[發明專利]具有部分地由固定響應濾波器提供的反饋響應的自適應消噪反饋控制器及方法

有效

• 申請號: 201680061514.5
• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN108140380B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 路陽;萊恩·A·赫爾曼;周大永
• 申請（專利權）人: 思睿邏輯國際半導體有限公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178;G10L21/028
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

一種用于自適應消噪(ANC)系統的控制器通過使ANC系統的ANC增益與從ANC系統的換能器延伸到ANC系統的傳感器的次級路徑無關來簡化穩定控制響應的設計，該傳感器測量周圍噪聲。該控制器包括具有預定固定響應的固定濾波器和與固定濾波器耦合在一起的可變響應濾波器。可變響應濾波器補償次級路徑的傳遞函數的變化，該次級路徑包括從ANC系統的換能器到ANC系統的傳感器的至少一個路徑，使得ANC增益與次級路徑的傳遞函數的變化無關。

技術領域

本公開的代表性實施例的領域涉及自適應消噪(ANC)方法及系統，特別是涉及由固定傳遞函數反饋濾波器和可變響應濾波器提供反饋響應的ANC反饋控制器。

背景技術

無線電話(諸如移動電話/蜂窩電話)、無繩電話以及其他消費類音頻設備(諸如MP3播放器)有著廣泛應用。使用麥克風來測量周圍聲學事件以及然后使用信號處理將抗噪信號注入到設備的輸出中以消除周圍聲學事件，通過提供消噪，此類設備就可懂度的性能可以得到改良。

在許多消噪系統中，既包括通過使用用于根據被配置成測量周圍聲音的基準麥克風信號生成前饋抗噪信號的前饋自適應濾波器的前饋消噪，又包括通過使用用于生成將與前饋抗噪信號合并的反饋消噪信號的固定響應反饋濾波器的反饋消噪，這是可取的。在其他消噪系統中，只提供反饋消噪。自適應反饋消噪系統包括根據傳感器的輸出生成抗噪信號的自適應濾波器，該輸出感測待消噪聲且該輸出被提供給用于再現的輸出換能器以消除噪聲。

在具有反饋消噪路徑的任何ANC系統中，次級路徑判定提供適當消噪所需的反饋響應的一部分，該次級路徑是至少從再現由ANC系統生成的抗噪信號的輸出換能器延伸到由測量待消周圍噪聲的輸入傳感器提供的輸出信號的電聲路徑。在輸出換能器和輸入傳感器周圍的聲學環境變化很大的ANC系統中，諸如在電話相對于用戶耳朵的位置改變電話揚聲器與用來測量周圍噪聲的麥克風之間的耦合的移動電話中，次級路徑響應也變化。因為用于生成適當抗噪信號的反饋路徑傳遞函數取決于次級路徑響應，所以很難提供在實際實施中可能存在對于輸出換能器和輸入傳感器之間的聲學路徑的所有可行配置都穩定的ANC控制器。

因此，期望提供在ANC反饋系統和ANC前饋/反饋系統中穩定性改良的ANC控制器。

發明內容

上述提供穩定性改良的ANC控制器的目的在ANC控制器、操作方法及集成電路中達成。

ANC控制器包括具有預定固定傳遞函數的固定濾波器和與固定濾波器耦合在一起的可變響應濾波器。固定傳遞函數與補償反饋環路的穩定性有關并保持補償反饋環路的穩定性，并且對ANC系統的ANC增益有貢獻。可變響應濾波器的響應補償次級路徑的傳遞函數的變化，該次級路徑包括從ANC系統的換能器到ANC系統的傳感器的至少一個路徑，使得ANC增益與次級路徑的傳遞函數的變化無關。

下面說明對根據本公開的示例性實施例進行說明。更多實施例及實施對于本領域普通技術人員而言是顯而易見的。本領域普通技術人員應當認識到，可以代替或結合下面討論的實施例來應用多種等同技術，且本公開包括所有此類等同物。

附圖說明

圖1A示出無線電話10，該無線電話10是可以實現本文中所公開的技術的個人音頻設備的示例；

圖1B示出耦合到一對耳塞EB1和EB2的無線電話10，該無線電話10是可以實現本文中所公開的技術的個人音頻系統的示例；

圖2是圖1B的無線電話10和/或耳塞EB內的電路方塊圖；

圖3A示出圖1A和圖1B中包括反饋聲學消噪器的電學信號路徑和聲學信號路徑；

圖3B示出圖1A和圖1B中包括混合前饋/反饋聲學消噪器的電學信號路徑和聲學信號路徑；

圖4A至圖4D是描繪可以用來實現圖2中音頻集成電路20A和音頻集成電路20B的ANC電路30的ANC電路的多種示例的方塊圖；