减少在用于增强音频信号路径的动态范围的系统中的音频人工噪声的利记博彩app
【专利说明】减少在用于増强音频信号路径的动态范围的系统中的音频人工噪声
[0001]相关申请
[0002]本发明要求2014年6月26日提交的美国临时专利申请序列号N0.62/017，676的优先权和2015年8月25日提交的美国非临时专利申请序列号N0.14/467969的优先权，其通过参考以它们的整体结合到本文中。
技术领域
[0003]本发明总体上涉及用于音频设备的电路，包括但不限于个人音频设备，例如无线电话和媒体播放器，并且更具体地，涉及用于减少在用于增强音频设备中的音频信号路径的动态范围的系统中的音频人工噪声(aud1 artifacts)的系统和方法。
【背景技术】
[0004]个人音频设备，包括无线电话，例如移动/蜂窝电话、无绳电话、mp3播放器、和其他消费类音频设备，应用广泛。该个人音频设备可以包括用于驱动一对耳机或一个或多个扬声器的电路。该电路通常包括用于驱动音频输出信号到耳机或扬声器的功率放大器。
[0005]会影响它的可销售性和合意性的个人音频设备的一个具体特性是它的音频输出信号的动态范围。简而言之，动态范围是音频输出信号的最大和最小值之间的比值。增加动态范围的一种方法是施加高增益到功率放大器。然而，存在于音频输出信号中的噪声会总体上单调性地增加功率放大器的增益的函数，以致于作为高增益放大器的结果的任何增大的动态范围可能会被有效地掩盖低强度音频信号的信号噪声偏置。
[0006]2013年11月19日提交的，名称为“音频信号路径的动态范围的增强”并且受让予该发明(’972申请)的申请人(美国思睿逻辑有限公司)的US专利申请序列号N0.14/083，972公开了用于增强音频信号路径的动态范围的方法和系统。在’ 972申请中，用于提供输出信号到音频变换器的装置包括模拟信号路径部分，数模转换器(DAC)，以及控制电路。模拟信号路径部分具有用于接收模拟信号的音频输入，用于提供输出信号的音频输出，以及可选模拟增益，并且模拟信号路径部分可以配置来基于模拟信号并且与可选模拟增益一致地产生输出信号。DAC具有可选数字增益并且可以配置来与可选数字增益一致地将数字音频输入信号转换成模拟信号。控制电路可以配置来基于指示输出信号的信号幅度选择可选模拟增益和选择可选数字增益。
[0007]在’ 972申请中，当改变在可选数字增益和可选模拟增益之间的选择，可听见的音频人工噪声(例如，“砰砰声(pops)”和“滴答声(clicks)”)可以被音频设备的听者听到，除非进行测量以减少或消除该音频人工噪声。
[0008]2012年6月5日授权的，名称为“混合数字/模拟响度补偿音量控制”的US专利N0.8，194，889 C 889专利)公开了一种响度补偿音量控制方法，其通过在数字和模拟域两者中处理音频信号施加期望的响度缩放比例到音频信号，通过接收期望的响度缩放比例，从期望的响度缩放比例推导宽带增益分量和一个或多个其他增益分量，基于该一个或多个其他增益分量在数字域中施加修改到音频信号以产生局部修改的音频信号，以及基于该宽带增益分量在模拟域中施加修改到该局部修改的音频信号。在’ 889专利中，当修改和施加宽带增益分量，可听见的人工噪声可以被音频设备的听者听到，除非进行测量以减少或消除该音频人工噪声。
【发明内容】
[0009]根据本发明的教导，可以减少或消除用于减少在用于保持音频信号路径的高动态范围的系统中的音频人工噪声的现有方法相关的一个或多个缺点和问题。
[0010]根据本发明的实施例，用于提供输出信号到音频变换器的装置可以包括信号路径和控制电路。信号路径可以包括模拟信号路径部分和数字路径部分。模拟信号路径部分可以具有用于接收模拟信号的音频输入，用于提供输出信号的音频输出，以及可选模拟增益，并且模拟信号路径部分配置来基于模拟信号并且与可选模拟增益一致地产生输出信号。数字路径部分可以具有可选数字增益并且配置来接收数字输入信号并且与可选数字增益一致地将数字输入信号转换成模拟信号。控制电路可以配置来基于指示输出信号的一个或多个信号特征预测用于改变可选数字增益和可选模拟增益的条件的发生，并且响应于预测条件的发生，在指示输出信号的信号的大约过零处改变可选数字增益和可选模拟增益。
[0011]根据本发明的这些和其他实施例，一种方法可以包括，在包括模拟信号路径部分并且还包括数字路径部分的信号路径中，其中模拟信号路径部分具有用于接收模拟信号的音频输入，用于提供输出信号的音频输出，以及可选模拟增益，并且模拟信号路径部分配置来基于模拟信号并且与可选模拟增益一致地产生输出信号；其中数字路径部分具有可选数字增益并且配置来接收数字输入信号并且与可选数字增益一致地将数字输入信号转换成模拟信号，基于指示输出信号的一个或多个信号特征预测用于改变可选数字增益和可选模拟增益的条件的发生。该方法还可以包括，响应于预测条件的发生，在指示输出信号的信号的大约过零处改变可选数字增益和可选模拟增益。
[0012]从包括在本文中的附图、说明书以及权利要求，本发明的技术优点对于本领域的技术人员容易清楚。实施例的目的和优点将至少由尤其在权利要求中指出的元件、特征及其组合来实现和完成。
[0013]应该理解前述总体描述和下面的详细描述是示例性和解释性的，而不是对在本发明中提及的权利要求的限制。
【附图说明】
[0014]通过参考下面在关联附图考虑时的详细描述，可以获得对本实施例以及其中的优点的更完整认识，其中相同参考标记表示相同特征，并且其中:
[0015]图1根据本发明实施例为示例个人音频设备的示图；
[0016]图2根据本发明实施例为个人音频设备的示例音频集成电路的选定部件的方框图；
[0017]图3根据本发明实施例为用于使用在图2中所描述的音频集成电路内的增益控制电路的选定部件和可以耦合到该增益控制电路的音频集成电路的选定部件的方框图；以及
[0018]图4至图7图示举例说明由图3中所描述的增益控制电路执行的预测方法的示例波形。
【具体实施方式】
[0019]根据本发明的实施例，在音频设备中使用，例如个人音频设备(例如，移动电话、便携式音乐播放器、台式计算机、个人数字助手等)中的集成电路可以包括具有数字路径部分(例如，音频压缩器)和模拟路径部分(例如，音频扩大器)的信号路径。数字路径部分可以配置来接收数字输入信号(例如，数字音频信号)，施加可选数字增益X到数字输入信号，以及与可选数字增益一致地将数字输入信号(例如，经由数模转换器)转换成模拟信号。模拟路径部分可以配置来接收模拟信号并且施加(例如，通过模拟放大器)可选模拟增益k/x到模拟信号以产生输出信号，其中所述输出信号可以被发送到用于回播的扩音器和/或发送到其他电路用于处理。可选模拟增益的分子k可以是常数，限定信号路径的整个累积增益。耦合到信号路径的控制电路可以能够修改可选数字增益和可选模拟增益，例如最大化信号路径的动态范围。例如，基于输出信号或者在指示输出信号的信号路径内的另一个信号的分析，控制电路可以给可选数字增益选择值以及给可选模拟增益选择对应的值。因此，对于低幅度输出信号，控制信号可以选择较高的可选数字增益和较低的可选模拟增益，并且对于高幅度输出信号，控制电路可以选择较低的可选数字增益和较高的可选模拟增益。这样的可选增益可以允许信号路径增加它对于低幅度信号的动态范围，同时防止对于高幅度信号不利的作用例如信号削波。在操作中，控制电路还可以配置来基于指示输出信号的信号幅度预测用于改变可选数字增益和可选模拟增益的条件，并且响应于预测条件的发生，在其中发生指示输出信号的信号的过零的大约时间处改变可选数字增益和可选模拟增益。
[0020]上面描述的集成电路可以使用在任何合适的系统、设备或装置中，包括，但不限于，个人音频设备。图1根据本发明实施例为示例个人音频设备1的示图。图1描述耦合到一对耳塞扬声器8A和8B的头戴耳机3的个人音频设备。在图1中描述的头戴耳机3仅为示例，并且应该理解个人音频设备1可以与各种音频变换器关联使用，包括但不限于，头戴耳机、耳塞、耳内耳机、以及外部扬声器。插头4可以提供头戴耳机3到个人音频设备1的电气端子的连接。个人音频设备1可以给用户提供显示，并且利用触摸屏2接收用户输入，或者替代地，标准液晶显示器(LCD)可以与设置在个人音频设备1的面部和/或侧部上的各种按钮、滑动器、和/或拨盘组合。还如图1所示，个人音频设备1可以包括音频集成电路(1C) 9，用于产生发送到头戴耳机3和/或另一个音频变换器的模拟音频信号。
[0021]图2根据本发明实施例为