[發(fā)明專利]基于換能器阻抗的非線性聲學(xué)回聲消除

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680052487.5
• 申請(qǐng)日: 2016-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN108028983A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·拉什卡利;J·艾倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 思睿邏輯國際半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H04R3/02
• 分類號(hào): H04R3/02;H04M9/08;H04M1/60
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;王英

諸如移動(dòng)電話的電子設(shè)備的音頻回放系統(tǒng)內(nèi)的聲學(xué)回聲消除(AEC)系統(tǒng)可以基于描述再現(xiàn)音頻回放信號(hào)的換能器的參數(shù)來計(jì)算聲學(xué)回聲的估計(jì)。這些參數(shù)可以包括例如換能器的電阻和/或電感以及通過換能器的電流和/或跨換能器的電壓。聲學(xué)回聲消除系統(tǒng)可基于換能器阻抗來預(yù)測例如換能器的線圈速度。然后，可以使用所預(yù)測的線圈速度來估計(jì)回聲。估計(jì)的回聲可以被輸出到換能器以消除回放信號(hào)中的回聲。此外，所估計(jì)的回聲可用于預(yù)測換能器輸出中的非線性特性和生成的消除非線性行為的適當(dāng)信號(hào)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求享有Khosrow lahkari等人于2015年9月11日提交的題為“NONLINEARACOUSTIC ECHO CANCELLATION BASED ON TRANSDUCER IMPEDANCE”的美國非臨時(shí)專利申請(qǐng)No.14/852,281的優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)以全文引用的方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于移動(dòng)設(shè)備的揚(yáng)聲器。更具體地，本公開的部分涉及使用這些揚(yáng)聲器的回聲消除。

背景技術(shù)

來自揚(yáng)聲器的聲音可以在一定的有限延遲后反射或耦合回麥克風(fēng)，產(chǎn)生回聲。許多現(xiàn)代音頻設(shè)備包括已知為聲學(xué)回聲消除器的電路，用于減少或消除這些回聲的影響。在理想情況下，回聲對(duì)應(yīng)于引起揚(yáng)聲器生成聲音的電信號(hào)并且音頻設(shè)備(包括揚(yáng)聲器、聲罩和麥克風(fēng))可以假定為對(duì)這樣的電信號(hào)具有線性響應(yīng)。然而，實(shí)際上，大多數(shù)音頻換能器，例如麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器，以及在包括麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器的設(shè)備中使用的部件(例如，用于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的功率放大器)是非線性的，即使在它們的最佳工作范圍內(nèi)工作時(shí)。

這些非線性效應(yīng)可以顯著降低聲學(xué)回聲消除器的性能，特別是在移動(dòng)電話和用于移動(dòng)電話的免提套件中，因?yàn)檫@樣的設(shè)備經(jīng)常使用與音頻設(shè)備的其余部分較差地隔離的廉價(jià)的、低質(zhì)量的揚(yáng)聲器。當(dāng)這樣的揚(yáng)聲器被過驅(qū)動(dòng)時(shí)，與揚(yáng)聲器相關(guān)聯(lián)的飽和度以其放大器以非線性方式使聲音失真。這種聲音的聲學(xué)回聲包含線性和非線性部件的混合物。典型的聲學(xué)回聲消除器僅估計(jì)揚(yáng)聲器-聲罩-麥克風(fēng)系統(tǒng)的線性聲學(xué)脈沖響應(yīng)。其余的非線性部件可以是大的和可聽的，特別是在大容量下。

本文提到的缺點(diǎn)僅僅是代表性的，并且簡單地被包括以強(qiáng)調(diào)需要改進(jìn)的電氣部件，特別是用于諸如移動(dòng)電話之類的消費(fèi)級(jí)設(shè)備中的回聲消除。本文描述的實(shí)施例解決了某些缺點(diǎn)，但不一定是本文描述的每一個(gè)缺點(diǎn)或本領(lǐng)域中已知的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，可以減少或消除與在音頻設(shè)備中執(zhí)行回聲消除中的音頻換能器非線性相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)和問題。一種在電子設(shè)備(例如移動(dòng)電話)的音頻回放系統(tǒng)中的聲學(xué)回聲消除系統(tǒng)，可以基于描述換能器再現(xiàn)音頻回放信號(hào)的參數(shù)來計(jì)算聲學(xué)回聲的估計(jì)。這些參數(shù)可以包括例如換能器的電阻和/或電感，以及通過換能器的電流和/或換能器兩端的電壓。在一個(gè)示例中，所述聲學(xué)回聲消除系統(tǒng)可以基于換能器阻抗來預(yù)測所述換能器的線圈速度。然后，可以使用預(yù)測的線圈速度來估計(jì)回聲。所估計(jì)的回聲可用于預(yù)測所述換能器輸出中的非線性和生成以消除非線性行為的適當(dāng)信號(hào)。由于換能器的獨(dú)特特性(例如非線性響應(yīng))，回聲信號(hào)通常不與所回放的音頻直接相關(guān)。基于所預(yù)測的線圈速度估計(jì)的回聲可因此改善由電子設(shè)備提供的自適應(yīng)噪聲消除的質(zhì)量(ANC)。此外，使用有限數(shù)量的輸入量(例如阻抗、電流和電壓)可以降低處理復(fù)雜度，這使得降低了用于聲學(xué)回聲消除(AEC)或自適應(yīng)噪聲消除(ANC)的處理電路的復(fù)雜性。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，裝置可以包括用于接收指示進(jìn)入音頻揚(yáng)聲器的電流輸入的電流信號(hào)的電流輸入節(jié)點(diǎn)；用于接收指示在所述音頻揚(yáng)聲器上測量的電壓值的電壓信號(hào)的電壓輸入節(jié)點(diǎn)；和/或耦合到所述電流輸入節(jié)點(diǎn)和所述電壓輸入節(jié)點(diǎn)的處理電路。所述處理電路可以被配置為執(zhí)行以下步驟：至少部分地基于在所述電流輸入節(jié)點(diǎn)處接收到的所述電流信號(hào)和在所述電壓輸入節(jié)點(diǎn)處接收到的所述電壓信號(hào)，通過使用自適應(yīng)濾波器來計(jì)算所述音頻揚(yáng)聲器的阻抗；和/或至少部分地基于所計(jì)算的所述音頻揚(yáng)聲器的阻抗來生成聲學(xué)回聲消除信號(hào)。