储，例如存储在播放设备中，使得可以在不丢失校准结果的情况下交换移动设备。
[0018]在一些实施例中，例如，当从环境声源播放相同的测试声音时，同时对两个或更多个支持ANC的音频系统执行该方法。因此，只需要一个环境声源来调谐彼此独立地执行其调谐的多个支持ANC的音频系统的参数。
[0019]在各种实施例中，通过音频系统的音频输入接收测量信号。例如，在常规操作模式期间，音频输入用于接收要通过播放设备播放的音频信号。在执行调谐的校准操作模式期间，通过相同的音频输入接收测量信号。音频输入能够是有线连接，例如音频线缆或音频连接器，或者能够是无线连接。在这两个选项中，来自测试麦克风的测量信号如常规音频信号一样提供给音频输入。
[0020]在各种实施例中，例如，测试声音由具有各个预定振幅的不同频率的预定数量的正弦波组成。例如，测试声音是整数个振幅加权正弦波的总和，其中正弦波的数量可以为1至8，例如3或4。正弦波的数量和频率例如由音频系统的制造商选择，并且可以被选择为在ANC工作良好的频带中。如果频率不是彼此的倍数或主电源频率的倍数，则这可能是有益的，以最小化谐波失真问题。
[0021]如果根据用户偏好对频率进行加权，则能够改善调谐的结果。例如，可以对频率进行加权以在耳道处实现相等的响度。该加权例如对应于播放设备或头戴式耳机的被动衰减。
[0022]在一些实施方式中，可以将不在ANC频带中的频率用于测试信号。这能够具有使指定频率的过冲最小化的效果。频率和加权因子可以通过用户本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于调谐支持噪声消除的音频系统的至少一个参数的方法，所述支持噪声消除的音频系统具有包括扬声器(SP)和前馈麦克风(FF_MIC)的可耳戴式播放设备(HP)，所述方法包括：
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将所述播放设备(HP)放置在测量固定装置(MF)上，其中，所述扬声器(SP)面向所述测量固定装置(MF)的耳道表示(EC)和位于所述耳道表示(EC)内的测试麦克风(ECM)；
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当从环境声源(ASS)播放测试声音时，在多个设置之间改变参数；
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在所述音频系统中，至少在改变所述参数时从测试麦克风(ECM)接收并存储测量信号；
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在所述音频系统中确定所存储的测量信号中的最小功率；以及
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在所述音频系统中，根据所改变的参数的所述多个设置来确定与所述最小功率相关联的调谐参数。2.根据权利要求1所述的方法，还包括
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将所述调谐参数或从调谐参数得到的参数设置为所述至少一个参数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一个参数是用于所述音频系统的噪声消除的前馈滤波器的增益因子。4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过以连续或逐步的方式在最小值与最大值之间改变所述增益因子来改变所述至少一个参数。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一个参数确定用于音频系统的噪声消除的前馈滤波器的形状或响应。6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其中，同时对两个或更多个支持ANC的音频系统执行所述方法，特别是当从所述环境声源(ASS)播放相同的测试声音时。7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其中，通过所述音频系统的音频输入接收所述测量信号。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述测试声音包括具有相应预定振幅的不同频率的预定数量的正弦波，特别是由所述预定数量的正弦波组成，并且其中，确定所述最小功率包括
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利用带通滤波器在所述测试声音的正弦波的频率处对所存储的测量信号进行滤波，以获得第一中间信号；
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对所述第一中间信号进行平滑，以获得绝对功率信号；以及
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确定所述绝对功率信号的最小值。9.根据权利要求1至8之一所述的方法，还包括
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在所述音频系统中，基于所述调谐参数和所存储的测量信号来确定音频系统的噪声消除性能。10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其中，
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所述播放设备(HP)包括另一扬声器和与所述另一扬声器相关联的另一前馈麦克风；
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所述测量固定装置(MF)包括另一耳道表示和位于所述另一耳道表示内的另一测试麦克风；以及
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将所述播放设备(HP)放置到测量固定装置(MF)上包括所述另一扬声器(SP)面向另一耳道表示和另一测试麦克风；
【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特，
申请(专利权)人：AMS传感器英国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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