技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及包含自適應(yīng)噪聲消除(ANC)的個(gè)人音頻設(shè)備例如無(wú)線電話，并且更具體地，涉及集成到個(gè)人音頻設(shè)備中的ANC系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)特征。

背景技術(shù)：

無(wú)線電話例如移動(dòng)/便攜電話、無(wú)繩電話，以及其他消費(fèi)語(yǔ)音設(shè)備例如mp3播放器，被廣泛使用。這些設(shè)備的清晰度相關(guān)的性能可以通過(guò)提供噪聲消除而改進(jìn)，改噪聲消除使用麥克風(fēng)測(cè)量周圍環(huán)境事件并且然后使用信號(hào)處理以插入抗噪信號(hào)到設(shè)備的輸出以消除環(huán)境聲音事件。

由于個(gè)人音頻設(shè)備例如無(wú)線電話周圍的聲音環(huán)境，取決于存在的噪聲源以及設(shè)備本身的位置，可以劇烈變化，需要調(diào)適噪聲消除以考慮這些環(huán)境變化。然而，自適應(yīng)噪聲消除電路可能變得復(fù)雜，消耗額外的能量，并且在特定環(huán)境下產(chǎn)生不必要的結(jié)果。

因此，需要提供一種包括無(wú)線電話的個(gè)人音頻設(shè)備，其提供高效，能耗低，并且/或者復(fù)雜度低的噪聲消除。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

通過(guò)在一種個(gè)人音頻設(shè)備，操作方法以及集成電路中的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了提供了具有低能耗和/或低復(fù)雜度的噪聲消除的個(gè)人音頻設(shè)備。

所述個(gè)人音頻設(shè)備包括殼體，其具有安裝在殼體上的換能器，用于重現(xiàn)音頻信號(hào)，該音頻信號(hào)包括重放給聽(tīng)者的源音頻以及用于補(bǔ)償換能器聲輸出中的環(huán)境音頻聲音影響的抗噪信號(hào)；其可以包括集成電路以提供自適應(yīng)噪聲消除(ANC)功能。所述方法是操作上述個(gè)人音頻設(shè)備以及集成電路的方法。參考麥克風(fēng)被安裝在殼體上，用于提供指示環(huán)境聲音的參考麥克風(fēng)信號(hào)。誤差麥克風(fēng)被包含用于控制抗噪信號(hào)的調(diào)適以消除環(huán)境音頻聲音并且用于修正從處理電路的輸出到換能器的環(huán)境的電聲路徑。該個(gè)人音頻設(shè)備進(jìn)一步包括在殼體內(nèi)的ANC處理電路，其用于一個(gè)或多個(gè)自適應(yīng)濾波器適應(yīng)地從參考麥克風(fēng)信號(hào)以及參考麥克風(fēng)中自適應(yīng)地產(chǎn)生抗噪信號(hào)，從而該抗噪信號(hào)導(dǎo)致環(huán)境音頻聲音的大量消除。

ANC電路使用自適應(yīng)濾波器，其生成能夠工作在ANC系數(shù)更新率的倍數(shù)上的抗噪聲信號(hào)。Σ-Δ調(diào)制器可以被包括在更高的采樣率的信號(hào)路徑(s)中以減小自適應(yīng)濾波器(s)和其他處理模塊的寬度?？梢栽诳刂坡窂街邪咄V波器，以減少在ANC電路中的DC偏移，當(dāng)下行音頻不存在時(shí)，可以停止ANC的調(diào)適。當(dāng)下行音頻存在時(shí)，其可以合成高數(shù)據(jù)率的插值成的抗噪信號(hào)并且ANC的調(diào)適被恢復(fù)。

如附圖中所描述的，從下述的對(duì)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的具體描述，本發(fā)明前述以及其他的目標(biāo)、特征以及優(yōu)點(diǎn)將是十分清楚的。

附圖說(shuō)明

圖1是依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的無(wú)線電話10的示意圖。

圖2是依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的無(wú)線電話10內(nèi)的電路的框圖。

圖3是依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的框圖，描述了圖2的編解碼器集成電路20的ANC電路30內(nèi)的信號(hào)處理電路以及功能模塊。

圖4是依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的框圖，描述了集成電路內(nèi)信號(hào)處理電路以及功能模塊。

圖5是依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的框圖，描述了集成電路內(nèi)信號(hào)處理電路以及功能模塊。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明包括能夠用于例如無(wú)線電話的個(gè)人音頻設(shè)備中的噪聲消除技術(shù)以及集成電路。該個(gè)人音頻設(shè)備包括自適應(yīng)噪聲消除(ANC)電路，其測(cè)量周圍聲音環(huán)境并且產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)被輸入到揚(yáng)聲器(或者其它換能器)的輸出以消除周圍環(huán)境事件。提供了一個(gè)參考麥克風(fēng)以測(cè)量周圍聲音環(huán)境并且包括一個(gè)誤差麥克風(fēng)用于控制抗噪信號(hào)的調(diào)適以消除環(huán)境音頻聲音并且用于修正從處理電路到換能器的電聲路徑。產(chǎn)生抗噪信號(hào)的自適應(yīng)濾波器的系數(shù)控制可能在遠(yuǎn)低于自適應(yīng)濾波器的樣本頻率的基帶頻率下工作，降低功率消耗和ANC處理電路的復(fù)雜性。高通濾波器可以被包括在提供輸入給系數(shù)控制的反饋路徑中，以在ANC控制回路降低直流(DC)偏移，并且當(dāng)下行音頻缺失時(shí)，ANC的自適應(yīng)可能會(huì)停止，從而自適應(yīng)濾波器的調(diào)適在可能導(dǎo)致不穩(wěn)定的條件下不繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)檢測(cè)到下行音頻，其可以通過(guò)在基帶上提供以及與更高數(shù)據(jù)率音頻插值而合成，自適應(yīng)濾波器系數(shù)的調(diào)適被恢復(fù)。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明示出的一個(gè)實(shí)施例無(wú)線中電話10靠近人耳5。所示出的無(wú)線電話10是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例能夠使用的設(shè)備的一個(gè)示例，但是需要知道的是，不是無(wú)線電話10中所有的元件或者構(gòu)造，或者后續(xù)說(shuō)明中的電路，都是實(shí)施權(quán)利要求書(shū)所述的發(fā)明所需要的。無(wú)線電話10包括換能器例如揚(yáng)聲器SPKR，其用于重現(xiàn)無(wú)線電話所接收的遠(yuǎn)處語(yǔ)音以及其它本地的聲音事件例如鈴聲、存儲(chǔ)聲音程序材料、近端語(yǔ)音輸入(例如手機(jī)用戶的語(yǔ)音)以提供平衡的會(huì)話感，以及其它需要聲音無(wú)線電話10重現(xiàn)的聲音，例如來(lái)自無(wú)線電話10接收的網(wǎng)頁(yè)或者其它網(wǎng)絡(luò)交互源的聲音，以及語(yǔ)音提示例如低電量以及其它系統(tǒng)提示。近端麥克風(fēng)NS被提供以捕捉近端語(yǔ)音，其被從無(wú)線電話10傳輸?shù)狡渌麜?huì)話參與者。

無(wú)線電話10包括自適應(yīng)噪聲消除(ANC)電路以及部件，其用于輸入抗噪信號(hào)到揚(yáng)聲器SPKR以提高揚(yáng)聲器SPKR重現(xiàn)的遠(yuǎn)處語(yǔ)音以及其它語(yǔ)音的清晰度。參考麥克風(fēng)R被提供用于測(cè)量周圍聲音環(huán)境，并且被放置在遠(yuǎn)離用戶嘴巴的典型位置，從而近端語(yǔ)音在參考麥克風(fēng)R產(chǎn)生的信號(hào)中被最小化。當(dāng)無(wú)線電話10靠近于耳朵5時(shí)，提供第3麥克風(fēng)，誤差麥克風(fēng)E，其通過(guò)提供將周圍聲音環(huán)境與臨近耳朵5的麥克風(fēng)SPKR合成的測(cè)量，用于進(jìn)一步改進(jìn)ANC操作。在無(wú)線電話10內(nèi)的示范電路14包括聲音編解碼器集成電路20，其接收來(lái)自參考麥克風(fēng)R，近語(yǔ)音麥克風(fēng)NS以及誤差麥克風(fēng)E的信號(hào)并且與其它集成電路(例如包含無(wú)線電話收發(fā)器的RF合成電路12)交互。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，這里公開(kāi)的電路和技術(shù)可以并入到單一的包含控制電路以及其它的功能的集成電路以用于實(shí)施個(gè)人語(yǔ)音設(shè)備的整體功能，例如MP3單芯片播放器(player-on-a-chip)的集成電路。

通常，本發(fā)明的ANC技術(shù)測(cè)量影響參考麥克風(fēng)R的環(huán)境聲音事件(不同于揚(yáng)聲器SPKR的輸出和/或近端語(yǔ)音)，并且也通過(guò)測(cè)量影響誤差麥克風(fēng)E的同樣的環(huán)境聲音事件，所述無(wú)線電話10的ANC處理電路調(diào)適由參考麥克風(fēng)R輸出產(chǎn)生的抗噪信號(hào)以形成一個(gè)特性，該特性最小化了呈現(xiàn)在誤差麥克風(fēng)E的周圍環(huán)境信號(hào)的幅度。由于聲音路徑P(z)從參考麥克風(fēng)R延伸到誤差麥克風(fēng)E，ANC電路實(shí)質(zhì)上評(píng)估了與電聲路徑S(z)的消除效應(yīng)合并的聲音路徑P(Z)，電聲路徑S(z)表示編解碼器IC20的音頻輸出電路的響應(yīng)以及包括在特定的聲音環(huán)境中揚(yáng)聲器SPKR與誤差麥克風(fēng)之間的耦合的揚(yáng)聲器SPKR的聲/電轉(zhuǎn)換性能，其在無(wú)線電話機(jī)10沒(méi)有牢固地壓到耳朵5時(shí)，被耳朵的周圍和結(jié)構(gòu)以及可能靠近無(wú)線電話10的其他物理對(duì)象以及人的頭部結(jié)構(gòu)影響。雖然所示的無(wú)線電話機(jī)10包括具有第三近語(yǔ)音麥克風(fēng)NS的雙麥克風(fēng)ANC系統(tǒng)，據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，本發(fā)明的某些方面可以在不包括獨(dú)立的誤差和參考麥克風(fēng)的系統(tǒng)中實(shí)施，或者本發(fā)明其它實(shí)施例中無(wú)線電話機(jī)使用近語(yǔ)音麥克風(fēng)NS執(zhí)行參考麥克風(fēng)R的功能。同樣，在只用于音頻重放的個(gè)人音頻設(shè)備中，通常不包括近語(yǔ)音麥克風(fēng)，并且在電路中的近語(yǔ)音信號(hào)路徑在下面的詳述中可以忽略，而沒(méi)有改變本發(fā)明的范圍，而不是僅限于提供用于麥克風(fēng)輸入檢測(cè)方案的選擇。

現(xiàn)在參看圖2，在無(wú)線電話10內(nèi)的電路如框圖所示。編解碼器集成電路20包括模數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)21A，用于接收參考麥克風(fēng)信號(hào)和生成參考麥克風(fēng)信號(hào)的數(shù)字表示ref，模數(shù)字轉(zhuǎn)換器21B用于接收誤差麥克風(fēng)信號(hào)并且生成誤差麥克風(fēng)信號(hào)的數(shù)字表示err，以及模數(shù)字轉(zhuǎn)換器21C用于接收近語(yǔ)音麥克風(fēng)信號(hào)并且生成誤差麥克風(fēng)信號(hào)的數(shù)字表示ns。編解碼器集成電路20生成用于從放大器A1驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器SPKR的輸出，該放大器A1放大數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)23的輸出，該數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)23接收合成器26的輸出。合成器26合成音頻信號(hào)，從內(nèi)部音頻源24、ANC電路30產(chǎn)生的抗噪信號(hào)(其通常具有與參考麥克風(fēng)消耗ref中的噪聲同樣的極性，并且因此被合成器扣除)、近端語(yǔ)音信號(hào)ns的部分(以便無(wú)線電話10的用戶聽(tīng)到適當(dāng)對(duì)應(yīng)于下行語(yǔ)音ds的自己的聲音，該下行語(yǔ)音ds被從射頻(RF)集成電路22接收并且同樣被合成器26合成)。近語(yǔ)音信號(hào)ns也被提供給RF集成電路22，并作為上行語(yǔ)音通過(guò)天線ANT被發(fā)送到服務(wù)提供商。

現(xiàn)在參看圖3，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出ANC電路30的詳情。自適應(yīng)濾波器32接收參考麥克風(fēng)信號(hào)ref并且在理想環(huán)境下，將其轉(zhuǎn)換方程W(z)調(diào)適為P(z)/S(z)以產(chǎn)生抗噪信號(hào)，該抗噪信號(hào)被提供給輸出合成器，該輸出合成器將抗噪信號(hào)與換能器重現(xiàn)的音頻合成，例如圖2中示例的合成器26。自適應(yīng)濾波器32的系數(shù)由W系數(shù)控制模塊31控制，該W系數(shù)控制模塊使用兩個(gè)信號(hào)的關(guān)聯(lián)來(lái)確定自適應(yīng)濾波器32的響應(yīng)，其通常在最小均方根意義上最小化出現(xiàn)在麥克風(fēng)信號(hào)err中的參考麥克風(fēng)信號(hào)ref的信號(hào)分量之間的誤差。W系數(shù)控制模塊31所比較的信號(hào)是由濾波器34B提供的響應(yīng)路徑S(z)的估計(jì)的副本所整形的參考麥克風(fēng)信號(hào)ref，以及另外一個(gè)包含誤差麥克風(fēng)信號(hào)err的信號(hào)。通過(guò)使用響應(yīng)路徑S(z)的估計(jì)副本－響應(yīng)SE_COPY(z)，轉(zhuǎn)化參考麥克風(fēng)信號(hào)ref，并且最小化合成信號(hào)和所述誤差麥克風(fēng)信號(hào)err之間的差分，自適應(yīng)濾波器32調(diào)適為期望的P(z)/S(z)響應(yīng)。下面詳述的具有響應(yīng)C_x(z)的濾波器37A，其處理濾波器34B的輸出并且提供第一輸出給W系數(shù)控制模塊。W系數(shù)控制模塊31的第二輸入被另外一個(gè)具有的響應(yīng)C_e(z)的濾波器37B處理。響應(yīng)C_e(z)具有匹配于濾波器37A的響應(yīng)C_x(z)的相位響應(yīng)。濾波器37A和37B都具有高通響應(yīng)，防止W(z)的系數(shù)受DC偏移以及極低頻變化的影響。除了誤差麥克風(fēng)信號(hào)err以外，被W系數(shù)控制模塊31與濾波器34B的輸出相比的信號(hào)，包括已被濾波響應(yīng)SE(z)處理的下行音頻信號(hào)ds的反向量，其中響應(yīng)SE_COPY(z)是一個(gè)副本。通過(guò)輸入下行音頻信號(hào)ds的反向量，防止自適應(yīng)濾波器32調(diào)適為誤差麥克風(fēng)信號(hào)err中存在的相對(duì)大量的下行音頻，并且通過(guò)用響應(yīng)路徑S(z)的估計(jì)轉(zhuǎn)換下行音頻信號(hào)ds的反向副本，在比較前被從誤差麥克風(fēng)信號(hào)err中消除的下行音頻應(yīng)當(dāng)匹配下行音頻信號(hào)ds重現(xiàn)在誤差麥克風(fēng)信號(hào)err上的期望版本，因?yàn)镾(z)的電學(xué)和聲學(xué)路徑是從下行音頻信號(hào)ds開(kāi)始到達(dá)誤差麥克風(fēng)E的路徑。濾波器34B本身不是自適應(yīng)濾波器，但其具有可調(diào)節(jié)的響應(yīng)，該響應(yīng)被調(diào)諧到匹配自適應(yīng)濾波器34A的響應(yīng)，從而使濾波器34B的響應(yīng)跟蹤自適應(yīng)濾波器34A的調(diào)整。

為了實(shí)現(xiàn)上述，自適應(yīng)濾波器34A具有由SE系數(shù)控制模塊33控制的系數(shù)，其在消除上述被濾波的下行音頻信號(hào)ds后，比較下行音頻信號(hào)ds以及誤差麥克風(fēng)信號(hào)err，該被濾波的下行音頻信號(hào)ds已經(jīng)被自適應(yīng)濾波器34A濾波以表示預(yù)期的被傳送到誤差麥克風(fēng)E的下行音頻，并且被合成器36A從自適應(yīng)濾波器34A的輸出中消除。SE系數(shù)控制模塊33將實(shí)際下行語(yǔ)音信號(hào)ds與存在于誤差麥克風(fēng)信號(hào)err內(nèi)的下行音頻信號(hào)ds的分量關(guān)聯(lián)。自適應(yīng)濾波器34A從而調(diào)適為從下行音頻信號(hào)ds成生一個(gè)信號(hào)，當(dāng)該信號(hào)從誤差麥克風(fēng)信號(hào)err扣除時(shí)，該信號(hào)包含不是由下行音頻信號(hào)產(chǎn)生的誤差麥克風(fēng)信號(hào)err的內(nèi)容。下行音頻檢測(cè)模塊39確定下行音頻信號(hào)ds中何時(shí)包含信息，例如下行音頻信號(hào)ds的水平大于閾值幅度。如果不存在下行音頻信號(hào)DS，下行音頻檢測(cè)模塊39使控制信號(hào)凍結(jié)有效，使得SE系數(shù)控制模塊33和W系數(shù)控制模塊31停止調(diào)適。

現(xiàn)在參照?qǐng)D4，顯示了依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的ANC技術(shù)的ANC系統(tǒng)的框圖，其能夠包含在圖3描述的實(shí)施例中并且能夠?qū)嵤┯趫D2的編解碼器集成電路中。參考麥克風(fēng)信號(hào)ref被Δ-ΣADC41A生成，該Δ-ΣADC41A操作64次過(guò)采樣并且其輸出由抽取器(decimator)42A的2因子抽取以產(chǎn)生32倍過(guò)采樣信號(hào)。Δ-Σ整形器43A用于量化參考麥克風(fēng)信號(hào)ref，其減少了后續(xù)處理級(jí)的寬度，例如濾波級(jí)44A和44B。由于濾波級(jí)44A和44B運(yùn)行在過(guò)采樣率上，Δ-Σ整形器43A能夠?qū)⒘炕脑肼曅盘?hào)整形到量化噪聲不產(chǎn)生干擾的頻段，例如揚(yáng)聲器SPKR的頻率響應(yīng)波段之外，或者在其中電路系統(tǒng)的其他部分將不會(huì)通過(guò)量化噪聲。濾波級(jí)44B具有固定的響應(yīng)W_FIXED(z)，其通常被預(yù)先確定以在P(z)/S(z)的估計(jì)上提供起始點(diǎn)，用于特定用戶的無(wú)線電話10的特定設(shè)計(jì)。P(z)/S(z)的估計(jì)響應(yīng)的自適應(yīng)部W_ADAPT(z)被自適應(yīng)濾波級(jí)44A提供，該自適應(yīng)濾波級(jí)44A被泄露(leaky)最小均方算法(LMS)系數(shù)控制器54A所控制。該泄露(leaky)最小均方算法(LMS)系數(shù)控制器54A是泄露的，由于當(dāng)沒(méi)有誤差輸入被提供以使泄露最小均方算法(LMS)系數(shù)控制器54A調(diào)適時(shí)，響應(yīng)歸一化到平整或者其它預(yù)定的響應(yīng)。提供泄露控制器防止可能出現(xiàn)在一定的環(huán)境條件下的長(zhǎng)期不穩(wěn)定，并且通常使系統(tǒng)更能應(yīng)對(duì)ANC響應(yīng)的特定敏感度。

在圖4所描繪的系統(tǒng)中，所述參考麥克風(fēng)信號(hào)被具有響應(yīng)SE_COPY(z)的濾波器51濾波，響應(yīng)SE_COPY(z)是對(duì)響應(yīng)路徑S(z)的估計(jì)，其輸出被抽取器(decimator)52A的32因子抽取以生成基帶語(yǔ)音信號(hào)，該信號(hào)被通過(guò)無(wú)限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器53A提供給泄露LMS54A。濾波器51本身不是自適應(yīng)濾波器，但其具有可調(diào)節(jié)的響應(yīng)，該響應(yīng)被調(diào)諧到匹配濾波級(jí)55A和55B的合成響應(yīng)，從而使濾波器51的響應(yīng)跟蹤響應(yīng)SE(z)的調(diào)適。誤差麥克風(fēng)err由Δ-ΣADC41C產(chǎn)生，Δ-ΣADC41C操作于64倍過(guò)采樣上并且其輸出由抽取器42B的2因子抽取以產(chǎn)生32倍過(guò)采樣信號(hào)。如圖3的系統(tǒng)中，已被自適應(yīng)濾波器使用響應(yīng)SE(z)濾波的許多下行音頻ds被合成器46C從誤差麥克風(fēng)信號(hào)err中消除，其輸出由抽取器(decimator)53C通過(guò)32因子抽取以生成基帶語(yǔ)音信號(hào)，該信號(hào)被通過(guò)IIR濾波器53B提供到泄露LMS54A。IIR濾波器53A和53B分別包括高通響應(yīng)，防止DC偏移以及極低頻變化影響自適應(yīng)濾波器44A的系數(shù)的調(diào)適。

響應(yīng)SE(z)被另一平行濾波級(jí)組55A和55B產(chǎn)生，其中一個(gè)濾波級(jí)55B具有固定響應(yīng)SE_FIXED(z)，并且另外一個(gè)濾波級(jí)55A具有由泄露LMS系數(shù)控制器54B控制的自適應(yīng)響應(yīng)SE_ADAPT(z)。濾波器級(jí)55A和55B的輸出由合成器46E合成。類似上述響應(yīng)濾波器W(z)的實(shí)施，響應(yīng)SE_FIXED(z)通常是已知的預(yù)定響應(yīng)以提供在各種工作條件下用于電/聲路徑S(Z)的適當(dāng)起點(diǎn)。濾波器51是自適應(yīng)濾波器55A/55B的副本，但其本身并不是自適應(yīng)濾波器，即，濾波51不單獨(dú)調(diào)適響應(yīng)其本身的輸出，并且濾波器51可以使用單級(jí)或雙級(jí)實(shí)現(xiàn)。在圖4的系統(tǒng)中提供了單獨(dú)的控制值以控制濾波器51的響應(yīng)，其中作為單級(jí)自適應(yīng)濾波器級(jí)顯示。然而，濾波器51可選地使用兩個(gè)平行極實(shí)現(xiàn)，并且用于控制自適應(yīng)濾波級(jí)55A的相同控制值也可以用于控制濾波器51方案中的可調(diào)濾波部。泄露LMS控制模塊54B的輸入同樣是在基帶，通過(guò)抽取合成器46H產(chǎn)生的下行語(yǔ)音信號(hào)ds和內(nèi)部語(yǔ)音ia的合成而提供，該抽取由抽取器52B通過(guò)32因子抽取，并且另外一個(gè)輸入由抽取合成器46C的輸出提供，該輸出已經(jīng)消除由合成器46E合成的自適應(yīng)濾波級(jí)55A和濾波級(jí)55B的輸出而產(chǎn)生的信號(hào)。合成器46C的輸出表示具有由于消除了下行音頻信號(hào)ds的分量的誤差麥克風(fēng)信號(hào)err，其在被抽取器52C抽取后被提供到LMS控制模塊54B。LMS控制模塊54B的另一個(gè)輸入是抽取器52B產(chǎn)生的基帶信號(hào)。抽取器52B的輸出上的下行音頻信號(hào)ds(和內(nèi)部音頻信號(hào)ia)的大小被下行音頻檢測(cè)模塊39檢測(cè)，其在檢測(cè)到下行音頻信號(hào)ds和內(nèi)部音頻信號(hào)ia不存在時(shí)，凍結(jié)LMS控制模塊54A54B的調(diào)適。

基帶和過(guò)采樣信號(hào)的上述設(shè)置，提供了簡(jiǎn)化控制并且減少自適應(yīng)控制模塊的消耗功率，如泄露LMS控制器54A和54B，同時(shí)提供在過(guò)采樣率上實(shí)施自適應(yīng)濾波器級(jí)44A-44B，55A-55B以及過(guò)濾器51產(chǎn)生的分接頭靈活性。圖4的系統(tǒng)的其余部分包括合成器46H，其將下行音頻ds與內(nèi)部音頻ia合成，其輸出被提供給合成器46D的輸入，該合成器46D增加由Σ-ΔADC41B產(chǎn)生并且由側(cè)音衰減器(attenuator)56濾波的近端麥克風(fēng)信號(hào)ns以提供平衡的會(huì)話感。46D合成器的輸出由Σ-Δ整形器43B整形，該Σ-Δ整形器43B提供輸入到濾波級(jí)55A和55B，使用與上述Σ-Δ整形器43A同樣的方式，使得濾波級(jí)55A和55B的寬度通過(guò)量化合成器46D的輸出而縮小。Σ-Δ整形器43B的量化噪聲被抽取器52C的內(nèi)部低通響應(yīng)移除。

依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，合成器46D的輸出同樣與已被控制鏈處理過(guò)的自適應(yīng)濾波器級(jí)44A-44B的輸出合成，該控制鏈包括用于每個(gè)濾波級(jí)的相應(yīng)硬靜音模塊(hard mute block)45A、45B，合成硬靜音模塊45A、45B輸出的合成器46A，軟靜音(soft mute)47以及還有軟限制器(soft limiter)48以產(chǎn)生被合成器46B消除的抗噪信號(hào)，該合成器46B具有合成器46D的輸出源音頻。合成器46B的輸出由插值器49的2因子插值，并且然后被操作在64倍過(guò)采樣率的Σ-ΔDAC50重現(xiàn)。DAC50的輸出被提供給放大器A1，其產(chǎn)生傳送到揚(yáng)聲器SPKR的信號(hào)。

現(xiàn)在參看圖5，示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的ANC技術(shù)的ANC系統(tǒng)的框圖，可以被包括在本發(fā)明的圖3所示的實(shí)施例中，如可以被實(shí)施在圖2中編解碼器集成電路20。圖5中的ANC系統(tǒng)類似于圖4，因此在下面將僅描述它們之間的區(qū)別。其不是提供高通濾波響應(yīng)在泄漏LMS54A的輸入上，而是通過(guò)在參考和誤差麥克風(fēng)信號(hào)路徑提供各自的高通濾波器60A和60B，將DC分量直接從參考麥克風(fēng)信號(hào)ref以及誤差麥克風(fēng)信號(hào)err中移除。然后額外的高通濾波器60C被包含濾波器51后的SE拷貝信號(hào)路徑。圖5中所示的體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，高通濾波器60A從抗噪信號(hào)路徑中移除分量和低頻分量，否則其將在提供給揚(yáng)聲器SPKR的抗噪信號(hào)中通過(guò)濾波器級(jí)44A，44B，浪費(fèi)能量，產(chǎn)生熱量并且消耗動(dòng)態(tài)范圍。然而，由于參考麥克風(fēng)信號(hào)ref需要包含一些能夠被ANC系統(tǒng)消除的在低頻段，即SPKR揚(yáng)聲器具有顯著的響應(yīng)的頻率范圍，的低頻信息，濾波器60A被設(shè)計(jì)以通過(guò)這樣的頻率，而當(dāng)用于泄漏LMS54A的優(yōu)化調(diào)適時(shí)，更高的高通截止頻率，例如，200赫茲，被使用。過(guò)濾器60B和60C的相位響應(yīng)被匹配以保持用于泄漏LMS54A的穩(wěn)定操作條件。

圖4和圖5系統(tǒng)中的每個(gè)或者部分單元，以及在圖2和圖3的示例電路中，可以直接使用邏輯電路，或由處理器例如數(shù)字信號(hào)處理(DSP)核心執(zhí)行的程序指令實(shí)現(xiàn)，該程序指令執(zhí)行例如自適應(yīng)濾波和LMS系數(shù)計(jì)算的操作。雖然DAC和ADC極通常由專用混合信號(hào)電路實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明的ANC系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)其本身將可以使用混合方式提供，其中邏輯電路可以例如在該設(shè)計(jì)的高度過(guò)采樣部分使用，同時(shí)程序代碼或微碼驅(qū)動(dòng)(microcode-driven)的處理單元被選擇用于更復(fù)雜但較低速率的操作：如計(jì)算自適應(yīng)濾波器的分接頭和/或響應(yīng)檢測(cè)到的事件，例如本文所述的那些事件。

雖然參考其優(yōu)選實(shí)施例的描述具體示出了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)明白本領(lǐng)域的技術(shù)人員在其中可以作出上述的和其它的形式和細(xì)節(jié)的變化而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。