[发明专利]有源噪声消除系统和方法

说明书

有源噪声消除系统和方法包括：前馈路径，其被配置为接收包括外界噪声的参考信号，以及适应性地生成抗噪声信号以消除外界噪声，并且包括被配置为适应性地调整抗噪声信号的增益的适应性增益部件；以及逻辑设备，其被配置为基于适应性增益部件确定泄漏简档。前馈路径包括前馈适应性滤波器，该前馈适应性滤波器被调谐以根据所确定的泄漏简档来生成与参考信号对应的抗噪声信号。泄漏简档从针对对应增益被调谐的多个存储的泄漏简档选择，并且其对应于与有源噪声消除系统和用户之间的配合相关联的耳部耦合条件。适应性透明性滤波器接收参考信号并生成外界包含信号以用于到用户的输出。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年11月13日提交的题为“ACTIVE NOISE CANCELLATION SYSTEMSAND METHODS”的美国非临时专利申请No.17/098,270和2020年3月27日提交的题为“ACTIVENOISE CANCELLATION SYSTEMS AND METHODS”的美国临时专利申请No.63/001,205的优先权和权益，所述申请通过引用以其整体特此并入。

技术领域

本申请总体上涉及噪声消除系统和方法，并且更具体地，例如，涉及在头戴式耳机（例如，罩耳式（circum-aural）、贴耳式（supra-aural）和入耳式类型）、耳塞式耳机（earbuds）、助听器和其他个人收听设备中使用的有源噪声消除（ANC）系统和方法。

背景技术

有源噪声消除系统通常通过经由参考麦克风感测噪声并生成与所感测的噪声在幅度上近似相等但在相位上相反的对应的抗噪声信号来进行操作。噪声和抗噪声信号在听觉上相互消除，从而允许用户只听到期望的音频信号。为了实现该效果，可以实施从参考麦克风到输出抗噪声信号的扬声器的低等待时间的滤波器路径。在操作中，常规的抗噪声滤波系统不完全消除所有噪声，从而留下残余噪声和/或生成可能使用户分心的可闻的赝象。在一些实施方式中，用户可能期望选择性地收听某些外部噪声，其可影响ANC适应和其他处理。这些有源噪声消除系统的性能可能由于泄漏而进一步降级，所述泄漏可能由于收听设备耦合到用户的构造的各种方式而因人而异以及因设备而异。

鉴于前述内容，存在对于用于头戴式耳机、耳塞式耳机和其他个人收听设备的改进的有源噪声消除系统和方法的持续需要。

发明内容

公开了用于个人收听设备中的改进的有源噪声消除的系统和方法。在各种实施例中，例如，有源噪声消除系统和方法提供了改进的泄漏控制和/或改进的透明性处理。

在一个或多个实施例中，一种有源噪声消除系统包括：参考传感器，其被配置为感测外界噪声并生成对应的参考信号；误差传感器，其被配置为感测噪声消除区中的噪声并生成对应的误差信号；以及噪声消除路径，其包括噪声消除滤波器和适应性增益滤波器。噪声消除路径（诸如前馈ANC路径）配置为接收参考信号并生成对应的抗噪声信号，以消除鼓膜参考点处的外界噪声。适应引擎被配置为接收参考信号和误差信号并控制有源噪声消除系统的各种部件，包括适应性地调整噪声消除滤波器和/或适应性增益滤波器的权重。

在一些实施例中，适应引擎包括被配置为更新适应性增益滤波器的适应性增益控制逻辑。可以使用可编程滤波器来调节对适应性增益控制逻辑的输入，该可编程滤波器可操作来进行保护以抗环境噪声中的低频瞬变和/或高频干扰（distractor）。可编程滤波器可以包括：低通滤波器，其滤除确定为在消除区和鼓膜参考点之间创建相长干涉的范围内的高频；和/或高通滤波器，其滤除确定为在由噪声消除系统的用户无法听到的范围内的低频。可以使用在噪声消除区中感测的误差信号来调谐适应引擎以消除鼓膜参考点处的噪声。