[發明專利]具有低速率仿真的噪聲消除系統

有效

• 申請號: 201210277749.1
• 申請日: 2008-12-12
• 公開（公告）號: CN102881281A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: A·J·馬格拉思;R·克萊默
• 申請（專利權）人: 沃福森微電子股份有限公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 楊勇;鄭建暉

本申請為申請日為2008年12月12日、申請號為200880122246.9（國際申請號PCT/GB2008/051182）、名稱為“具有低速率仿真的噪聲消除系統”的發明專利申請的分案申請。

本發明涉及噪聲消除系統，具體而言涉及這樣一種噪聲消除系統：其具有可以容易地基于輸入信號而適配的濾波器，以改善噪聲消除性能。

背景技術

噪聲消除系統是已知的，在其中，代表環境噪聲的電子噪聲信號被施加到信號處理電路，然后所得到的經處理的噪聲信號被施加到揚聲器，以生成聲音信號。為了實現噪聲消除，所生成的聲音就其振幅和其相位而言，應盡可能接近地近似于環境噪聲的反轉物（inverse）。

特別地，用于頭戴式受話器（headphone）或耳機（earphone）的前饋噪聲消除系統是已知的，在其中，安裝在頭戴式受話器或耳機上的一個或多個擴音器（microphone）對佩帶者耳朵區域的環境噪聲信號進行檢測。為了實現噪聲消除，在環境噪聲自身被頭戴式受話器或耳機修正之后，所生成的聲音需要盡可能近似于該環境噪聲的反轉物。頭戴式受話器或耳機進行的修正的一個例子是由圍繞頭戴式受話器或耳機的邊緣行進的噪聲到達佩帶者耳朵所必經的不同聲學路徑引起的。

在實踐中，用來檢測環境噪聲信號的擴音器以及用來從經處理的噪聲信號生成聲音信號的揚聲器（loudspeaker）也將更改這些信號，例如在某些頻率比在其它頻率更靈敏。一個例子是：當揚聲器緊密耦合到使用者的耳朵時，導致揚聲器的頻率響應因腔效應（cavity?effect）而改變。

能夠對用在信號處理電路中的濾波器的特性（characteristics）進行適配（adapt）是有利的，例如為了考慮到環境噪聲的性質（properties）。然而，在使用高采樣率的情況下，此濾波器適配會耗費可觀量的功率。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種噪聲消除系統，其包括：用于數字信號的輸入端（input），該數字信號具有第一采樣率；數字濾波器，其連接到該輸入端以接收該數字信號；抽選器（decimator），其連接到該輸入端以接收該數字信號，并以低于該第一采樣率的第二采樣率生成抽選信號（decimated?signal）；以及處理器。該處理器包括：該數字濾波器的仿真（emulation），其被連接以接收該抽選信號并生成仿真濾波器輸出（emulated?filter?output）；以及控制電路，其用于以該仿真濾波器輸出為基礎來生成控制信號，其中該控制信號被施加到該數字濾波器以控制其濾波器特性。

這具有以下優點：可以以該輸入信號為基礎來控制該數字濾波器，而無需功率密集型（power-intensive）地生成待施加到該濾波器的控制信號。

根據本發明的第二方面，提供了一種消除環境噪聲的方法。該方法包括：接收數字信號，該數字信號具有第一采樣率；用數字濾波器對所述信號進行濾波；從所述數字信號生成抽選信號，該抽選信號具有低于該第一采樣率的第二采樣率；使用所述抽選信號來對該數字濾波器進行仿真，從而生成仿真濾波器輸出；以及，以該仿真濾波器輸出為基礎來控制該數字濾波器的濾波器特性。

附圖說明

為更好地理解本發明，并為了更清楚地顯示可以如何實現本發明，現在將以示例的方式參考以下附圖，其中：

圖1圖解了根據本發明一方面的噪聲消除系統；

圖2圖解了圖1的噪聲消除系統中的、根據本發明一方面的信號處理電路；

圖3是一流程圖，其圖解了根據本發明一方面的過程（process）；

圖4圖解了根據本發明的信號處理電路被實現在反饋噪聲消除系統中；

圖5圖解了圖1的噪聲消除系統中的、根據本發明一方面的又一信號處理電路；

圖6是示出了所施加的增益隨檢測到的噪聲包絡的變化的一個實施方案的示意圖表；

圖7是示出了所施加的增益隨檢測到的噪聲包絡的變化的另一實施方案的示意圖表；

圖8圖解了圖1的噪聲消除系統中的、根據本發明另一方面的信號處理電路；

圖9是一流程圖，其圖解了根據本發明一方面的、校準噪聲消除系統的方法；

圖10是一流程圖，其圖解了根據本發明另一方面的、校準噪聲消除系統的方法；

圖11圖解了如參照圖8所述的、根據本發明的信號處理電路實現在反饋噪聲消除系統中；

圖12圖解了圖1的噪聲消除系統中的、根據本發明又一方面的信號處理電路；以及