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可動態(tài)配置的anr濾波器以及信號處理拓撲的制作方法

文檔序號:7520459閱讀:293來源:國知局
專利名稱:可動態(tài)配置的anr濾波器以及信號處理拓撲的制作方法
技術領域
本公開涉及個人主動降噪(ANR)設備用以降低在用戶雙耳中的至少一個耳朵附近的聲學噪聲。
背景技術
在用戶的耳朵周圍佩戴的,用于將用戶的耳朵與不期望的環(huán)境噪聲聲音隔離的用途的個人ANR設備的耳機和其他物理配置已經變得司空見慣。特別是,在其中通過抗噪聲音的主動生成來對抗不期望環(huán)境噪聲聲音的ANR耳機已經變得非常盛行,即使與僅采用在其中簡單地將用戶的耳朵與環(huán)境噪聲物理隔離的被動降噪(PNR)技術的耳機或耳塞相比也是如此。用戶所特別感興趣的是還合并了音頻收聽功能從而使用戶能夠在無不期望的環(huán)境噪聲聲音侵入的情況下收聽電提供的音頻(例如,對經錄制音頻或者接收自另一設備的音頻的回放)的ANR耳機。遺憾的是,盡管隨著時間的推移而做出了各種改進,但現有的個人ANR設備繼續(xù)遭受多種缺點之害。在這些缺點中最為首要的是進而導致電池壽命短的不理想的高功耗率、在其中通過ANR來對抗不期望的環(huán)境噪聲聲音的不理想的狹窄可聽頻率范圍、源于ANR 的令人不悅的聲音的情況、以及實際上產生比任何所能降低的不期望環(huán)境聲音更多的不期
望噪聲聲音的情況。

發(fā)明內容
一種可能是個人ANR設備的ANR電路的ANR電路,其合并信號處理拓撲用以支持對基于反饋的ANR、基于前饋的ANR和穿通音頻的提供,其中拓撲合并了在其中從接收自反饋麥克風的反饋參考聲音生成反饋抗噪聲音的分支、在其中從前饋參考聲音生成前饋抗噪聲音的分支以及在其中從接收自音頻源的穿通音頻聲音生成經修改穿通音頻聲音的分支, 其中這三個分支被結合起來以便將每個分支所生成的聲音組合成單一輸出,以此來驅動可能是個人ANR設備的聲學驅動器的聲學驅動器。在一個方面中,一種個人ANR設備包括第一耳機;安設在第一耳機內的第一反饋麥克風;安設在個人ANR設備的外部部分上的第一前饋麥克風;安設在第一耳機內的第一聲學驅動器;以及第一 ANR電路。ANR電路被構造用于從第一反饋麥克風接收第一反饋參考信號;從至少表示第一反饋參考信號的數字數據生成第一反饋抗噪聲音;從第一前饋麥克風接收第一前饋參考信號;從至少表示第一前饋參考信號的數字數據生成第一前饋抗噪聲音;從音頻源接收穿通音頻信號;從至少表示穿通音頻信號的數字數據生成第一經修改穿通音頻聲音;以及對傳送要由第一聲學驅動器聲輸出的第一反饋抗噪聲音、第一前饋抗噪聲音和第一經修改穿通音頻聲音的第一輸出信號進行輸出。實施可以包括但不限于以下特征中的一個或多個。個人ANR設備還可以包括第二耳機;安設在第二耳機內的第二反饋麥克風;以及安設在第一耳機內的第二聲學驅動器。 第一 ANR電路還可以被構造用于從第二反饋麥克風接收第二反饋參考信號;從至少表示第二反饋參考信號的數字數據生成第二反饋抗噪聲音;從至少表示第一前饋參考信號的數字數據生成第二前饋抗噪聲音;從至少表示穿通音頻信號的數字數據生成第二經修改穿通音頻聲音;以及對傳送要由第二聲學驅動器聲輸出的第二反饋抗噪聲音、第二前饋抗噪聲音和第二經修改穿通音頻聲音的第二輸出信號進行輸出。個人ANR設備還可以包括音頻源,并且該音頻源可以是音頻回放設備或者通信麥克風。個人ANR還可以包括安設在個人ANR設備的外部部分上的第二前饋麥克風,并且第一 ANR電路還可以被構造用于從第二反饋麥克風接收第二反饋參考信號;從至少表示第二反饋參考信號的數字數據生成第二反饋抗噪聲音;從第二前饋麥克風接收第二前饋參考信號;從至少表示第二前饋參考信號的數字數據生成第二前饋抗噪聲音;從至少表示穿通音頻信號的數字數據生成第二經修改穿通音頻聲音;以及對傳送要由第二聲學驅動器聲輸出的第二反饋抗噪聲音、第二前饋抗噪聲音和第二經修改穿通音頻聲音的第二輸出信號進行輸出。個人ANR設備還可以包括安設在個人ANR設備的外部部分上的第二前饋麥克風;以及第二 ANR電路,該第二 ANR電路可被構造用于從第二反饋麥克風接收第二反饋參考信號;從至少表示第二反饋參考信號的數字數據生成第二反饋抗噪聲音;從第二前饋麥克風接收第二前饋參考信號;從至少表示第二前饋參考信號的數字數據生成第二前饋抗噪聲音;從音頻源接收穿通音頻信號;從至少表示穿通音頻信號的數字數據生成第二經修改穿通音頻聲音;以及對傳送要由第二聲學驅動器聲輸出的第二反饋抗噪聲音、第二前饋抗噪聲音和第二經修改穿通音頻聲音的第二信號進行輸出。在一個方面中,一種ANR電路包括具有反饋ANR通路、前饋ANR通路以及穿通音頻通路的信號處理拓撲,其中該ANR電路被構造用于從反饋麥克風接收反饋參考信號;在反饋ANR通路中從至少表示反饋參考信號的數字數據生成反饋抗噪聲音;從前饋麥克風接收前饋參考信號;在前饋ANR通路中從至少表示前饋參考信號的數字數據生成前饋抗噪聲音;從音頻源接收穿通音頻信號;在穿通音頻通路中從表示穿通音頻信號的數字數據生成經修改穿通音頻聲音;將來自反饋ANR通路的反饋抗噪聲音、來自前饋ANR通路的前饋抗噪聲音以及來自穿通音頻通路的經修改穿通音頻聲音結合起來;以及對傳送要由聲學驅動器聲輸出的反饋抗噪聲音、前饋抗噪聲音和經修改穿通音頻聲音的組合的輸出信號進行輸出ο實現可以包括但不限于以下特征中的一個或多個。ANR電路還可被構造用于使得前饋抗噪聲音或者經修改穿通音頻聲音與反饋抗噪聲音相結合的點能夠成為可選擇的,有可能是可在沿反饋通路處于被用以生成反饋抗噪聲音的濾波器塊之前的點與沿反饋通路處于該濾波器塊之后的點之間作出選擇。此外,穿通音頻通路可以包括濾波器塊,用于至少以可選擇的交越頻率將經修改穿通音頻聲音分成較高頻率聲音和較低頻率聲音,以及用于將較低頻率聲音和較高頻率聲音路由到沿反饋通路的不同位置,其中可選擇交越頻率可能被選擇用于將全部的經修改穿通音頻聲音路由到這些位置中的一個位置或其他位置。ANR電路還可以包括對輸出信號進行監(jiān)控的壓縮控制器,以及可由該壓縮控制器進行操作的一個或多個VGA,用以響應于壓縮控制器在第一輸出信號中檢測到即將發(fā)生削波的指示而對反饋抗噪聲音和前饋抗噪聲音中之一或全部二者的振幅作出削減,其中經修改穿通音頻聲音與基于反饋的抗噪聲音相結合的點可在沿反饋通路處于沿該反饋通路安放的VGA之前的點與該VGA之后的點之間選擇。
在可能是個人ANR設備的ANR電路的ANR電路中,在其中從反饋參考聲音生成反饋抗噪聲音的反饋ANR通路、在其中從前饋參考聲音生成前饋抗噪聲音的前饋ANR通路以及在其中從所接收的穿通音頻聲音生成經修改穿通音頻聲音的穿通音頻通路中的每一個至少合并用以執(zhí)行這些功能的濾波器塊;并且可以各自合并一個或多個VGA以及/或者求和節(jié)點。對于這些通路中的每一個,針對每個通路的互連的ANR設置、每個濾波器的系數、 任何VGA的增益設置連同其他ANR設置均可動態(tài)配置,其中動態(tài)配置與一個或多個數字數據片段沿一個或多個通路的傳輸相同步地執(zhí)行。在一個方面中,一種對可動態(tài)配置的ANR電路進行操作以在個人ANR設備的耳機中提供ANR的方法包括將ANR電路的第一 ADC、由第一組ANR設置所指定數量的第一多個數字濾波器以及ANR電路的DAC合并到第一通路之中;將ANR電路的第二ADC、由第一組ANR 設置所指定數量的第二多個數字濾波器以及DAC合并到第二通路之中;從ANR電路所支持的多種數字濾波器類型中針對第一多個數字濾波器和第二多個數字濾波器中的每個數字濾波器選擇由第一組ANR設置所指定的數字濾波器的類型;通過對至少在第一和第二 ADC、 第一和第二多個數字濾波器以及DAC之間的互連進行配置而采用由第一組ANR設置所指定的信號處理拓撲,從而使得表示聲音的數字數據通過至少第一多個數字濾波器流過從第一 ADC到DAC的第一通路;表示聲音的數字數據通過至少第二多個數字濾波器流過從第二 ADC 到DAC的第二通路;并且第一通路和第二通路在沿第一通路的第一位置和沿第二通路的第二位置處相結合,從而使得來自第一通路和第二通路二者的數字數據在流至DAC之前被結合起來;用第一組ANR設置所指定的濾波器系數對第一多個數字濾波器和第二多個數字濾波器中的每個數字濾波器進行配置;按照第一 ANR設置所指定的,對數字數據流經第一通路和第二通路中至少一個的至少一部分的數據傳輸速率進行設置;對第一和第二 ADC、第一和第二多個數字濾波器以及DAC進行操作,以便在耳機中提供ANR ;以及與數字數據沿第一通路和第二通路中至少一個的至少一部分的傳輸相同步地,將第一組ANR設置所指定的 ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置。實施可以包括但不限于一些特征中的一個或多個。該方法還可以包括將ANR電路的第三ADC、由第一組ANR設置所指定數量的第三多個數字濾波器以及DAC合并到第三通路之中;從ANR電路所支持的多種數字濾波器類型中針對第三多個數字濾波器中的每個數字濾波器選擇由第一組ANR設置所指定的數字濾波器的類型;采用第一組ANR設置所指定的信號處理拓撲還包括對在第三ADC、第三多個數字濾波器以及DAC之間的互連進行配置,從而使得表示聲音的數字數據通過至少第三多個數字濾波器流過從第三ADC到DAC的第三通路,并且第三通路與第一通路和第二通路中之一在沿第三通路的第三位置以及沿第一通路和第二通路中之一的第四位置處相結合,從而使得來自第三通路以及第一通路和第二通路中之一的數字數據在流至DAC之前被結合起來;用第一組ANR設置所指定的濾波器系數對第三多個數字濾波器中的每個數字濾波器進行配置;以及配合對第一和第二 ADC、第一和第二多個數字濾波器以及DAC的操作,對第三ADC和第三多個數字濾波器進行操作,以便在耳機中提供ANR。該方法還可以包括對可從功率源獲得的功率量進行監(jiān)控,其中由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變響應于可從功率源獲得的功率量的減少而發(fā)生;或者對由數字數據所表示的聲音的特性進行監(jiān)控,其中由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變響應于特性中的改變而發(fā)生;并且無論哪種方式,其中由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組ANR 設置所指定的ANR設置的改變包括對由第一 ANR設置所限定的信號處理拓撲的互連、由第一 ANR設置所指定的數字濾波器的選擇、由第一 ANR設置所指定的濾波器系數以及由第一 ANR設置所指定的數據傳輸速率中的至少一個做出改變。該方法還可以包括等待對來自耦合到ANR電路的外部處理器件的第二組ANR設置的接收;其中由第一組ANR設置所指定的 ANR設置到由第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變響應于接收來自外部處理器件的第二組ANR設置而發(fā)生。在該方法中,情況可能是第一組ANR設置指定沿第一通路的第三位置以及沿第二通路的第四位置,第一通路與第二通路在該第三位置和第四位置處相結合; 第一組ANR設置在第二通路中指定分裂,該分裂在第二通路中創(chuàng)建在沿第一通路的第一位置以及沿第二通路的第二位置處與第一通路結合的第一分支,并且在第二通路中創(chuàng)建在沿第一通路的第三位置以及沿第二通路的第四位置處與第一通路結合的第二分支;并且采用由第一組ANR設置所指定的信號處理拓撲還包括對第一和第二 ADC、第一和第二多個濾波器以及DAC之間的互連進行配置,從而創(chuàng)建第二通路的第一分支和第二分支。在一個方面中,一種裝置包括ANR電路,并且該ANR電路包括第一 ADC ;第二 ADC ; DAC ;處理器件;以及在其中存儲有指令序列的存儲。當指令序列由處理器件所執(zhí)行時,致使該處理器件將第一 ADC、由第一組ANR設置所指定數量的第一多個數字濾波器以及DAC 合并到第一通路之中;將第二 ADC、由第一組ANR設置所指定數量的第二多個數字濾波器以及DAC合并到第二通路之中;從ANR電路所支持的多種數字濾波器類型中針對第一多個數字濾波器和第二多個數字濾波器中的每個數字濾波器選擇由第一組ANR設置所指定的數字濾波器的類型;通過對至少在第一和第二 ADC、第一和第二多個數字濾波器以及DAC之間的互連進行配置而采用由第一組ANR設置所指定的信號處理拓撲,從而使得表示聲音的數字數據通過至少第一多個數字濾波器流過從第一 ADC到DAC的第一通路;表示聲音的數字數據通過至少第二多個數字濾波器流過從第二 ADC到DAC的第二通路;并且第一通路和第二通路在沿第一通路的第一位置和沿第二通路的第二位置處相結合,從而使得來自第一通路和第二通路二者的數字數據在流至DAC之前被結合起來;用第一組ANR設置所指定的濾波器系數對第一多個數字濾波器和第二多個數字濾波器中的每個數字濾波器進行配置;按照第一 ANR設置所指定的,對數字數據流經第一通路和第二通路中至少一個的至少一部分的數據傳輸速率進行設置;導致第一和第二 ADC、第一和第二多個數字濾波器以及DAC被操作,從而在耳機中提供ANR ;以及與數字數據沿第一通路和第二通路中至少一個的至少一部分的傳輸相同步地,將第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置。實現可以包括但不限于以下特征中的一個或多個。在ANR電路中,情況可能是在存儲中存儲對多種類型的數字濾波器作出限定的多個濾波器例程;多個濾波器例程中的每個濾波器例程包括程序指令,該程序指令在由處理器件執(zhí)行時導致處理器件執(zhí)行對數字濾波器類型的濾波器計算;并且還使得處理器件基于對第一組ANR設置所指定的數字濾波器類型作出限定的多個濾波器例程中的濾波器例程而實例化第一多個數字濾波器和第二多個數字濾波器中的每個數字濾波器。處理器件可以在第一和第二ADC、由處理器件所實例化的第一和第二多個數字濾波器中的每個濾波器以及DAC之間直接地傳輸數字數據,并且/或者處理器件可以操作DMA器件以至少在第一和第二 ADC的子集、由處理器件所實例化的第一和第二多個數字濾波器中的每個數字濾波器以及DAC之間傳輸數字數據。ANR電路還可以包括接口,用于使可從耦合到ANR電路的功率源獲得的功率量能夠被監(jiān)控,并且還可以使得處理器件對可從功率源獲得的功率量進行監(jiān)控;以及響應于可從功率源獲得的功率量的減少,將第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR 設置所指定的ANR設置,其中所述改變包括對由第一 ANR設置所限定的信號處理拓撲的互連、由第一 ANR設置所指定的數字濾波器的選擇、由第一 ANR設置所指定的濾波器系數以及由第一 ANR設置所指定的數據傳輸速率中的至少一個做出改變。還可以使處理器件對由數字數據所表示的聲音的特性進行監(jiān)控;以及響應于特性中的改變而將第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置,其中所述改變包括對由第一 ANR設置所限定的信號處理拓撲的互連、由第一 ANR設置所指定的數字濾波器的選擇、由第一 ANR設置所指定的濾波器系數以及由第一 ANR設置所指定的數據傳輸速率中的至少一個做出改變。還可以使處理器件對第一 ADC、第一多個數字濾波器、DAC以及VGA之間的互連進行配置;以及用第一組ANR設置所指定的增益設置來對VGA進行配置;致使VGA與第一和第二ADC、第一和第二多個數字濾波器以及DAC協(xié)同地被操作,以便在耳機中提供ANR ;其中致使處理器件將第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR 設置包括致使處理器件用由第二組ANR設置所指定的增益設置來對VGA進行配置。該裝置還可以包括在ANR電路之外的外部處理器件;其中ANR電路還包括將ANR電路耦合到外部處理器件的接口 ;并且其中還致使ANR電路的處理器件等待對來自外部處理器件的第二組 ANR設置的接收,并且響應于通過接口從外部處理器件接收到第二組ANR設置而將第一組 ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置。在上述方法中,可以以被選擇用于可能在對聲音質量和/或ANR質量與降低功耗作出平衡的同時保持選定的聲音質量和/或選定的ANR質量的方式來做出對ANR設置的改變。類似地,在上述裝置中,可以致使處理器件對ANR設置中的改變進行選擇以便保持選定的聲音質量和/或選定的ANR質量,并且可以致使處理器件對ANR設置中的改變進行選擇以便對聲音質量和/或ANR質量與降低功耗作出平衡。在可能是個人ANR設備的ANR電路的ANR電路中,在其中從反饋參考聲音生成反饋抗噪聲音的反饋ANR通路、在其中從前饋參考聲音生成前饋抗噪聲音的前饋ANR通路以及在其中從所接收的穿通音頻聲音生成經修改穿通音頻聲音的穿通音頻通路中的每一個至少合并用以執(zhí)行這些功能的濾波器塊;并且可以各自合并一個或多個VGA以及/或者求和節(jié)點。對于這些通路中的每一個,針對每個濾波器塊的濾波器數量和類型的選擇、每個濾波器的系數比特大小和/或系數值的ANR設置連同其他ANR設置均可動態(tài)配置,其中動態(tài)配置至少在一個或多個濾波器塊內與一個或多個數字數據片段沿一個或多個通路的傳輸相同步地執(zhí)行。在一個方面中,一種對可動態(tài)配置ANR電路進行操作以便在個人ANR設備的耳機中提供ANR的方法包括將由第一組ANR設置所指定數量的多個數字濾波器合并到沿關聯(lián)于提供ANR的數字數據通過其在ANR電路內流動的通路定位的濾波器塊之中;從ANR電路所支持的多種數字濾波器類型中針對每個數字濾波器選擇由第一組ANR設置所指定的數字濾波器的類型;通過對每個數字濾波器之間的互連進行配置而采用由第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲;用由第一組ANR設置所指定的濾波器系數對每個數字濾波器進行配置;按照第一 ANR設置所指定的,對數字數據流經數字濾波器中的至少一個的數據傳輸速率進行設置;對濾波器塊進行操作,以使ANR電路能夠在耳機中提供ANR ;以及與數字數據經過通路的至少一部分的傳輸相同步地,將第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置。實現可以包括但不限于以下特征中的一個或多個。該方法還可以包括對可從功率源獲得的功率量進行監(jiān)控,其中由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變響應于可從功率源獲得的功率量的減少而發(fā)生;該方法還可以包括對由數字數據所表示的聲音的特性進行監(jiān)控,其中由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變響應于特性中的改變而發(fā)生,并且其中由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變可以降低由可配置ANR電路所提供的ANR的程度,并且可以降低可配置ANR電路從耦合到該可配置ANR 電路的電源的功耗。該方法還可以包括等待對來自耦合到ANR電路的外部處理器件的第二組ANR設置的接收,其中由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變響應于從外部處理器件接收到第二組ANR設置而發(fā)生。由ANR電路所提供的ANR可以包括基于反饋的ANR ;并且由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組 ANR設置所指定的ANR設置的改變可以響應于至少在基于反饋的ANR中所檢測到的不穩(wěn)定性的情況而發(fā)生,并且包括將第一 ANR設置所指定的濾波器系數改變成由第二 ANR設置所指定的濾波器系數從而恢復穩(wěn)定性。由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變可以包括對下列至少一項做出改變由第一 ANR設置所指定的濾波器塊拓撲的互連;針對數字濾波器中之一的由第一組ANR設置所指定的數字濾波器類型的選擇;多個數字濾波器的由第一 ANR設置所指定的數字濾波器數量;由第一 ANR設置所指定的濾波器系數;以及由第一 ANR設置所指定的數據傳輸速率。由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變可以包括將數字濾波器中選定類型的一個數字濾波器替換成相同選定類型的另一數字濾波器,其中數字濾波器中的一個數字濾波器以第一比特寬度支持濾波器系數并且在操作期間以第一速率消耗功率,并且其中另一數字濾波器以窄于第一比特寬度的第二比特寬度支持同一濾波器系數并且在操作期間以低于第一速率的第二速率消耗功率。采用由第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲可以包括向濾波器塊中合并求和節(jié)點,以及對數字濾波器與求和節(jié)點之間的互連進行配置以便在求和節(jié)點將至少兩個數字濾波器的輸出相結合;并且由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變包括對由第一 ANR設置所指定的濾波器塊拓撲的互連做出改變,以移除求和節(jié)點和至少兩個數字濾波器中之一。采用由第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲可以包括對多個數字濾波器中的第一數字濾波器、第二數字濾波器和第三數字濾波器之間的互連進行配置,從而使得第一數字濾波器的輸出耦合到第二數字濾波器和第三數字濾波器的輸入,以便在數字數據經過第一數字濾波器、第二數字濾波器和第三數字濾波器的流動中形成分支;并且由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組ANR設置所指定的ANR 設置的改變包括對由第一 ANR設置所指定的濾波器塊拓撲的互連做出改變,以將第三數字濾波器與第一數字濾波器和第二數字濾波器解耦。采用由第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲可以包括對多個數字濾波器中的第一數字濾波器、第二數字濾波器和第三數字濾波器之間的互連進行配置,從而使得第一數字濾波器的輸出耦合到第二數字濾波器和第三數字濾波器的輸入,以便在數字數據經過第一數字濾波器、第二數字濾波器和第三數字濾波器的流動中形成分支;并且用第一組ANR設置所指定的濾波器系數對每個數字濾波器進行配置包括用如下系數對第二數字濾波器和第三數字濾波器進行配置,該系數導致第二數字濾波器和第三數字濾波器協(xié)同形成具有選定交越頻率的交越;其中由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變包括對第二數字濾波器和第三數字濾波器的濾波器系數進行配置,以改變交越頻率。在一個方面中,一種裝置包括ANR電路,其中該ANR電路包括ADC ;DAC ;處理器件;以及在其中存儲有指令序列的存儲。當指令序列由處理器件執(zhí)行時,致使處理器件將由第一組ANR設置所指定數量的多個數字濾波器合并到沿從ADC延伸到DAC的通路定位的濾波器塊之中,關聯(lián)于提供ANR的數字數據通過該通路在ANR電路內流動;從ANR電路所支持的多種數字濾波器類型中針對每個數字濾波器選擇由第一組ANR設置所指定的數字濾波器的類型;通過對每個數字濾波器之間的互連進行配置而在濾波器塊內采用由第一組 ANR設置所指定的濾波器塊拓撲;用第一組ANR設置所指定的濾波器系數對每個數字濾波器進行配置;按照第一 ANR設置所指定的,對數字數據流經至少一個數字濾波器的數據傳輸速率進行設置;導致ADC、濾波器塊和DAC被操作,以使ANR電路能夠使用由ANR電路通過ADC接收到的模擬信號所表示的參考聲音來導出由ANR電路通過DAC輸出的模擬信號所表示的抗噪聲音,從而提供ANR ;以及與數字數據經過通路的至少一部分的傳輸相同步地, 將第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置。實現可以包括但不限于以下特征中的一個或多個。在該裝置中,情況可以是在存儲內存儲對多種數字濾波器類型作出限定的多個濾波器例程;多個濾波器例程中的每個濾波器例程包括指令序列,當該指令序列由處理器件執(zhí)行時,致使處理器件執(zhí)行數字濾波器類型的濾波器計算;并且進一步致使處理器件合并多個數字濾波器,并且通過至少基于依據第一組ANR設置針對每個數字濾波器所指定的數字濾波器類型而從多個濾波器例程中選擇的濾波器例程對每個數字濾波器進行實例化來選擇每個數字濾波器的數字濾波器類型;以及采用濾波器塊拓撲并且通過至少導致數字數據在ADC、數字濾波器和DAC之間傳輸而使ADC、濾波器塊和DAC被操作。處理器件可以在ADC、數字濾波器和DAC之間直接地傳輸數字數據,并且/或者處理器件可以操作DMA器件至少在ADC的子集、數字濾波器和DAC 之間傳輸數字數據。ANR電路還可以包括接口,用以使可從耦合到ANR電路的功率源獲得的功率量能夠被監(jiān)控,并且還可以使致使處理器件對可從功率源獲得的功率量進行監(jiān)控; 以及響應于可從功率源獲得的功率量的減少而將第一組ANR設置所指定的ANR改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置。該裝置還可以包括在ANR電路之外的外部處理器件;其中ANR電路還包括將該ANR電路耦合到外部處理器件的接口 ;并且其中還致使處理器件等待對來自外部處理器件的第二組ANR設置的接收,并且響應于通過接口從外部處理器件接收到第二組ANR設置而將第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置。還可以致使處理器件對由數字數據所表示的聲音的特性進行監(jiān)控,并且響應于特性中的改變而將第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR 設置。還可以致使處理器件通過至少將數字處理器中選定類型的一個數字處理器替換成相同選定類型的另一數字濾波器而將第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR 設置所指定的ANR設置,其中數字濾波器中的一個數字濾波器以第一比特寬度支持濾波器系數并且在操作期間以第一速率消耗功率,并且其中另一數字濾波器以窄于第一比特寬度的第二比特寬度支持同一濾波器系數并且在操作期間以低于第一速率的第二速率消耗功率。還可以致使處理器件通過至少設置數字數據定時進入數字濾波器的輸入和定時出離數字濾波器的輸出的第一數據傳輸速率而如第一 ANR設置所指定地將數字數據流經至少一個數字濾波器的數據傳輸速率設置在第一數據傳輸速率;以及通過至少設置數字數據定時出離數字濾波器的輸出的第二數據傳輸速率而將第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置,其中第二數據傳輸速率不同于第一數據傳輸速率,并且設置數字濾波器的系數以便在第一數據傳輸速率與第二數據傳輸速率之間進行轉換。用于實現可轉換濾波器的裝置和方法在其不同的延遲元件和加權元件中通過不同的功率導體供電,從而使得可轉換濾波器能夠通過對不同功率導體的選擇性供電而被動態(tài)配置,以便可以作為不同類型的數字濾波器進行操作。在另一方面中,一種可轉換濾波器包括第一延遲元件;第一加權元件,其耦合到第一延遲元件以便與第一延遲元件協(xié)同用于使可轉換濾波器能夠向變換中引入零點;第一功率導體,其耦合到第一延遲元件和第一加權元件,以便向第一延遲元件和第一加權元件傳送功率;第二延遲元件;第二加權元件,其耦合到第二延遲元件以便與第二延遲元件協(xié)同用于使可轉換濾波器能夠向變換中引入極點;以及第二功率導體,其耦合到第二延遲元件和第二加權元件,以便向第二延遲元件和第二加權元件傳送功率,從而使得功率能夠被選擇性地提供給第二延遲元件和第二加權元件,以使得數字濾波器能夠通過不經過第二功率導體向第二延遲元件和第二加權元件提供功率而被動態(tài)地配置成FIR濾波器,或者通過經過第二功率導體向第二延遲元件和第二加權元件提供功率而被動態(tài)地配置成IIR濾波器。實現可以包括但不限于以下特征中的一個或多個??赊D換濾波器還可以包括第三延遲元件,其耦合到第一功率導體;第三加權元件,其耦合到第一功率導體并且耦合到第三延遲元件,以便與第三延遲元件協(xié)同用于使可轉換濾波器能夠向變換中引入另一零點; 第四延遲元件,其耦合到第二功率導體;以及第四加權元件,其耦合到第二功率導體并且耦合到第四延遲元件,以便與第四延遲元件協(xié)同用于使可轉換濾波器能夠向變換中引入另一極點,以及使可轉換濾波器能夠在功率經過第二功率導體被提供給第二延遲元件和第四延遲元件以及被提供給第二加權元件和第四加權元件時作為雙二階濾波器進行操作。備選地,可轉換濾波器還可以包括第三延遲元件;第三加權元件,其耦合到第三延遲元件以便與第三延遲元件協(xié)同用于使可轉換濾波器能夠向變換中引入另一零點;以及第三功率導體,其耦合到第三延遲元件和第三加權元件,以便向第三延遲元件和第三加權元件傳送功率從而使得功率可被選擇性地提供給第三延遲元件和第三加權元件,以使數字濾波器能夠通過不經過第三功率導體向第三延遲元件和第三加權元件提供功率而被動態(tài)地配置成較低階次濾波器,或者通過經過第三功率導體向第三延遲元件和第三加權元件提供功率而被動態(tài)地配置成較高階次濾波器??赊D換濾波器還可以包括第四延遲元件,其耦合到第三功率導體;以及第四加權元件,其耦合到第三功率導體并且耦合到第四延遲元件,以便與第四延遲元件協(xié)同用于使數字濾波器能夠通過不經過第三功率導體向第四延遲元件和第四加權元件提供功率而被動態(tài)地配置成較低階次濾波器,或者通過經過第三功率導體向第四延遲元件和第四加權元件提供功率而被動態(tài)地配置成較高階次濾波器。在又一方面中,一種對數字濾波器進行動態(tài)配置的方法包括向數字濾波器的至少一個延遲元件和至少一個加權元件選擇性地提供功率,以使得數字濾波器可作為多種類型的數字濾波器中的任意一種進行操作。實現可以包括但不限于以下特征中的一個或多個。至少一個延遲元件和至少一個加權元件可在數字濾波器內耦合,以便協(xié)同用于向變換中引入極點;向至少一個延遲元件和至少一個加權元件提供功率可以使數字濾波器能夠作為IIR濾波器進行操作;而不向至少一個延遲元件和至少一個加權元件提供功率可以使數字濾波器不能夠向變換中引入極點。此外,向至少一個延遲元件和至少一個加權元件提供功率可以使數字濾波器能夠作為雙二階濾波器進行操作;而不向至少一個延遲元件和至少一個加權元件提供功率可以將數字濾波器限制成可作為具有僅兩個抽頭的FIR濾波器進行操作。備選地,至少一個延遲元件和至少一個加權元件可在數字濾波器內耦合,以便協(xié)同用于向變換中引入零點;向至少一個延遲元件和至少一個加權元件提供功率可以使數字濾波器能夠作為較高階次FIR濾波器進行操作;而不向至少一個延遲元件和至少一個加權元件提供功率可以將數字濾波器限制成可作為較低階次FIR濾波器進行操作。在另一方面中,一種對可動態(tài)配置的ANR電路進行操作以在個人ANR設備的耳機中提供ANR的方法包括將第一組ANR設置所指定數量的多個數字濾波器合并到沿關聯(lián)于 ANR的提供的數字數據經過其在ANR電路內流動的通路定位的濾波器塊之中;通過對每個數字濾波器之間的互連進行配置而在所述濾波器塊內采用由第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲;從ANR電路所支持的多種數字濾波器類型中針對每個數字濾波器選擇由第一組ANR設置所指定的數字濾波器類型;以及對每個數字濾波器的功率導體進行配置以便將每個數字濾波器配置成可作為針對每個數字濾波器所指定類型的數字濾波器進行操作。實現可以包括但不限于以下特征。該方法還可以包括用由第一組ANR設置所指定的濾波器系數對每個數字濾波器進行配置;以及按照第一 ANR設置所指定的,對數字數據流經至少一個數字濾波器的數據傳輸速率進行設置。該方法還可以包括對濾波器塊進行操作以便使ANR電路能夠在耳機中提供ANR ;以及與數字數據經過通路的至少一部分的傳輸同步地、將第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR 設置。此外,由第一組ANR設置所指定的ANR設置到由第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變包括對以下至少一個做出改變由第一 ANR設置所指定的濾波器塊拓撲的互連;對由第一組ANR設置為數字濾波器中的一個數字濾波器所指定的數字濾波器類型的選擇,其中對數字濾波器類型的選擇的改變包括對多個數字濾波器中的一個數字濾波器的功率導體進行配置,以將所述一個數字濾波器配置成可作為與所述一個數字濾波器的功率導體曾針對其被配置的先前數字濾波器類型不同的數字濾波器類型進行操作;所述多個數字濾波器的由第一 ANR設置所指定的數字濾波器數量;由第一 ANR設置所指定的濾波器系數;以及由第一 ANR設置所指定的數據傳輸速率。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將從以下的描述和權利要求中顯現。


圖1是個人ANR設備的實現的一些部分的框圖。圖2a到圖2f描繪了圖1的個人ANR設備的可能的物理配置。圖3a和圖3b描繪了圖1的個人ANR設備的ANR電路的可能的內部架構。圖4a到圖4g描繪了可由圖1的個人ANR設備的ANR電路所采用的可能的信號處理拓撲。圖5a到圖5e描繪了可由圖1的個人ANR設備的ANR電路所采用的可能的濾波器塊拓撲。 圖6a到圖6c描繪了可由圖1的個人ANR設備的ANR電路所采用的三重緩沖的可能的變體。圖7a描繪了圖3a的內部架構的可能的附加部分。圖7b描繪了圖3b的內部架構的可能的附加部分。圖8是可由圖1的個人ANR設備的ANR電路所采用的可能的引導加載序列的流程圖。圖9a描繪了圖1的個人ANR設備的ANR電路的ADC的可能的內部架構。圖9b描繪了圖4a到圖4g的任一信號處理拓撲的可能的附加部分。圖IOa和圖IOb描繪了圖4a到圖4g的任意信號處理拓撲的可能的附加部分。圖Ila和圖lib描繪了可以合并到圖3a的內部架構中的可轉換濾波器的變體;圖12描繪了使用圖Ila或者圖lib的可轉換濾波器的一個或多個變體的、圖5a 的濾波器塊拓撲的可能的變體。
具體實施例方式在此所公開的和要求保護之項旨在適用于各式各樣的個人ANR設備,S卩,被構造成至少部分地由用戶佩戴在用戶雙耳中的至少一個耳朵附近用以針對該至少一個耳朵提供ANR功能性的設備。應當注意,盡管以一定程度的細節(jié)介紹了個人ANR設備的多種具體實現,諸如頭戴式通話器、雙向通信頭戴式通話器、耳機、耳塞、無線頭戴式通話器(亦稱“耳機套件”)和護耳器等,但對具體實現的這種介紹旨在通過使用示例來幫助理解,而不應被視為對公開內容的范圍或權利要求覆蓋的范圍作出限制。在此所公開及所要求保護之項旨在適用于提供雙向語音通信、單向語音通信 (即,由另一設備所電提供的音頻聲學輸出)或者根本不提供通信的個人ANR設備。在此所公開及所要求保護之項旨在適用于無線連接至其他設備、通過導電和/或導光布線連接至其他設備或者根本不連接到任何其他設備的個人ANR設備。在此所公開及所要求保護之項旨在適用于具有被構造成佩戴在用戶的任一耳朵或者雙耳附近的物理配置的個人ANR設備,包括但不限于具有一個或兩個耳機的頭戴式通話器、頭上式頭戴通話器、頸后頭戴通話器、具有通信麥克風(例如,懸吊式麥克風)的頭戴式通話器、無線頭戴式通話器(即,耳機套件)、單個耳機或成對耳機以及具有一個或多個耳機用以支持語音通信和/或耳朵保護的帽子或頭盔。在此所公開及所要求保護之項所適用于的個人ANR設備的其他物理配置對于本領域中技術人員將會是顯而易見的。除個人ANR設備以外,在此所公開及所要求保護之項還旨在適用于在包括但不限于電話亭、汽車客艙等在內的在其中人員可以落座或站立的相對較小空間中提供ANR。圖1提供了個人ANR設備1000的框圖,該個人ANR設備1000被構造成由用戶佩戴用以在用戶雙耳中的至少一個耳朵附近提供主動降噪(ANR)。如將更詳細解釋的那樣, 個人ANR設備1000可以具有若干種物理配置中的任何物理配置,其中一些有可能的物理配置在圖2a到圖2f中進行了描繪。這些所描繪的物理配置中的一些物理配置包括單個耳機 100用以向用戶雙耳中的僅一個耳朵提供ANR,而其他物理配置則包括一對耳機100用以向用戶的全部兩個耳朵提供ANR。然而應當注意,為了討論的簡單性起見,關于圖1僅描繪及描述了單個耳機100。如將更詳細解釋的那樣,個人ANR設備1000包括至少一個ANR電路 2000,該ANR電路2000可以同時提供基于反饋的ANR和基于前饋的ANR或者提供其中之一, 此外可能還提供穿通音頻。圖3a和圖3b描繪了至少可以部分地動態(tài)配置的ANR電路2000 的兩個可能的內部架構。此外,圖4a到圖4e以及圖5a到圖5e描繪了 ANR電路2000可被動態(tài)配置而采用的一些可能的信號處理拓撲以及一些可能的濾波器塊拓撲。此外,基于反饋的ANR和基于前饋的ANR中的任一個或者全部二者是除每個耳機100的結構所提供的至少一定程度的被動降噪(PNR)以外提供的。另外,圖6a到圖6c描繪了可在對信號處理拓撲、濾波器塊拓撲和/或其他ANR設置進行動態(tài)配置中采用的多種形式的三重緩沖。每個耳機100包括具有空腔112的殼體110,該空腔112至少部分地由殼體110 以及由安設在殼體內用以向用戶的耳朵聲學輸出聲音的聲學驅動器190的至少一部分所限定。聲學驅動器190的這種定位方式還部分地在殼體110內限定了通過聲學驅動器190 與空腔112分離的另一空腔119。殼體110帶有耳朵耦合件115,該耳朵耦合件115圍繞通往空腔112的開口并且具有穿過耳朵耦合件115形成且與通往空腔112的開口連通的通道 117。在一些實現中,出于美觀目的和/或者為了保護殼體110內的組件免于受損,可將透聲屏網、格柵或者其他形式的穿孔板(未示出)以在視線中遮掩空腔和/或通道117的方式定位在通道117中或者定位在其附近。當耳機100被用戶佩戴在用戶雙耳中的一個耳朵附近時,通道117將空腔112聲耦合到該耳朵的耳道,同時耳朵耦合件115與耳朵的一些部分嚙合以便在其間形成至少一定程度的聲密封。這種聲密封使得殼體110、耳朵耦合件115 和用戶頭部處于耳道(包括耳朵的一些部分)周圍的一些部分能夠協(xié)同地將空腔112、通道117和耳道與殼體110與用戶的頭部之外的環(huán)境至少在一定程度上隔離,從而提供一定程度的PNR。在一些變體中,空腔119可以經由一個或多個聲學端口(僅示出了其中之一)耦合到殼體110外部的環(huán)境,每個聲學端口由它們的尺寸調諧到選定的可聽頻率范圍,以便以本領域中技術人員很容易意識到的方式增強由聲學驅動器190進行的聲音的聲學輸出的特性。并且,在一些變體中,一個或多個經調諧的端口(未示出)可以耦合空腔112與 119,以及/或者可以將空腔112與殼體110外部的環(huán)境偶合起來。雖然沒有具體描繪,但是可以將屏網、格柵或者其他形式的穿孔或纖維狀結構定位在一個或多個此類端口內,以防止碎屑或者其他污染物從中穿過,以及/或者提供其中的選定程度的聲阻。在提供基于前饋的ANR的實現中,前饋麥克風130被以在聲學上可達殼體110以外環(huán)境的方式安設在殼體110的外部上(或者在個人ANR設備1000的一些其他部分上)。 前饋麥克風130的這種外部定位使前饋麥克風130能夠檢測在無個人ANR設備1000所提供的任何形式的ANR或PNR的效果的情況下殼體110之外環(huán)境中的環(huán)境噪聲聲音,比如由聲學噪聲源9900發(fā)出的噪聲聲音。如熟悉基于前饋的ANR的人員將會很容易意識到的那樣,由前饋麥克風130所檢測到的這些聲音被用作參考,從其中導出前饋抗噪聲音并繼而由聲學驅動器190將該前饋抗噪聲音聲輸出到空腔112中。前饋抗噪聲音的導出考慮了個人ANR設備1000所提供的PNR的特性、聲學驅動器190相對于前饋麥克風130的特性和位置以及/或者空腔112和/或通道117的聲學特性。前饋抗噪聲音由聲學驅動器190進行聲輸出,其振幅和時移被計算用于以至少衰減能夠進入空腔112、通道117和/或耳道的聲學噪聲源9900的噪聲聲音的消減方式與這些噪聲聲音發(fā)生聲學相互作用。在提供基于反饋的ANR的實現中,反饋麥克風120被安設在空腔112內。反饋麥克風120位于緊靠空腔112的開口和/或通道117之處,以便當耳機100由用戶佩戴時被定位在耳道的入口附近。由反饋麥克風120所檢測到的聲音被用作參考,從其中導出反饋抗噪聲音并繼而由聲學驅動器190將該反饋抗噪聲音聲輸出到空腔112中。反饋抗噪聲音的導出考慮到聲學驅動器190相對于反饋麥克風120的特性和位置以及/或者空腔112和 /或通道117的聲學特性,以及對增強在提供基于反饋的ANR中的穩(wěn)定性的考慮。反饋抗噪聲音由聲學驅動器190進行聲輸出,其振幅和時移被計算用于以至少衰減能夠進入空腔 112、通道117和/或耳道(以及尚未被無論什么PNR所衰減的)聲學噪聲源9900的噪聲聲音的消減方式與這些噪聲聲音發(fā)生聲學相互作用。個人ANR設備1000還包括與個人ANR設備1000的每個耳機100相關聯(lián)的ANR電路2000中之一,從而使得存在ANR電路2000對耳機100的——對應。每個ANR電路2000 的一部分或者基本上其全部可以被安設在其關聯(lián)耳機100的殼體110內。備選地和/或附加地,每個ANR電路2000的一部分或者基本上其全部可以被安設在個人ANR設備1000的另一部分內。根據在關聯(lián)于ANR電路2000的耳機100中是提供了基于反饋的ANR和基于前饋的ANR中之一還是同時提供了二者,ANR電路2000相應地耦合到反饋麥克風120和前饋麥克風130中之一或者同時耦合到這二者。ANR電路2000還耦合到聲學驅動器190以導致抗噪聲音的聲輸出。在一些提供穿通音頻的實現中,ANR電路2000還耦合到音頻源9400以便從音頻源9400接收要由聲學驅動器190聲輸出的穿通音頻。與聲學噪聲源9900所發(fā)出的噪聲聲音不同,穿通音頻是個人ANR設備1000的用戶所期望聽到的音頻。實際上,用戶可以佩戴個人ANR設備1000以便能夠在無聲學噪聲聲音侵入的情況下聽到穿通音頻。穿通音頻可以是對經錄制音頻、傳輸的音頻或者用戶所期望聽到的任何各種其他形式音頻的回放。在一些實現中,音頻源9400可以包括到個人ANR設備1000中,包括但不限于集成音頻回放組件或者集成音頻接收器組件。在其他實現中,個人ANR設備1000具有無線地或者經由導電或導光線纜耦合到音頻源9400的能力,其中音頻源9400是與個人ANR設備1000完全分離的設備(例如,CD播放器、數字音頻文件播放器、蜂窩電話,等等)。在其他實現中,從集成在雙向通信中所采用的個人ANR設備1000的變體中的通信麥克風140接收穿通音頻,其中通信麥克風140被定位用以檢測由個人ANR設備1000的用戶所產生的語音聲音。在此類實現中,可以將由用戶所產生的經衰減或修改形式的語音聲音聲學地輸出到用戶的一個耳朵或者雙耳作為通信側音,以使用戶能夠以基本上類似于他們在不佩戴個人ANR設備1000時將會正常聽到他們的自己語音那樣的方式聽到他們自己的語音。
為了支持至少ANR電路2000的操作,個人ANR設備1000還可以包括存儲器件170、 功率源180和/或處理器件(未示出)中之一或者其全部。如將更詳細解釋的那樣,ANR電路2000可以訪問存儲器件170 (也許通過數字串行接口)來獲得ANR設置,以此來對基于反饋的ANR和/或基于前饋的ANR進行配置。如也將更詳細解釋的那樣,功率源180可以是有限容量的功率存儲設備(例如,電池)。圖2a到圖2f描繪了可由圖1的個人ANR設備1000所采用的各種可能的物理配置。如先前所討論,個人ANR設備1000的不同實現可具有一個或者兩個耳機100,并且被構造成以使得每個耳機100能夠被定位在用戶的耳朵附近的方式佩戴在用戶的頭部上或者在其附近。圖2a描繪了個人ANR設備1000的“頭上式”物理配置1500a,其包括一對耳機100, 每個耳機100均為耳杯形式,并且由頭環(huán)102相連。然而,并且盡管沒有具體描繪,但物理配置1500a的備選變體可以僅包括一個連接至頭環(huán)102的耳機100。物理配置1500a的另一備選變體可以用被構造成用以圍繞用戶的頭部后側和/或頸部后側佩戴的不同環(huán)帶來替代頭環(huán)102。在物理配置1500a中,根據耳機100相對于典型人耳耳廓的大小,每個耳機100可以是“耳上”(通常亦稱為“耳上式”)或“耳周”(通常亦稱為“環(huán)耳式”)形式的耳杯。如先前所討論,每個耳機100具有在其中形成有空腔112的殼體110,并且該110帶有耳朵耦合件115。在該物理配置中,耳朵耦合件115的形式為柔性墊(可能是環(huán)形),其包圍通往空腔112中的開口的外圍并且具有穿過其形成的與空腔112連通的通道117。當耳機100被構造成要被作為頭上式耳杯佩戴時,殼體100與耳朵耦合件115協(xié)同用于基本上包圍用戶耳朵的耳廓。因此,當正確佩戴個人ANR設備1000的此類變體時, 頭環(huán)102與殼體110協(xié)同用于將耳朵耦合件115壓在用戶頭部處于耳朵的耳廓周圍一側的部分上,從而使得耳廓被基本上從視線中隱去。當耳機100被構造成要被作為耳上耳杯佩戴時,殼體110和耳朵耦合件115協(xié)同用于覆蓋在關聯(lián)耳道的入口周圍的耳廓的外圍部分上。因此,當正確佩戴時,頭環(huán)102和殼體110協(xié)同用于以很可能留出耳廓外圍的部分可見的方式將耳朵耦合件115壓在耳廓的部分上。將耳朵耦合件115的柔性材料向耳廓的部分上或者耳廓周圍的頭部一側的部分上的擠壓同時服務于通過通道17將耳道與空腔112聲學耦合起來,以及形成先前所討論的聲密封以便支持對PNR的提供。圖2b描繪了另一頭上式物理配置1500b,其基本上類似于物理配置1500a,但是在其中耳機100中之一附加地包括了經由麥克風吊桿142連接到殼體110的通信麥克風140。 當耳機100中的這一特定耳機被正確佩戴時,麥克風吊桿142從殼體110起,并且一般在用戶的臉頰的部分近旁,延伸到通信麥克風140更加靠近用戶的嘴的位置,以便檢測從用戶的嘴聲學輸出的語音聲音。然而,并且盡管沒有具體描繪,但物理配置1500b的一種備選變體是可能的,在其中通信麥克風140更加直接地安設在殼體110上,并且麥克風吊桿142是在用戶的嘴附近的一端并在通信麥克風140附近的另一端敞開的中空管以便將聲音從用戶的嘴附近傳送到通信麥克風140附近。圖2b還用虛線描繪了耳機100中的另一耳機,以清楚地表明個人ANR設備1000 的物理配置1500b的另一變體也是可能的,在該變體中僅包括耳機100中具有麥克風吊桿 142和通信麥克風140的一個。在這樣的另一變體中,頭環(huán)102仍將存在并且會繼續(xù)被佩戴在用戶的頭部上方。圖2c描繪了個人ANR設備1000的“入耳式”(通常亦稱為“耳內式”)物理配置 1500c,其具有一對耳機100,該對耳機100各自為入耳式耳機的形式,并且可以通過軟線以及/或者通過導電或導光線纜(未示出)而連接,或者不連接。然而,并且盡管沒有具體描繪,但物理配置1500c的一種變體可以僅具有耳機100中之一。如先前所討論,耳機100中的每一個具有殼體110,在其中形成有敞開的空腔112, 并且?guī)в卸漶詈霞?15。在該物理配置中,耳機耦合件115的形式為基本上類似中空管形,其限定與空腔Il2連通的通道117。在一些實現中,以不同于殼體110的材料(可能是比形成殼體110的材料更柔韌的材料)形成耳機耦合件115,而在其他實現中,耳機耦合件 115與殼體110形成整體。耳朵耦合件115和/或殼體110的一些部分協(xié)同用于嚙合用戶的耳朵的外耳和/ 或耳道的部分,從而使殼體Iio能夠以通過耳朵耦合件115將殼體112與耳道聲學地耦合起來的取向被置于耳道的入口附近。因此,當耳機100被適當定位時,通往耳道的入口基本上被“塞緊”從而創(chuàng)造先前所討論的聲密封以便支持對PNR的提供。圖2d描繪了個人ANR設備1000的另一入耳式物理配置1500d,其基本上類似于物理配置1500c,但是在其中耳機100中之一的形式為單耳頭戴式通話器(有時亦稱為“耳機套件”),其附加地具有安設在殼體110上的通信麥克風140。當該耳機100被正確佩戴時,通信麥克風140以被選擇用以檢測由用戶所產生的語音聲音的方式大體上朝向用戶的嘴附近。然而,并且盡管沒有具體描繪,但物理配置1500d的變體是可能的,在其中來自用戶的嘴附近的聲音通過管狀體(未示出)傳送到通信麥克風140,或者在其中通信麥克風 140被安設在與殼體110連接的吊桿(未示出)上并且將通信麥克風140定位在用戶的嘴附近。盡管未在圖2d中具體描繪,但所描繪的物理配置1500d的具有通信麥克風140的耳機100可以伴隨或者可以不伴隨形式為入耳式耳機的另一耳機(比如圖2c中所描繪的耳機100中之一),該另一耳機可以經由軟線或者傳導線纜(也未示出)連接到圖2d中所描繪的耳機100或者不與其連接。圖2e描繪了個人ANR設備1000的雙向通信手持機物理配置1500e,其具有單個耳機100,該單個耳機100與手持機的其余部分形成整體從而使得殼體110稱為手持機的殼體,并且其可以通過傳導線纜(未示出)連接到可與其配對的支架基座或者不與之連接。 以不同于物理配置1500a和物理配置1500b中任一個的耳上變形的耳機100中之一的方式,物理配置1500e的耳機100帶有一種形式的耳朵耦合件115,該耳朵耦合件115被配置用于壓在耳朵的耳廓的一些部分上,以使通道117能夠將空腔112聲學耦合到耳道。在各種可能的實現中,耳朵耦合件115可以用不同于形成殼體110的材料形成,或者其可以與殼體110形成整體。圖2f描繪了個人ANR設備1000的另一雙向通信手持機物理配置1500f,其基本上類似于物理配置1500e,但是在其中殼體110被塑形為略微更適合于便攜式無線通信用途, 可能具有用戶接口控件和/或一個或多個顯示器,以支持在不用支架基座的情況下?lián)艽螂娫捥柎a以及/或者選擇無線電頻率信道。圖3a和圖3b描繪了可能的內部架構,其中任一個均可由個人ANR設備1000的在其中ANR電路2000至少部分地由可動態(tài)配置數字電路制成的實現中的ANR電路2000所采用。換言之,圖3a和圖3b的內部架構可以在ANR電路2000的操作期間動態(tài)地配置,以便采用眾多信號處理拓撲和濾波器塊拓撲中的任何一個。圖4a至圖4g描繪了可由ANR電路 2000以這種方式采用的信號處理拓撲的各種示例,而圖5a至圖5e描繪了也可由ANR電路 2000以這種方式針對所采用的信號處理拓撲內的使用而采用的濾波器塊拓撲的各種示例。 然而,并且如本領域中技術人員將很容易意識到的那樣,個人ANR設備1000的在其中ANR 電路2000在很大程度上或者完全地用缺乏此類動態(tài)可配置性的數字電路和/或模擬電路來實現的其他實現是可能的。在其中ANR電路2000的電路至少部分地為數字式的實現中,表示所接收的或者由 ANR電路2000所輸出的聲音的模擬信號可能需要向也表示這些聲音的數字數據的轉換,或者從該數字數據創(chuàng)建。更具體而言,在內部架構2200a和2200b 二者中,從反饋麥克風120 和前饋麥克風130接收的模擬信號,以及任何表示可能接收自音頻源9400或者通信麥克風 140的穿通音頻的模擬信號,由ANR電路2000的模數轉換器(ADC)進行數字化。并且,由 ANR電路2000的數模轉換器(DAC)從數字數據創(chuàng)建任何被提供給聲學驅動器190用以致使聲學驅動器190聲學輸出抗噪聲音和/或穿通音頻的模擬信號。此外,可以相應地通過模擬形式或者數字形式的可變增益放大器(VGA)對表示聲音的模擬信號或者數字數據進行操縱,以更改這些被表示的聲音的振幅。圖3a描繪了 ANR電路2000的可能的內部架構2200a,其中對表示聲音的數字數據進行操縱的數字電路通過一個或多個開關器件陣列而選擇性地互連,該一個或多個開關器件陣列使得這些互連可在ANR電路2000的操作期間動態(tài)地配置。這種對開關器件的使用使得能夠通過編程來限定用于數字數據在各個數字電路之間的移動的通路。更具體而言, 能夠限定不同數量和/或類型的數字濾波器塊,與基于反饋的ANR、基于前饋的ANR以及穿通音頻相關聯(lián)的數字數據通過該數字濾波器塊被路由,以便執(zhí)行這些功能。在對內部架構 2200a的采用中,ANR電路2000具有ADC 210、310和410 ;處理器件510 ;存儲器520 ;接口 (I/F) 530;開關陣列540;濾波器組550;以及DAC 910。各種可能的變體還可以具有模擬 VGA 125、模擬VGA 135和模擬VGA 145中的一個或多個;VGA組560 ;時鐘組570 ;壓縮控制器950;另一 ADC 955 ;以及/或者音頻放大器960。ADC 210接收來自反饋麥克風120的模擬信號,ADC 310接收來自前饋麥克風130 的模擬信號,而ADC 410接收來自音頻源9400或者通信麥克風140的模擬信號。如將更詳細解釋的那樣,ADC 210、ADC 310和ADC 410中的一個或多個可以相應地通過模擬VGA125、模擬VGA 135和模擬VGA 145中的一個或多個來接收它們所關聯(lián)的模擬信號。ADC 210、ADC 310和ADC 410中每一個的數字輸出均耦合到開關陣列540。出于節(jié)能以及使表示否則將作為轉換過程的結果而被引入的可聽噪聲聲音的數字數據減少的固有能力的原因,可以將ADC 210、ADC 310和ADC 410中的每一個設計成采用眾所周知的 sigma-delta模數轉換算法的變體。然而,如本領域中技術人員將很容易意識到那樣,各種其他模數轉換算法中的任何一種均可被采用。此外,在一些實現中,當至少穿通音頻作為數字數據而非作為模擬信號被提供給ANR電路2000時,至少ADC 410可被繞過并且/或者被完全省掉。濾波器組550具有多個數字濾波器,其中每個具有其耦合到開關陣列540的輸入和輸出。在一些實現中,濾波器組550內的所有數字濾波器是同一類型,而在其他實現中, 濾波器組550具有不同類型數字濾波器的混合體。如所描繪的那樣,濾波器組550具有多個下采樣濾波器552、多個雙二次(雙二階)濾波器554、多個內插濾波器556以及多個有限脈沖響應(FIR)濾波器558的混合體,但是如本領域中技術人員將會很容易意識到那樣,還可以具有其他多種濾波器。此外,在每個不同類型數字濾波器中可以具有被優(yōu)化用于支持不同數據傳輸速率的數字濾波器。以舉例方式而言,不同的雙二階濾波器554可以采用不同比特寬度的系數值,或者不同的FIR濾波器558可以具有不同數量的抽頭。VGA組560 (如果存在)具有多個數字VGA,其中每個具有其耦合到開關陣列540的輸入和輸出。并且,DAC 910具有其耦合到開關陣列540的數字輸出。時鐘組570 (如果存在)提供耦合到開關陣列 540的多個時鐘信號輸出,該多個時鐘信號輸出同時提供多個時鐘信號,用于以選定的數據傳輸速率對組件之間的數據進行定時以及/或者其他目的。在一些實現中,至少多個時鐘信號的子集為彼此的經同步倍數,以便同時支持不同通路中不同的數據傳輸速率,其中數據在這些不同通路中以這些不同數據速率的移動被加以同步。開關陣列540的開關器件可操作用于選擇性地耦合ADC 210、ADC 310和ADC 410 的數字輸出;濾波器組550的數字濾波器的輸入和輸出;VGA組560的數字VGA的輸入和輸出;以及DAC 910的數字輸入中的不同各項,以在其間形成互連集,該互連集限定了針對表示各種聲音的數字數據的移動的通路拓撲。開關陣列540的開關器件還可操作用于選擇性地將時鐘組570的時鐘信號輸出中的不同幾個輸出耦合到濾波器組550的數字濾波器中的不同幾個濾波器以及/或者VGA組560的數字VGA中的不同幾個數字VGA。在很大程度上以這種方式使得內部架構2200a的數字電路成為可動態(tài)配置的。以這種方式,可將不同數量和類型的數字濾波器和/或數字VGA定位在沿針對與基于反饋的ANR、基于前饋的ANR以及穿通音頻關聯(lián)的數字數據流限定的不同通路的各個點上,以便對數字數據所表示的聲音進行修改以及/或者在這些通路的每一個中導出表示新的聲音的新的數字數據。并且,以這種方式,可以選擇不同的數據傳輸速率,據此將數字數據在每個通路中定時在不同的速率。為了支持基于反饋的ANR、基于前饋的ANR以及/或者穿通音頻,濾波器組550內數字濾波器的輸入和輸出與開關陣列540的耦合使得多個數字濾波器的輸入和輸出能夠通過開關陣列540而耦合起來,以便創(chuàng)建濾波器塊。如本領域中技術人員將會很容易意識到那樣,通過將多個較低級數字濾波器組合成濾波器塊,可以使得多個較低級數字濾波器協(xié)作用于實現更高級功能,而不使用較高級濾波器。此外,在具有多種類型的數字濾波器的實現中,可以創(chuàng)建采用混合的濾波器的濾波器塊,以執(zhí)行更多種功能。舉例而言,使用所描繪的濾波器組550內的多種濾波器,可以創(chuàng)建具有至少一個下采樣濾波器552、多個雙二階濾波器554、至少一個內插濾波器556以及至少一個FIR濾波器558的濾波器塊(即,濾波器的塊)。在一些實現中,開關陣列540的至少一些開關器件可以用二進制邏輯器件來實現,從而使開關陣列540本身能夠被用于實現基本二進制數學操作以創(chuàng)建求和節(jié)點,在其中以對沿通路流動的不同數字數據片段進行算術求和、求平均以及/或者以其他方式進行組合的方式將這些通路集合在一起。在此類實現中,開關陣列540可以基于可動態(tài)編程的邏輯器件陣列的變體。備選地并且/或者附加地,還可以將一組二進制邏輯器件或者其他形式的算術邏輯電路(未示出)合并到ANR電路2000中,其中這些二進制邏輯器件或其他形式算術邏輯電路的輸入和輸出也被耦合到開關陣列540。在開關陣列540的開關器件通過創(chuàng)建針對表示聲音的數據流動的通路以采用一種拓撲的操作中,可對創(chuàng)建針對具有通過開關設備的盡可能低的延遲的與基于反饋的ANR 關聯(lián)的數字數據流的通路給予優(yōu)先。并且,可以在相應地從濾波器組550和VGA組560中可用的數字濾波器和VGA中選擇具有盡可能低的延遲的數字濾波器和VGA中給予優(yōu)先。此夕卜,可以響應于因在限定針對與基于反饋的ANR關聯(lián)的數字數據的通路過程中所采用的開關陣列540的開關器件而造成的任何延遲,對提供給該通路中所采用的濾波器組550的數字濾波器的系數和/或其他設置進行調節(jié)。認識到基于反饋的ANR對在執(zhí)行導出和/或聲學輸出反饋抗噪聲音的功能的過程中所采用組件的延遲的較高敏感度,可以采取此類措施。雖然在基于前饋的ANR中也要考慮此類延遲,但基于前饋的ANR對此類延遲的敏感度一般低于基于反饋的ANR。作為結果,可以給予選擇數字濾波器和VGA以及創(chuàng)建針對與基于前饋的ANR關聯(lián)的數字數據流的通路比給予基于反饋的ANR的優(yōu)先更低但比給予穿通音頻的優(yōu)先更高的優(yōu)先程度。處理器件510耦合到開關陣列540并且耦合到存儲器520和接口 530 二者。處理器件510可以是包括但不限于通用中央處理單元(CPU)、數字信號處理器(DSP)、精簡指令集計算機(RISC)處理器、微控制器或者定序器在內的各種類型的處理器件中的任何一種。存儲器520可以基于包括但不限于動態(tài)隨機訪問存儲器(DRAM)、靜態(tài)隨機訪問存儲器 (SRAM)、鐵磁盤片存儲器、光盤存儲器或者多種非易失性固態(tài)存儲技術中的任何一種技術在內的各種數據存儲技術中的任意一種。事實上,存儲器520可以同時部分易失性部分和非易失性部分。此外,本領域中技術人員將會意識到,盡管存儲器520被描繪及討論為如同其是單個組件那樣,但存儲器520可以由多個組件制成,可能包括易失性組件和非易失性組件的組合。接口 530可以支持ANR電路2000與一個或多個數字通信總線的耦合,該一個或多個數字通信總線包括可通過其耦合存儲器件170 (不應與存儲器520混淆)和/或其他在ANR電路2000之外的器件(例如,其他處理器件,或者其他ANR電路)的數字串行總線。此外,接口 530可以提供一個或多個通用輸入/輸出(GPIO)電連接以及/或者模擬電連接,以便支持可手動操作控件、指示器燈或者其他設備(比如提供對可用功率的指示的功率源180的一部分)的耦合。在一些實現中,處理器件510對存儲器520進行訪問以讀取加載例程522的指令序列,該指令序列在由處理器件510執(zhí)行時,導致處理器件510操作接口 530對存儲器件 170進行訪問以檢索ANR例程525和ANR設置527中之一或全部二者,并且將它們存儲在存儲器520中。在其他實現中,ANR例程525和ANR設置527中之一或全部二者存儲在存儲器520的非易失性部分中,從而使得它們無需從存儲器件170中檢索,即使在對ANR電路 2000的電力丟失時亦如此。無論是否從存儲器件170檢索ANR例程525和ANR設置527中之一或全部二者,處理器件510對存儲器520進行訪問以讀取ANR例程525的指令序列。處理器件510繼而執(zhí)行該指令序列,從而導致處理器件510如先前所詳述地對開關陣列540的開關器件進行配置,以采用對針對表示聲音的數字數據流的通路作出限定的拓撲以及/或者向一個或多個數字濾波器和/或VGA提供不同的時鐘信號。在一些實現中,使處理器件510以ANR設置527的一部分所指定的方式對開關器件進行設置,其中還使處理器件510從存儲器520中進行讀取。此外,使處理器件510以ANR設置527的一部分所指定的方式,對濾波器組550 的各個數字濾波器的濾波器系數、VGA組560的各個VGA的增益設置以及/或者時鐘組570 的時鐘信號輸出的時鐘頻率進行設置。在一些實現中,ANR設置527指定多組濾波器系數、增益設置、時鐘頻率和/或開關陣列540的開關器件的配置,其中不同的組響應于不同情況而被使用。在其他實現中,對 ANR例程525的指令序列的執(zhí)行致使處理器件510響應于不同情況而導出不同的濾波器系數、增益設置、時鐘頻率和/或開關器件配置組。舉例而言,可以使處理器件510對接口 530 進行操作,以監(jiān)控來自功率源180的對可從功率源180使用的功率作出指示的信號,以及響應于可用功率量中的變化而在不同的濾波器系數、增益設置、時鐘頻率和/或開關器件配置組之間動態(tài)地切換。舉另一例而言,可以使處理器件510對基于反饋的ANR、基于前饋的ANR以及/或者穿通音頻中所涉及的數字數據所表示的聲音的特性進行監(jiān)控,以確定是否期望更改所提供的基于反饋和/或基于前饋的ANR的程度。如本領域中技術人員所熟悉的那樣,雖然在有相當大的要衰減的環(huán)境噪聲的情況下可能非常期望高程度的ANR,但可能存在其他情況, 在其中提供高程度的ANR可能實際上對個人ANR設備的用戶產生比提供低程度的ANR更加嘈雜或者更令人不悅的聲環(huán)境。因此,可使處理器件510更改對ANR的提供,以響應于觀察到的一個或多個聲音的特性來調節(jié)由所提供的ANR衰減的環(huán)境噪聲的衰減程度和/或頻率范圍。此外,如本領域中技術人員所熟悉的那樣,在期望減小衰減程度和/或頻率范圍的情況下,有可能可以對在實現基于反饋和/或基于前饋的ANR的過程中所使用的濾波器的數量和/或類型進行簡化,并且可以使處理器件510在不同的濾波器系數、增益設置、時鐘頻率和/或開關器件配置組之間進行動態(tài)切換,以執(zhí)行簡化,并伴隨以降低功耗的附加益處。DAC 910被提供有來自開關陣列540的表示要聲輸出到個人ANR設備1000用戶的耳朵的聲音的數字數據,并將其轉換成表示這些聲音的模擬信號。音頻放大器960從DAC 910接收該模擬信號,并將其放大至足以驅動聲學驅動器190從而實現這些聲音的聲輸出。
壓縮控制器950 (如果存在)針對要進行聲輸出的聲音的振幅過高的指示、即將發(fā)生的削波(clipping)情況、實際的削波情況以及/或者其他即將發(fā)生的或實際的其他音頻假象情況的指示,對要進行聲輸出的聲音進行監(jiān)控。壓縮控制器150可以直接地監(jiān)控提供給DAC 910的數字數據,或者(通過ADC 955——如果其存在)對音頻放大器960所輸出的模擬信號進行監(jiān)控。如將更詳細解釋的那樣,響應于此類指示,壓縮控制器950可以對被置于與基于反饋的ANR、基于前饋的ANR和穿通音頻功能中的一個或多個功能關聯(lián)的通路中的VGA組560的一個或多個VGA以及/或者模擬VGA 125、135和145 (如果存在)中的一個或多個的增益設置作出更改以調節(jié)振幅。此外,在一些實現中,壓縮控制器950還可以響應于接收外部控制信號而作出此類調節(jié)。此類外部信號可由耦合到ANR電路2000的另一組件提供,該另一組件用于響應于檢測到諸如可能導致基于反饋的ANR功能和基于前饋的 ANR功能作出難以預測的反應的特響環(huán)境噪聲聲音之類的條件,而提供此類外部控制信號。
圖3b描繪了 ANR電路2000的另一可能的內部架構2200b,在其中處理器件對存儲的機器可讀指令序列進行訪問和執(zhí)行,該機器可讀指令序列致使處理器件在ANR電路2000 的操作期間可被動態(tài)配置的方式對表示聲音的數字數據進行操縱。這種對處理器件的使用
3使得能夠通過編程來限定針對拓撲的數字數據的移動的通路。更具體而言,可以限定并實例化不同數量和/或類型的數字濾波器,其中每種類型的數字濾波器基于指令序列。在采用內部架構2200b的過程中,ANR電路2000具有ADC 210、ADC 310和ADC 410 ;處理器件 510 ;存儲器520 ;接口 530 ;直接存儲器訪問(DMA)器件540 ;以及DAC 910。各種可能的變體還可以包括ADC 955 ;音頻放大器960 ;以及/或者模擬VGA 125、模擬VGA 135和模擬 VGA 145中的一個或多個。處理器件510直接地或者經由一個或多個總線間接地耦合到存儲器 520 ;接口 530 ;DMA 器件 540 ;ADC 210、ADC 310 和 ADC 410 ;以及 DAC 910,以便至少使處理器件510能夠控制它們的操作。處理器件510還可以類似地耦合到模擬VGA 125、 模擬VGA 135和模擬VGA 145 (如果存在)中的一個或多個;以及耦合到ADC 955 (如果存在)。如在內部架構2200a中那樣,處理器件510可以是各種類型的處理設備中的任何一種,并且再一次,存儲器520可以基于各種數據存儲技術中的任何一種并且可以由多個組件制成。此外,接口 530可以支持ANR電路2000與一個或多個數字通信總線的耦合,并且可以提供一個或多個通用輸入/輸出(GPIO)電連接和/或模擬電連接。DMA器件540可以基于輔助處理器件、離散數字邏輯、總線主定序器或者各種其他技術中的任何一種。在存儲器520內存儲有加載例程522、ANR例程525、ANR設置527、ANR數據529、 下采樣濾波器例程553、雙二階濾波器例程555、內插濾波器例程557、FIR濾波器例程559 以及VGA例程561中的一個或多個。在一些實現中,處理器件510對存儲器520進行訪問以讀取加載例程522的指令序列,該指令序列在由處理器件510執(zhí)行時,致使處理器件510 操作接口 530以對存儲器件170進行訪問以便檢索ANR例程525、ANR設置527、下采樣濾波器例程553、雙二階濾波器例程555、內插濾波器例程557、FIR例程559以及VGA例程561 中的一個或多個,并將它們存儲在存儲器520中。在其他實現中,這些項目中的一個或多個存儲在存儲器520的非易失性部分中,從而使得它們無需從存儲器件170中進行檢索。如在內部架構2200a的情況中那樣,ADC 210接收來自反饋麥克風120的模擬信號,ADC 310接收來自前饋麥克風130的模擬信號,而ADC 410則接收來自音頻源9400或者通信麥克風140的模擬信號(除非通過對數字數據的直接接收而免除對ADC 210、310和 410中的一個或多個的使用)。再一次,ADC 210、ADC 310和ADC 410中的一個或多個可以相應地通過模擬VGA 125、模擬VGA 135和模擬VGA 145中的一個或多個來接收它們所關聯(lián)的模擬信號。還如內部架構2200a中的情況那樣,DAC 910將表示要向個人ANR設備1000 的用戶的耳朵聲輸出的聲音的數字數據轉換成模擬信號,并且音頻放大器960將該信號放大至足以驅動聲學驅動器190從而實現這些聲音的聲輸出。然而,不同于在其中經由開關器件陣列對表示聲音的數字數據進行路由的內部架構2200a,此類數字數據被存儲在存儲器520中并從中檢索。在一些實現中,處理器件510反復地對ADC 210、ADC310和ADC 410進行訪問以檢索與它們所接收的模擬信號關聯(lián)的數字數據以供在存儲器520中進行存儲,并且反復地從存儲器520中檢索與DAC 910所輸出的模擬信號關聯(lián)的數字數據以及向DAC 910提供該數字數據以便支持該模擬信號的創(chuàng)建。在其他實現中,DMA器件540 (如果存在)與處理器件510獨立地在ADC 210、ADC 310和ADC 410 ;存儲器520和DAC 910之間傳輸數字數據。在另外的其他實現中,ADC 210、ADC 310 和ADC 410以及/或者DAC 910具有“總線掌控”能力,從而使得它們中的每一個能夠與處理器件510獨立地向存儲器520寫入數字數據和/或從存儲器520讀取數字數據。ANR數據529由從ADC 210、ADC 310和ADC 410中檢索的數字數據以及通過處理器件510、DMA器件540和/或總線掌控功能提供給DAC 910的數字數據所組成。下采樣濾波器例程553、雙二階濾波器例程555、內插濾波器例程557和FIR濾波器例程559各自由致使處理器件510執(zhí)行對下采樣濾波器、雙二階濾波器、內插濾波器和 FIR濾波器作出相應限定的計算組合的相應指令序列組成。此外,在各不同類型的數字濾波器之中可以具有針對數據傳輸速率而優(yōu)化的那些數字濾波器的變體,包括但不限于不同比特寬度的系數或者不同數量的抽頭。類似地,VGA例程561由致使處理器件510執(zhí)行對VGA 作出限定的計算組合的指令序列組成。盡管沒有具體描繪,但是在存儲器520中還可以存儲由類似地對求和節(jié)點作出限定的指令序列組成的求和節(jié)點例程。ANR例程525由如下指令序列組成,該指令序列致使處理器件510創(chuàng)建信號處理拓撲,該信號處理拓撲具有包括由下采樣濾波器例程553、雙二階濾波器例程555、內插濾波器例程557、FIR濾波器例程559以及VGA例程561所限定的不同數量的數字濾波器和VGA 的通路,以便支持基于反饋的ANR、基于前饋的ANR以及/或者穿通音頻。ANR例程525還致使處理器件510執(zhí)行對包括到該拓撲中的各個濾波器和VGA中的每一個進行限定的計算。 此外,ANR例程525致使處理器件510執(zhí)行在ADC 210、ADC 310和ADC 410、存儲器520以及DAC 910之間的數據移動,或者致使處理器件510對通過DMA器件540 (如果存在)或者通過ADC 210、ADC 310和ADC 410以及/或者DAC 910所執(zhí)行的總線掌控操作而進行的此類數據移動的性能進行協(xié)調。ANR設置527由對拓撲特性(包括對數字濾波器的選擇)、濾波器系數、增益設置、 時鐘頻率、數據傳輸速率和/或數據大小作出限定的數據組成。在一些實現中,拓撲特性還可以限定要合并到拓撲中的任何求和節(jié)點的特性。ANR例程525致使處理器件510在創(chuàng)建信號處理拓撲(包括選擇數字濾波器)、設置針對合并到拓撲中的每個數字濾波器的濾波器系數以及設置針對合并到拓撲中的每個VGA的增益的過程中采用此類取自ANR設置527 的數據。ANR例程525還可以致使處理器件510在設置針對ADC 210、ADC 310和ADC 410 ; 針對合并到拓撲中的數字濾波器;針對合并到拓撲中的VGA ;以及針對DAC 910的時鐘頻率和/或數據傳輸速率的過程中采用此類取自ANR設置527的數據。在一些實現中,ANR設置527指定多組拓撲特性、濾波器系數、增益設置、時鐘頻率和/或數據傳輸速率,其中的不同組響應于不同情況而被使用。在其他實現中,對ANR例程 525的指令序列的執(zhí)行導致處理器件510針對不同情況中的給定信號處理拓撲而導出不同的濾波器系數、增益設置、時鐘頻率和/或數據傳輸速率組。舉例而言,可以使處理器件510 對接口 530進行操作,以對來自功率源180的指示可從功率源180獲得的功率的信號進行監(jiān)控,并且響應于可用功率量中的變化而采用不同的濾波器系數、增益設置、時鐘頻率和/ 或數據傳輸速率組。舉另一例而言,可以使處理器件510響應于所觀察到的一個或多個聲音的特性而更改對ANR的提供,從而調節(jié)所需ANR的程度。在所衰減的噪聲聲音的衰減程度和/或頻率范圍的減小是可能的并且/或者是期望的情況下,有可能可以對在實現基于反饋的ANR 和/或基于前饋的ANR的過程中所使用的濾波器的數量和/或類型作出簡化,并且可使處理器件510在不同的濾波器系數、增益設置、時鐘頻率和/或數據傳輸速率組之間動態(tài)地切換以便執(zhí)行此類簡化,并伴隨降低功耗的附加益處。因此,在對ANR例程525的指令序列的執(zhí)行中,致使處理器件510從ANR設置527 中檢索數據,從而為采用對處理器件510在提供基于反饋的ANR、基于前饋的ANR以及穿通音頻的過程中所要采用的通路作出限定的信號處理拓撲做準備。致使處理器件510利用來自ANR設置527的濾波器系數、增益設置和/或其他數據來實例化數字濾波器、VGA和/或求和節(jié)點的多個實例。繼而進一步致使處理器件510執(zhí)行對數字濾波器、VGA和求和節(jié)點的這些實例中的每一個作出限定的計算;在數字濾波器、VGA和求和節(jié)點的這些示例之間移動數字數據;以及至少以符合檢索自ANR設置527的數據的方式對數字數據在ADC 210、 ADC 310和ADC 410、存儲器520以及DAC 910之間的移動作出協(xié)調。在隨后的時間,ANR例程525可以使處理器件510在個人ANR設備1000的操作期間改變信號處理拓撲、數字濾波器、數字濾波器系數、增益設置、時鐘頻率以及/或者數據傳輸速率。在很大程度上以這種方式使得內部架構2200b的數字電路成為可動態(tài)配置的。并且,如將會更詳細解釋的那樣, 以這種方式,可將不同數量和類型的數字濾波器和/或數字VGA定位在沿針對數字數據流限定的拓撲的通路的各個點上,以便對該數字數據所表示的聲音進行修改以及/或者導出表示新的聲音的新的數字數據。在一些實現中,ANR例程525可以致使處理器件510對操作ADC 210和執(zhí)行對沿針對與基于反饋的ANR關聯(lián)的數字數據流限定的通路定位的數字濾波器、VGA和/或求和節(jié)點的計算給予優(yōu)先。認識到基于反饋的ANR對反饋參考聲音的檢測與反饋抗噪聲音的聲輸出之間的延遲的較高敏感度,可以采取此類措施。ANR例程525還可以使處理器件510針對振幅過高的指示、削波、即將發(fā)生的削波的指示以及/或者其他音頻假象實際正在發(fā)生或者即將發(fā)生的指示,對所要進行聲輸出的聲音進行監(jiān)控??梢允固幚砥骷?10針對此類指示而直接地監(jiān)控提供給DAC 910的數字數據或者對音頻放大器960所輸出的模擬信號(通過ADC 955)進行監(jiān)控。如將會更詳細說明的那樣,響應于此類指示,可使處理器件510對模擬VGA 125、模擬VGA 135和模擬VGA 145中的一個或多個進行操作以便調節(jié)模擬信號的至少一個振幅,以及/或者可使處理器件510對基于VGA例程561且定位在拓撲的通路內的VGA中的一個或多個進行操作以便調節(jié)由數字數據所表示的至少一個聲音的振幅。圖4a到圖4g描繪了可由圖1的個人ANR設備1000的ANR電路2000所采用的一些可能的信號處理拓撲。如先前所討論,個人ANR設備1000的一些實現可以采用至少部分地可編程的ANR電路2000的變體,從而使得ANR電路2000能夠被動態(tài)地配置,以便在ANR 電路2000的操作期間采用不同的信號處理拓撲。備選地,個人ANR設備1000的其他實現可以包括被基本上不可更改地構造的ANR電路2000的變體,以便采用一種不變的信號處理拓撲。如先前所討論,不同的ANR電路2000關聯(lián)于每個耳機100,并且因此,具有一對耳機100的個人ANR設備1000的實現還具有一對ANR電路2000。然而,如本領域中技術人員將很容易意識到的那樣,為支持一對ANR電路2000而合并到個人ANR設備1000中的其他電子組件,比如功率源180,可能并非是成對的。為了討論和理解的簡單性起見,關于圖4a 至圖4g呈現并討論了針對僅單個ANR電路2000的信號處理拓撲。還如先前所討論,個人ANR設備1000的不同實現可以提供基于反饋的ANR或者基于前饋的ANR中的僅一個,或者可以同時提供二者。此外,不同的實現可以附加地提供或者可以不提供穿通音頻。因此,雖然在圖4a至圖4g中描繪了實現基于反饋的ANR、基于前饋的ANR和穿通音頻這全部三者的信號處理拓撲,但應當理解,在其中僅提供這兩種形式的 ANR中的一個或另一個以及/或者在其中不提供穿通音頻的這些信號處理拓撲中每一個的變體都是可能的。在其中ANR電路2000可至少部分地被編程的實現中,可以在ANR電路 2000的操作期間動態(tài)地選擇提供這兩種形式的ANR中的哪一種以及/或者是否同時提供這兩種形式的ANR。圖4a描繪了可針對其構造和/或編程ANR電路2000的可能的信號處理拓撲 2500a。在ANR電路2000采用信號處理拓撲2500a的情況下,ANR電路2000至少包括DAC 910、壓縮控制器950和音頻放大器960。部分地取決于是否支持基于反饋的ANR和基于前饋的ANR中之一或者全部這二者,ANR電路2000還包括濾波器塊250、濾波器塊350和/或濾波器塊450 ;求和節(jié)點270和/或求和節(jié)點290以及/或者ADC 210、ADC 310、ADC 410 和/或ADC 955中的一個或多個。在支持提供基于反饋的ANR的情況下,ADC 210從反饋麥克風120接收表示由反饋麥克風120所檢測到的反饋參考聲音的模擬信號。ADC 210將來自反饋麥克風120的模擬信號數字化,并將與反饋麥克風120所輸出的模擬信號對應的反饋參考數據提供給濾波器塊250。濾波器塊250內的一個或多個數字濾波器被用來修改來自ADC 210的數據,以便導出表示反饋抗噪聲音的反饋抗噪數據。在基于前饋的ANR也得到支持的情況下,濾波器塊250將反饋抗噪數據——可能通過求和節(jié)點270——提供給VGA 280。在提供基于前饋的ANR也得到支持的情況下,ADC 310從前饋麥克風130接收模擬信號,將其數字化,并且將與前饋麥克風130所輸出的模擬信號對應的前饋參考數據提供給濾波器塊350。濾波器塊350內的一個或多個數字濾波器被用來修改接收自ADC 310 的前饋參考數據,以便導出表示前饋抗噪聲音的前饋抗噪數據。在基于反饋的ANR也得到支持的情況下,濾波器塊350將前饋抗噪數據——可能通過求和節(jié)點270——提供給VGA 280。在VGA 280,可以在壓縮控制器950的控制下,對由VGA 280所接收的數據(通過或者不通過求和節(jié)點270)所表示的反饋抗噪聲音和前饋抗噪聲音中之一或全部二者的振幅進行更改。在還支持通話音頻的情況下,VGA 280將其數據(經過更改或者不經更改)——可能通過求和節(jié)點290——輸出到DAC 910。在其中支持穿通音頻的一些實現中,ADC 410對接收自音頻源9400、通信麥克風 140或者另一來源的表示穿通音頻的模擬信號進行數字化,并將經數字化的結果提供給濾波器塊450。在其中支持穿通音頻的其他實現中,音頻源9400、通信麥克風140或者另一來源向濾波器塊450提供表示穿通音頻的數字數據,而無需模數轉換。濾波器塊450內的一個或多個數字濾波器被用來對表示穿通音頻的數字數據進行修改以便導出穿通音頻數據的經修改變體,在其中穿通音頻可以以其他方式被重新均衡和/或增強。濾波器塊450將穿通音頻數據提供給求和節(jié)點290,在此將穿通音頻數據與正由VGA 280向DAC 910提供的數據結合起來。DAC 910所輸出的模擬信號被提供給音頻放大器960以便被放大到足以驅動聲學驅動器190,以對反饋抗噪聲音、前饋抗噪聲音和穿通音頻中的一個或多個進行聲輸出。壓縮控制器950對VGA 280的增益進行控制,以使由濾波器塊250和濾波器塊350中之一或全部二者所輸出的數據所表示的聲音的振幅能夠響應于壓縮控制器950所檢測到的對即將發(fā)生的削波情況、削波的實際發(fā)生以及/或者其他不期望音頻假象的指示而被減小。壓縮控制器950可以對通過求和節(jié)點290提供給DAC 910的數據進行監(jiān)控,或者可以通過ADC 955對音頻放大器960所輸出的模擬信號進行監(jiān)控。如圖4a中所進一步描繪,信號處理拓撲2500a限定了與基于反饋的ANR、基于前饋的ANR以及穿通音頻關聯(lián)的數字數據可沿其流動的多個通路。在支持基于反饋的ANR的情況下,反饋參考數據和反饋抗噪數據至少在ADC 210、濾波器塊250、VGA 280以及DAC 910 之間的流動限定了基于反饋的ANR通路200。類似地,在支持基于前饋的ANR的情況下,前饋參考數據和前饋抗噪數據至少在ADC 310、濾波器塊350、VGA 280以及DAC 910之間的流動限定了基于前饋的ANR通路300。此外,在支持穿通音頻的情況下,穿通音頻數據和經修改穿通音頻數據至少在ADC 410、濾波器塊450、求和節(jié)點290以及DAC 910之間的流動限定了穿通音頻通路400。在同時支持基于反饋的ANR和基于前饋的ANR的情況下,通路 200和通路300全都進一步包括求和節(jié)點270。此外,在穿通音頻也得到支持的情況下,通路200和/或通路300包括求和節(jié)點290。在一些實現中,表示聲音的數字數據可以以相同的數據傳輸速率被定時通過存在的所有通路200、300和400。因此,在通路200和通路300在求和節(jié)點270處結合的情況下,以及/或者在通路400在求和節(jié)點400處與通路200和通路300中之一或全部二者結合的情況下,所有數字數據均以公共數據傳輸速率定時通過,而該公共數據傳輸速率可由公共同步數據傳輸時鐘進行設置。然而,如本領域中技術人員所知并且如先前所討論,基于前饋的ANR功能和穿通音頻功能對延遲的敏感度比基于反饋的ANR功能更低。此外,基于前饋的ANR功能和穿通音頻功能比基于反饋的ANR功能更容易以較低的數據采樣率實現成具有足夠高的聲音質量。因此,在其他實現中,可以以比通路200更慢的數據傳輸速率操作通路300和/或通路400的一些部分。優(yōu)選地,通路200、300和400中每一個的數據傳輸速率被選擇成使得通路200使用作為針對以較慢數據傳輸速率操作的通路300和/或通路 400的一些部分所選擇的數據傳輸速率的整數倍的數據傳輸速率進行操作。舉例而言,在其中存在所有三個通路200、300和400的實現中,通路200以這樣的數據傳輸速率進行操作該數據傳輸速率被選擇用以提供足夠低的延遲,以便支持使ANR 的提供不被過度損害(例如,由于導致抗噪聲音與其本應衰減的噪聲聲音的相位不同,或者使得實際上生成的噪聲比所衰減的更多的負降噪的情況)的質量足夠高的基于反饋的 ANR,以及/或者支持在至少反饋抗噪聲音的提供中的質量足夠高的聲音。與此同時,通路 300從ADC 310到求和節(jié)點270的部分以及通路400從ADC 410到求和節(jié)點290的部分全都以更低的數據傳輸速率(相同的或不同的更低數據傳輸速率)操作,該更低的數據傳輸速率仍然還支持在通路300中質量足夠高的基于前饋的ANR,以及通過通路300的在前饋抗噪的提供中質量足夠高的聲音以及/或者通過通路400的穿通音頻的質量足夠高的聲音。認識到穿通音頻功能對更大的延遲和更低的采樣率的容忍度可能甚至比基于前饋的ANR功能更高的可能性,在通路400的該部分中所采用的數據傳輸速率可以進一步低于通路300的該部分的數據傳輸速率。在一種變體中,為了支持傳輸速率中的這種差異,求和節(jié)點270和求和節(jié)點290中之一或者全部二者可以包括采樣與保持、緩沖或者其他適當功能,以使求和節(jié)點270和求和節(jié)點290以不同數據傳輸速率接收到的數字數據可以組合起來。這可能使得向求和節(jié)點270和求和節(jié)點290中的每一個提供兩個不同的數據傳輸時鐘成為必要。備選地,在另一變體中,為了支持傳輸速率中的這種差異,濾波器塊350和濾波器塊450中之一或者全部二者可以包括上采樣能力(也許通過包含具有上采樣能力的內插濾波器或其他各種濾波器),以便相應地增大濾波器塊350和濾波器塊450向求和節(jié)點 270和求和節(jié)點290提供數字數據的數據傳輸速率,從而匹配于濾波器塊250向求和節(jié)點 270并于隨后向求和節(jié)點290提供數字數據的數據傳輸速率??赡茉谝恍崿F中可以支持多個功率模式,在其中響應于從功率源180的功率可用性以及/或者響應于變化的ANR要求而對通路300和通路400的數據傳輸速率進行動態(tài)更改。更具體而言,可以響應于對可從電源180獲得的逐漸減少的功率的指示以及/或者響應于處理器件510檢測到由數字數據所表示的聲音中指示出可以減小由所提供的ANR所衰減的噪聲聲音的衰減程度和/或頻率范圍的特性,而減小通路300和通路400中之一或全部二者遠達其與通路200的結合點的數據傳輸速率。在作出在數據傳輸速率中的這種減小是否有可能的決定中,可使處理器件510對數據傳輸速率中的這種減小在通過通路200、 300和400的聲音的質量上以及/或者在所提供的基于反饋的ANR和/或基于前饋的ANR 的質量上的影響進行評估。圖4b描繪了可針對其構造和/或編程ANR電路2000的可能的信號處理拓撲 2500b。在ANR電路2000采用信號處理拓撲2500b的情況下,ANR電路2000至少具有DAC 910、音頻放大器960、ADC 210、一對求和節(jié)點230和270以及一對濾波器塊250和450。ANR 電路2000還可以包括求和節(jié)點370、濾波器塊350、ADC 410和ADC 310中的一個或多個。ADC 210對來自反饋麥克風120的表示反饋麥克風120所檢測到的反饋參考聲音的模擬信號進行接收和數字化,并將對應的反饋參考數據提供給求和節(jié)點230。在一些實現中,ADC 410對從音頻源9400、通信麥克風140或者另一來源接收的表示穿通音頻的模擬信號進行數字化,并將數字化結果提供給濾波器塊450。在其他實現中,音頻源9400、通信麥克風140或者另一來源向濾波器塊450提供表示穿通音頻的數字數據,而無需模數轉換。 濾波器塊450內的一個或多個數字濾波器被用來對表示穿通音頻的數字數據進行修改以便導出穿通音頻數據的經修改變體,在其中穿通音頻可以以其他方式被重新均衡和/或增強。濾波器塊450內的一個或多個數字濾波器還發(fā)揮分頻器(crossover)的功能,其將經修改的穿通音頻數據分為較高頻率聲音和較低頻率聲音,其中表示較高頻率聲音的數據被輸出到求和節(jié)點270,而表示較低頻率聲音的數據被輸出到求和節(jié)點230。在各種實現中, 濾波器塊450中所采用的分頻頻率可在ANR電路2000的操作期間動態(tài)選擇,并且可被選擇用于有效地禁用分頻功能,從而導致表示經修改穿通音頻的所有頻率的數據被輸出到求和節(jié)點230或者求和節(jié)點270中的任一個。以這種方式,可使經修改穿通音頻數據與用于反饋ANR功能的數據在信號處理拓撲2500a內相結合的點成為可選的。如剛剛討論的那樣,可以在求和節(jié)點230處將來自ADC 210的反饋參考數據與用于穿通音頻功能的來自濾波器塊450的數據(經修改穿通音頻的較低頻率聲音或者全部的經修改穿通音頻)相結合。求和節(jié)點230將可能的組合數據輸出到濾波器塊250。濾波器塊250內的一個或多個數字濾波器被用來修改來自求和節(jié)點230的數據以便導出至少表示反饋抗噪聲音并且可能表示經進一步修改的穿通音頻聲音的數據。濾波器塊250將經修改
40數據提供給求和節(jié)點270。求和節(jié)點270將來自濾波器塊450的可能表示經修改的穿通音頻的較高頻率聲音的數據與來自濾波器塊250的經修改數據相結合,并將結果提供給DAC 910以供創(chuàng)建模擬信號。在基于前饋的ANR也得到支持的情況下,濾波器塊450對求和節(jié)點 270的數據提供可以通過求和節(jié)點370進行。在濾波器塊450中所采用的分頻頻率可動態(tài)選擇的情況下,組成濾波器塊450的濾波器的各種特性也可以是可動態(tài)配置的。舉例而言,組成濾波器塊450的數字濾波器的數目和/或類型,以及針對這些數字濾波器中每一個的系數,可以動態(tài)地變更。這樣的可動態(tài)配置性,對于正確地適應在無任何來自濾波器塊450的數據與來自ADC 210的反饋參考數據相結合、來自濾波器塊450的表示較低頻率聲音的數據與來自ADC 210的反饋參考數據相結合以及來自濾波器塊450的表示所有的經修改穿通音頻的數據與來自ADC 210的反饋參考數據相結合之間的變化而言,可被認為是期望的。在基于前饋的ANR的提供也得到支持的情況下,ADC 310接收來自前饋麥克風130 的模擬信號,對其進行數字化,并將與前饋麥克風130所輸出的模擬信號對應的前饋參考數據提供給濾波器塊350。濾波器塊350內的一個或多個數字濾波器被用來修改接收自ADC 310的前饋參考數據以便導出表示前饋抗噪聲音的前饋抗噪數據。濾波器塊350將前饋抗噪數據提供給求和節(jié)點370,有可能在此將前饋抗噪數據與可能由濾波器塊450提供的數據(經修改穿通音頻的較高頻率聲音或者所有的經修改穿通音頻)相結合。由DAC 910輸出的模擬信號被提供給音頻放大器960,以便被放大至足以驅動聲學驅動器190從而對反饋抗噪聲音、前饋抗噪聲音以及穿通音頻中的一個或多個進行聲輸出ο如圖4b中所進一步描繪的那樣,信號處理拓撲2500b限定其自己的通路200、300 和400的變體,與基于反饋的ANR、基于前饋的ANR以及穿通音頻關聯(lián)的數字數據相應地沿著通路200、300和400的變體流動。以不同于信號處理拓撲2500a的通路200的方式,反饋參考數據和反饋抗噪數據在ADC 210、求和節(jié)點230和270、濾波器塊250以及DAC 910之間的流動限定了信號處理拓撲2500b的基于反饋的ANR通路200。在支持基于前饋的ANR 的情況下,以不同于信號處理拓撲2500a的通路300的方式,前饋參考數據和前饋抗噪數據在ADC 310、濾波器塊350、求和節(jié)點270和370以及DAC 910之間的流動限定了信號處理拓撲2500b的基于前饋的ANR通路300。然而,以非常不同于信號處理拓撲2500a的通路400 的方式,信號處理拓撲2500b的濾波器塊450的將經修改穿通音頻數據分為較高頻率聲音和較低頻率聲音的能力導致信號處理拓撲2500b的通路400被部分地分裂。更具體而言, 數字數據從ADC 410到濾波器塊450的流動在濾波器塊450處被分裂。通路400的一個分裂部分在繼續(xù)通過濾波器塊250和求和節(jié)點270并且終止于DAC 910之前繼續(xù)到求和節(jié)點 230,其在此與通路200相結合。通路400的另一分裂部分在繼續(xù)通過求和節(jié)點270并且終止于DAC 910之前繼續(xù)到求和節(jié)點370 (如果存在),其在此與通路300 (如果存在)相結
I=I O還與信號處理拓撲2500a的通路200、300和400不同的是,信號處理拓撲2500b 的通路200、300和400可以用不同的數據傳輸速率來操作。然而在通路400與通路200和 300 二者之間的數據傳輸速率中的差異必須得到解決。在求和節(jié)點230、270和/或370中的每一個中可以具有采樣與保持、緩沖或者其他功能。備選地和/或附加地,濾波器塊350在向求和節(jié)點370提供數字數據中可以具有內插或其他上采樣能力,并且/或者濾波器塊 450在向求和節(jié)點230和求和節(jié)點370 (或者如果通路300不存在,則為求和節(jié)點270)提供數字數據中可以具有類似的能力。圖4c描繪了可針對其構造和/或編程ANR電路2000的另一可能的信號處理拓撲 2500c。在ANR電路2000采用信號處理拓撲2500c的情況下,ANR電路2000至少具有DAC 910、音頻放大器960、ADC 210、求和節(jié)點230、濾波器塊250和450、VGA 280、另一求和節(jié)點 290以及壓縮器950。ANR電路2000還可以具有ADC 410、ADC 310、濾波器塊350、求和節(jié)點270以及ADC 955中的一個或多個。信號處理拓撲2500b和2500c在多個方面相類似。 然而,在信號處理拓撲2500b與2500c之間的一個重大差異在于在信號處理拓撲2500c中添加壓縮器950用以使得能夠響應于壓縮器950檢測到削波和/或其他不期望音頻假象的實際情況或者對削波和/或其他不期望音頻假象的即將發(fā)生情況的指示,而減小由濾波器塊250和濾波器塊350 二者所輸出的數據所表示的聲音的振幅。濾波器塊250將其經修改的數據提供給VGA 280,由提供給VGA 280的數據所表示的聲音的振幅在此處可以在壓縮控制器950的控制下被更改。VGA 280將其數據(經振幅更改或不經振幅更改)輸出到求和節(jié)點290,該數據可以在此處與可能由濾波器塊450輸出的數據(也許是經修改穿通音頻的較高頻率聲音,或者也許是全部的經修改穿通音頻)相結合。求和節(jié)點290轉而將其輸出數據提供給DAC 910。在基于前饋的ANR的提供也得到支持的情況下,由濾波器塊250向VGA 280輸出的數據被路由通過求和節(jié)點270,該數據可以在此處與濾波器塊350所輸出的表示前饋抗噪聲音的數據相結合,并且該組合數據被提供給 VGA 280。圖4d描繪了可針對其構造和/或編程ANR電路2000的又一可能的信號處理拓撲 2500d。在ANR電路2000采用信號處理拓撲2500d的情況下,ANR電路2000至少具有DAC 910、壓縮控制器950、音頻放大器960、ADC 210、求和節(jié)點230和290、濾波器塊250和450、 VGA 280以及其他的VGA 445、455和460。ANR電路2000還可以包括ADC 310和/或410、 濾波器塊350、求和節(jié)點270、ADC 955以及另一 VGA 360中的一個或多個。信號處理拓撲 2500c和2500d在多個方面相類似。然而,在信號處理拓撲2500c與2500d之間的一個重大差異在于對引導經修改穿通音頻的較高頻率聲音的提供以使其在信號處理拓撲2500d內兩個不同位置中的任一位置或全部兩個位置處與其他音頻相結合的這一能力的添加。濾波器塊450內的一個或多個數字濾波器被用來修改表示穿通音頻的數字數據以便導出穿通音頻數據的經修改變體,以及用來發(fā)揮將經修改穿通音頻數據分為較高頻率聲音和較低頻率聲音的分頻器功能。表示較低頻率聲音的數據通過VGA 445輸出到求和節(jié)點230。表示較高頻率聲音的數據通過VGA 455輸出到求和節(jié)點230以及通過VGA 460輸出到DAC 910這二者。VGA 445、455和460全都可操作用于控制由濾波器塊450輸出的數據所表示的較低頻率聲音和較高頻率聲音的振幅,以及用于選擇性地引導表示較高頻率聲音的數據的流動。然而,如先前已討論的那樣,可以利用濾波器塊450的分頻功能來選擇性地將全部的經修改穿通音頻路由至求和節(jié)點230和DAC 910中的一個或另一個。在基于前饋的ANR的提供也得到支持的情況下,較高頻率聲音(或者也許是全部的經修改穿通音頻)由濾波器塊450通過VGA 460并向DAC 910的可能的提供可以通過求和節(jié)點290。濾波器塊350通過VGA 360向求和節(jié)點270提供前饋抗噪數據。
圖4e描繪了可針對其構造和/或編程ANR電路2000的另一可能的信號處理拓撲 2500e。在ANR電路2000采用信號處理拓撲2500e的情況下,ANR電路2000至少具有DAC 910 ;音頻放大器960 ;ADC 210和310 ;求和節(jié)點230,270和370 ;濾波器塊250,350和450 ; 壓縮器950 ;以及一對VGA 240和340。ANR電路2000還可以具有ADC 410和ADC 955中之一或全部二者。信號處理拓撲2500b、2500c和2500e在多個方面相類似。濾波器塊250、 350和450中的每一個所輸出的數據在信號處理拓撲2500e中被結合的方式基本上類似于信號處理拓撲2500b的方式。并且,像信號處理拓撲2500c那樣,信號處理拓撲2500e也包括壓縮控制器950。然而,在信號處理拓撲2500c與2500e之間的一個重大差異在于信號處理拓撲2500e中可單獨控制的VGA 240和VGA 340對信號處理拓撲2500c中單個VGA 280的替換。求和節(jié)點230通過VGA 240向濾波器塊250提供有可能與可能由濾波器塊450輸出的數據(也許是經修改穿通音頻的較低頻率聲音,或者也許是全部的經修改穿通音頻) 相結合的表示反饋參考聲音的數據,并且ADC 310通過VGA 340向濾波器塊350提供表示前饋參考聲音的數據。濾波器塊350所輸出的數據在求和節(jié)點370處與可能由濾波器塊 450輸出的數據(也許是經修改穿通音頻的較高頻率聲音,或者也許是全部的經修改穿通音頻)相結合。求和節(jié)點370轉而將其數據提供給求和節(jié)點270從而與濾波器塊250所輸出的數據相結合。求和節(jié)點270轉而將其組合數據提供給DAC 910。壓縮控制器950對VGA 240和VGA 340的增益進行控制,以使得能夠響應于壓縮控制器950所檢測到的削波和/或其他不期望音頻假象的實際情況或者削波和/或其他不期望音頻假象的即將發(fā)生情況的指示,而減小相應地由求和節(jié)點230和ADC 310輸出的數據所表示的聲音的振幅。VGA 240和VGA 340的增益可以以協(xié)調的方式被加以控制,或者可以彼此完全獨立地被加以控制。圖4f描繪了可針對其構造和/或編程ANR電路2000的另一可能的信號處理拓撲 2500f。在ANR電路2000采用信號處理拓撲2500f的情況下,ANR電路2000至少具有DAC 910 ;音頻放大器960 ;ADC 210和310 ;求和節(jié)點230,270和370 ;濾波器塊250,350和450 ; 壓縮器950;以及VGA 125和135。ANR電路2000還可以具有ADC 410和ADC 955中之一或全部二者。信號處理拓撲2500e和2500f在多個方面相類似。然而,在信號處理拓撲2500e 與2500f之間的一個重大差異在于信號處理拓撲2500f中的VGA 125和VGA 135對信號處理拓撲2500e中的一對VGA 240和340的替換。VGA 125和VGA 135相應地定位在通往ADC 210和ADC 310的模擬輸入處,并且與信號處理拓撲2500e的VGA 240和VGA 340不同,VGA 125和VGA 135是模擬VGA。這使得壓縮控制器950能夠通過減小表示反饋參考聲音和前饋參考聲音的模擬信號中之一或全部二者的振幅而響應于在對聲學驅動器190的驅動中削波和/或其他音頻假象的實際發(fā)生以及/或者對削波和/或其他音頻假象的即將發(fā)生情況的指示。這在被提供給ADC 210和 310的模擬信號的振幅過大從而使得可能更容易在對聲學驅動器190進行驅動的點導致發(fā)生削波的情況下可被認為是期望的。對減小這些模擬信號(也許還包括在別處所描繪的經由VGA 145提供給ADC 410的模擬信號)的振幅這一能力的提供,對于在這些模擬信號之間平衡振幅,以及/或者對于將ADC 210,310和410中的一個或多個所產生的數字數據的數值限制在較小幅度以便降低存儲和/或傳輸帶寬要求而言,可被認為是期望的。
圖4g描繪了可針對其編程或者以其他方式構造ANR電路2000的又一可能的信號處理拓撲2500g。在ANR電路2000采用信號處理拓撲2500g的情況下,ANR電路2000至少具有壓縮控制器950、DAC 910、音頻放大器960、ADC 210和310、一對VGA 220和230、求和節(jié)點230和270、濾波器塊250和350、另一對VGA 355和360以及VGA 280。ANR電路2000 還可以包括ADC 410、濾波器塊450、又一 VGA 460、求和節(jié)點290以及ADC 955中的一個或多個。ADC 210接收來自反饋麥克風120的模擬信號,并且在向VGA 220提供對應的反饋參考數據之前對該模擬信號進行數字化。VGA 220將反饋參考數據(可能在對其振幅進行修改之后)輸出到求和節(jié)點230。類似地,ADC 310接收來自前饋麥克風130的模擬信號,并且在向VGA 320提供對應的前饋參考數據之前對該模擬信號進行數字化。VGA 320將前饋參考數據(可能在對其振幅進行修改之后)輸出到濾波器塊350。濾波器塊350內的一個或多個數字濾波器被用來修改前饋參考數據以便導出表示前饋抗噪聲音的前饋抗噪數據, 并且濾波器塊350將前饋抗噪數據提供給VGA 355和VGA 360 二者。在各種實現中,VGA 355和VGA 360的增益可以動態(tài)地選擇,并且可以像三路開關那樣以協(xié)調的方式進行操作, 以便使前饋抗噪數據能夠被選擇性地提供給求和節(jié)點230和求和節(jié)點270中的任一個。因而,在信號處理拓撲2500g內前饋抗噪數據與涉及反饋ANR的數據相結合之處成為可選擇的。因此,根據針對VGA 355和VGA 360所選擇的增益,來自濾波器塊350的前饋抗噪數據可以在求和節(jié)點230處與來自ADC 210的反饋參考數據相結合,或者可以在求和節(jié)點 270處與濾波器塊250從反饋參考數據導出的反饋抗噪數據相結合。如果前饋抗噪數據與反饋參考數據在求和節(jié)點230處相結合,則濾波器塊250導出表示反饋抗噪聲音與經進一步修改的前饋抗噪聲音的組合的數據,并且該數據通過求和節(jié)點270被提供給VGA 280,其中在求和節(jié)點270處不發(fā)生數據的結合。備選地,如果前饋抗噪數據與反饋抗噪數據在求和節(jié)點270處相結合,則反饋抗噪數據將會由濾波器塊250從通過不發(fā)生數據結合的求和節(jié)點230接收的反饋參考數據中導出,并且從求和節(jié)點270處的結合中產生的數據被提供給VGA 280。VGA 280將經振幅修改或不經振幅修改的任何形式的接收自求和節(jié)點270的組合數據提供給DAC 910以供創(chuàng)建模擬信號。在穿通音頻的提供也得到支持的情況下,VGA 280對該組合數據的這種提供可以通過求和節(jié)點290。在支持對穿通音頻的提供的情況下,音頻源9400可以提供表示要向用戶聲輸出的穿通音頻的模擬信號,而ADC 410對該模擬信號進行數字化并向濾波器塊450提供對應于該模擬信號的穿通音頻數據。備選地,在音頻源9400提供表示穿通音頻的數字數據的情況下,此類數字數據可以直接提供給濾波器塊450。濾波器塊450內的一個或多個數字濾波器可被用來修改表示穿通音頻的數字數據以便導出可被重新均衡以及/或者以其他方式增強的穿通音頻數據的經修改的變體。濾波器塊450將經修改穿通音頻數據提供給VGA 460,并且VGA 460在對經修改穿通音頻數據所表示的穿通音頻聲音的振幅進行更改或者不進行更改的情況下,通過求和節(jié)點290將經修改穿通音頻數據提供給DAC 910。壓縮控制器950對VGA 280的增益進行控制,從而使得能夠響應于削波和/或其他音頻假象的實際發(fā)生以及/或者對削波和/或其他音頻假象的即將發(fā)生情況的指示,而在壓縮控制器950的控制下減小VGA 280所接收到的反饋抗噪聲音與前饋抗噪聲音的任何組合形式的振幅。圖5a到圖5e描繪了可以在對ANR電路2000所采用的信號處理拓撲(比如信號處理拓撲2500a-2500g)內的一個或多個濾波器塊(比如濾波器塊250、350和450)的創(chuàng)建中采用的一些可能的濾波器拓撲。應當注意,將眾多數字濾波器定名為“濾波器塊”是一種隨意構想,其旨在簡化先前對信號處理拓撲的介紹。事實上,在沿任何信號處理拓撲的任何通路(比如通路200、300和400)的任何點上對一個或多個數字濾波器的選擇和定位可以以相同于對VGA和求和節(jié)點的選擇和定位的方式來完成。因此,完全有可能以在其中將各種數字濾波器散置于VGA和/或求和節(jié)點之間從而不創(chuàng)建出任何可辨識的濾波器塊的方式, 沿針對數據移動的通路對各種數字濾波器進行定位?;蛘?,如將要演示說明的那樣,完全有可能使濾波器塊包括求和節(jié)點或者其他組件,作為在其中濾波器塊的濾波器被耦合作為濾波器塊的濾波器塊拓撲的一部分的方式的一部分。然而,如先前所討論,可以以各種方式將多個較低級數字濾波器組合起來以執(zhí)行一個或多個較高級數字濾波器的等效功能。因此,盡管對明顯的濾波器塊的創(chuàng)建在對具有多個數字濾波器的通路的限定中并非必要,但這在多種情況中可能是期望的。此外,濾波器塊在沿某一通路的單個點上的創(chuàng)建可以更加容易地實現在該通路中執(zhí)行的濾波的特性中的更改。舉例而言,可對沒有任何其他組件穿插于其間的相連的多個較低級數字濾波器進行動態(tài)配置,以通過簡單地改變它們的系數以及/或者改變它們互連的方式使其協(xié)作執(zhí)行各種較高級濾波器功能中的任一種。并且,在一些實現中,數字濾波器的此類封閉連接可以通過對限定某一通路的互連作出最少改變而減輕對該通路進行動態(tài)配置以添加或移除數字濾波器的任務。應當注意,圖5a到圖5e中的每一個中所描繪的對濾波器的類型、濾波器的數目、 濾波器的互連以及濾波器塊拓撲的選擇旨在充當用以輔助理解的示例,而不應被視為對本文所描述各項的范圍或本文所要求保護各項的范圍作出限制。圖5a描繪了可能的濾波器塊拓撲3500a,ANR電路2000可以針對其進行構造和/ 或編程以便限定濾波器塊,比如濾波器塊250、350和450中之一。濾波器塊拓撲3500a由具有在其輸入處的下采樣濾波器652 ;雙二階濾波器654、655和656 ;以及在其輸出處的FIR 濾波器658的數字濾波器串行鏈所組成。如圖5a中更加明確地描繪,在一些實現中,ANR電路2000采用內部架構2200a從而使得ANR電路2000包括濾波器組550,該濾波器組550包括眾多下采樣濾波器552、雙二階濾波器554和FIR濾波器558。每個下采樣濾波器552、雙二階濾波器554和FIR濾波器 558中的一個或多個可以經由開關陣列540以包括限定濾波器塊拓撲3500a的方式在內的若干種方式中的任何方式進行互連。更具體而言,下采樣濾波器652是下采樣濾波器552中之一;雙二階濾波器654、655和656各自是雙二階濾波器554中之一;并且FIR濾波器658 是FIR濾波器558中之一。備選地,并且亦如在圖5a中更明確地描繪,在其他實現中,ANR電路2000采用內部架構2200b從而使得ANR電路2000包括存儲器520,在其中存儲有下采樣濾波器例程553、 雙二階濾波器例程555和FIR濾波器例程559。不同數量的下采樣濾波器、雙二階濾波器和 /或FIR濾波器可以在存儲器520的可用存儲位置內用在其間限定的包括限定濾波器塊拓撲3500a的大量濾波器和互連在內的各種互連中的任何互連來實例化。更具體而言,下采樣濾波器652是下采樣濾波器例程553的實例;雙二階濾波器654、655和656各自是雙二階濾波器例程555的實例;并且FIR濾波器658是FIR濾波器例程559的實例。如先前所討論,通過沿信號處理拓撲中表示聲音的數字數據的不同通路采用不同的數據傳輸速率可以實現功率節(jié)省和/或其他益處。為了支持在不同數據傳輸速率之間進行轉換,其中包括正以一種數據傳輸速率進行操作的一個通路耦合至正以另一數據傳輸速率進行操作的另一通路的情況,可以向濾波器塊內不同的數字濾波器提供不同的數據傳輸時鐘,并且/或者濾波器塊內的一個或多個數字濾波器可被提供有多個數據傳輸時鐘。舉例而言,圖5a描繪了不同數據傳輸速率的可能的組合,其可被采用在濾波器塊拓撲3500a內用以支持以一種數據傳輸速率接收數字數據、以另一數據傳輸速率在這些數字濾波器之間傳輸數字數據、以及以又一數據傳輸速率輸出數字數據。更具體而言,下采樣濾波器652以數據傳輸速率672接收表示聲音的數字數據,并且至少將該數字數據下采樣成更低的數據傳輸速率675。更低的數據傳輸速率675被采用在數字數據在下采樣濾波器 652、雙二階濾波器654-656以及FIR濾波器658之間的傳輸之中。FIR濾波器65在其所接收的數字數據被濾波器塊拓撲3500a中的數字濾波器所屬于的濾波器塊輸出時,至少將該數字數據從更低的數據傳輸速率675上采樣成更高的數據傳輸速率678。在濾波器塊內對不止一種數據傳輸速率的使用的許多其他可能的例子以及對在濾波器塊內采用多種數據傳輸時鐘的可能的相應需求對于本領域中技術人員將會是顯然的。圖5b描繪了可能的濾波器塊拓撲3500b,其基本上類似于濾波器塊拓撲3500a,但是在其中已用內插濾波器657替代了濾波器塊拓撲3500a的FIR濾波器658。在采用內部架構2200a的情況下,這種從濾波器塊拓撲3500a到濾波器塊拓撲3500b的改變需要至少更改開關陣列540的配置以便用內插濾波器556中之一來調換FIR濾波器558中之一。在采用內部架構2200b的情況下,這種改變需要至少用對內插濾波器例程557的實例化來替換提供FIR濾波器658的對FIR濾波器例程559的實例化,以便提供內插濾波器657圖5c描繪了可能的濾波器塊拓撲3500c,其由與濾波器塊拓撲3500b相同的數字濾波器組成,但是在其中這些數字濾波器之間的互連已被重新配置成分支拓撲以便提供兩個輸出,而濾波器塊拓撲3500b僅具有一個輸出。在采用內部架構2200a的情況下,從濾波器塊拓撲3500b到濾波器塊拓撲3500c的這種改變需要至少對開關陣列540的配置作出更改以將通往雙二階濾波器656的輸入與雙二階濾波器655的輸出斷開,并且替代地將該輸入連接到下采樣濾波器652的輸出。在采用內部架構2200b的情況下,這樣的更改需要至少更改提供雙二階濾波器656的對雙二階濾波器例程555的實例化,以從提供下采樣濾波器652的對下采樣濾波器例程553的實例化中得到其輸入。濾波器塊拓撲3500c可以被采用在期望濾波器塊能夠提供這樣的兩個輸出的情況中在其中,以不同方式對輸入處所提供的表示音頻的數據作出更改以創(chuàng)建該數據的兩個不同的經修改版本,比如在信號處理拓撲2500b-2500f中的每一個中的濾波器塊450的情況中那樣。圖5d描繪了另一可能的濾波器塊拓撲3500d,其基本上類似于濾波器塊拓撲 3500a,但是在其中已經移除了雙二階濾波器655和656以便將數字濾波器鏈從濾波器塊拓撲3500a中的數量為五縮短到數量為三。圖5e描繪了又一可能的濾波器塊拓撲3500e,其由與濾波器塊拓撲3500b相同的數字濾波器組成,但是在其中在這些數字濾波器之間的互連已被重新配置以便將雙二階
46濾波器654、655和656置于并聯(lián)布置之中,而這些相同的濾波器在濾波器塊拓撲3500b中處于串行鏈配置之中。如圖所繪,下采樣濾波器652的輸出耦合到所有三個雙二階濾波器 654,655和656的輸入,并且所有這三個雙二階濾波器的輸出都通過附加合并的求和節(jié)點 659耦合到內插濾波器657的輸入。綜上所述,圖5a至圖5e描繪了在其中可對濾波器塊的給定濾波器塊拓撲進行動態(tài)配置以便允許在濾波器塊的操作期間對數字濾波器的濾波器類型、濾波器數量和/或互連作出更改的方式。然而,如本領域中技術人員將很容易意識到那樣,在數字濾波器的類型、數量和互連中的這種改變很可能要求在濾波器系數和/或其他設置中作出相應改變, 以實現力圖以這樣的改變來實現的較高級濾波器功能。如將會更詳細討論的那樣,為了避免或者至少減輕由在個人ANR設備的操作期間作出這種改變而引起的可聽失真或其他不期望音頻假象的產生,理想地對互連、組件(包括數字濾波器)的數量、組件類型、濾波器系數以及/或者VGA增益值中的此類改變進行緩沖,以便使得此類改變能夠以在時間上與一種或多種數據傳輸速率相協(xié)調的方式作出。內部架構2200a和內部架構2200b 二者的可動態(tài)配置性,如在整個對可動態(tài)配置信號處理拓撲以及可動態(tài)配置濾波器塊拓撲的前文討論中所示例說明的,支持以多種途徑來節(jié)省功率以及減少由于麥克風自身噪聲的引入、量化誤差以及來自個人ANR設備1000中所采用的組件的其他影響而導致的可聽假象。實際上,在實現這兩個目標之間可能存在協(xié)同效益,這是因為為了降低由個人ANR設備1000的組件所生成的可聽假象而采取的至少一些措施還可以導致功耗的降低。鑒于個人ANR設備1000優(yōu)選地從提供電力的能力很可能比較有限的電池或其他便攜式電力源進行供電,功耗的降低可能相當重要。在內部架構2200a和內部架構2200b中的任一個中,可以通過執(zhí)行ANR例程525 的指令序列而使處理器件510對來自功率源180的功率的可用性進行監(jiān)控。備選地和/或附加地,可以使處理器件510對一個或多個聲音(例如,反饋參考和/或抗噪聲音、前饋參考和/或抗噪聲音以及/或者穿通音頻聲音)的特性進行監(jiān)控,并且響應于所觀察到的特性而更改所提供的ANR的程度。如熟悉ANR的人員將很容易意識到那樣,通常情況下,提供程度增大的ANR往往要求對更為復雜的傳輸功能的實現,這往往要求實施數目更多的濾波器和/或更為復雜的濾波器類型,而這轉而往往導致更大的功耗。類似地,程度較小的ANR 往往要求對更為簡單的傳輸功能的實現,這往往要求更少的和/或更簡單的濾波器,這轉而往往導致更小的功耗。此外,有可能出現諸如具有相對較低環(huán)境噪聲水平或者具有發(fā)生在相對較窄頻率范圍內的環(huán)境噪聲聲音的環(huán)境之類的情況,在其中提供較大程度的ANR實際上可能導致在對ANR的提供中所使用的組件生成比被衰減的環(huán)境噪聲聲音更大的噪聲聲音。另外,并且如基于反饋的ANR領域中技術人員將會熟悉的那樣,在某些情況下,提供可觀程度的基于反饋的ANR可能由于產生不期望的可聽反饋噪聲而導致不穩(wěn)定性。響應于逐漸減少的電力可用性或者對需要(或者有可能更期望)程度較小的ANR 的指示,處理器件510可以禁用一個或多個功能(包括基于反饋的ANR和基于前饋的ANR 中之一或者全部二者),降低一個或多個通路的數據傳輸速率,禁用通路內的分支,降低濾波器塊內的數字濾波器之間的數據傳輸速率,用消耗更少功率的數字濾波器來替換消耗更多功率的數字濾波器,減小在提供ANR中所采用的傳輸功能的復雜度,減少濾波器塊內的數字濾波器的總數,以及/或者通過減小VGA增益設置和/或更改濾波器系數而減小一個或多個聲音所經受的增益。然而,在采取這些或其他類似行動中的一個或多個行動中,還可以由ANR例程525致使處理器件510估算在ANR的提供中對降低功耗和避免提供程度過大的ANR的目標中之一或全部二者與維持提供給個人ANR設備1000的用戶的預定期望水平的聲音質量和ANR質量的目標中之一或全部二者作出平衡的減小程度。可以將最低數據傳輸速率、最大信噪比或者其他度量用作ANR和/或聲音的預定質量水平。作為一個示例,并且向回參考在其中明確描繪了通路200、300和400的圖4a的信號處理拓撲2500a,所提供的ANR的程度以及/或者功耗的減小可以通過關閉基于反饋的 ANR功能、基于前饋的ANR功能以及穿通音頻功能中的一個或多個功能來實現。這將會導致沿通路200、300和400的至少一些組件被操作進入低功率狀態(tài),在其中這些組件內涉及數字數據的操作將會停止;或者基本上與功率源180斷開。如先前關于圖4a所討論,功耗和 /或所提供的ANR的程度中的減小還可以通過降低通路200、300和400中一個或多個通路的至少一些部分的數據傳輸速率來實現。作為另一示例,并且向回參考在其中也明確描繪了通路200、300和400的圖4b的信號處理拓撲2500b,在功耗和/或傳輸功能復雜度中的減小可以通過關閉經過通路400的分裂分支中之一的數據流動來實現。更具體而言,并且如先前關于圖4b所討論,由濾波器塊450內的數字濾波器用于將經修改穿通音頻分離成較高頻率聲音和較低頻率聲音的分頻頻率可被選擇用以致使全部的經修改穿通音頻被導向通路400的分支中的僅一個分支。 這將會導致經修改穿通音頻數據經過求和節(jié)點230和370中的一個或另一個的傳輸中斷, 從而通過允許禁用這些求和節(jié)點中的一個或另一個的組合功能或者至少使其不被采用而使功耗以及/或者噪聲聲音從組件的引入的減小成為可能。類似地,并且向回參考圖4d的信號處理拓撲2500d (盡管缺少對其通路的明確標記),濾波器塊450所采用的分頻頻率或者VGA 445,455和460的增益設置可被選擇用于沿著這些VGA中的每一個所通往的三個可能的通路分支中的單獨一個對全部的經修改穿通音頻數據進行導引。因此,通過允許禁用會和節(jié)點230和290中的一個或另一個的組合功能或者至少使其不被采用,將會使功耗和 /或噪聲的引入的減小成為可能。另外,經修改穿通音頻數據所不經過其傳輸的VGA 445、 455和460中的一個或多個VGA可被禁用。作為又一示例,并且向回參考在其中明確描繪了三種數據傳輸速率672、675和 678的分配的圖5a的濾波器塊拓撲3500a,所提供的ANR的程度和/或功耗的減小可以通過降低這些數據傳輸速率中的一個或多個來實現。更具體而言,在采用濾波器塊拓撲3500a 的濾波器塊內,數字數據在數字濾波器652、654-656以及658之間傳輸的數據傳輸速率675 可被減小。數據傳輸速率中的這種改變可能還伴隨著以更好地針對較低帶寬計算優(yōu)化的相同類型的數字濾波器的變體來調換一個或多個數字濾波器。如數字信號處理領域中技術人員將會熟悉的那樣,在數字處理中保持期望預定水平的聲音質量和/或ANR質量所需的計算精確程度隨采樣率的改變而改變。因此,隨著數據傳輸速率675被減小,可以將可能已被優(yōu)化用于在原始數據傳輸速率上保持期望水平的聲音質量和/或期望水平的ANR質量的雙二階濾波器654-656中的一個或多個,替換成被優(yōu)化用于以同時還使功耗減小的降低的計算精確度在新的較低數據傳輸速率上保持基本上相同的聲音和/或ANR質量的雙二階濾波器的其他變體。這可能需要提供采用不同比特寬度的系數值并且/或者包括不同數量的抽頭的一個或多個不同類型的數字濾波器的不同變體。作為其他示例,并且相應地向回參考圖5c和圖5d的濾波器塊拓撲3500c和 3500d,并且參考濾波器塊拓撲3500a,所提供的ANR的程度和/或功耗的減小可以通過減少濾波器塊中所采用的數字濾波器的總數來實現。更具體而言,可以將濾波器塊拓撲3500a 的串行鏈中總數為五個的數字濾波器減少為濾波器塊拓撲3500d的較短串行鏈中總數為三個的數字濾波器。如本領域中技術人員將很容易意識到,在數字濾波器的總數中的此類改變將很可能需要伴隨在提供給剩余的數字濾波器中的一個或多個的系數中的改變,這是因為原始的五個數字濾波器所執(zhí)行的一個或多個傳輸功能將很可能必須由能夠用剩余的三個數字濾波器執(zhí)行的一個或多個傳輸功能來更改或替代。并且更具體而言,在濾波器塊拓撲3500c的分支拓撲中總數為五個的數字濾波器可以通過移除或者解激活分支中之一的濾波器(例如,提供兩個輸出中之一的一個分支的雙二階濾波器656和內插濾波器657) 而被減少成總數為三個的濾波器。這可以與選擇針對提供分頻功能的濾波器塊的分頻頻率以將數字數據所表示的聲音的所有頻率導向兩個輸出中的僅一個輸出相配合,以及/或者與操作濾波器塊之外的一個或多個VGA從而消除或者停止數字數據經信號處理拓撲的分支的傳輸相配合地完成。數據傳輸速率的減小可以在內部架構2200a和2200b中的任一個中以各種方式實現。舉例而言,在內部架構2200a中,可以通過開關陣列540將時鐘組570所提供的各個數據傳輸時鐘導向濾波器塊拓撲和/或信號處理拓撲的不同數字濾波器、VGA和求和節(jié)點,以使得由這些組件中的一個或多個組件對多種數據傳輸速率的使用和/或在不同數據傳輸速率之間的轉換成為可能。舉例而言,在內部架構2200b中,可以使處理器件510以不同的時長間隔來執(zhí)行對信號處理拓撲和/或濾波器塊拓撲的數字濾波器、VGA和求和節(jié)點的各種實例化的指令序列。因此,針對給定組件的一種實例化的指令序列,比在其中支持較低數據傳輸速率的針對同一組件的另一實例化的指令序列,被以更頻繁的間隔執(zhí)行,以便支持更高的數據傳輸速率。作為另一示例,并且向回參考任一先前描繪的信號處理拓撲和/或濾波器塊拓撲,所提供的ANR的程度以及/或者功耗的減小可以通過減小對與ANR的提供相關聯(lián)的一個或多個聲音(例如,反饋參考和/或抗噪聲音,或者前饋參考和/或抗噪聲音)的增益來實現。在VGA被包括到基于反饋的ANR通路和基于前饋的ANR通路中至少之一的情況下, 可以減小該VGA的增益設置。備選地和/或附加地,并且根據給定的數字濾波器所實現的傳輸功能,可對該數字濾波器的一個或多個系數作出更改,以便減小給予由該數字濾波器所輸出的數字數據所表示的任何聲音的增益。如本領域中技術人員將會熟悉的那樣,減小通路中的增益可以減小組件所生成的噪聲聲音的可察覺性。在環(huán)境噪聲聲音方面相對很小的情況中,由組件生成的噪聲聲音可能變得更為占優(yōu)勢,并且因此,降低組件所生成的噪聲聲音可能變得比生成用于對環(huán)境噪聲聲音方面可能存在的僅有的一點噪聲進行衰減的抗噪聲音更加重要。在一些實現中,響應于相對較低環(huán)境噪聲聲音水平而在增益中的這種減小可以使得對較低成本麥克風的使用成為可能。在一些實現中,在沿基于反饋的ANR通路的某一點上執(zhí)行這種增益中的減小可被證明比沿基于前饋的ANR通路更為有用,這是因為環(huán)境噪聲聲音傾向于在尚未到達反饋麥克風之前120即被個人ANR設備所提供的PNR更多地衰減。作為反饋麥克風120常常比前饋麥克風130被提供以環(huán)境噪聲聲音的更弱變體的結果,基于反饋的ANR功能可能更易受到在其中有時在環(huán)境噪聲聲音方面很小時由組件所引入的噪聲聲音變得比環(huán)境噪聲聲音更為占優(yōu)勢的情況的影響。可以向基于反饋的ANR通路中并入VGA,用于通過通常采用取值為1的增益值并繼而響應于處理器件510和/或處于ANR電路2000之外并與ANR電路 2000耦合的另一處理器件對于環(huán)境噪聲水平足夠低以至于由基于反饋的ANR通路中的組件所生成的噪聲聲音很可能顯著到足以使這種增益減小比產生反饋抗噪聲音更為有利的確定而將增益值減小至1/2或者減小至某一其他預選的較低值,來執(zhí)行這一功能。作為確定是否要在ANR設置中作出改變的一部分,對環(huán)境噪聲聲音的特性的監(jiān)控可能需要若干種用于測量環(huán)境噪聲聲音的強度、頻率和/或其他特性的途徑中的任一種。 在一些實現中,可以在預選頻率范圍內對反饋麥克風120和/或前饋麥克風130所檢測到的環(huán)境噪聲聲音采取無加權的簡單聲壓級(SPL)或其他信號能量測量。備選地,SPL或其他信號能量測量的預選頻率范圍內的頻率可以服從于被開發(fā)用以反映平均人耳對不同可聽頻率的相對敏感度的廣為人知并廣泛使用的“A加權(A-weighted)”頻率加權曲線。圖6a至圖6c描繪了三重緩沖的各方面以及可能的實現,該三重緩沖用于同時支持同步ANR設置改變,以及用于支持對于約束條件的發(fā)生以及/或者對于可能發(fā)生的指示的故障安全響應,這些約束條件包括但不限于聲輸出聲音的削波和/或過高振幅、聲音在與故障關聯(lián)的特定頻率范圍內的產生、至少基于反饋的ANR的不穩(wěn)定性或者其他可能生成不期望或不舒服的聲輸出的條件。三重緩沖的這些變體中的每一個都具有至少三個緩沖器 620a,620b和620c。在三重緩沖的每個所描繪的變體中,兩個緩沖器620a和620b在ANR電路2000的正常操作期間被交替采用,以便同步地更新“正在進行中”的期望的ANR設置,這些設置包括但不限于拓撲互連、數據時鐘設置、數據寬度設置、VGA增益設置以及濾波器系數設置。并且,在三重緩沖的每個所描繪的變體中,第三緩沖器620c保持被稱為“保守” 或“故障安全”設置的一組ANR設置,響應于檢測到約束條件,可以憑借這組ANR設置來將 ANR電路2000帶回到穩(wěn)定操作并且/或者帶回到安全的聲輸出水平。如針對音頻信號的數字信號處理控制領域中的技術人員將會熟悉的那樣,往往有必要對各種音頻處理設置的更新進行協(xié)調以使其在對音頻數據片段的處理之間的間隔期間發(fā)生,并且往往有必要使得對這些設置中至少一些設置的更新在相同間隔期間作出。不這樣做的話,可能導致對濾波器系數的不完整編程、對傳輸功能的不完整的或異常的定義、 以及可能導致產生并最終聲輸出不期望聲音的其他不匹配的配置問題,這些不期望聲音包括但不限于可能使聆聽者驚愕或害怕的突然爆發(fā)或激增的噪聲,令人不悅并且可能傷害聆聽者的在音量中的突然增大,或者也可能有害的在對基于反饋的ANR設置進行更新的情況下嘯鳴的反饋聲音。在一些實現中,圖6a_圖6c中任一個的緩沖器620a-620c是以硬件實現的專用寄存器,其內容能夠被定時到VGA、數字濾波器、求和節(jié)點、時鐘組570(如果存在)的時鐘、開關陣列540 (如果存在)、DMA器件541 (如果存在)和/或其他組件內的寄存器中。在其他實現中,圖6a-圖6c的緩沖器620a-620c是存儲器520內的指定位置,其內容能夠被處理器件510檢索并且由處理器件510寫入到存儲器520內與VGA、數字濾波器以及求和節(jié)點的實例化相關聯(lián)的其他位置中,以及/或者由處理器件510寫入到時鐘組570(如果存在) 的時鐘、開關陣列540 (如果存在)、DMA設備541 (如果存在)和/或其他組件內的寄存器中。圖6a描繪了包括增益值在內的VGA設置的三重緩沖,其采用各自存儲不同的VGA 設置626的緩沖器620a-620c的變體。對VGA增益值的這種三重緩沖的使用的一個示例可以是壓縮控制器950響應于在聲學驅動器190的聲輸出中檢測到削波和/或其他可聽假象的發(fā)生以及/或者對削波和/或其他可聽假象即將發(fā)生的指示,對一個或多個VGA進行操作以減小數字數據所表示的聲音的振幅。在一些實現中,壓縮控制器950將新的VGA設置存儲到緩沖器620a和620b中選定的一個中。在隨后與數字數據片段經過VGA中的一個或多個的流動相同步的時間,存儲在緩沖器620a和620b中選定的一個中的設置被提供給這些VGA,從而避免了可聽假象的生成。如本領域中技術人員將很容易意識到那樣,壓縮控制器950可以在一段時間中反復地對VGA的增益設置進行更新以便將一個或多個聲音的振幅“緩降”到期望的振幅水平,而不是立即將振幅減小到該期望水平。在這樣的情況下,壓縮控制器950將會在向緩沖器620a存儲經更新的增益設置與向緩沖器620b存儲經更新的增益設置之間交替更迭,從而使得緩沖器620a和620b中的每一個被壓縮控制器950寫入的時間和緩沖器中的每一個向VGA提供它們所存儲的VGA設置的時間能夠被解耦。然而, 一組更保守地選擇的VGA設置被存儲在緩沖器620c中,并且這些故障安全設置可以響應于檢測到約束條件而提供給VGA。這種對緩沖器620c中所存儲的VGA設置的提供凌駕于對緩沖器620a和620b中的任一個中所存儲的任何VGA設置的提供之上。圖6b描繪了包括濾波器系數在內的濾波器系數的三重緩沖,其采用各自存儲不同的濾波器設置625的緩沖器620a-620c的變體。對濾波器系數的這種三重緩沖的使用的一個示例可以是對在個人ANR設備1000所提供的基于反饋的ANR中減小的噪聲聲音的頻率范圍和/或衰減程度進行調節(jié)。在一些實現中,由ANR例程525致使處理器件510將新的濾波器系數存儲到緩沖器620a和620b中選定的一個中。在隨后與數字數據片段經過數字濾波器中的一個或多個的流動相同步的時間,存儲在緩沖器620a和620b中選定的一個之中的設置被提供給這些數字濾波器,從而避免了可聽假象的生成。對濾波器系數的這種三重緩沖的使用的另一示例可以是對一些上述信號處理拓撲中的濾波器塊450內的數字濾波器所采用的分頻頻率進行調節(jié),以將經修改的穿通音頻的聲音分成較低頻率聲音和較高頻率聲音。在至少與關聯(lián)于穿通音頻的數字數據片段經過濾波器塊450的數字濾波器的流動相同步的時間,存儲在緩沖器620a和620b中的一個或另一個中的濾波器設置被提供給至少一些數字濾波器。圖6c描繪了時鐘、VGA、濾波器和拓撲設置中的全部或者可選子集的三重緩沖,其采用各自存儲不同的拓撲設置622、濾波器設置625、VGA設置626和時鐘設置627的緩沖器620a-620c的變體。對所有這些設置的三重緩沖的使用的一個示例可以是響應于個人 ANR設備1000的用戶對控件進行用以激活“通話”功能的操作而從一種信號處理拓撲改變成另一信號處理拓撲,在其中對個人ANR設備1000所提供的ANR作出更改以使用戶能夠更容易地聽到另一個人的語音而無需移除個人ANR設備1000或者完全關閉ANR功能??梢允固幚砥骷?10將指定在其中讓語音聲音能夠更容易地從前饋麥克風130傳遞到聲學驅動器190的新的信號處理拓撲所需的設置,以及新的信號處理拓撲的VGA、數字濾波器、數據時鐘和/或其他組件的各種設置,存儲在緩沖器620a和620b中的一個或另一個內。繼而, 在與至少一些表示聲音的數字數據片段經過至少一個組件(例如,ADC、VGA、數字濾波器、
51求和節(jié)點或者DAC)的流動相同步的時間,這些設置(通過被提供給開關陣列540——如果其存在)被用于創(chuàng)建針對新的信號處理拓撲的互連,并且被提供給要在新的信號處理拓撲中使用的組件。然而,圖6c中所描繪的三重緩沖的一些變體還可以包括掩碼640,從而提供確定在緩沖器620a和620b中任一個將其所存儲的內容提供給一個或多個組件時有哪些設置被實際更新的能力。在一些實施方式中,將掩碼內的比特位置選擇性地設置成1或者0,以便選擇性地使與每個比特位置對應的不同設置的內容能夠在緩沖器620a和620b中的一個或另一個的內容要向一個或多個組件提供經更新的設置時被提供給該組件。掩碼640的粒度可以是這樣的即,使每個個別設置可被選擇性地啟用以供進行更新,或者可以是這樣的 艮口,使所有的每個拓撲設置622、濾波器設置625、VGA設置626以及時鐘設置627能夠被選擇以供相應地通過拓撲設置掩碼642、濾波器設置掩碼645、VGA設置掩碼646以及時鐘設置掩碼647進行更新。圖7a和圖7b各自相應地描繪了對ANR電路2000的內部架構2200a和2200b的若干個可能的補充。因此應當注意,為了討論的簡單性起見,僅描繪了內部架構2200a和 2200b與這些可能的補充相關聯(lián)的部分。這些可能的補充中的一些補充依賴于對接口 530 的使用,從而經由至少一個總線535將ANR電路2000耦合到其他器件。這些可能的補充中的其他補充依賴于對接口 530的使用,以便從至少一個可手動操作控件接收信號。更具體而言,在可能為了從外部存儲器件(例如,存儲器件170)檢索ANR設置527 的至少一些內容而執(zhí)行加載例程522的指令序列的過程中,可使處理器件510對ANR電路 2000進行配置,以替代地接受來自外部處理器件9100的這些內容。并且,為了在提供基于反饋的ANR和/或基于前饋的ANR功能中更好地支持對自適應算法的使用,外部處理器件 9100可以耦合到ANR電路2000用以通過對關于反饋參考聲音、前饋參考聲音和/或穿通音頻的統(tǒng)計信息的分析來增強ANR電路2000的功能性,其中側鏈信息從內建到ADC 210、ADC 310和ADC 410中的一個或多個內或者與其相連的下采樣濾波器和/或其他濾波器提供。 此外,為了支持在兩個ANR電路2000之間的協(xié)作以便實現一種形式的雙耳基于前饋ANR, ANR電路2000中的每一個可以向另一個傳輸前饋參考數據的副本。此外,ANR電路2000和 /或外部處理器件9100中的一個或多個可以針對可手動操作通話控件9300正被用戶手動操作以便利用通話功能的情況而對其進行監(jiān)控。ANR電路2000可以接受來自直接地、通過另一 ANR電路2000 (如果存在)或者通過外部處理器件9100 (如果存在)耦合到ANR電路2000的通話控件9300的輸入。在個人 ANR設備1000具有兩個ANR電路2000的情況下,通話控件9300可以直接地耦合到每一個 ANR電路2000的接口 530,或者可以耦合到與全部兩個ANR電路2000耦合的單個外部處理器件9100 (如果存在),或者可以耦合到一對外部處理器件9100 (如果存在),其中處理器件9100中的每一個單獨地耦合到每個ANR電路2000中單獨的一個。不論通話控件9300耦合到其他一個或多個組件的確切方式如何,在檢測到通話控件9300已被手動操作后,至少對基于前饋的ANR的提供作出更改,從而使得由前饋麥克風130所檢測到的人類語音頻帶中的聲音的衰減得到減小。以這種方式,由前饋麥克風130 所檢測到的人類語音頻帶中的聲音實際上至少通過針對與基于前饋的ANR關聯(lián)的數字數據的通路被傳送用以由聲學驅動器190進行聲輸出,而前饋麥克風130所檢測到的其他聲音則通過基于前饋的ANR而繼續(xù)被衰減。以這種方式,個人ANR設備1000的用戶在還能夠聽到正在近旁講話的人的語音的同時,仍然能夠具有至少一定程度的基于前饋的ANR以對抗環(huán)境噪聲聲音的益處。如本領域的技術人員所熟悉的,在被普遍接受為限定人類語音頻帶的頻率范圍中存在一些差異,從寬達300Hz至4KHz的范圍到窄至IKHz至3KHz的范圍。在一些實現中, 使處理器件510和/或外部處理器件9100 (如果存在)通過至少更改針對用于基于前饋的 ANR的通路中的濾波器的ANR設置來響應于用戶操作通話控件9300,以便縮小經基于前饋的ANR衰減的環(huán)境噪聲聲音的頻率范圍,從而使得基于前饋的ANR功能基本上限制在對被選擇用于限定個人ANR設備1000的人類語音頻帶的任何頻率范圍以下的頻率進行衰減。備選地,針對至少這些濾波器的ANR設置被更改以便在基于前饋的ANR所衰減的環(huán)境噪聲聲音的頻率范圍之中創(chuàng)建針對一種類型的人類語音頻帶的“缺口”,從而使得基于前饋的ANR 對發(fā)生在該人類語音頻帶以下和該人類語音頻帶以上的頻率中的環(huán)境噪聲聲音的衰減顯著大于前饋麥克風130所檢測到的處于人類語音頻帶內的聲音。無論哪種方式,至少一個或多個濾波器系數被更改以便減小對人類語音頻帶中的聲音的衰減。此外,可以更改在用于基于前饋的ANR的通路中所采用的濾波器的數量和/或類型,并且/或者可以更改用于基于前饋的ANR的通路本身。盡管沒有具體描繪,但是用于提供一種形式的更加適合于使用模擬濾波器的通話功能的備選途徑將會是實現一對并行的模擬濾波器組,其各自能夠支持提供基于前饋的 ANR功能;以及提供一種形式的可手動操作通話控件,其致使表示基于前饋的ANR的一個或多個模擬信號被路由到并行的模擬濾波器組中的一個或另一個,以及/或者從并行的模擬濾波器組中的一個或另一個被路由。并行的模擬濾波器組中之一被配置用于提供基于前饋的ANR而不顧及通話功能,而并行的濾波器組中的另一個則被配置用于提供在其中處于一種形式的人類語音頻帶內的聲音的衰減程度較輕的基于前饋的ANR。在內部架構2200a內可以實現某種類似的途徑作為另一備選,在其中一種形式的可手動操作通話控件直接地操作開關陣列540內的至少一些開關器件,以便切換數字數據在兩個并行的數字濾波器組之間的流動。圖8是可能的加載序列的實現的流程圖,要存儲在存儲器520中的ANR設置527 的至少一些內容可以借此通過總線535從外部存儲器件170或者處理器件9100提供。該加載序列旨在允許ANR電路2000足夠靈活以便在不經更改的情況下適應于各種場景中的任一場景,包括但不限于存儲器件170和處理器件9100中的僅一個存在于總線535上;以及雖然存儲器件170和處理器件9100 二者都存在于總線上,但它們中的一個或另一個不提供此類內容??偩€535可以是串行或并行數字電子總線,并且耦合到總線535的不同器件可以充當至少對數據傳輸進行協(xié)調的總線主控器。在加電和/或重置后,處理器件510對存儲器520進行訪問,以便檢索和執(zhí)行加載例程522的指令序列。在執(zhí)行指令序列后,在632中,使處理器件510對接口 530進行操作以使得ANR電路2000進入在其中ANR電路2000成為總線535上的總線主控器的主控模式,并且處理器件510繼而進一步對接口 530進行操作以嘗試從也耦合到總線535的存儲器件(比如存儲器件170)檢索數據(比如ANR設置527的一部分內容)。如果在633中, 從存儲器件檢索數據的嘗試成功,則在634中使處理器件510對接口 530進行操作以使得ANR電路2000進入總線535上的從屬模式,以便使總線535上的另一處理器件(比如處理器件9100)能夠向ANR電路2000傳輸數據(包括ANR設置527的至少一部分內容)。然而,如果在633中,從存儲器件檢索數據的嘗試失敗,則在635中使處理器件510 對接口 530進行操作以使得ANR電路2000進入總線535上的從屬模式,以便支持對來自外部處理器件(比如外部處理器件9100)的數據的接收。在636中,進一步使處理器件510 在選定的時間段內等待對來自另一處理器件的此類數據的接收。如果在637中,從另一處理器件接收到此類數據,則在638中使處理器件510對接口 530進行操作以使得ANR電路 2000停留在總線535上的從屬模式之中,以便使總線535上的其他處理器件能夠向ANR電路2000傳輸進一步的數據。然而,如果在637中,沒有從另一處理器件接收到此類數據,則在632中使處理器件510對接口 530進行操作以使得ANR電路2000返回成為總線535上的總線主控器,并且再次嘗試從存儲器件檢索此類數據。圖9a和圖9b各自描繪了在其中內部架構2200a和2200b中任一個可以支持向外部處理器件9100提供測量數據的方式,這可能是為了使處理器件9100能夠向ANR電路 2000所執(zhí)行的基于反饋和/或基于前饋的ANR功能添加自適應特征。本質上講,在ANR電路執(zhí)行濾波以及導出反饋和前饋抗噪聲音的其他方面并且將這些抗噪聲音與穿通音頻結合起來的同時,處理器件9100對麥克風120和/或130所檢測到的反饋和/或前饋參考聲音的各種特性進行分析。在處理器件9100確定需要更改ANR電路2000的信號處理拓撲 (包括更改濾波器塊250、350和450中之一的濾波器塊拓撲)、更改VGA增益值、更改濾波器系數、更改數據據其傳輸的時鐘時序等的情況下,處理器件9100經由總線535向ANR電路2000提供新的ANR設置。如先前所討論,這些新的ANR設置可以存儲在緩沖器620a和 620b中的一個或另一個內,以便準備將這些新的ANR設置以與表示聲音的數字數據片段在 ANR電路2000內的組件之間傳送的數據傳輸速率中的一個或多個時序同步地提供給ANR電路2000內的組件。以這種方式,確實可以使ANR電路2000對ANR的提供也成為自適應式。為了支持ANR電路2000與外部處理器件9100之間的這種協(xié)作,不經修改地向處理器件9100提供反饋參考數據、前饋參考數據和/或穿通音頻數據的副本可能被認為是期望的。然而,預計針對反饋參考數據、前饋參考數據以及穿通音頻數據中的每一個,可能以高時鐘頻率,有可能以IMHz左右的時鐘頻率,對此類數據進行采樣。因此,以如此高的采樣率通過總線535向處理器件9100提供所有此類數據的副本可能對ANR電路2000增加不期望的過高負擔,以及不期望地增大ANR電路2000的功耗需求。此外,可由處理器件9100作為與ANR電路2000的這種協(xié)作的一部分而執(zhí)行的至少一些處理可能不需要訪問此類數據的這種完整副本。因此,采用內部架構2200a和2200b中任一個的ANR電路2000的實現可以支持由以較低采樣率的此類數據組成的較低速側鏈數據以及/或者關于此類數據的各種度量向處理器件9100的提供。圖9a描繪了 ADC 310的示例變體,其具有同時輸出表示ADC310從反饋麥克風130 所接收的前饋參考模擬信號的前饋參考數據和對應的側鏈數據的能力。ADC 310的這一變體具有sigma-delta塊322、初級下采樣塊323、次級下采樣塊325、帶通濾波器326以及 RMS塊327。sigma-delta塊322執(zhí)行對ADC 310所接收到的模擬信號的典型sigma-delta 模數轉換的至少一部分,并且向初級下采樣塊323提供具有相對較高采樣率的前饋參考數據。初級下采樣塊323采用各種可能的下采樣(和/或抽選)算法中的任一種來導出前饋參考數據的變體,其具有對于在導出表示要由聲學驅動器190聲輸出的抗噪聲音的前饋抗噪數據中所采用的VGA、數字濾波器和/或求和節(jié)點的任何組合更合適的采樣率。然而,初級下采樣塊323還將前饋參考數據的副本提供給次級下采樣塊325用以導出前饋參考數據的另外下采樣的(和/或抽選的)變體。次級下采樣塊325繼而將前饋參考數據的另外下采樣的變體提供給帶通濾波器326,在此,由經另外下采樣的前饋參考數據所表示聲音的處于選定頻率范圍內的子集被允許傳遞到RMS塊327。RMS塊327計算經另外下采樣的前饋參考數據在帶通濾波器326的選定頻率范圍內的RMS值,并繼而將這些RMS值提供給接口 530以供經由總線535傳輸到處理器件9100。應當注意,盡管上述示例涉及了與基于前饋的ANR的提供相關聯(lián)的ADC 310和數字數據,但是相應地涉及基于反饋的ANR和穿通音頻中任一個的ADC 210和ADC 410中的任一個的類似變體也是有可能的。還有可能的是ADC 310(或者ADC 210和ADC 410中的任一個)的不具有次級下采樣塊325從而使得在數據被提供給帶通濾波器326之前不執(zhí)行另外的下采樣(和/或抽選)的備選變體;替代帶通濾波器326或者除帶通濾波器326以外采用A加權濾波器或者B加權濾波器的備選變體;用執(zhí)行不同形式的信號強度計算(例如,絕對值計算)的另一個塊來替換RMS塊327的備選變體;以及不具有帶通濾波器326和 /或RMS塊327從而使得次級下采樣塊325的經下采樣(和/或經抽選)輸出在經更少修改或者基本上不經修改的情況下被更多地傳送到接口的備選變體。圖9b描繪了濾波器塊350的示例變體,其具有同時輸出與濾波器塊350所接收到的前饋參考數據相對應的前饋抗噪數據和側鏈數據的能力。如先前所詳細討論的那樣,濾波器塊250、350和450內的濾波器的數量、類型和互連(即,它們的濾波器塊拓撲)中的每一個都能夠作為內部架構2200a和2200b中任一個動態(tài)配置能力的一部分而被動態(tài)選擇。 因此,濾波器塊350的這一變體可以用在其中同時執(zhí)行導出前饋抗噪數據和側鏈數據的功能的各種可能的濾波器塊拓撲中的任一種來加以配置。圖IOa和圖IOb各自描繪了內部架構2200a和2200b中任一個可以支持雙耳基于前饋的ANR的方式,在其中前饋參考數據在一對ANR電路2000之間共享(ANR電路2000的每個個體向一對耳機100中單獨的一個提供基于前饋的ANR)。在具有一對耳機100的個人ANR設備1000的一些實現中,表示由與耳機100中的每一個相關聯(lián)的單獨的前饋麥克風 130所檢測到的聲音的前饋參考數據被提供給全部兩個與每個耳機相關聯(lián)的單獨的ANR電路2000。這是憑借經過連接這對ANR電路2000的總線對前饋參考數據進行交換而實現的。圖IOa描繪了對信號處理拓撲(也許是先前所詳細介紹的信號處理拓撲中的任何一個)的示例補充,其包括濾波器塊350的變體,該變體具有接受來自兩個不同前饋麥克風 130的前饋參考數據輸入的能力。更具體而言,濾波器塊350耦合到ADC 310,以便更直接地接收來自與濾波器塊350所處于其中的一個ANR電路2000也關聯(lián)到的同一耳機相關聯(lián)的前饋麥克風130的前饋參考數據。ADC 310與濾波器塊350之間的這種耦合以先前關于內部架構2200a和2200b討論的方式中之一作出。然而,濾波器塊350還耦合到接口 530, 以便通過接口 530從關聯(lián)于另一耳機100的ANR電路2000接收來自也與另一耳機100關聯(lián)的前饋麥克風130的其他前饋參考數據。相應地,ADC 310的用以向濾波器塊350提供前饋參考數據的輸出也耦合到接口 530,以便通過接口 530將其前饋參考數據傳輸到關聯(lián)于另一耳機100的ANR電路2000。關聯(lián)于另一耳機100的ANR電路2000將這種相同的補充采用到它的具有其濾波器塊350的相同變體的信號處理拓撲,并且ANR電路2000的這兩個個體通過它們相應的接口 530在ANR電路2000的全部兩個個體所耦合到的總線535上
交換前饋參考數據。圖IOb描繪了包括濾波器塊350的變體的對信號處理拓撲的另一示例補充。然而, 濾波器塊350的這一變體除了涉及對來自ANR電路2000的該另一個體的前饋參考數據的接收以外,還涉及前饋參考數據向關聯(lián)于另一耳機100的ANR電路2000的傳輸。在期望在前饋參考數據被傳輸到ANR電路2000的另一個體之前以某種方式對其進行濾波或者對其進行處理的實現中,可以將此類補充功能合并到濾波器塊350中。圖1 Ia和圖1 Ib各自描繪了可于其中實現個人ANR設備1000的內部架構2200a 的濾波器組520內的至少一些濾波器的備選方式。更具體而言,圖Ila-圖lib描繪了合并到濾波器組550之中、可被動態(tài)配置用以發(fā)揮FIR濾波器、IIR(無限脈沖響應)濾波器和雙二階濾波器等不同功能的可轉換數字濾波器551的示例。應當注意,雖然可轉換濾波器的這些示例是在作為個人ANR設備1000的可能的實施方式的組件的背景下描繪和討論的, 但可轉換濾波器的這些示例以及其他類似示例可以在其中需要可動態(tài)配置數字濾波器的多種多樣的設備中的任何設備中被加以利用。圖Ila描繪了可轉換濾波器551的一種變體,其被構造成可被動態(tài)配置成作為雙二階濾波器或者具有兩個抽頭的FIR濾波器進行操作。可轉換濾波器551的這種變體合并了延遲元件662a和662b ;加權元件663a,663b和663c ;求和節(jié)點664 ;延遲元件667a和 667b ;以及加權元件668a和668b。如數字濾波器設計領域中技術人員將會熟悉的那樣,可以利用這些延遲元件和加權元件中成對的相鄰延遲元件和加權元件來實現數字濾波器抽頭(經常簡稱為“抽頭”),其能夠被用來在實現變換中引入零點,并且也許還引入極點。延遲元件662a-662b以及667a_667b中的每一個所帶來的延遲量由采樣率所決定,而這是可編程的(也許作為緩沖器620a-620c的濾波器設置625的一部分),加權元件663a-663c以及668a-668b中的每一個所采用的加權值也可以是如此。延遲元件662a_662b、加權元件 663a-663c以及求和節(jié)點664經過功率導體665a被提供以功率,功率可以通過可作為濾波器設置625的一部分進行編程的可編程電源開關545a被提供給功率導體665a。延遲元件 667a-667b以及加權元件668a_668b經過單獨的功率導體665b被提供以功率,功率可以通過也可作為濾波器設置625的一部分進行編程的可編程電源開關545b被提供給功率導體 665b。由于功率導體665b經過電源開關545b被提供功率,可經電源開關545b的操作通過向功率導體665b提供功率或者不提供功率而將可轉換濾波器551的這種變體動態(tài)配置成雙抽頭FIR濾波器或者雙二階濾波器。用于使可轉換濾波器551能夠作為這兩種濾波器中的一個或另一個進行操作的這種途徑對于用零加權值或非零加權值交替地對加權元件668a和668b進行編程的途徑而言可被認為是優(yōu)選的。雖然用零加權值對加權元件 668a-668b進行編程會將求和節(jié)點664限制成對加權元件663a-663c的輸出求和從而使得可轉換濾波器551能夠作為FIR濾波器(而不是雙二階濾波器)進行操作,但是可轉換濾波器551的所有延遲元件和加權元件繼續(xù)汲取功率。通過對電源開關545b進行編程以將功率從功率導體665b斷開,延遲元件667a-667b以及加權元件668a_668b喪失功率,從而降低可轉換濾波器551的功耗,并且使可轉換濾波器551能夠作為FIR濾波器進行操作。由于除了功率導體665b經過電源開關545b被提供功率以外,功率導體665a經過電源開關 545a被提供功率,可轉換濾波器551的所有延遲元件和加權元件(以及求和節(jié)點664)均能夠在可轉換濾波器551不被使用時喪失功率,從而支持更大的功率節(jié)約。由于至少電源開關545b可通過緩沖器620a、620b和620c的濾波器設置625進行編程,從濾波器組550的要在創(chuàng)建濾波器塊250、350和450中的一個或多個中加以利用 (或者以其他方式加以利用)的濾波器中進行選擇的處理的一部分可能要求對構成濾波器塊550的可轉換濾波器551中的一個或多個進行配置,以及對它們進行選擇。實際上,在一些實施方式中,可將眾多個可轉換濾波器551合并到濾波器塊550中以代替雙二階濾波器 554或FIR濾波器558中之一或者全部二者。以這種方式,可以減少必須合并到濾波器塊 550中的不同類型濾波器的數目,并且可以通過提供可被動態(tài)配置成以任一方式進行操作的濾波器而增加靈活性,而不在可轉換濾波器551中之一要作為FIR濾波器而不是作為雙二階濾波器進行操作的情況下招致不必要的功耗。此外,作為保存在緩沖器620c中的濾波器設置625的“故障安全”或者“保守”值的一部分,可以存在作為對不穩(wěn)定性指示的響應的一部分而將可作為雙二階濾波器進行操作的一個或多個可轉換濾波器551動態(tài)地重新配置成作為FIR濾波器進行操作的設置。這種設置可以在認識到延遲元件667a-667b以及加權元件667a_667b的組合在可轉換濾波器 551作為雙二階濾波器進行操作時提供“極點”、而這種對極點的提供是不穩(wěn)定性可能發(fā)生的途徑這一事實后做出。因此,將一個或多個可轉換濾波器551從作為雙二階濾波器進行操作重新配置成作為FIR濾波器進行操作可以糾正或者防止不穩(wěn)定性的情況。圖lib描繪了可轉換濾波器551的另一變體,其被構造成可被動態(tài)配置用于作為包括雙二階濾波器(其被本領域中技術人員認為是IIR濾波器的一種形式)在內的各種形式的較高階次(即,具有較多抽頭)或較低階次(即,具有較少抽頭)IIR濾波器進行操作。 可轉換濾波器551的這種另一變體合并了若干個延遲元件662a到662x ;若干個加權元件 663a到663x ;求和節(jié)點664 ;若干個延遲元件667a到667x ;以及若干個加權元件668a到 668x。再一次地,延遲元件662a-662x以及667a_667x中的每一個所帶來的延遲量由采樣率所決定,而這是可編程的(也許作為緩沖器620a-620c的濾波器設置625的一部分),加權元件663a-663x以及668a_668x中的每一個所采用的加權值也可以是如此。延遲元件662a_662b、加權元件663a_663c、求和節(jié)點64、延遲元件667a_667b以及加權元件668a-668b經過功率導體665a被供應以功率。在延遲元件662b之后并且一直到延遲元件662x的延遲元件(無論有多少個),以及在加權元件663b之后并且一直到加權元件663x的加權元件(無論有多少個),經過功率導體665b被供應以功率。在延遲元件667b 之后并且一直到延遲元件667x的延遲元件(無論有多少個),以及在加權元件668b之后并且一直到加權元件668x的加權元件(無論有多少個),經過功率導體665c被提供以功率。通過僅向功率導體665a提供功率,當這種可轉換濾波器551在這種配置中進行操作時,可轉換濾波器551的這種另一變體能夠作為雙二階濾波器進行操作,即,具有提供 “零點”的兩個抽頭以及提供“極點”的兩個抽頭的IIR濾波器。通過附加地向功率導體665b 提供功率,可轉變?yōu)V波器51被提供有附加數量的能夠充當附加“零點”的抽頭(該附加數量取決于有多少對延遲元件和加權元件被功率導體665b提供功率)。此外,通過附加地向功率導體665c提供功率,可轉換濾波器551被提供有附加數量的能夠充當附加“極點”的抽頭(附加數量取決于有多少對延遲元件和加權元件被功率導體665c提供功率)。在對功率導體665a-665c中的每一個的功率提供可通過緩沖器620a-620c的濾波器設置625進行編程的情況下,可通過可轉換濾波器551的這種變體來實現的針對前饋傳輸功能和反饋傳輸功能可用的抽頭數目可動態(tài)改變,且具有無需為用于不必要的抽頭的延遲元件和加權元件提供功率的額外優(yōu)點。圖12描繪了可轉換濾波器551的一個或多個變體在濾波器塊250、350和450中的一個或多個濾波器塊中的可能的使用的示例。更具體而言,圖12展示了先前在圖5a中所描繪的濾波器拓撲3500a的變體。如通過圖12的濾波器拓撲3500a的變體與圖5中原始描繪的濾波器拓撲3500a的對比可以看出,雙二階濾波器654、655和656中的每一個均已被可轉換濾波器657所代替,并且FIR濾波器658已被可轉換濾波器659所代替。可轉換濾波器659和每個可轉換濾波器657是取自濾波器組550的可轉換濾波器551中的一個。 每個可轉換濾波器657的功率導體已被選擇性地供電,以便將每個可轉換濾波器657配置成雙二階濾波器(或者可能配置成可作為雙二階濾波器使用的較高階次IIR濾波器)。并且,可轉換濾波器659的功率導體已被選擇性地供電,以便將可轉換濾波器659配置成FIR 濾波器。再一次地,此類選擇性供電可以如先前已經描述地那樣通過緩沖器620a、620b和 /或620c中的一個或多個緩沖器的編程來實現。其他實現均處在以下權利要求以及發(fā)明人可享有權利的其他權利要求的范圍內。
權利要求
1.一種個人ANR設備,包括第一耳機;安設在所述第一耳機內的第一反饋麥克風;安設在所述個人ANR設備的外部部分上的第一前饋麥克風;安設在所述第一耳機內的第一聲學驅動器;以及第一 ANR電路,其被構造用于從所述第一反饋麥克風接收第一反饋參考信號;從至少表示所述第一反饋參考信號的數字數據生成第一反饋抗噪聲音;從所述第一前饋麥克風接收第一前饋參考信號;從至少表示所述第一前饋參考信號的數字數據生成第一前饋抗噪聲音;從音頻源接收穿通音頻信號;從至少表示所述穿通音頻信號的數字數據生成第一經修改穿通音頻聲音;以及對傳送要由所述第一聲學驅動器聲輸出的所述第一反饋抗噪聲音、所述第一前饋抗噪聲音和所述第一經修改穿通音頻聲音的第一輸出信號進行輸出。
2.根據權利要求1所述的個人ANR設備,還包括 第二耳機;安設在所述第二耳機內的第二反饋麥克風;以及安設在所述第一耳機內的第二聲學驅動器。
3.根據權利要求2所述的個人ANR設備,其中所述第一ANR電路還被構造用于 從所述第二反饋麥克風接收第二反饋參考信號;從至少表示所述第二反饋參考信號的數字數據生成第二反饋抗噪聲音; 從至少表示所述第一前饋參考信號的數字數據生成第二前饋抗噪聲音; 從至少表示所述穿通音頻信號的數字數據生成第二經修改穿通音頻聲音;以及對傳送要由所述第二聲學驅動器聲輸出的所述第二反饋抗噪聲音、所述第二前饋抗噪聲音和所述第二經修改穿通音頻聲音的第二輸出信號進行輸出。
4.根據權利要求2所述的個人ANR設備,還包括安設在所述個人ANR設備的外部部分上的第二前饋麥克風,并且其中所述第一 ANR電路還被構造用于從所述第二反饋麥克風接收第二反饋參考信號; 從至少表示所述第二反饋參考信號的數字數據生成第二反饋抗噪聲音; 從所述第二前饋麥克風接收第二前饋參考信號; 從至少表示所述第二前饋參考信號的數字數據生成第二前饋抗噪聲音; 從至少表示所述穿通音頻信號的數字數據生成第二經修改穿通音頻聲音;以及對傳送要由所述第二聲學驅動器聲輸出的所述第二反饋抗噪聲音、所述第二前饋抗噪聲音和所述第二經修改穿通音頻聲音的第二輸出信號進行輸出。
5.根據權利要求2所述的個人ANR設備,還包括安設在所述個人ANR設備的外部部分上的第二前饋麥克風;以及第二 ANR電路,其被構造用于 從所述第二反饋麥克風接收第二反饋參考信號; 從至少表示所述第二反饋參考信號的數字數據生成第二反饋抗噪聲音;從所述第二前饋麥克風接收第二前饋參考信號;從至少表示所述第二前饋參考信號的數字數據生成第二前饋抗噪聲音;從所述音頻源接收所述穿通音頻信號;從至少表示所述穿通音頻信號的數字數據生成第二經修改穿通音頻聲音;以及對傳送要由所述第二聲學驅動器聲輸出的所述第二反饋抗噪聲音、所述第二前饋抗噪聲音和所述第二經修改穿通音頻聲音的第二信號進行輸出。
6.根據權利要求1所述的個人ANR設備,還包括所述音頻源,其中所述音頻源是安設在所述個人ANR設備內的音頻回放器件。
7.根據權利要求1所述的個人ANR設備,還包括所述音頻源,其中所述音頻源是安設在所述個人ANR設備的一部分上的通信麥克風。
8.—種ANR電路,其包括具有反饋ANR通路、前饋ANR通路以及穿通音頻通路的信號處理拓撲,其中所述ANR電路被構造用于從反饋麥克風接收反饋參考信號;在所述反饋ANR通路中從至少表示所述反饋參考信號的數字數據生成反饋抗噪聲音;從前饋麥克風接收前饋參考信號;在所述前饋ANR通路中從至少表示所述前饋參考信號的數字數據生成前饋抗噪聲音;從音頻源接收穿通音頻信號;在所述穿通音頻通路中從表示所述穿通音頻信號的數字數據生成經修改穿通音頻聲曰;將來自所述反饋ANR通路的所述反饋抗噪聲音、來自所述前饋ANR通路的所述前饋抗噪聲音以及來自所述穿通音頻通路的所述經修改穿通音頻聲音結合起來;以及對傳送要由聲學驅動器聲輸出的所述反饋抗噪聲音、所述前饋抗噪聲音和所述經修改穿通音頻聲音的組合的輸出信號進行輸出。
9.根據權利要求8所述的ANR電路,其中所述ANR電路還被構造用于使得所述前饋抗噪聲音與所述反饋抗噪聲音相結合的點能夠至少可在所述反饋ANR通路和所述前饋ANR通路能夠被結合的沿所述反饋ANR通路的第一位置與所述反饋ANR通路和所述前饋ANR通路能夠被結合的沿所述反饋ANR通路的第二位置之間選擇。
10.根據權利要求8所述的ANR電路,其中所述ANR電路還被構造用于使得所述經修改穿通音頻聲音與所述反饋抗噪聲音相結合的點能夠至少在所述反饋ANR通路和所述穿通音頻通路能夠被結合的沿所述反饋ANR通路的第一位置與所述反饋ANR通路和所述穿通音頻通路能夠被結合的沿所述反饋ANR通路的第二位置之間選擇。
11.根據權利要求10所述的ANR電路,其中所述反饋ANR通路包括第一多個濾波器,所述第一多個濾波器可作為第一濾波器塊進行操作,以便至少從表示所述反饋參考信號的數字數據生成所述反饋抗噪聲音,其中沿所述反饋ANR通路的所述第一位置在通往所述第一多個濾波器的輸入之前,并且其中沿所述反饋ANR通路的所述第二位置在所述第一多個濾波器的輸出之后。
12.根據權利要求11所述的ANR電路,其中所述穿通音頻通路包括第二多個濾波器,所述第二多個濾波器可作為第二濾波器塊進行操作,以便至少以可選擇的交越頻率將所述經修改穿通音頻聲音分成較高頻率聲音和較低頻率聲音,并且可操作用于所述將較低頻率聲音路由到所述第一位置以及將所述較高頻率聲音路由到所述第二位置,其中所述可選擇交越頻率可被選擇用于將全部的所述經修改穿通音頻聲音路由到所述第一位置和所述第二位置中的一個位置或另一位置。
13.根據權利要求8所述的ANR電路,還包括對所述輸出信號進行監(jiān)控的壓縮控制器;以及可由所述壓縮控制器進行操作的第一 VGA,用以響應于所述壓縮控制器在所述第一輸出信號中檢測到即將發(fā)生削波的指示而至少對所述反饋抗噪聲音的振幅作出削減。
14.根據權利要求13所述的ANR電路,其中所述ANR電路還被構造用于使得所述經修改穿通音頻聲音與所述反饋抗噪聲音相結合的點能夠可在所述第一 VGA的輸入之前沿所述反饋ANR通路的第一位置與所述第一 VGA的輸出之后沿所述反饋ANR通路的第二位置之間選擇,所述第一位置使得所述經修改穿通音頻聲音的振幅可與所述反饋抗噪聲音的振幅一同由所述第一 VGA減小,所述第二位置使得所述經修改穿通音頻的振幅無法由所述第一 VGA所減小。
15.根據權利要求13所述的ANR電路,還包括可由所述壓縮控制器進行操作的第二 VGA,用以響應于所述壓縮控制器在所述第一輸出信號中檢測到發(fā)生削波的指示而對所述前饋抗噪聲音的振幅作出削減。
16.根據權利要求8所述的ANR電路,還包括對所述輸出信號進行監(jiān)控的壓縮控制器;可由所述壓縮控制器進行操作的第一 VGA,用以響應于所述壓縮控制器在所述第一輸出信號中檢測到即將發(fā)生削波的指示而對所述反饋參考信號所表示的所述反饋參考聲音的振幅作出削減;以及可由所述壓縮控制器進行操作的第二 VGA,用以響應于所述壓縮控制器在所述第一輸出信號中檢測到即將發(fā)生削波的指示而對所述前饋參考信號所表示的所述前饋參考聲音的振幅作出削減。
17.—種對可動態(tài)配置的ANR電路進行操作以在個人ANR設備的耳機中提供ANR的方法,該方法包括將所述ANR電路的第一ADC、由第一組ANR設置所指定數量的第一多個數字濾波器以及所述ANR電路的DAC合并到第一通路之中;將所述ANR電路的第二 ADC、由所述第一組ANR設置所指定數量的第二多個數字濾波器以及所述DAC合并到第二通路之中;從所述ANR電路所支持的多種數字濾波器類型中針對所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器中的每個數字濾波器選擇由所述第一組ANR設置所指定的數字濾波器類型;通過對至少在所述第一 ADC和所述第二 ADC、所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器以及所述DAC之間的互連進行配置而采用由所述第一組ANR設置所指定的信號處理拓撲,從而使得表示聲音的數字數據通過至少所述第一多個數字濾波器流過從所述第一 ADC到所述DAC的所述第一通路;表示聲音的數字數據通過至少所述第二多個數字濾波器流過從所述第二 ADC到所述DAC的所述第二通路;并且所述第一通路和所述第二通路在沿所述第一通路的第一位置和沿所述第二通路的第二位置處相結合,從而使得來自所述第一通路和所述第二通路二者的所述數字數據在流至所述DAC之前被結合起來;用所述第一組ANR設置所指定的濾波器系數對所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器中的每個數字濾波器進行配置;按照所述第一 ANR設置所指定的,對數字數據流經所述第一通路和所述第二通路中至少一個的至少一部分的數據傳輸速率進行設置;對所述第一 ADC和所述第二 ADC、所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器以及所述DAC進行操作,以便在所述耳機中提供ANR ;以及與數字數據沿所述第一通路和所述第二通路中至少一個的至少一部分的傳輸相同步地,將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置。
18.根據權利要求17所述的方法,還包括將所述ANR電路的第三ADC、由第一組ANR設置所指定數量的第三多個數字濾波器以及所述DAC合并到第三通路之中;從所述ANR電路所支持的所述多種數字濾波器類型中針對所述第三多個數字濾波器中的每個數字濾波器選擇由所述第一組ANR設置所指定的數字濾波器類型;采用所述第一組ANR設置所指定的信號處理拓撲還包括對在第三ADC、所述第三多個數字濾波器以及所述DAC之間的互連進行配置,從而使得表示聲音的數字數據通過至少所述第三多個數字濾波器流過從所述第三ADC到所述DAC的所述第三通路;并且所述第三通路與所述第一通路和所述第二通路中之一在沿所述第三通路的第三位置以及沿所述第一通路和所述第二通路中之一的第四位置處相結合,從而使得來自所述第三通路以及所述第一通路和所述第二通路中之一的所述數字數據在流至所述DAC之前被結合起來;用所述第一組ANR設置所指定的濾波器系數對所述第三多個數字濾波器中的每個數字濾波器進行配置;以及配合對所述第一 ADC和所述第二 ADC、所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器以及所述DAC的操作,對所述第三ADC和所述第三多個數字濾波器進行操作,以便在所述耳機中提供ANR。
19.根據權利要求17所述的方法,還包括對可從功率源獲得的功率量進行監(jiān)控,并且其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變響應于可從所述功率源獲得的所述功率量的減少而發(fā)生,并且包括對由所述第一 ANR設置所限定的所述信號處理拓撲的互連、由所述第一 ANR設置所指定的數字濾波器的選擇、由所述第一 ANR設置所指定的濾波器系數以及由所述第一 ANR設置所指定的數據傳輸速率中的至少一個做出改變。
20.根據權利要求17所述的方法,還包括對由數字數據所表示的聲音的特性進行監(jiān)控;并且其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR 設置的改變響應于所述特性中的改變而發(fā)生,并且包括對由所述第一 ANR設置所限定的所述信號處理拓撲的互連、由所述第一 ANR設置所指定的數字濾波器的選擇、由所述第一 ANR 設置所指定的濾波器系數以及由所述第一 ANR設置所指定的數據傳輸速率中的至少一個做出改變。
21.根據權利要求20所述的方法,其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變降低了由所述可配置ANR電路所提供的ANR 的程度,并且降低了所述可配置ANR電路從耦合到所述可配置ANR電路的功率源消耗的功率。
22.根據權利要求21所述的方法,還包括選擇所述第二組ANR設置中的至少一個ANR 設置,以便保持由所述可配置ANR電路所輸出的聲音的期望質量和由所述可配置ANR電路所提供的ANR的期望質量中之一。
23.根據權利要求17所述的方法,還包括等待對來自耦合到所述ANR電路的外部處理器件的所述第二組ANR設置的接收;并且其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR 設置的改變響應于接收來自所述外部處理器件的所述第二組ANR設置而發(fā)生。
24.根據權利要求17所述的方法,其中采用所述第一組ANR設置所指定的信號處理拓撲還包括對所述第一ADC、所述第一多個數字濾波器、所述DAC以及VGA之間的互連進行配置,以在所述第一通路中定位所述VGA ;用由所述第一組ANR設置所指定的增益設置對所述VGA進行配置;與操作所述第一 ADC和所述第二 ADC、所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器以及所述DAC協(xié)同地對所述VGA進行操作,以便在所述耳機中提供ANR ;并且其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR 設置的改變包括用由所述第二組ANR設置所指定的增益設置對所述VGA進行配置。
25.根據權利要求M所述的方法,其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變響應于檢測到至少反饋ANR抗噪聲音的削波情況而發(fā)生。
26.根據權利要求17所述的方法,其中所述第一組ANR設置指定沿所述第一通路的第三位置以及沿所述第二通路的第四位置,所述第一通路與所述第二通路在所述第三位置和所述第四位置處相結合;所述第一組ANR設置在所述第二通路中指定分裂,所述分裂在所述第二通路中創(chuàng)建在沿所述第一通路的所述第一位置以及沿所述第二通路的所述第二位置處與所述第一通路結合的第一分支,并且在所述第二通路中創(chuàng)建在沿所述第一通路的所述第三位置以及沿所述第二通路的所述第四位置處與所述第一通路結合的第二分支;并且采用由所述第一組ANR設置所指定的信號處理拓撲還包括對所述第一 ADC和所述第二 ADC、所述第一多個濾波器和所述第二多個濾波器以及所述DAC之間的互連進行配置,從而創(chuàng)建所述第二通路的所述第一分支和所述第二分支。
27.根據權利要求沈所述的方法,其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變包括對在所述第一 ADC和所述第二 ADC、所述第一多個濾波器和所述第二多個濾波器以及所述DAC之間的互連中的至少一個做出改變以移除所述第二分支,從而采用在所述第二通路中無分裂的另一信號處理拓撲,以使得所述第一通路和所述第二通路僅在沿所述第一通路的所述第一位置和沿所述第二通路的所述第二位置處相結合。
28.根據權利要求17所述的方法,其中對數字數據流經所述第一通路的至少一部分的數據傳輸速率進行設置包括設置數字數據流經整個所述第一通路和所述第二通路二者的第一數據傳輸速率。
29.根據權利要求觀所述的方法,其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變包括將所述第二通路的一部分的數據傳輸速率改變成第一所述第一數據傳輸率的第二數據傳輸速率,以便相對于數字數據流經所述第一通路的速率降低數字數據流經所述第二通路的所述部分的速率。
30.一種裝置,其包括ANR電路,該ANR電路包括 第一 ADC ;第二 ADC ; DAC ;處理器件;以及存儲,在其中存儲有指令序列,當所述指令序列由所述處理器件所執(zhí)行時,致使該處理器件將所述第一 ADC、由第一組ANR設置所指定數量的第一多個數字濾波器以及所述DAC合并到第一通路之中;將所述第二 ADC、由所述第一組ANR設置所指定數量的第二多個數字濾波器以及所述 DAC合并到第二通路之中;從所述ANR電路所支持的多種數字濾波器類型中針對所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器中的每個數字濾波器選擇由所述第一組ANR設置所指定的數字濾波器類型;通過對至少在所述第一 ADC和所述第二 ADC、所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器以及所述DAC之間的互連進行配置而采用由所述第一組ANR設置所指定的信號處理拓撲,從而使得表示聲音的數字數據通過至少所述第一多個數字濾波器流過從所述第一 ADC到所述DAC的所述第一通路;表示聲音的數字數據通過至少所述第二多個數字濾波器流過從所述第二 ADC到所述DAC的第二通路;并且所述第一通路和所述第二通路在沿所述第一通路的第一位置和沿所述第二通路的第二位置處相結合,從而使得來自所述第一通路和所述第二通路二者的所述數字數據在流至所述DAC之前被結合起來;用所述第一組ANR設置所指定的濾波器系數對所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器中的每個數字濾波器進行配置;按照所述第一 ANR設置所指定的,對數字數據流經所述第一通路和所述第二通路中至少一個的至少一部分的數據傳輸速率進行設置;致使所述第一 ADC和所述第二 ADC、所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器以及所述DAC被操作,從而在所述耳機中提供ANR ;以及與數字數據沿所述第一通路和所述第二通路中至少一個的至少一部分的傳輸相同步地,將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置。
31.根據權利要求30所述的裝置,其中在所述存儲中存儲對多種類型的數字濾波器作出限定的多個濾波器例程; 所述多個濾波器例程中的每個濾波器例程包括程序指令,該程序指令在由所述處理器件執(zhí)行時導致該處理器件執(zhí)行對數字濾波器類型的濾波器計算;并且還使得所述處理器件基于對所述第一組ANR設置所指定的數字濾波器類型作出限定的所述多個濾波器例程中的濾波器例程而實例化所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器中的每個數字濾波器。
32.根據權利要求31所述的裝置,其中所述處理器件在所述第一ADC和所述第二 ADC、 由所述處理器件所實例化的所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器中的每個濾波器以及所述DAC之間直接地傳輸數字數據。
33.根據權利要求31所述的裝置,其中所述處理器件操作DMA器件以至少在所述第一 ADC和所述第二 ADC的子集、由所述處理器件所實例化的所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器中的每個數字濾波器以及所述DAC之間傳輸數字數據。
34.根據權利要求30所述的裝置,其中所述ANR電路還可以包括接口,用于使可從耦合到所述ANR電路的功率源獲得的功率量能夠被監(jiān)控,并且還使得處理器件對可從所述功率源獲得的所述功率量進行監(jiān)控;以及響應于可從所述功率源獲得的所述功率量的減少,將所述第一組ANR設置所指定的 ANR設置改變成由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置,其中所述改變包括對由所述第一 ANR設置所限定的所述信號處理拓撲的互連、由所述第一 ANR設置所指定的數字濾波器的選擇、由所述第一 ANR設置所指定的濾波器系數以及由所述第一 ANR設置所指定的數據傳輸速率中的至少一個做出改變。
35.根據權利要求30所述的裝置,其中還使得處理器件對由數字數據所表示的聲音的特性進行監(jiān)控;以及響應于所述特性中的改變而將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置,其中所述改變包括對由所述第一 ANR設置所限定的所述信號處理拓撲的互連、由所述第一 ANR設置所指定的數字濾波器的選擇、由所述第一 ANR設置所指定的濾波器系數以及由所述第一 ANR設置所指定的數據傳輸速率中的至少一個做出改變。
36.根據權利要求35所述的裝置,其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變降低了由所述可配置ANR電路所提供的ANR 的程度,并且降低了所述可配置ANR電路從耦合到所述可配置ANR電路的功率源消耗的功率。
37.根據權利要求36所述的裝置,其中還使得所述處理器件選擇所述第二組ANR設置中的至少一個ANR設置,以便保持由所述可配置ANR電路所輸出的聲音的期望質量和由所述可配置ANR電路所提供的ANR的期望質量中之一。
38.根據權利要求30所述的裝置,還包括在所述ANR電路之外的外部處理器件;其中所述ANR電路還包括將所述ANR電路耦合到所述外部處理器件的接口 ;并且其中還還致使所述ANR電路的所述處理器件等待對來自所述外部處理器件的所述第二組ANR設置的接收;以及響應于通過所述接口從所述外部處理器件接收到所述第二組ANR設置而將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置。
39.根據權利要求30所述的裝置,其中還致使所述處理器件對所述第一 ADC、所述第一多個數字濾波器、所述DAC以及VGA之間的互連進行配置; 用所述第一組ANR設置所指定的增益設置來對所述VGA進行配置; 致使所述VGA與所述第一 ADC和所述第二 ADC、所述第一多個數字濾波器和所述第二多個數字濾波器以及所述DAC協(xié)同地被操作,以便在所述耳機中提供ANR ;并且其中致使所述處理器件將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由所述第二組 ANR設置所指定的ANR設置包括,致使所述處理器件用由所述第二組ANR設置所指定的增益設置來對所述VGA進行配置。
40.根據權利要求39所述的裝置,其中致使所述處理器件響應于檢測到至少反饋ANR 抗噪聲音的削波情況而將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由所述第二組ANR 設置所指定的ANR設置。
41.一種對可動態(tài)配置ANR電路進行操作以便在個人ANR設備的耳機中提供ANR的方法,該方法包括將第一組ANR設置所指定數量的多個數字濾波器合并到沿關聯(lián)于提供所述ANR的數字數據通過其在所述ANR電路內流動的通路定位的濾波器塊之中;從所述ANR電路所支持的多種數字濾波器類型中針對每個數字濾波器選擇由所述第一組ANR設置所指定的數字濾波器類型;通過對每個所述數字濾波器之間的互連進行配置而采用由所述第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲;用由所述第一組ANR設置所指定的濾波器系數對每個所述數字濾波器進行配置; 按照所述第一 ANR設置所指定的,對數字數據流經所述數字濾波器中的至少一個的數據傳輸速率進行設置;對所述濾波器塊進行操作,以使所述ANR電路能夠在所述耳機中提供ANR ;以及與數字數據經過所述通路的至少一部分的傳輸相同步地,將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置。
42.根據權利要求41所述的方法,其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變包括對下列至少一項做出改變由所述第一 ANR設置所指定的濾波器塊拓撲的互連;針對所述數字濾波器中之一的由所述第一組ANR設置所指定的數字濾波器類型的選擇;所述多個數字濾波器的由所述第一 ANR設置所指定的數字濾波器數量; 由所述第一 ANR設置所指定的濾波器系數;以及由所述第一 ANR設置所指定的數據傳輸速率。
43.根據權利要求41所述的方法,還包括對可從功率源獲得的功率量進行監(jiān)控,并且其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變響應于可從所述功率源獲得的所述功率量的減少而發(fā)生。
44.根據權利要求41所述的方法,還包括對由數字數據所表示的聲音的特性進行監(jiān)控,其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR 設置的改變響應于所述特性中的改變而發(fā)生。
45.根據權利要求44所述的方法,其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變降低了由所述可配置ANR電路所提供的ANR 的程度,并且降低了所述可配置ANR電路從耦合到該可配置ANR電路的電源的功耗。
46.根據權利要求41所述的方法,還包括等待對來自耦合到所述ANR電路的外部處理器件的所述第二組ANR設置的接收,并且其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變響應于從所述外部處理器件接收到所述第二組ANR設置而發(fā)生。
47.根據權利要求41所述的方法,其中由所述ANR電路所提供的ANR包括基于反饋的ANR ;并且由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變響應于至少在所述基于反饋的ANR中所檢測到的不穩(wěn)定性的情況而發(fā)生,并且包括將所述第一 ANR設置所指定的濾波器系數改變成由所述第二 ANR設置所指定的濾波器系數從而恢復穩(wěn)定性。
48.根據權利要求41所述的方法,其中采用由所述第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲還包括向所述濾波器塊中合并求和節(jié)點,以及如所述第一組ANR設置所指定的那樣對所述數字濾波器與所述求和節(jié)點之間的互連進行配置以便在所述求和節(jié)點將至少兩個所述數字濾波器的輸出相結合;并且由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變包括對由所述第一 ANR設置所指定的濾波器塊拓撲的互連做出改變,以移除所述求和節(jié)點和所述至少兩個數字濾波器中之一。
49.根據權利要求41所述的方法,其中采用由所述第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲還包括對所述多個數字濾波器中的第一數字濾波器、第二數字濾波器和第三數字濾波器之間的互連進行配置,從而使得所述第一數字濾波器的輸出耦合到所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器的輸入,以便在數字數據經過所述第一數字濾波器、所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器的流動中形成分支;并且由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變包括對由所述第一 ANR設置所指定的濾波器塊拓撲的互連做出改變,以將所述第三數字濾波器與所述第一數字濾波器和所述第二數字濾波器解耦。
50.根據權利要求41所述的方法,其中采用由所述第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲還包括對所述多個數字濾波器中的第一數字濾波器、第二數字濾波器和第三數字濾波器之間的互連進行配置,從而使得所述第一數字濾波器的輸出耦合到所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器的輸入,以便在數字數據經過所述第一數字濾波器、所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器的流動中形成分支;并且用所述第一組ANR設置所指定的濾波器系數對每個所述數字濾波器進行配置包括用如下系數對所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器進行配置,該系數至少導致所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器協(xié)同形成具有選定交越頻率的交越。
51.根據權利要求50所述的方法,其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變包括對所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器的濾波器系數進行配置,以改變所述交越頻率。
52.根據權利要求41所述的方法,其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變包括將所述數字濾波器中選定類型的一個數字濾波器替換成相同選定類型的另一數字濾波器,其中所述數字濾波器中的所述一個數字濾波器以第一比特寬度支持濾波器系數并且在操作期間以第一速率消耗功率,并且其中所述另一數字濾波器以窄于所述第一比特寬度的第二比特寬度支持同一濾波器系數并且在操作期間以低于所述第一速率的第二速率消耗功率。
53.根據權利要求41所述的方法,其中如第一 ANR設置所指定地對數字數據流經至少一個所述數字濾波器的數據傳輸速率進行設置包括設置第一數據傳輸速率,數字數據以所述第一數據傳輸速率定時進入所述數字濾波器的輸入和定時出離所述數字濾波器的輸出;并且由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變包括設置數字數據定時出離所述數字濾波器的第二數據傳輸速率,其中所述第二數據傳輸速率不同于所述第一數據傳輸速率;以及設置所述數字濾波器的系數,以便在所述第一數據傳輸速率與所述第二數據傳輸速率之間進行轉換。
54.一種裝置,其包括ANR電路,所述ANR電路包括 ADC ;DAC ;處理器件;以及存儲,在其中存儲有指令序列,當所述指令序列由所述處理器件執(zhí)行時,致使該處理器件將第一組ANR設置所指定數量的多個數字濾波器合并到沿從所述ADC延伸到所述DAC 的通路定位的濾波器塊之中,關聯(lián)于提供ANR的數字數據通過該通路在所述ANR電路內流動;從所述ANR電路所支持的多種數字濾波器類型中針對每個數字濾波器選擇由所述第一組ANR設置所指定的數字濾波器類型;通過對每個所述數字濾波器之間的互連進行配置而在所述濾波器塊內采用由所述第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲;用所述第一組ANR設置所指定的濾波器系數對每個所述數字濾波器進行配置; 按照所述第一 ANR設置所指定的,對數字數據流經至少一個所述數字濾波器的數據傳輸速率進行設置;致使所述ADC、所述濾波器塊和所述DAC被操作,以使所述ANR電路能夠使用由所述 ANR電路通過所述ADC接收到的模擬信號所表示的參考聲音來導出由所述ANR電路通過所述DAC輸出的模擬信號所表示的抗噪聲音,從而提供ANR ;以及與數字數據經過所述通路的至少一部分的傳輸相同步地,將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置。
55.根據權利要求M所述的裝置,其中在所述存儲內存儲對所述多種數字濾波器類型作出限定的多個濾波器例程;所述多個濾波器例程中的每個濾波器例程包括指令序列,當該指令序列由所述處理器件執(zhí)行時,致使該處理器件執(zhí)行數字濾波器類型的濾波器計算;并且進一步致使所述處理器件合并所述多個數字濾波器,并且通過至少基于依據所述第一組ANR設置針對每個數字濾波器所指定的數字濾波器類型而從所述多個濾波器例程中選擇的濾波器例程對每個數字濾波器進行實例化來選擇每個數字濾波器的數字濾波器類型;以及采用所述濾波器塊拓撲并且通過至少導致數字數據在所述ADC、所述數字濾波器和所述DAC之間傳輸而使所述ADC、所述濾波器塊和所述DAC被操作。
56.根據權利要求55所述的裝置,其中所述處理器件可以在所述ADC、所述數字濾波器和所述DAC之間直接地傳輸數字數據。
57.根據權利要求55所述的裝置,其中所述處理器件可以操作DMA器件至少在所述 ADC的子集、所述數字濾波器和所述DAC之間傳輸數字數據。
58.根據權利要求M所述的裝置,其中致使所述處理器件通過改變以下各項中的至少一項來將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由所述第二組ANR設置所指定的 ANR設置,這些項為由所述第一 ANR設置所指定的所述濾波器塊拓撲的互連;針對所述數字濾波器中之一的由所述第一組ANR設置所指定的數字濾波器類型的選擇;所述多個數字濾波器的由所述第一 ANR設置所指定的數字濾波器數量;由所述第一 ANR設置所指定的濾波器系數;以及由所述第一 ANR設置所指定的數據傳輸速率。
59.根據權利要求M所述的裝置,其中所述ANR電路還包括接口,用以使可從耦合到所述ANR電路的功率源獲得的功率量能夠被監(jiān)控,并且其中還致使所述處理器件對可從所述功率源獲得的所述功率量進行監(jiān)控;以及響應于可從所述功率源獲得的所述功率量的減少而將所述第一組ANR設置所指定的 ANR設置改變成由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置。
60.根據權利要求M所述的裝置,其中還致使所述處理器件對由數字數據所表示的聲音的特性進行監(jiān)控;以及響應于所述特性中的改變而將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置。
61.根據權利要求60所述的裝置,其中由所述第一組ANR設置所指定的ANR設置到由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置的改變降低了由所述可配置ANR電路所提供的ANR 的程度,并且降低了所述可配置ANR電路從耦合到該可配置ANR電路的電源的功耗。
62.根據權利要求61所述的裝置,還包括選擇所述第二組ANR設置中的至少一個ANR 設置,以便保持由所述可配置ANR電路所輸出的聲音的預選質量水平。
63.根據權利要求M所述的裝置,還包括在所述ANR電路之外的外部處理器件;其中所述ANR電路還包括將該ANR電路耦合到所述外部處理器件的接口 ;并且其中還致使所述處理器件等待對來自所述外部處理器件的所述第二組ANR設置的接收;以及響應于通過所述接口從所述外部處理器件接收到所述第二組ANR設置而將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置。
64.根據權利要求M所述的裝置,其中由所述ANR電路所提供的ANR包括基于反饋的ANR ;并且還致使所述處理器件等待對在至少所述基于反饋的ANR中的不穩(wěn)定性情況的檢測;以及響應于檢測到至少在所述基于反饋的ANR中的不穩(wěn)定性情況,通過將所述第一 ANR設置所指定的濾波器系數改變成由所述第二 ANR設置所指定的濾波器系數而將所述第一組 ANR設置所指定的ANR設置改變成由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置,從而恢復穩(wěn)定性。
65.根據權利要求M所述的裝置,其中還致使所述處理器件通過至少向所述濾波器塊中合并求和節(jié)點而采用由所述第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲;以及如所述第一組ANR設置所指定的那樣對所述濾波器塊與所述求和節(jié)點之間的互連進行配置,以便在所述求和節(jié)點處將至少兩個所述數字濾波器的輸出結合起來; 以及通過至少改變由所述第一 ANR設置所指定的所述濾波器塊拓撲的互連而將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置,從而移除所述求和節(jié)點以及所述至少兩個數字濾波器中之一。
66.根據權利要求M所述的裝置,其中還致使所述處理器件進一步通過至少對所述多個數字濾波器中的第一數字濾波器、第二數字濾波器和第三數字濾波器之間的互連進行配置而采用由所述第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲,從而使得所述第一數字濾波器的輸出耦合到所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器的輸入,以便在數字數據經過所述第一數字濾波器、所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器的流動中形成分支;以及通過至少改變由所述第一 ANR設置所指定的所述濾波器塊拓撲的互連而將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置,以便將所述第三數字濾波器與所述第一數字濾波器和所述第二數字濾波器解耦。
67.根據權利要求M所述的裝置,其中還致使所述處理器件通過對所述多個數字濾波器中的第一數字濾波器、第二數字濾波器和第三數字濾波器之間的互連進行配置兒采用由所述第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲,從而使得所述第一數字濾波器的輸出耦合到所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器的輸入,以便在數字數據經過所述第一數字濾波器、所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器的流動中形成分支;以及通過至少用使得所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器協(xié)同形成具有選定交越頻率的交越的系數對所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器進行配置而以所述第一組ANR設置所指定的濾波器系數對每個所述數字濾波器進行配置。
68.根據權利要求67所述的裝置,其中還致使所述處理器件通過至少對所述第二數字濾波器和所述第三數字濾波器的濾波器系數進行配置而將所述第一組ANR設置所指定的 ANR設置改變成由所述第二組ANR設置所指定的ANR,以便改變所述交越頻率。
69.根據權利要求M所述的裝置,其中還致使所述處理器件通過至少將所述數字濾波器中選定類型的一個數字濾波器替換成相同選定類型的另一數字濾波器而將所述第一組 ANR設置所指定的ANR設置改變成由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置,其中所述數字濾波器中的所述一個數字濾波器以第一比特寬度支持濾波器系數并且在操作期間以第一速率消耗功率,并且其中所述另一數字濾波器以窄于所述第一比特寬度的第二比特寬度支持同一濾波器系數并且在操作期間以低于所述第一速率的第二速率消耗功率。
70.根據權利要求M所述的裝置,其中還致使所述處理器件通過至少設置數字數據定時進入數字濾波器的輸入和定時出離數字濾波器的輸出的第一數據傳輸速率而按照所述第一 ANR設置所指定地將數字數據流經至少一個所述數字濾波器的數據傳輸速率設置在所述第一數據傳輸速率;以及至少通過以下各項而將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由所述第二組 ANR設置所指定的ANR設置設置數字數據定時出離所述數字濾波器的輸出的第二數據傳輸速率,其中所述第二數據傳輸速率不同于所述第一數據傳輸速率;以及設置所述數字濾波器的系數以便在所述第一數據傳輸速率與所述第二數據傳輸速率之間進行轉換。
71.一種可轉換濾波器,其包括 第一延遲元件;第一加權元件,其耦合到所述第一延遲元件以便與所述第一延遲元件協(xié)同用于使所述可轉換濾波器能夠向變換中引入零點;第一功率導體,其耦合到所述第一延遲元件和所述第一加權元件,以便向所述第一延遲元件和所述第一加權元件傳送功率; 第二延遲元件;第二加權元件,其耦合到所述第二延遲元件以便與所述第二延遲元件協(xié)同用于使所述可轉換濾波器能夠向所述變換中引入極點;以及第二功率導體,其耦合到所述第二延遲元件和所述第二加權元件,以便向所述第二延遲元件和所述第二加權元件傳送功率,從而使得功率能夠被選擇性地提供給所述第二延遲元件和所述第二加權元件,以使得所述數字濾波器能夠通過不經過所述第二功率導體向所述第二延遲元件和所述第二加權元件提供功率而被動態(tài)地配置成HR濾波器,或者通過經過所述第二功率導體向所述第二延遲元件和所述第二加權元件提供功率而被動態(tài)地配置成IIR濾波器。
72.根據權利要求71所述的可轉換濾波器,還包括 第三延遲元件,其耦合到所述第一功率導體;第三加權元件,其耦合到所述第一功率導體并且耦合到所述第三延遲元件,以便與所述第三延遲元件協(xié)同用于使所述可轉換濾波器能夠向所述變換中引入另一零點; 第四延遲元件,其耦合到所述第二功率導體;以及第四加權元件,其耦合到所述第二功率導體并且耦合到所述第四延遲元件,以便與所述第四延遲元件協(xié)同用于使所述可轉換濾波器能夠向所述變換中引入另一極點,以及使所述可轉換濾波器能夠在功率經過所述第二功率導體被提供給所述第二延遲元件和所述第四延遲元件以及被提供給所述第二加權元件和所述第四加權元件時作為雙二階濾波器進行操作。
73.根據權利要求71所述的可轉換濾波器,還包括第三延遲元件;第三加權元件,其耦合到所述第三延遲元件以便與所述第三延遲元件協(xié)同用于使所述可轉換濾波器能夠向所述變換中引入另一零點;以及第三功率導體,其耦合到所述第三延遲元件和所述第三加權元件,以便向所述第三延遲元件和所述第三加權元件傳送功率從而使得功率能夠被選擇性地提供給所述第三延遲元件和所述第三加權元件,以使所述數字濾波器能夠通過不經過所述第三功率導體向所述第三延遲元件和所述第三加權元件提供功率而被動態(tài)地配置成較低階次濾波器,或者通過經過所述第三功率導體向所述第三延遲元件和所述第三加權元件提供功率而被動態(tài)地配置成較高階次濾波器。
74.根據權利要求73所述的可轉換濾波器,還包括第四延遲元件,其耦合到所述第三功率導體;以及第四加權元件,其耦合到所述第三功率導體并且耦合到所述第四延遲元件,以便與所述第四延遲元件協(xié)同用于使所述數字濾波器能夠通過不經過所述第三功率導體向所述第四延遲元件和所述第四加權元件提供功率而被動態(tài)地配置成較低階次濾波器,或者通過經過所述第三功率導體向所述第四延遲元件和所述第四加權元件提供功率而被動態(tài)地配置成較高階次濾波器。
75.—種對數字濾波器進行動態(tài)配置的方法,該方法包括向所述數字濾波器的至少一個延遲元件和至少一個加權元件選擇性地提供功率,以使得所述數字濾波器能夠作為多種類型的數字濾波器中的任意一種進行操作。
76.根據權利要求75所述的方法,其中所述至少一個延遲元件和所述至少一個加權元件在所述數字濾波器內耦合,以便協(xié)同用于向變換中引入極點;向所述至少一個延遲元件和所述至少一個加權元件提供功率使得所述數字濾波器能夠作為UR濾波器進行操作;并且不向所述至少一個延遲元件和所述至少一個加權元件提供功率使得所述數字濾波器不能夠向所述變換中弓丨入極點。
77.根據權利要求76所述的方法,其中向所述至少一個延遲元件和所述至少一個加權元件提供功率使得所述數字濾波器能夠作為雙二階濾波器進行操作;而不向所述至少一個延遲元件和所述至少一個加權元件提供功率會將所述數字濾波器限制成能夠作為具有僅兩個抽頭的HR濾波器進行操作。
78.根據權利要求75所述的方法,其中所述至少一個延遲元件和所述至少一個加權元件在所述數字濾波器內耦合,以便協(xié)同用于向變換中引入零點;向所述至少一個延遲元件和所述至少一個加權元件提供功率使得所述數字濾波器能夠作為較高階次FIR濾波器進行操作;并且不向所述至少一個延遲元件和所述至少一個加權元件提供功率會將所述數字濾波器限制成能夠作為較低階次^R濾波器進行操作。
79.一種對可動態(tài)配置的ANR電路進行操作以在個人ANR設備的耳機中提供ANR的方法,該方法包括將第一組ANR設置所指定數量的多個數字濾波器合并到沿關聯(lián)于所述ANR的提供的數字數據經過其在所述ANR電路內流動的通路定位的濾波器塊之中;通過對每個所述數字濾波器之間的互連進行配置而在所述濾波器塊內采用由所述第一組ANR設置所指定的濾波器塊拓撲;從所述ANR電路所支持的多種數字濾波器類型中針對每個數字濾波器選擇由所述第一組ANR設置所指定的數字濾波器類型;以及對每個數字濾波器的功率導體進行配置以便將每個數字濾波器配置成能夠作為針對每個數字濾波器所指定類型的數字濾波器進行操作。
80.根據權利要求79所述的方法,還包括用由所述第一組ANR設置所指定的濾波器系數對每個所述數字濾波器進行配置;以及按照所述第一 ANR設置所指定的,對數字數據流經至少一個所述數字濾波器的數據傳輸速率進行設置。
81.根據權利要求80所述的方法,還包括對所述濾波器塊進行操作以便使所述ANR電路能夠在所述耳機中提供ANR ;以及與數字數據經過所述通路的至少一部分的傳輸同步地、將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由第二組ANR設置所指定的ANR設置。
82.根據權利要求81所述的方法,其中將所述第一組ANR設置所指定的ANR設置改變成由所述第二組ANR設置所指定的ANR設置包括改變以下至少一個由所述第一 ANR設置所指定的所述濾波器塊拓撲的互連;對由所述第一組ANR設置為所述數字濾波器中的一個數字濾波器所指定的數字濾波器類型的選擇,其中改變對數字濾波器類型的選擇包括對所述多個數字濾波器中的一個數字濾波器的功率導體進行配置,以將所述一個數字濾波器配置成能夠作為與所述一個數字濾波器的功率導體曾針對其被配置的先前數字濾波器類型不同的數字濾波器類型進行操作;所述多個數字濾波器的由所述第一 ANR設置所指定的數字濾波器數量; 由所述第一 ANR設置所指定的濾波器系數;以及由所述第一 ANR設置所指定的數據傳輸速率。
全文摘要
一種可能是個人ANR設備的ANR電路,其合并信號處理拓撲用以支持對基于反饋的ANR、基于前饋的ANR和穿通音頻的提供,其中拓撲合并了在其中從接收自反饋麥克風的反饋參考聲音生成反饋抗噪聲音的分支、在其中從前饋參考聲音生成前饋抗噪聲音的分支以及在其中從接收自音頻源的穿通音頻聲音生成經修改穿通音頻聲音的分支,其中這三個分支被結合起來以便將每個分支所生成的聲音組合成單一輸出,以此來驅動可能是個人ANR設備的聲學驅動器的聲學驅動器。對于這些通路中的每一個,針對每個通路的互連的ANR設置、每個濾波器的系數、任何VGA的增益設置連同其他ANR設置均可動態(tài)配置,其中動態(tài)配置與一個或多個數字數據片段沿一個或多個通路的傳輸相同步地執(zhí)行。
文檔編號H03H17/02GK102461204SQ201080026214
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權日2009年4月28日
發(fā)明者B·D·布吉, D·M·高格爾, M·喬霍, R·F·卡雷拉斯 申請人:伯斯有限公司
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