耳機(jī)有源噪聲控制的制作方法
【專利說明】耳機(jī)有源噪聲控制發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明在其一些實(shí)施方式中涉及有源噪聲消除/控制，并且更具體地而不排他地，涉及基于聽覺噪聲和非聽覺噪聲信號的組合對頭戴式耳機(jī)的有源噪聲消除/控制。
[0002]發(fā)明背景
[0003]在也稱為有源噪聲消除/控制(ANC)系統(tǒng)的有源降噪系統(tǒng)中，相同的麥克風(fēng)，特別是布置在頭戴式耳機(jī)的兩個耳機(jī)中的揚(yáng)聲器，通常用于降噪和諸如音樂或語言的期望聲音的再現(xiàn)。ANC在本文中可以被稱為有源降噪。
[0004]現(xiàn)代ANC通常通過使用模擬電路或數(shù)字信號處理來實(shí)現(xiàn)。自適應(yīng)算法被設(shè)計(jì)成分析背景聽覺或非聽覺噪聲的波形，然后基于特定算法來生成將相移或反轉(zhuǎn)原始信號的極性的信號。該處于反相的反轉(zhuǎn)信號被放大，并且換能器產(chǎn)生與原始波形的幅度直接成正比的聲波，產(chǎn)生破壞性干擾。這有效地降低了可感覺到的噪聲的音量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，提供了有源降噪的方法。該方法包括指令客戶端終端電子耦合到的麥克風(fēng)記錄非聽覺噪聲信號，指令客戶端終端的電路使用至少一個耳機(jī)的至少一個電聲換能器來記錄聽覺噪聲信號，基于組合非聽覺噪聲信號和聽覺噪聲信號的函數(shù)來計(jì)算降噪信號，基于準(zhǔn)備由至少一個電聲換能器播放的內(nèi)容信號和降噪信號的組合來計(jì)算被降噪的信號，并且指令電路經(jīng)由至少一個電聲換能器來播放被降噪的信號。非聽覺噪聲信號和聽覺噪聲信號至少部分地被同時記錄。
[0006]可選地，至少一個電聲換能器是用于播放至少一個耳機(jī)的音頻信號的至少一個揚(yáng)聲器。
[0007]可選地，麥克風(fēng)是位于客戶端終端的外殼中的一體式麥克風(fēng)。
[0008]可選地，聽覺噪聲信號包括被間歇記錄的多個片段。
[0009]更可選地，指令電路包括指令電路在多個記錄迭代中經(jīng)由至少一個電聲換能器來記錄聽覺噪聲信號，并且在多個播放迭代中經(jīng)由至少一個電聲換能器間歇播放被降噪的信號，使得多個播放迭代與多個記錄迭代在時間上交織。
[0010]更可選地，多個片段中的每個片段持續(xù)小于3毫秒。
[0011]更可選地，電路指令至少一個電聲換能器在多個片段的每兩個連貫片段之間間歇播放被降噪的信號。
[0012]更可選地，被降噪的信號以每秒至少5次迭代被播放。
[0013]可選地，計(jì)算降噪信號包括根據(jù)在聽覺噪聲信號的片段和非聽覺噪聲信號的相應(yīng)片段之間的相位差，來估計(jì)聽覺空間處的當(dāng)前噪聲。
[0014]更可選地，計(jì)算降噪信號包括基于當(dāng)前噪聲來計(jì)算噪聲預(yù)測信號，并且計(jì)算具有與噪聲預(yù)測信號相同的幅度但是反轉(zhuǎn)相位的聲波。
[0015]可選地，被降噪的信號包括降噪信號和內(nèi)容信號作為被設(shè)置為同時播放的不同的聲道(Channel)。
[0016]可選地，被降噪的信號是降噪信號和內(nèi)容信號的混合。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，提供了一種具有降噪功能的客戶端終端。該客戶端終端包括外殼、與具有至少一個電聲換能器的至少一個耳機(jī)連接的耳機(jī)接口、計(jì)算機(jī)化處理器、記錄非聽覺噪聲信號的麥克風(fēng)、以及指令與耳機(jī)塞孔電子連接的電路使用至少一個電聲換能器來記錄聽覺噪聲信號的記錄模塊。計(jì)算機(jī)化處理器基于準(zhǔn)備由至少一個電聲換能器播放的內(nèi)容信號和降噪信號的組合來計(jì)算被降噪的信號，并且指令電路經(jīng)由至少一個電聲換能器來播放被降噪的信號。
[0018]可選地，麥克風(fēng)位于外殼中。
[0019]更可選地，麥克風(fēng)經(jīng)由耳機(jī)接口與記錄模塊電子連接。
[0020]更可選地，麥克風(fēng)是包括至少一個耳機(jī)的頭戴式耳機(jī)的一部分。
[0021]可選地，耳機(jī)接口是耳機(jī)塞孔。
[0022]可選地，至少一個電聲換能器被布置在頭戴式耳機(jī)的至少一個耳機(jī)中。
[0023]可選地，非聽覺和聽覺噪聲信號至少部分地被同時記錄。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，提供了具有降噪功能性的適配器裝置。適配器裝置包括外殼、與具有至少一個電聲換能器的至少一個耳機(jī)連接的耳機(jī)接口、播放器裝置接口、計(jì)算機(jī)化處理器以及指令與耳機(jī)塞孔電子連接的電路使用至少一個電聲換能器記錄聽覺噪聲信號的記錄模塊。計(jì)算機(jī)化處理器基于準(zhǔn)備由至少一個電聲換能器播放的內(nèi)容信號和降噪信號的組合來計(jì)算被降噪的信號，并且指令電路經(jīng)由至少一個電聲換能器來播放被降噪的信號。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，適配器裝置位于至少一個耳機(jī)的至少一個電聲換能器與播放器裝置之間，并且用于處理所記錄的聽覺噪聲信號，和基于組合所記錄的非聽覺噪聲信號和聽覺噪聲信號的函數(shù)來計(jì)算降噪信號。
[0026]可選地，適配器裝置還包含記錄非聽覺噪聲信號的麥克風(fēng)。
[0027]可選地，適配器裝置還基于準(zhǔn)備由所述至少一個電聲換能器播放的內(nèi)容信號與所述降噪信號的組合計(jì)算被降噪的信號。
[0028]可選地，適配器裝置提供被降噪的信號以便其通過所述至少一個電聲換能器播放。
[0029]可選地，適配器裝置整合在耳機(jī)中，產(chǎn)生降噪式耳機(jī)。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，提供了一種有源降噪的方法。該方法包括指令適配器裝置電子耦合到的麥克風(fēng)記錄非聽覺噪聲信號，指令適配器裝置的電路使用至少一個耳機(jī)的至少一個電聲換能器來記錄聽覺噪聲信號，基于組合非聽覺噪聲信號和聽覺噪聲信號的函數(shù)來計(jì)算降噪信號，基于準(zhǔn)備由至少一個電聲換能器播放的內(nèi)容信號與降噪信號的組合來計(jì)算被降噪的信號，并且指令電路經(jīng)由至少一個電聲換能器來播放被降噪的信號。非聽覺噪聲信號和聽覺噪聲信號至少部分地被同時記錄。
[0031]除非另外定義，本文中使用的所有技術(shù)和/或科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。雖然與本文中所描述的相似或等同的方法和材料可以在實(shí)踐或測試本發(fā)明的實(shí)施方式中使用，但是下面描述了示例性方法和/或材料。在沖突的情況下，以包括定義的專利說明書為準(zhǔn)。另外，材料、方法和示例僅是說明性的，并且不意在被必要地限制。
【附圖說明】
[0032]本文中僅通過示例的方式參考附圖描述了本發(fā)明的一些實(shí)施方式。現(xiàn)在詳細(xì)地具體參考附圖，強(qiáng)調(diào)指出所顯示的細(xì)節(jié)是示例并且是為了說明性論述本發(fā)明的實(shí)施方式。在這方面，結(jié)合附圖的描述使得可以如何實(shí)踐本發(fā)明的實(shí)施方式對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。
[0033]在附圖中:
[0034]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的、通過將使用耳機(jī)的一個或多個電聲換能器記錄的非聽覺噪聲信號和聽覺噪聲信號組合來在一個或多個耳機(jī)中有源地降低和/或消除不期望的聲音的方法的流程圖；
[0035]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的示例性客戶端終端的示意圖，該示例性客戶端終端基于對經(jīng)由通過耳機(jī)塞孔連接到示例性客戶端終端的耳機(jī)的電聲換能器所捕獲的聽覺噪聲信號的分析來降低噪聲；
[0036]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的示例性客戶端終端的示意圖，該客戶端終端基于對經(jīng)由連接到示例性客戶端終端的耳機(jī)的電聲換能器所捕獲的聽覺噪聲信號和由客戶端終端的麥克風(fēng)捕獲的非聽覺噪聲信號來降低噪聲;和
[0037]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的示例性適配器裝置的示意圖，示例性適配器裝置包括在示例性播放器裝置和耳機(jī)之間連接的聲電路。
【具體實(shí)施方式】
[0038]本發(fā)明在其一些實(shí)施方式中涉及有源噪聲消除/控制，并且更具體地而不排他地，涉及基于聽覺和非聽覺噪聲信號的組合對頭戴式耳機(jī)的有源噪聲消除/控制。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，提供了在連接客戶端終端的一個或多個耳機(jī)中，例如與手持和/或可佩戴計(jì)算裝置連接的常規(guī)非增強(qiáng)耳機(jī)中，降低和/或消除噪聲的方法和系統(tǒng)。為了簡便，降低和消除可互換地使用。
[0040]降噪是基于由諸如耳機(jī)的揚(yáng)聲器的電聲換能器(可選間歇地)記錄的聽覺噪聲信號和由例如一體式麥克風(fēng)的客戶端終端的麥克風(fēng)(可選連續(xù)地)記錄的非聽覺噪聲信號的當(dāng)前噪聲分析來主動計(jì)算的。聽覺噪聲信號可選地在多個記錄迭代中被間歇地以片段記錄，其中在每對連貫記錄迭代之間的間歇期間，播放包含內(nèi)容的被降噪的信號的片段。
[0041]降噪信號可選地與內(nèi)容混合和/或同步，以產(chǎn)生被降噪的信號。例如通過頭戴式耳機(jī)麥克風(fēng)來在距耳機(jī)的已知距離處可選地記錄非聽覺噪聲信號。
[0042]在一些實(shí)施方式中，方法和系統(tǒng)允許在不使用附加麥克風(fēng)和/或揚(yáng)聲器的情況下，使用移動音頻裝置的現(xiàn)有硬件來降低和/或消除聽覺空間的噪聲，移動音頻設(shè)備諸如智能電話、平板電腦、可佩戴計(jì)算裝置和/或音樂播放器。在這樣的實(shí)施方式中，降噪應(yīng)用可以被安裝在現(xiàn)有硬件上以執(zhí)行降噪。例如，智能電話可以執(zhí)行降噪應(yīng)用，其指令智能電話的一體式麥克風(fēng)來接收非聽覺噪聲信號和智能電話的聲卡以間歇地(i)經(jīng)由智能電話的耳機(jī)接口來接收聽覺噪聲信號的片段，并且(ii)播放基于所記錄的信號使用本地處理器計(jì)算的被降噪的信號。類似地，降噪應(yīng)用可以被安裝在任何音頻產(chǎn)生式計(jì)算裝置上。
[0043]在詳細(xì)說明本發(fā)明的至少一個實(shí)施方式之前，要理解本發(fā)明不一定限制其對在以下描述中闡述和/或附圖和/或示例中圖示的方法和/或部件的構(gòu)成和布置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠具有其他實(shí)施例或者以各種方式實(shí)踐或執(zhí)行。
[0044]如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，本發(fā)明的各方面可以被實(shí)現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的各方面可以采取以下的形式:完全硬件的實(shí)施方式、完全軟件的實(shí)施方式(包括固件、常駐軟件、微代碼等)或組合軟件和硬件方面的實(shí)施方式，其可以在本文中全部統(tǒng)稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，本發(fā)明的各方面可以采取包含在一種或多種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，介質(zhì)上具有計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼。
[0045]可以利用一個或多個計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的任何組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀信號介質(zhì)或計(jì)