[发明专利]耳机混合主动噪声消除和噪声补偿

说明书

技术领域

本发明一致性涉及耳机的联合主动噪声消除和噪声补偿。更具体地， 本发明的实施方式涉及具有混合主动噪声消除和噪声补偿的音频增强的 耳机。

背景技术

已提出主动噪声消除和噪声补偿的技术来提高在存在外部干扰的情 况下耳机的回放质量。例如，在WO2013144099A1，“Apparatusand MethodforImprovingthePerceivedQualityofSoundReproductionby CombiningActiveNoiseCancellationandPerceptualNoise compensation”中提出了结合噪声补偿和主动噪声消除的方案，以综合噪 声补偿和主动噪声消除二者的优点。

图1是示出用于进行耳机的混合主动噪声消除和噪声补偿的音频处 理装置100的示例的框图。如图1所示，音频处理装置100包括噪声补偿 单元101、主动噪声消除单元102，以及混合器103。

噪声补偿单元101的目的是通过提升待由耳机播放的音频信号(也称 为内容音频信号)来增强耳机回放质量。具体地，噪声补偿单元101被配 置成获得从外部噪声捕捉的噪声信号的频谱特征，并且通过得出一个或更 多个响应增益来选择性地调整音频信号的回放水平。在确定增益时，在背 景噪声不被视为干扰的频谱区域，不对音频信号进行较大的修改，然而在 背景噪声水平高到足以对感知质量或音频信号的可听度产生负面影响的 频谱区域，对音频信号进行水平调整以提高对收听者的音频质量。

主动噪声消除单元102的目的是通过减小到达收听者的耳膜的噪声 水平来增强耳机回放质量。也就是说，主动噪声消除单元102设法生成与 残余噪声，即通过耳机泄露进来的外部噪声，反相的信号，因此减少到达 耳膜的噪声的量。总之，主动噪声消除单元102的目标是通过使不希望的 外部噪声的水平衰减来提高音频质量。应当注意，噪声消除技术的效果限 于(约)1500Hz之下。更高频率噪声的消除受硬件限制约束。

混合器103将通过噪声补偿单元101调整的音频信号与通过主动噪声 消除单元102生成的信号进行混合，并且输出混合的音频信号，以通过耳 机的扬声器104再现该混合的音频信号。可替代地，混合器103可以被包 括在主动噪声消除单元102中。在该情况下，主动噪声消除单元102可以 提升由耳机播放的音频信号，以进一步增强信噪比。

发明内容

根据本发明内容的实施方式，提供了一种用于进行耳机中的混合主动 噪声消除和噪声补偿的音频处理装置。音频处理装置包括选择器和噪声补 偿单元。选择器可以基于外部噪声和表示待通过所述耳机再现的声音的内 容音频信号的至少之一的至少一个特征来选择多个第一传递函数之一。噪 声补偿单元可以通过将所选择的第一传递函数应用于第一音频信号来计 算第二音频信号，并且至少基于第二音频信号来得出用于噪声补偿的增 益。所述至少一个特征能够被用来区分第一传递函数中的至少两个。每个 第一传递函数被配置成将第一音频信号转换为第二音频信号，第二音频信 号被假定为表示由第一音频信号表示的声音的到达佩戴耳机的收听者的 耳膜的版本。第一音频信号是表示外部噪声的噪声信号和内容音频信号之 一。

根据本发明内容的实施方式，提供了一种进行耳机中的混合主动噪声 消除和噪声补偿的信号处理方法。根据方法，基于外部噪声和表示待通过 所述耳机再现的声音的内容音频信号的至少之一的至少一个特征来选择 多个第一传递函数之一。通过将所选择的第一传递函数应用于第一音频信 号来计算第二音频信号。至少基于第二音频信号来得出用于噪声补偿的增 益。所述至少一个特征能够被用来区分第一传递函数中的至少两个。每个 第一传递函数被配置成将第一音频信号转换为第二音频信号，第二音频信 号被假定为表示由第一音频信号表示的声音的到达佩戴耳机的收听者的 耳膜的版本。第一音频信号是表示外部噪声的噪声信号和内容音频信号中 之一。

根据本发明内容的实施方式，提供了一种耳机。耳机包括如上所述的 一个音频处理装置。

根据本发明内容的实施方式，提供了一种耳机。耳机包括如上所述第 一音频处理装置和第二音频处理装置。第一音频处理装置与耳机的一个耳 杯关联，并且第二音频处理装置与耳机的另一耳杯关联。