[发明专利]一种用于个人音频设备的自适应噪声消除框架结构

说明书

技术领域

本发明主要涉及包含自适应噪声消除(ANC)的个人音频设备例如无线电话，并且更具体地，涉及集成到个人音频设备中的ANC系统的体系结构特征。

背景技术

无线电话例如移动/便携电话、无绳电话，以及其他消费语音设备例如mp3播放器，被广泛使用。这些设备的清晰度相关的性能可以通过提供噪声消除而改进，改噪声消除使用麦克风测量周围环境事件并且然后使用信号处理以插入抗噪信号到设备的输出以消除环境声音事件。

由于个人音频设备例如无线电话周围的声音环境，取决于存在的噪声源以及设备本身的位置，可以剧烈变化，需要调适噪声消除以考虑这些环境变化。然而，自适应噪声消除电路可能变得复杂，消耗额外的能量，并且在特定环境下产生不必要的结果。

因此，需要提供一种包括无线电话的个人音频设备，其提供高效，能耗低，并且/或者复杂度低的噪声消除。

发明内容

通过在一种个人音频设备，操作方法以及集成电路中的实施，实现了提供了具有低能耗和/或低复杂度的噪声消除的个人音频设备。

所述个人音频设备包括壳体，其具有安装在壳体上的换能器，用于重现音频信号，该音频信号包括重放给听者的源音频以及用于补偿换能器声输出中的环境音频声音影响的抗噪信号;其可以包括集成电路以提供自适应噪声消除（ANC）功能。所述方法是操作上述个人音频设备以及集成电路的方法。参考麦克风被安装在壳体上，用于提供指示环境声音的参考麦克风信号。误差麦克风被包含用于控制抗噪信号的调适以消除环境音频声音并且用于修正从处理电路的输出到换能器的环境的电声路径。该个人音频设备进一步包括在壳体内的ANC处理电路，其用于一个或多个自适应滤波器适应地从参考麦克风信号以及参考麦克风中自适应地产生抗噪信号，从而该抗噪信号导致环境音频声音的大量消除。

ANC电路使用自适应滤波器，其生成能够工作在ANC系数更新率的倍数上的抗噪声信号。Σ-Δ调制器可以被包括在更高的采样率的信号路径（s）中以减小自适应滤波器（s）和其他处理模块的宽度。可以在控制路径中包含高通滤波器，以减少在ANC电路中的DC偏移，当下行音频不存在时，可以停止ANC的调适。当下行音频存在时，其可以合成高数据率的插值成的抗噪信号并且ANC的调适被恢复。

如附图中所描述的，从下述的对于本发明的优选实施例的具体描述，本发明前述以及其他的目标、特征以及优点将是十分清楚的。

附图说明

图1是依据本发明的实施例的无线电话10的示意图。

图2是依据本发明的实施例的无线电话10内的电路的框图。

图3是依据本发明的实施例的框图，描述了图2的编解码器集成电路20的ANC电路30内的信号处理电路以及功能模块。

图4是依据本发明的实施例的框图，描述了集成电路内信号处理电路以及功能模块。

图5是依据本发明的另一个实施例的框图，描述了集成电路内信号处理电路以及功能模块。

具体实施方式

本发明包括能够用于例如无线电话的个人音频设备中的噪声消除技术以及集成电路。该个人音频设备包括自适应噪声消除（ANC）电路，其测量周围声音环境并且产生一个信号，该信号被输入到扬声器（或者其它换能器）的输出以消除周围环境事件。提供了一个参考麦克风以测量周围声音环境并且包括一个误差麦克风用于控制抗噪信号的调适以消除环境音频声音并且用于修正从处理电路到换能器的电声路径。产生抗噪信号的自适应滤波器的系数控制可能在远低于自适应滤波器的样本频率的基带频率下工作，降低功率消耗和ANC处理电路的复杂性。高通滤波器可以被包括在提供输入给系数控制的反馈路径中，以在ANC控制回路降低直流（DC）偏移，并且当下行音频缺失时，ANC的自适应可能会停止，从而自适应滤波器的调适在可能导致不稳定的条件下不继续进行。当检测到下行音频，其可以通过在基带上提供以及与更高数据率音频插值而合成，自适应滤波器系数的调适被恢复。