[发明专利]具有低速率仿真的噪声消除系统

说明书

本申请为申请日为2008年12月12日、申请号为200880122246.9（国际申请号PCT/GB2008/051182）、名称为“具有低速率仿真的噪声消除系统”的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及噪声消除系统，具体而言涉及这样一种噪声消除系统：其具有可以容易地基于输入信号而适配的滤波器，以改善噪声消除性能。

背景技术

噪声消除系统是已知的，在其中，代表环境噪声的电子噪声信号被施加到信号处理电路，然后所得到的经处理的噪声信号被施加到扬声器，以生成声音信号。为了实现噪声消除，所生成的声音就其振幅和其相位而言，应尽可能接近地近似于环境噪声的反转物（inverse）。

特别地，用于头戴式受话器（headphone）或耳机（earphone）的前馈噪声消除系统是已知的，在其中，安装在头戴式受话器或耳机上的一个或多个扩音器（microphone）对佩带者耳朵区域的环境噪声信号进行检测。为了实现噪声消除，在环境噪声自身被头戴式受话器或耳机修正之后，所生成的声音需要尽可能近似于该环境噪声的反转物。头戴式受话器或耳机进行的修正的一个例子是由围绕头戴式受话器或耳机的边缘行进的噪声到达佩带者耳朵所必经的不同声学路径引起的。

在实践中，用来检测环境噪声信号的扩音器以及用来从经处理的噪声信号生成声音信号的扬声器（loudspeaker）也将更改这些信号，例如在某些频率比在其它频率更灵敏。一个例子是：当扬声器紧密耦合到使用者的耳朵时，导致扬声器的频率响应因腔效应（cavity effect）而改变。

能够对用在信号处理电路中的滤波器的特性（characteristics）进行适配（adapt）是有利的，例如为了考虑到环境噪声的性质（properties）。然而，在使用高采样率的情况下，此滤波器适配会耗费可观量的功率。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种噪声消除系统，其包括：用于数字信号的输入端（input），该数字信号具有第一采样率；数字滤波器，其连接到该输入端以接收该数字信号；抽选器（decimator），其连接到该输入端以接收该数字信号，并以低于该第一采样率的第二采样率生成抽选信号（decimated signal）；以及处理器。该处理器包括：该数字滤波器的仿真（emulation），其被连接以接收该抽选信号并生成仿真滤波器输出（emulated filter output）；以及控制电路，其用于以该仿真滤波器输出为基础来生成控制信号，其中该控制信号被施加到该数字滤波器以控制其滤波器特性。

这具有以下优点：可以以该输入信号为基础来控制该数字滤波器，而无需功率密集型（power-intensive）地生成待施加到该滤波器的控制信号。

根据本发明的第二方面，提供了一种消除环境噪声的方法。该方法包括：接收数字信号，该数字信号具有第一采样率；用数字滤波器对所述信号进行滤波；从所述数字信号生成抽选信号，该抽选信号具有低于该第一采样率的第二采样率；使用所述抽选信号来对该数字滤波器进行仿真，从而生成仿真滤波器输出；以及，以该仿真滤波器输出为基础来控制该数字滤波器的滤波器特性。

附图说明

为更好地理解本发明，并为了更清楚地显示可以如何实现本发明，现在将以示例的方式参考以下附图，其中：

图1图解了根据本发明一方面的噪声消除系统；

图2图解了图1的噪声消除系统中的、根据本发明一方面的信号处理电路；

图3是一流程图，其图解了根据本发明一方面的过程（process）；

图4图解了根据本发明的信号处理电路被实现在反馈噪声消除系统中；

图5图解了图1的噪声消除系统中的、根据本发明一方面的又一信号处理电路；

图6是示出了所施加的增益随检测到的噪声包络的变化的一个实施方案的示意图表；

图7是示出了所施加的增益随检测到的噪声包络的变化的另一实施方案的示意图表；

图8图解了图1的噪声消除系统中的、根据本发明另一方面的信号处理电路；

图9是一流程图，其图解了根据本发明一方面的、校准噪声消除系统的方法；

图10是一流程图，其图解了根据本发明另一方面的、校准噪声消除系统的方法；

图11图解了如参照图8所述的、根据本发明的信号处理电路实现在反馈噪声消除系统中；

图12图解了图1的噪声消除系统中的、根据本发明又一方面的信号处理电路；以及