[发明专利]处理信号的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理信号的设备。此外，本发明还涉及一种处理信号的方法。此外，本发明还涉及一种程序单元。此外，本发明还涉及一种计算机可读介质。

背景技术

主动降噪(ANR)头戴式受话器(headphone)的使用越来越多，其中，主动降噪头戴式受话器利用通过头戴式受话器扩音器播放的反声(anti-sound)来将用户与环境声音(例如，汽车/飞机引擎噪声、风扇噪声、火车/地铁)隔离。在传统头戴式受话器中，从置于头戴式受话器上的麦克风中计算反声。

存在多种用于头戴式受送话器(headset)的主动降噪(ANR)系统。传统的前馈主动降噪系统拾取“基准噪声”信号，并播放该基准信号的经过滤波的版本，使得该版本减小由头戴式受送话器的用户感知到的噪声。可以在模拟域或在数字域中执行滤波。由于基准信号是使用麦克风来记录的，因此对所有环境噪声都执行滤波，从而减小是非选择性的。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够高效地选择性降噪的系统。

为了实现上述目的，提供了根据独立权利要求所述的一种用于处理信号的设备、一种处理信号的方法、一种程序单元以及一种计算机可读介质。

根据本发明的示例实施例，提供了一种用于处理信号(可以是音频数据信号)的设备，其中，该设备包括：处理单元，适于在输入端接收信号。该设备还包括：第一再现单元，耦合至处理单元的第一输出端子，其中所述第一再现单元适于接收和再现信号(例如声波)；第二再现单元，耦合至处理单元的第二输出端子，其中所述第二再现单元适于接收和再现所述减小信号(例如，声波)。处理单元还适于基于输入端子处的信号来产生减小信号，所述减小信号适于(例如通过相消干扰)减小由第二再现单元产生或再现的信号。

根据本发明的另一示例实施例，提供了一种处理信号的方法，所述方法包括：在处理单元的输入处接收信号；第一再现单元从处理单元的第一输出接收信号；第一再现单元再现信号；在处理单元中基于信号来产生减小信号，其中所述减小信号适于减小由第一再现单元产生或再现的信号，第二再现单元从处理单元的第二输出接收减小信号；以及第二再现单元再现减小信号。

根据本发明另一示例实施例，提供了一种用于处理信号的程序单元(例如，源代码或可执行代码形式的软件例程)，其中所述程序单元在由处理器来执行时适于实施或控制具有上述特征的方法。

根据本发明的另一示例实施例，提供了一种计算机可读介质(例如，CD、DVD、USB棒、软盘或硬盘)，在所述计算机可读介质中存储用于处理信号的计算机程序，所述计算机程序在由处理器来执行时适于实施或控制具有上述特征的方法。

根据本发明实施例可以执行的以信号再现校正为目的的信号处理可以由计算机程序来实现(即，由软件来实现)，或通过使用一个或多个特殊电子最优化电路来实现(即，以硬件来实现)，或以混合形式来实现(即，利用软件组件和硬件组件来实现)。

存在多种用于头戴式受送话器的主动降噪(ANR)系统。传统的前馈主动降噪系统拾取“基准噪声”信号，并播放该基准信号的经过滤波的版本，使得该版本减小由头戴式受送话器的用户感知到的噪声。可以在模拟域或在数字域中执行滤波。在数字域中执行时，可以达到较好的ANR性能，这是因为可以使用非常复杂的滤波器，此外可以使滤波器适应可能的声学变化(例如，如果难以戴上头戴式受送话器)。然而，数字ANR实现中的主要问题是来自数模转换(DAC)和模数转换(ADC)的延迟。实际上可以看出，在存在延迟的情况下，数字ANR系统的性能显著变差。模拟方案使用较不复杂的滤波器，因此ANR性能比在没有延迟的情况下从数字方案可以预期的ANR性能差，但是滤波几乎是即时的(因为是模拟电路)。在多种特殊情况下，不期望的干扰的基准信号可以是已知的(是数字格式的)，并且甚至可以时移的(例如，开车时乘客的喧闹音乐)。在这些情况下，ANR系统可以用于以选择性方式减小感知到的该基准信号的声级(例如，可以针对驾驶员降低音乐的感知声级，使得驾驶员可以集中精力在交通上)，而保留存在的其他声音。从数字系统可以预期到非常好的ANR性能，因为例如可以通过在将基准信号发送至第一再现系统之前缓冲(延迟)该基准信号来补偿来自ADC和DAC的延迟(假定在第一再现系统上这种缓冲是可以控制的)，其中该延迟典型地使数字系统的ANR性能变差。在已知干扰(基准信号)源并且产生干扰的系统的延迟可以受控制的情况下，该实施例可以引入这样的系统以主动减小干扰。