[发明专利]在具有适应性噪音消除(ANC)的个人音频设备中的频率和方向相关周围声音处理

说明书

技术领域

本发明总体上涉及包括噪音消除的个人音频设备例如无线电话，并且更具体地，涉及一种个人音频设备，在该个人音频设备中检测在周围声音中的频率和方向相关特征并且响应于此在抗噪音信号上采取动作。

背景技术

无线电话例如移动电话/蜂窝式电话、无绳电话及其他消费性语音设备例如mp3播放器以及耳机或耳塞应用广泛。可通过使用麦克风测量周围声事件及随后使用信号处理将抗噪音信号插入至设备的输出中以消除周围声事件，来提供噪音消除从而改进这些设备在清晰度方面的性能。

因为取决于存在的噪音源以及设备自身的位置，在个人音频设备例如无线电话周围的声环境会急剧改变，所以期望调适噪音消除以结合考虑这种环境改变。然而，适应性噪音消除可能是无效的或者可能给某些周围声音提供不利结果。

因此，期望提供一种个人音频设备包括无线电话，其在存在的某些周围声音中提供有效的噪音消除。

发明内容

在一种个人音频设备、一种操作方法及一种集成电路中完成提供个人音频设备的上述目的，个人音频设备在存在的某些周围声音中提供噪音消除。所述方法是一种个人音频设备和可以结合在个人音频设备中的集成电路的操作方法。

个人音频设备包含外壳，其中变换器安装在外壳上用于重现包含用于对听者回播的源音频及用于抵抗周围音频声音在变换器的声输出中的影响的抗噪音信号两者的音频信号。至少一个麦克风安装在外壳上以提供指示周围音频声音的麦克风信号。个人音频设备还包含在外壳内的适应性噪音消除(ANC)处理电路，用于从麦克风信号适应性地产生抗噪音信号以便抗噪音信号导致在变换器处的周围音频声音的基本消除。误差麦克风被包括用于控制抗噪音信号的调适以消除周围音频声音以及用于补偿从处理电路的输出穿过变换器的电声音路径。ANC处理电路检测具有频率相关特征的周围声音并且对ANC电路的调适采取动作以避免产生击穿的、无效的或者甚至损害性能的抗噪音。

在另一个特征中，ANC处理电路通过检测或不检测频率相关特征，检测周围声音的方向，并且还对ANC电路的调适采取动作以避免产生干扰的、无效的或者其他损害性能的抗噪音。

如附图所示，从本发明的较佳实施例的下列更具体描述中，本发明的上述及其他目的、特征及优点将变得清晰。

附图说明

图1为示例性无线电话10的视图。

图2为在无线电话10内的电路的方框图。

图3A-图3C为描述可以使用来实施图2的CODEC集成电路20的ANC电路30的各种示例性ANC电路的信号处理电路和功能模块的方框图。

图4为描述可以实施在CODEC集成电路20内的方向检测电路的方框图。

图5为图解方向确定模块56的操作的信号波形图。

图6为描述在CODEC集成电路20内的信号处理电路和功能模块的方框图。

具体实施方式

公开了可在个人音频设备例如无线电话中实施的噪音消除技术及电路。个人语音设备包含适应性噪音消除(ANC)电路，其测量周围声环境并产生注入扬声器(或其他变换器)输出中以消除周围声事件的信号。然而，对于某些声事件或方向性，ANC电路的常规操作会导致不正确调适和错误操作。下面所示的示例性个人音频设备、方法及电路检测具有特定频率特征或方向的周围音频声音并且在ANC电路的调适上采取动作以避免不利操作。具体地，由于在变换器、测量变换器输出的误差麦克风及用户耳朵之间的耦合的高频响应中的未知情况，高频含量例如在机动车环境下的马达嘶嘶声不能很好地消除。低频含量例如汽车噪音隆隆声在某些频率以下不容易被消除，变换器在这些频率下再现抗噪音信号的能力减小，并且低频响应在这些频率下取决于是否正在使用无线电话的头戴耳机或内置扬声器减少。

图1表示邻近人耳朵5的示例的无线电话10。所示无线电话10为可采用根据本发明的实施例的技术的设备的一实例，但是应了解并非需要所示无线电话10或后续图解中所描绘的电路中所体现的元件或配置的全部。无线电话10包含变换器例如扬声器SPKR，其重现无线电话10所接收的远端语音，连同其他本端音频事件例如铃声、所储存的音频程序材料、近端语音、来自网页的源或由无线电话10所接收的其他网络通信、以及音频指示例如电池低及其他系统事件通告。提供近端语音麦克风NS以捕捉从无线电话10传输至其他会话参与者的近端语音。