[发明专利]噪声降低的声音再现

说明书

技术领域

本文公开了一种噪声降低的声音再现系统，特别地，公开了一种包括耳机的噪声降低系统，其中耳机用于允许使用者享受具有降低的环境噪声的声音，例如再现的音乐等。

背景技术

在有源噪声降低系统，也称作有源噪声消除/控制(ANC)系统中，经常使用相同的扬声器，特别地，配置在头戴式耳机的两个耳机中的扬声器，进行噪声降低和期望的声音如音乐或言语的再现。但是，由于普通的噪声降低系统也在一定程度上降低期望声音的事实，在使用有源噪声降低所产生的声音效果和不使用有源噪声降低所产生的声音效果之间存在显著区别。因此，需要先进的电子信号处理来补偿这种影响，或者听众必须接受根据噪声降低打开或关闭而不同的声音效果。因此，需要一种改进的噪声降低系统来克服这个缺点。

发明内容

在本发明的第一方面中，公开了一种噪声降低的声音再现系统，包括：扬声器，与扬声器输入路径连接；麦克风，通过次级路径被声学耦合到所述扬声器，且与麦克风输出路径连接；第一减法器，与所述麦克风输出路径的下游和第一有用信号路径连接；有源噪声降低滤波器，与所述第一减法器的下游连接；第二减法器，连接在所述有源噪声降低滤波器和所述扬声器输入路径之间，并且与第二有用信号路径连接；其中，两个有用信号路径均提供有将被再现的有用信号，并且所述有用信号路径中的至少一个包括一个或多个频谱整形滤波器。

在本发明的第二方面中，公开了一种噪声降低的声音再见方法，其中：将输入信号提供给扬声器，通过所述扬声器声学传播所述输入信号；通过麦克风接收通过所述扬声器传播的信号，所述麦克风通过次级路径被声学耦合到所述扬声器，且所述麦克风提供麦克风输出信号；所述麦克风输出信号减去有用信号以生成滤波器输入信号；在有源噪声降低滤波器中对所述滤波器输入信号进行滤波以生成误差信号；以及所述有用信号减去所述误差信号以生成所述扬声器输入信号；在所述有用信号减去所述麦克风输出信号或所述扬声器输入信号或上述两者之前，通过一个或多个频谱整形滤波器对所述有用信号进行滤波。

附图说明

下面基于附图中所示的示例性实施方案详细描述各种具体的实施方案。除非另有说明，否则在所有的附图中使用相同的参考数字标记类似的或相同的组件。

图1是总的反馈类型的有源噪声降低系统的框图，其中有用信号提供给扬声器信号路径；

图2是总的反馈类型的有源噪声降低系统的框图，其中有用信号提供给麦克风信号路径；

图3是总的反馈类型的有源噪声降低系统的框图，其中有用信号提供给扬声器信号路径和麦克风信号路径；

图4是图3的有源噪声降低系统的框图，其中有用信号通过频谱整形滤波器提供给扬声器路径；

图5是图3的有源噪声降低系统的框图，其中有用信号通过频谱整形滤波器提供给麦克风路径；

图6是可结合图3-6的有源噪声降低系统应用的耳机的示意图；

图7是图5的有源噪声降低系统的框图，其中有用信号通过两个频谱整形滤波器提供给麦克风路径；

图8是表示可应用在图7的系统中的斜率滤波器的传输特性的振幅频率响应图；

图9是表示可应用在图7的系统中的均衡滤波器的传输特性的振幅频率响应图；

图10是图5的有源噪声降低系统的框图，其中有用信号通过频谱整形滤波器提供给麦克风路径和扬声器路径。

具体实施方式

反馈ANC系统意图通过在收听点提供噪声降低信号以降低或甚至消除干扰信号，其中随时间流逝，噪声降低信号与噪声信号相比，理想地具有相同的振幅但是相反的相位。通过叠加噪声信号和噪声降低信号，所产生的信号，也称作误差信号，理论上趋近于零。噪声降低的质量取决于所谓的次级路径，也就是扬声器和代表听众的耳朵的麦克风之间的声学路径的质量。噪声降低的质量进一步取决于连接在麦克风和扬声器之间的所谓的ANC滤波器的质量，ANC滤波器滤除通过麦克风提供的误差信号，从而当滤除的误差信号通过扬声器再现时，进一步降低误差信号。但是，当在收听点，特别地通过也再现滤除的误差信号的扬声器，为滤除的误差信号额外地提供有用信号如音乐或言语时，产生问题。然后，如前所述，有用信号可被系统恶化。