[发明专利]用于有源噪声消除自适应滤波器的预成形串联滤波器

权利要求书

1.一种便携式个人收听音频设备，包括：

听筒扬声器，其具有用以接收音频信号的输入；

参考麦克风，其用以拾取所述设备外的背景声学噪声；

误差麦克风，其用以拾取从所述听筒扬声器发出的声音；以及

有源噪声消除(ANC)电路，其具有预成形数字滤波器，所述滤波器的输入耦接至所述参考麦克风并且所述滤波器的输出与自适应数字滤波器串联并且在其前方，所述自适应数字滤波器将通过自适应滤波器控制器基于来自a)所述音频信号、b)所述参考麦克风和c)所述误差麦克风的输入进行调节，以向所述听筒扬声器的输入提供抗噪声信号，从而控制所述设备的用户所听到的背景声学噪声，

并且其中所述预成形数字滤波器被配置为最小相位，并且在低音频频带上比在高音频频带上多呈现介于至少2dB但不超过15dB之间的增益。

2.根据权利要求1所述的便携式音频设备，还包括移动电话手机外壳，所述听筒扬声器作为接收器连同所述参考麦克风和所述误差麦克风被安装在所述移动电话手机外壳中。

3.根据权利要求1所述的便携式音频设备，还包括耳机外壳，其中所述听筒扬声器与所述误差麦克风和所述参考麦克风一起集成在所述耳机外壳中。

4.根据权利要求1所述的便携式音频设备，其中所述预成形数字滤波器在约10Hz-100Hz的所述低频带上比在约300Hz-5kHz的所述高频带上呈现更多增益。

5.根据权利要求4所述的便携式音频设备，其中所述预成形滤波器T在10Hz-5kHz带上的相位响应表现出小于90度的相位变化。

6.根据权利要求4所述的便携式音频设备，其中所述预成形滤波器在10Hz-5kHz带上的相位响应表现出小于45度的相位变化。

7.根据权利要求1所述的便携式音频设备，其中所述预成形数字滤波器包括与第二一阶滤波器串联的第一一阶滤波器，所述第一一阶滤波器和第二一阶滤波器中的每一者被配置为最小相位斜坡滤波器。

8.根据权利要求1所述的便携式音频设备，其中所述预成形数字滤波器包括与第二一阶滤波器串联的第一一阶滤波器，并且其中所述第一一阶滤波器在低音频频带上比在高音频频带上多表现出至少2dB的增益，并且所述第二一阶滤波器在所述高频带上比在所述低频带表现出更多增益。

9.根据权利要求1所述的便携式音频设备，其中所述预成形数字滤波器为具有小于0.5的Q的低通滤波器。

10.根据权利要求8所述的便携式音频设备，其中所述低频带为约10Hz-100Hz，并且所述高频带为约300Hz-5kHz。

11.根据权利要求1所述的便携式音频设备，其中所述自适应数字滤波器为具有1至fs/f0个抽头的可自适应FIR滤波器，其中fs为所述自适应数字滤波器的输入信号的采样频率并且f0为用于ANC控制的最低感兴趣频率。

12.根据权利要求1所述的便携式音频设备，其中所述预成形滤波器为IIR滤波器。

13.根据权利要求1所述的便携式音频设备，其中所述预成形滤波器包括已被配置到第一一阶滤波器和第二一阶滤波器内的第一串联连接的可编程双二阶节和第二串联连接的可编程双二阶节。

14.一种用于具有听筒扬声器的便携式个人收听音频设备中的有源噪声消除(ANC)的方法，包括：

根据传递函数使数字参考信号预成形，所述传递函数为最小相位并且相对于高音频频带在低音频频带上呈现至少2dB但不超过15dB的增益；

响应于预成形后的数字参考信号，使用ANC系统的主要路径建模自适应滤波器产生抗噪声信号；以及

响应于预成形后的数字参考信号的过滤后版本使所述主要路径建模自适应滤波器自适应，其中通过所述ANC系统的次要路径建模自适应滤波器来产生所述过滤后版本。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述传递函数在约10Hz-100Hz的所述低频带上比在约300Hz-5kHz的所述高频带上呈现更多增益。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述传递函数在10Hz-5kHz带上具有表现出小于90度的相位变化的相位响应。