[发明专利]噪声消除滤波电路、噪声降低信号生成方法和噪声消除系统

说明书

本发明要求2006年11月13日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2006-306430的优先权，通过引用将其全部内容并入于此。

技术领域

本发明涉及用于噪声消除系统的滤波电路和噪声降低信号生成方法，以及使用上述这种滤波电路和噪声降低信号生成方法的噪声消除系统，所述噪声消除系统应用于例如使用户能够欣赏再现音乐等的耳机，用于降低噪声的听筒等装置。

背景技术

在现有技术中可获得并入耳机中的有源噪声降低系统。所述噪声降低系统也称为噪声消除系统。因此，下文中将上述这种噪声降低系统称为噪声消除系统。目前投入实际应用的噪声消除系统都是以模拟电路形式来实施的，并且被分为包括反馈型和前馈型的两种类型。

例如，在日本专利特开HEI 3-214892(下文中称为专利文件1)中公开了一种噪声降低装置。在专利文件1的噪声降低装置中，麦克风单元被设置在要附于用户耳部的传声管(acoustic tube)中。由麦克风单元收集的传声管的内部噪声被相位转换并且被从设置在麦克风单元附近的耳机组件发出，由此降低外部噪声。

在日本特开HEI 3-96199(下文中称为专利文件2)中公开了一种噪声降低耳机。在专利文件2的噪声降低耳机中，当将耳机附于用户头部时，第二麦克风位于耳机与耳道之间。第二麦克风的输出被用于使得从第一麦克风到耳机的传输特性与外部噪声抵达耳道所经由的路径的传输特性相同，当将耳机附于用户头部时，所述第一麦克风被设置在耳部附近并收集外部声音。所述噪声降低耳机由此可不考虑所述耳机被附于用户头部的方式，而降低外部噪声。

发明内容

在想要通过数字电路形成反馈型和前馈型噪声消除系统(在现有技术中由模拟电路组成)的情况下，如果尝试使用西格马-德耳塔(∑·△)型模拟/数字转换器(下文中简称为ADC)或者数字/模拟转换器(下文中简称为DAC)，则会引起表现出显著的数字延迟和不能实现充分的噪声降低的问题。虽然在当前情况下可获得能够执行高速转换的顺序转换型ADC或者DAC，但它们实际上是为了军事或者商业应用而设计的并且非常昂贵。因此，很难在并入消费者电器中的噪声消除系统中采用上述转换器。

然而，用于耳机或者类似装置的噪声消除系统或者有源噪声降低系统的“数字化结构”具有如下优点，因为能够将系统配置成允许在多个模式中进行自动选择，或者由用户在这些模式中进行人工选择，所以从用户的角度而言，其增强了使用性能。另外，关于再现质量，通过采用可实现精细控制的数字均衡能够实现高声音质量性能。

因此，要求提供一种滤波电路、噪声降低信号生成方法以及噪声消除系统，其抑制了数字延迟的影响从而实现了噪声的适当降低，同时保持了通过上述数字化构成所产生的这些优点，所述数字延迟的影响是不能实现充分的噪声降低的主要原因。

根据本发明的实施方式，提供一种滤波电路，用于生成噪声降低信号以降低由麦克风收集的噪声信号，所述滤波电路包括：数字部，所述数字部包括：模拟/数字转换部，被配置成将所述噪声信号转换成数字噪声信号，数字滤波部，被配置成基于所述数字噪声信号来生成数字噪声降低信号，和数字/模拟转换部，被配置成将所述数字噪声降低信号转换成模拟噪声降低信号；模拟路径，所述模拟路径与所述数字部并联连接，并且被配置成使所述噪声信号按原样输出或者在经模拟滤波器处理之后输出；以及合成部，所述合成部被配置成将从所述数字部的所述数字/模拟转换部输出的所述模拟噪声降低信号与从所述模拟路径输出的模拟信号进行合成，以生成用于噪声降低的噪声降低信号。

所述滤波电路与噪声消除系统一起使用。在所述滤波电路中，被配置成使所述噪声信号按原样输出或者在经模拟滤波器处理之后输出的所述模拟路径与所述数字部并联连接，所述数字部包括所述模拟/数字转换部，数字滤波部以及数字/模拟转换部。合成部将由所述数字部生成的模拟噪声降低信号与从所述模拟路径输出的所述模拟信号进行合成，以生成待用于噪声降低的噪声降低信号。

因此，通过数字部形成的噪声降低信号和来自模拟路径的模拟信号，即，由模拟路径形成的噪声降低信号，在能够降低噪声的频带和噪声降低级别方面彼此低偿。因此，可充分确保所述频带和所述噪声降低级别。此外，能够实现通过提供所述数字部而产生数字化构成的优点，即多个模式的设定或选择和数字均衡功能的实施等，并且能够加强从用户角度出发的用户性能。