本公开涉及便携式音频设备中的有源噪声抵消判定。有源噪声抵消（ANC）电路耦合到便携式音频设备中耳机扬声器的输入，用来控制在设备外面并且可以被设备的用户听到的环境噪声。麦克风将拾取从耳机扬声器发出的声音，及环境噪声。响应确定对于从耳机扬声器发出的声音有多少被噪声破坏的估计指示噪声的破坏不足，控制电路去激活ANC。在另一种实施方式中，ANC判定是响应于确定环境噪声等级的估计大于可能由ANC引起的声音假象的阈值等级。还描述和要求了其它实施方式。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的一种实施方式涉及在诸如移动电话的便携式音频设备中有源噪声抵消(ANC)过程或者电路的激活与去激活。还描述了其它实施方式。
技术介绍
移动电话使它们的用户能 够在许多不同的声学环境中进行交谈，有些环境相对安静，而有些相当吵杂。用户可能处于特别恶劣的声学环境中，即，具有高背景或环境噪声等级，诸如在繁忙的街道上或者在机场或火车站附近。为了改善远端用户语音对处于恶劣声学环境(即，其中环境噪声或者移动电话周围不期望的声音特别高的环境)中的近端用户的可懂度，一种称为有源噪声抵消(ANC)的音频信号处理技术可以在移动电话中实现。利用ANC，通过产生被设计成抵消背景声音的抗噪声信号并用这种抗噪声信号驱动耳机扬声器，减小了近端用户通过贴近的耳朵或戴耳机扬声器的耳朵可以听到的背景声音。这种环境噪声降低系统可以基于两种不同原理中的任意ー种，即，“反馈”方法和“前馈”方法。在反馈方法中，小的麦克风放到在用户的耳朵与耳机外壳内侧之间形成的腔体内。这个麦克风用于拾取泄漏到该腔体中的背景声音。来自该麦克风的输出信号经可以包括模拟放大器与数字滤波器的负反馈回路耦合返回到耳机扬声器。这形成了一种伺服系统，其中耳机扬声器被驱动，从而尝试在拾取麦克风处造成空声压等级。相反，对于前馈方法，拾取麦克风放在耳机外壳的外面，以便直接检测环境噪声。检测到的噪声再次被放大而且可以利用模拟和/或数字信号处理部件被反转和以别的方式被过滤，然后馈送到耳机扬声器。这被设计成产生组合的声学输出，不仅包含主要的音频内容信号(在这种情况下是远端用户的下行链路语音)，而且还包含噪声降低信号成分。后者被设计成在耳机扬声器的出ロ处基本上抵消进入的环境噪声。这些ANC技术都是要为处于恶劣噪声环境中的便携式音频设备的用户创造出轻松的聆听体验。
技术实现思路
在本专利技术的一种实施方式中，便携式音频设备具有带接收音频信号的输入的耳机扬声器，及拾取从耳机信号发出的声音和在设备外面但可以被设备的用户听到的任何环境或背景噪声的第一麦克风。该设备还包括稱合到耳机扬声器的输入的ANC电路，以便控制环境噪声。计算从耳机扬声器发射的声音中有多少已被环境噪声破坏的估计。然后，控制电路确定这个估计是否指示噪声的破坏不足，在这种情况下它将去激活ANC电路。这将帮助保存便携式设备中的电池寿命，因为在许多情况下，便携式音频设备用户周围的环境并不恶劣，即，是相对安静的，这使得运行ANC不会给用户提供好处。但是，如果所述估计指示噪声导致了足够的破坏(例如，当用户处于恶劣的声学环境中吋)，那么就判定不去激活ANC电路。换句话说，如果所述估计指示环境噪声导致了足够的破坏，就允许ANC电路继续工作。在一种实施方式中，在计算信噪比和随后作出关于是去激活还是激活ANC的阈值判定之前，根据主观的响度加权(loudness weighting)对环境噪声和主要音频信号的估计进行平滑，然后进行平均。主观的响度加权可以被过滤，以使得只考虑预期ANC有效的频率(当确定SNR吋)。例如，在有些情况下，由ANC进行的有效噪声降低可以限定到范围500-1500Hz。而且,关于激活或去激活ANC的判定可以只在把滞后(hysteresis)引入阈值SNR值之后才作出，以防止在阈值附近判定的快速切换。在另ー种实施方式中，确定代表从耳机扬声器发出的声音中可能由ANC引起的音频假象的实际或预期强度的阈值。这种假象是由于ANC电路的运行而造成的，而且有时候称为可以被用户听到的“撕声(hiss)”。如果认为所估计的环境噪声比撕声阈值高，就激活(或者不去激活)ANC，由此允许ANC继续降低不想要的环境声音。另ー方面，如果用户听到比需要抵消的噪声还要多的撕声，那么就去激活ANC电路。这反映了其中ANC电路没有提供足够的用户好处并且因此可以被关掉以便节省电力的情況。根据本专利技术的另ー种实施方式，利用便携式音频设备执行通话或者播放音频文件或音频流的方法可以如下进行。为了在通话或回放过程中控制环境噪声，激活设备中的ANC电路。计算对于从设备的耳机扬声器发出的声音中有多少已被环境噪声破坏的估计。然后，确定该估计是否指示噪声的破坏不足，在这种情况下去激活ANC电路。另ー方面，如果所述估计指示噪声导致了足够的破坏，就允许ANC电路继续运行，尝试降低不想要的环境噪声。所述估计可以作为信噪比(SNR)来计算，这可以參考在播放音频文件或音频流时产生的下行链路语音信号或音频信号。在一种实施方式中，可以通过把数字抗噪声滤波器(其输出馈送到耳机扬声器)的抽头系数设置成零来去激活ANC电路，以使得滤波器基本上不输出信号。此外，去激活ANC电路同时还可以包括禁用通常更新那些抽头系数的自适应滤波器控制器，以使得所述抽头系数不再被更新。在ー种备选实施方式中，可以通过禁用所述自适应滤波器控制器来去激活ANC电路，以使得抗噪声滤波器的抽头系数不再被更新(例如，冻结所述自适应滤波器，以使得尽管抗噪声滤波器输出了ー些信号，但后者不变而且控制器不再对其计算任何更新)。在利用便携式音频设备执行通话或者播放音频文件或音频流的方法的再ー种实施方式中，在确定从耳机扬声器发射的声音有由于存在环境噪声而造成的足够破坏之前，在通话或回放的过程中不激活ANC电路。其后，再次计算对于从耳机扬声器发出的声音(在通话或回放的过程中)中有多少被破坏的估计，并且如果环境噪声的破坏不足，就去激活ANC电路。以上概述不包括本专利技术所有方面的详尽列表。预期本专利技术包括可以根据以上概述的各方面及以下具体实施方式中所公开并在与本申请一起提交的权利要求中特别指出的那些的所有合适组合实践的所有系统与方法。这种组合具有未在以上概述中具体陈述的特定优点。附图说明本专利技术的实施方式是作为例子而不是作为限制在附图中说明的，其中相同的标号指示类似的元件。应当注意，本公开内容中对本专利技术“ー个”或“一种”实施方式的提及不一定指同一个实施方式，而是意味着至少ー个。图I绘出了由用户在恶劣声学环境中所使用的移动通信设备。图2是基于对信号和噪声的估计在音频设备中作出ANC判定的系统的框图。图3是控制过程或电路基于信号和噪声估计作出是激活还是去激活ANC的判定的算法的框图。图4是针对句子和单音节词的可懂度对SNR的图表。图5是基于信号和噪声估计的前馈ANC和ANC判定控制的框图。图6是基于信号和噪声估计的反馈ANC和ANC判定控制的框图。图7绘出了用于作出ANC判定的算法或过程。 图8绘出了基于计算环境噪声的强度并将其与撕声阈值作比较来作出ANC判定的另ー种算法。具体实施例方式现在将參考附图解释本专利技术的几种实施方式。尽管阐述了很多细节，但是应当理解，本专利技术的有些实施方式可以没有这些细节地被实践。在其它情况下，众所周知的电路、结构和技术没有具体示出，从而不模糊对本描述的理解。图I绘出了处于恶劣声学环境中的近端用户所使用的便携式音频设备2，在这里是移动通信设备。在与远端用户进行交谈的时候，近端用户把便携式音频设备2，尤其是耳机扬声器6，贴近他的耳朵。交谈一般是在该近端用户的便携式音频设备2与远端用户的音频设备4之间的在称为“通话”的过程中发生的。在这种情况下，通话或通信连接或信道包括无线片段，其中基站5利用例如蜂窝电话协议与近端用户的设备2通信。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】...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·C·尼彻尔松，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：
国别省市：
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