[发明专利]降噪设备和方法以及具有无磁性扬声器的音频播放设备

说明书

提供一种降噪设备和方法以及具有无磁性扬声器的音频播放设备。所述音频设备包括：输入装置，被配置为接收包含噪声的音频信号；周期估计单元，被配置为估计音频信号中的噪声样式的周期；降噪器，被配置为通过使用估计的噪声样式的周期在频域中从音频信号减去和移除噪声样式；噪声更新器，被配置为根据噪声的幅度变化来更新噪声样式；输出装置，被配置为输出通过移除噪声样式而获得的音频信号。

本申请要求于2013年10月8日提交到美国专利局的第61/888,137号美国临时申请的权益以及2014年7月8日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0085353号韩国专利申请的优先权，它们的公开通过引用全部合并于此。

技术领域

示例性实施例涉及一种能够在不受噪声的不利影响的情况下进行流畅通信的音频通信方法和设备，其中，所述噪声具有在预定时间段重复的样式。具体地，一种音频通信方法方便了医疗人员和病人之间的通信而不会受到核磁共振成像(MRI)过程产生的噪声的不利影响，以便在MRI过程期间通过使用显示器、耳机或扬声器来提供娱乐、通信和病人诊断服务，并且提供了一种在MRI过程期间为病人回放多媒体内容的音频播放设备。

背景技术

一种针对音频通信降低噪声的方法在于使用波束成形技术。该方法包括经由多个麦克风接收包含噪声信号和音频信号的混合的输入，并通过使用最大峰值无失真响应(MKDR)算法和最小方差无失真响应(MVDR)算法来恢复音频信号。

在存在强磁场的MRI环境中，不应使用包括一般磁性部件的材料。因此，在应用强磁场的MRI环境中，一般动态扬声器(dynamic speaker)不能正常工作。已经使用了风动扬声器(pneumatic speaker)或压电扬声器(piezo-electro speaker)以便将音频信号发送到被置于强磁场中的病人。由于这些扬声器不使用磁性材料，因此它们可以在强场MRI环境中工作而不会损害MRI图像质量。然而，这些扬声器由于它们在低频再现能力和输出电平方面的限制而展示的整体特性不佳。

发明内容

一个或更多个示例性实施例包括一种用于在具有周期性样式的高等级的噪声的环境中的说话者和另一方之间的音频通信的系统和方法。

一个或更多个示例性实施例涉及一种在MRI噪声环境中将语音发送到病人的音频播放设备，更具体地，涉及一种设计用于通过使用无磁性扬声器(例如，无磁铁扬声器、不具有磁铁的扬声器等)和用于操作无磁性扬声器的算法来再现诸如语音和音频的音频信号并有效地削弱MRI噪声的系统，其中，所述无磁性扬声器在MRI孔洞内外均正常工作。

一个或更多个示例性实施例包括一种用于在具有周期性样式的高等级噪声的核磁共振成像(MRI)环境中的病人和医务人员之间的音频通信的降噪方法，以及一种被构造为在具有分布在MRI孔洞内外的各种强度的磁场的全部环境中工作的音频播放设备以便在MRI扫描期间为病人提供额外的服务。为了实现这些，提供了一种具有无磁性动态扬声器的音频播放设备和一种包括控制方法和设备的音频播放系统，其中，所述无磁性动态扬声器在MRI磁场中工作，所述控制方法和设备通过适应于磁场强度的改变来保持预定等级的音频性能。音频播放系统是面向MRI的系统，其适应于不管根据头戴式耳机的位置的静态磁场的改变而进行操作。

将在以下描述中部分地阐述其它方面，部分地，通过描述将是清楚的，或者可通过本实施例的实践而得知。

根据示例性实施例的一方面，一种音频设备包括：输入单元，接收包含噪声的音频信号；周期估计器，估计音频信号中的噪声样式的周期；降噪单元，通过使用估计的噪声样式的周期在频域中从音频信号减去和移除噪声样式；噪声更新单元，根据噪声的幅度变化来更新噪声样式；输出单元，输出通过移除噪声样式而获得的音频信号。

周期估计单元可从产生噪声的装置获得噪声的周期信息，或者通过使用在预定时间内获得的音频信号中的数据来计算周期信息。