[發明專利]具有抗噪機制的音頻播放裝置及方法

有效

• 申請號: 201911328008.X
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN113015050B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 卓俊銘;何維鴻
• 申請（專利權）人: 瑞昱半導體股份有限公司
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10;H04R3/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 劉瑞賢

本發明包含具有抗噪機制的音頻播放裝置及方法。一種具有抗噪機制的音頻播放裝置，包含：收音電路、儲存電路、濾波器控制電路、濾波器電路及音頻播放電路。收音電路接收包含噪聲的收音音頻。儲存電路儲存濾波器參數。濾波器控制電路包含：噪聲估測電路、噪聲分布判斷電路及參數產生電路。噪聲估測電路接收收音音頻并計算噪聲的靜態噪聲功率頻譜密度，使噪聲分布判斷電路據以判斷噪聲頻譜分布。參數產生電路分析噪聲頻譜分布并據以擷取一組所選濾波器參數。濾波器電路根據該組所選濾波器參數對收音音頻進行濾波，以產生抗噪音頻。音頻播放電路同時播放實際音頻以及抗噪音頻。

技術領域

本發明是關于音頻播放技術，尤其是關于一種具有抗噪機制的音頻播放裝置及方法。

背景技術

為了讓用戶在聆聽音樂時有更好的聆聽效果，許多耳機設置有抗噪的機制，以避免環境的噪聲對于聆聽造成干擾。近年來耳機常配備有主動的抗噪機制，由麥克風接收噪聲并依據濾波系數進行濾波打出反相的抗噪音頻來抵消噪聲的影響。

然而，耳機是屬于攜帶型的產品，所需要面對的環境噪音會因為使用環境的不同會有明顯的差異。如搭飛機、行走于馬路上或是身處于室內，所聽到的噪音基本上差異很大。固定濾波系數的抗噪架構可能無法適用于每個應用場景。而適應性隨時動態調整各別濾波系數的抗噪架構由于目標是使麥克風所收到的聲音最小，在麥克風的佩戴位置不同時會有較大的差異，無法真正反映噪聲的特性。

發明內容

鑒于先前技術的問題，本發明的一目的在于提供一種具有抗噪機制的音頻播放裝置及方法，以改善先前技術。

本發明的一目的在于提供一種具有抗噪機制的音頻播放裝置及方法，針對噪聲頻譜分布的特性決定一組所選濾波器參數進行抗噪，既可真實反映噪聲特性，亦可大幅降低運算復雜度。

本發明包含一種具有抗噪機制的音頻播放裝置，包含：收音電路、儲存電路、濾波器控制電路、濾波器電路以及音頻播放電路。收音電路配置以接收收音音頻，收音音頻包含噪聲。儲存電路配置以儲存多組濾波器參數。濾波器控制電路包含：噪聲估測電路、噪聲分布判斷電路以及參數產生電路。噪聲估測電路配置以接收收音音頻并計算噪聲的靜態(stationary)噪聲功率頻譜密度。噪聲分布判斷電路配置以根據靜態噪聲功率頻譜密度判斷噪聲頻譜分布。參數產生電路配置以分析噪聲頻譜分布并據以擷取該多組濾波器參數其中的一組所選濾波器參數。濾波器電路配置以根據該組所選濾波器參數對收音音頻進行濾波，以產生抗噪音頻。音頻播放電路配置以同時播放實際音頻以及抗噪音頻。

本發明另包含一種具有抗噪機制的音頻播放方法，應用于音頻播放裝置中，包含：使收音電路接收收音音頻，收音音頻包含噪聲；使濾波器控制電路包含的噪聲估測電路接收收音音頻并計算噪聲的靜態噪聲功率頻譜密度；使濾波器控制電路包含的噪聲分布判斷電路根據靜態噪聲功率頻譜密度判斷噪聲頻譜分布；使濾波器控制電路包含的參數產生電路分析噪聲頻譜分布并據以擷取儲存電路所儲存的多組濾波器參數其中的一組所選濾波器參數；使濾波器電路根據該組所選濾波器參數對收音音頻進行濾波，以產生抗噪音頻；以及使音頻播放電路同時播放實際音頻以及抗噪音頻。

有關本發明的特征、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

附圖說明

[圖1]顯示本發明的一實施例中的具有抗噪機制的音頻播放裝置的方塊圖；

[圖2]顯示本發明的一實施例中的濾波器控制電路更詳細的方塊圖；

[圖3]顯示本發明的一實施例中的音頻前處理電路更詳細的方塊圖；

[圖4]顯示本發明的一實施例中的噪聲頻譜分布的能量以及多組濾波器參數所衰減的能量的波形圖；以及

[圖5]顯示本發明的一實施例中的具有抗噪機制的音頻播放方法的流程圖。

具體實施方式