[发明专利]耳机混合主动噪声消除和噪声补偿

说明书

本公开内容涉及耳机的混合主动噪声消除和噪声补偿。音频处理装置包含选择器和噪声补偿单元。选择器能够基于外部噪声和表示待通过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。噪声补偿单元能够对第一音频信号应用所选择的第一传递函数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。该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。第一传递函数中的每个第一传递函数能够将第一音频信号转换为第二音频信号，该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。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年9月30日提交的中国专利申请第201410521327.3号以及2014年11月4日提交的美国临时专利申请第62/074881号的优先权，这两个申请通过引用而全文并入这里。

技术领域

文中公开的实施方式总体上涉及耳机的联合主动噪声消除和噪声补偿。更具体地，示例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，“Apparatus and Method for Improving thePerceived Quality of Sound Reproduction by Combining Active NoiseCancellation and Perceptual Noise compensation”(其内容通过引用而全文并入这里)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