[发明专利]具有低时延的声学处理器

说明书

一种具有低时延的音频系统包括数字音频处理器以及耦合到所述处理器的传感器输入。所述传感器输入可以是麦克风输入。音频处理器以与传感器输入相同的频率操作，所述频率通常远高于提供给音频处理器的音频信号。在一些方面中，音频处理器作为噪声消除处理器进行操作，并且不包括音频输入。

技术领域

本公开内容涉及声学处理，并且更具体地，涉及能够实时或接近实时运行的可重配置的声学处理器。

背景技术

一般来说，收听环境中存在的噪声几乎总会使通过耳机收听音频的体验受损。例如，在飞机机舱中，除了音频节目之外，来自飞机的噪声产生不需要的声波（即噪声），这些声波会传播到收听者的耳朵。其它示例包括办公室或家里的计算机和空调噪声、公共或私人交通工具中的车辆和乘客噪声或其它嘈杂环境。

为了减少收听者接收到的噪声量，已经开发出两种主要的降噪方式：被动降噪和主动噪声消除。被动降噪是指通过在耳腔和嘈杂的外部环境之间放置通常是耳机或耳塞的物理屏障而引起的噪声降低。降低的噪声量取决于屏障的质量。一般来说，具有较大质量的降噪耳机提供较高的被动降噪。然而，大的、重的耳机长时间佩戴起来可能会不舒服。对于给定耳机，被动降噪能更好地降低较高频率的噪声，而低频率仍然可能通过被动降噪系统。

主动降噪系统（也被称为主动噪声消除（ANC））是指借助于通过耳机扬声器播放抗噪声信号来实现噪声降低。抗噪声信号被生成为将会在没有ANC的情况下在耳腔中的噪声信号的负值的近似值。于是，当与抗噪声信号组合时，噪声信号被中和。

在一般噪声消除过程中，一个或多个传感器（例如，麦克风）实时监测环境噪声或耳机耳罩（earcup）中的噪声，然后系统从环境或残留噪声生成抗噪声信号。可以取决于例如诸如ANC系统（例如，耳机等）的物理形状和尺寸、传感器和换能器（例如，扬声器）的频率响应、换能器在各频率处的时延、传感器的灵敏度以及换能器和传感器的放置之类的因素来以不同的方式生成抗噪声信号。以上因素在不同的传感器与换能器（例如，耳机）之间以及甚至在相同的耳机系统的两个耳罩之间的变化意味着用于生成抗噪声的最佳滤波器设计也变化。

处理抗噪声信号时的时延阻碍主动噪声消除系统高效地运行。例如，以音频处理中常见的速率（诸如44.1KHz或48KHz）数字化传感器信号并处理信号引进了大的时延。因为诸如ANC的声学处理器的性能取决于时间上足够快地检测噪声且产生抗噪声信号以消除噪声的能力，所以大的时延对于声学噪声消除处理是不利的。

本发明的实施例针对现有技术的这种和其它限制。

附图说明

图1是图示出前馈主动噪声消除的传统拓扑的电路图。

图2是图示出反馈主动噪声消除的传统拓扑的电路图。

图3是图示出组合的前馈和反馈主动噪声消除的传统拓扑的电路图。

图4是包括根据本发明的实施例的可重配置的声学处理器的音频系统的框图。

图5是图4的示例可重配置的声学处理器的功能框图。

图6是图示出被配置成实现组合的前馈和反馈主动噪声消除操作的图4的可重配置的声学处理器的框图。

图7是根据本发明的实施例的图4的示例可重配置的声学处理器的组件的功能框图。

具体实施方式

本发明的实施例涉及供使用数字化传感器输入的音频系统中使用的数字声学处理器，诸如可重配置的声学处理器（RAP）。