限制有源噪声消除输出的利记博彩app
【专利说明】
[00011本申请案主张2013年10月14日申请的美国临时申请案第61/890,833的利益。
技术领域
[0002] 本发明涉及音频信号处理，且更确切地说涉及将有源噪声消除应用至音频信号。
【背景技术】
[0003] -些计算装置(例如蜂窝式电话、智能电话头戴式耳机、音乐播放器等)可用于嘈 杂环境中。举例而言，蜂窝式电话可用于其中环境、背景或周围噪声可分散用户注意力的机 场中。举例来说，用户可在其他人在附近谈话同时或在飞机起飞同时参与电话通话。此等环 境噪声可使计算装置的用户难以听到来自计算装置的音频信号(例如，话音、音乐等)输出。 有源噪声消除是指一种方式，通过所述方式调整音频信号以解释环境、背景或周围噪声的 处理。
【发明内容】
[0004] -般来说，描述用于限制有源噪声消除输出的技术。
[0005] 在一个方面中，一种方法包括基于经估计噪声电平动态地调整针对音频信号的至 少一部分至有源噪声消除应用，从而获得音频信号的有源噪声经消除版本的至少一部分。
[0006] 在另一方面中，一种设备包括一或多个处理器，所述一或多个处理器经配置以基 于经估计噪声电平动态地调整针对音频信号的至少一部分的有源噪声消除的应用，从而获 得音频信号的有源噪声经消除版本的至少一部分。
[0007] 在另一方面中，一种设备包括用于确定音频信号的至少一部分装置，和用于基于 经估计噪声电平动态地调整针对音频信号的至少部分的有源噪声消除的应用从而获得音 频信号的有源噪声经消除版本的至少一部分的装置。
[0008] 在另一方面中，一种非暂时性计算机可读存储媒体已将指令存储于其上，当所述 指令经执行时，导致一或多个处理器基于经估计噪声电平动态地调整针对音频信号的至少 一部分的有源噪声消除的应用，从而获得音频信号的有源噪声经消除版本的至少一部分。
[0009] 在附图和以下描述中阐述所述技术的一或多个方面的细节。这些技术的其它特 征、目标及优点将从所述描述及图式以及权利要求书而显而易见。
【附图说明】
[0010] 图1A为说明包含前馈ANC滤波器和经安置以感应周围噪声的参考麦克风的ANC设 备的实例的框图。
[0011] 图1B为说明包含反馈ANC滤波器和经安置以感应由扬声器产生的声音的误差麦克 风的ANC设备的实例的框图。
[0012] 图2A为说明前馈ANC滤波器的有限脉冲响应(FIR)实施的框图。
[0013] 图2B为说明FIR滤波器的替代实施的框图。
[0014] 图3为说明滤波器的无限脉冲响应(IIR)实施的框图。
[0015] 图4为说明可经配置以执行本发明中所描述的受限ANC输出技术的各种方面的ANC 设备的框图。
[0016] 图5为更详细地说明图4的实例中所展示的限制控制块的框图。
[0017] 图6A至6C为说明符合本发明中所描述的技术的各种方面的执行可受限制或或以 其它方式经调整的自适应性ANC(AANC)的ANC设备的框图。
[0018] 图7为说明符合本发明中所描述的技术的各种方面的执行关于其他信号当中的误 差音频信号的噪声估计的限制控制块的另一变体的框图。
[0019] 图8A至8C为说明符合本发明中所描述的技术的各种方面的执行可受限制或以其 它方式经调整的ANC的实例ANC设备的框图。
[0020] 图9为更详细地说明图8的实例的限制控制块CB34'的图。
[0021] 图10为说明符合本发明中所描述的技术的各种方面的执行可受限制或以其它方 式经调整的ANC的另一实例ANC设备的框图。
[0022] 图11为更详细地说明图9的实例的限制控制块的图。
[0023] 图12为说明经配置以执行本发明中所描述的技术的各种方面的ANC设备的示范性 操作的流程图。
【具体实施方式】
[0024] 本文中所公开的裝置、设备、系统和方法可适用于各种计算装置。计算装置的实例 包含蜂窝式电话、智能电话、头戴式耳机、视频摄像机、音频播放器(例如，移动图像专家组-l(MPEG-l)或MPEG-2音频层3(MP3)播放器)一种类别的计算装置为可与另一装置通信的通 信装置。通信装置的实例包含电话、膝上型计算机、桌上型计算机、蜂窝式电话、智能电话、 电子阅读器、平板计算机裝置、游戏系统等。
[0025]计算装置或通信装置可根据某些业界标准操作，例如国际电信联盟（ITU)标准和/ 或电气和计算工程师（IEEE)协会标准（例如，如802.11a、802.11b、802.11g、802.11r^P/S 802.1 lac的无线保真或"Wi-Fi"标准）。通信装置可遵守的标准的其他其它实例包含 IEEE802.16 (例如，全球微波接入互操作性或"WiMAX"、第三代合作伙伴计划(3GPP)、3GPP长 期演进（LTE)、全球移动通信系统（GSM)和其它（其中通信装置可被称作用户设备（UE)、 NodeB、演进型NodeB(eNB)、移动装置、移动台、订户台、远程站、接入终端、移动终端、终端、 用户终端、订户单元等，举例来说））。尽管本文中所公开的一些裝置、设备、系统和方法可依 据一或多个标准来描述，但由于所述裝置、设备、系统和方法可适用于多个系统和/或标准， 因此所述技术应不限于本发明的范畴。
[0026] 应注意，一些通信装置可无线通信和/或可使用有线连接或链接通信。举例来说， 一些通信装置可使用以太网协议与其它装置通信。本文中所公开的裝置、设备、系统和方法 可适用于无线通信和/或使用有线连接或链接通信的通信装置。
[0027] 如本文所使用，术语"消除"和词语"消除"的其它变体可或可不暗示信号的完全消 除。举例来说，如果第一信号"消除"第二信号，那么第一信号可干扰第二信号以试图减小第 二信号的振幅。所产生的信号可或可不减少或完全消除。
[0028] 如本文所使用，术语"电路"、"线路"和术语"电路"的其它变体可表示结构元件或 部件。举例来说，线路可为以处理和/或存储器单元、单元、块等等形式的电路部件的集合 体，例如多个集成电路部件。
[0029] 传统上，静态或非自适应性有源噪声控制(ANC)由滤波运算构成且需要噪声信号 输入。常规非自适应性ANC可适用于手持机。在前馈ANC的一个实例中，噪声麦克风可为放在 手持机的后部上，而扬声器(例如，听筒、接收器等)可放在手持机的前部上，用户可保持所 述扬声器靠近他的/她的耳朵。ANC处理可使用由噪声麦克风提供的噪声信号以试图通过从 扬声器输出信号来消除噪声。
[0030] 自适应性ANC由滤波运算和自适应运算两者构成。通常，用于前馈(FF)ANC的自适 应性算法需要误差信号输入，所述误差信号输入测量"安静区域"处的其余噪声信号。因此， 传统自适应性FF ANC可需要两个输入信号。一个输入信号可包括外部噪声，且其他输入信 号包含误差信号（来自误差麦克风，举例来说）。滤波运算可需要仅噪声信号输入。然而，自 适应运算可需要噪声信号输入和误差信号输入两者。
[0031] 在通用自适应性ANC处理的一个实例中，噪声麦克风捕捉噪声信号且误差麦克风 捕捉误差信号e(n)。在通用自适应性ANC处理中，自适应性算法将误差信号e(n)最小化，此 将自适应性滤波器W( z)收敛为最佳解决方案。收敛自适应性滤波器可被称作迭代收敛或训 练程序。在此实例中，
其中P (z)为第一传递函数(例如，主路径传递函数），且 S (z)为第二传递函数(例如，次路径传递函数）。
[0032] 传统自适应性ANC处理的另一实例称为经滤波X最小均方(FxLMS)自适应性ANC处 理。此途径还使用误差麦克风来捕捉误差信号dnhLMS算法使用所捕捉的误差信号e(n)来 训练或收敛自适应性滤波器W( z)。
[0033]在一个实例中，常规自适应性ANC可适用于手持机。在此实例中，噪声麦克风可放 在手持机的后部上，而扬声器(例如，听筒、接收器等)可放在手持机的前部上，用户可保持 所述扬声器靠近他的/她的耳朵。误差麦克风还可放在手持机的前部上，靠近扬声器。ANC处 理可使用由噪声麦克风提供的噪声信号和由误差麦克风提供的误差信号以试图通过从扬 声器输出信号消除噪声。
[0034]尽管实施自适应性ANC(例如，依据处理循环和/或存储器消耗)可为代价大的，但 可适用于一些应用。举例来说，由于声学传递函数为高度动态且滤波器自适应可用于确保 最佳噪声消除，因此将ANC应用至手持机听筒或扬声器可为可通过自适应受益的ANC的一个 应用。
[0035]常规前馈(FF)自适应性有源噪声控制(ANC)通常需要误差麦克风(或一些其它输 入传感器)获取"安静区域"处的声音信号。此声音信号通常称为误差信号。接收误差信号的 麦克风可通常靠近扬声器(例如，听筒、接收器等)放置以获取误差信号。在一些情况下，接 收误差信号的麦克风可用于增加至用于获取噪声的另一麦克风以供减少(例如，消除）。 [0036] 在一些情况下，由于应用ANC或AANC的消除效果，ANC或自适应性ANC(AANC)可增大 待由扬声器输出的音频信号的增益。即，当外部噪声电平较高时，所得ANC/AANC信号也可具 有较高电平(意味着比原始信号更高的增益）。当输入噪声电平超过一些极限电平A(其通常 依据平均收听持续时间的可接受分贝（dB)电平表达，且"极限"通常定义为在暴露于这些dB 电平经过平均收听持续时间时产生听觉的一些非极小损失)时，ANC/AANC音频信号可超过 电平B，所述电平B在某一阈值C(其中此阈限同样依据平均收听持续时间内的dB表达，且此 阈限经设定以在暴露于此等阈值dB电平经过平均收听持续时间时避免听觉的非极小损失） 上方。所得ANC/AANC音频信号可导致潜在问题，例如数字系统饱和、由过度偏振导致的扬声 器损害和人类听觉损害。
[0037]本发明中所描述的技术可在输入噪声电平超过一些给定dB阈值电平时自动切断 或降低ANC/AANC输出（意味着无需除潜在地启用本发明中所描述的技术以外的人类干预）。 技术可提供基于输入噪声电平(例如，经由噪声麦克风所检测）自动或动态地调整ANC/AANC 输出的限制控制器。此限制控制器可接收ANC噪声输入麦克风信号（或其它麦克风信号或 ANC输出信号)且基于所确定的环境噪声电平控制ANC滤波器增益。
[0038] 技术的各种方面可涉及基于噪声麦克风信号估计噪声以确定环境噪声电平的噪 声估计单元和ANC增益控制单元。噪声估计单元可使用例如平均振幅、峰值振幅、平均功率 或其任何组合的途径测量一些时段内的ANC/AANC输入信号(或输出信号或，在一些情况下， 噪声估计可从其导出的其它麦克风信号）响度。举例来说，当使用平均振幅执行噪声估计 时，噪声估计单元可通过.
'或（Σ |X(t)|)/N估计平均振幅，其中X(t)表示时间 t内的噪声信号，且N是指形成噪声信号