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降噪音頻再現設備和降噪音頻再現方法

文檔序號:7709747閱讀:292來源:國知局
專利名稱:降噪音頻再現設備和降噪音頻再現方法
技術領域
本發(fā)明涉及降噪音頻再現設備和方法,利用這種降噪音頻再現設備和 方法,即使在噪聲環(huán)境下也能舒適地再現要收聽的音頻。
背景技術
迄今為止,已經提出了一種降噪技術,作為用于通過抑制噪聲以執(zhí)行 音頻強調來實現音頻清晰度的改善的技術。在本說明書中,降噪在下文中
將被簡稱為NR。
例如,對于用戶可用來在戴上頭戴式耳機的情況下執(zhí)行談話的頭戴式 耳機系統,以及對于具有助聽器或助聽功能(外部監(jiān)視功能)的耳機系 統,可以設想如圖25A所示的系統配置。
也就是說,雖然圖中沒有示出,但例如麥克風1L和1R被附接到諸如 耳罩之類的具有很強的聲音隔離并且難以附接/拆離的頭戴式耳機殼體(用 于左耳和用于右耳)的外部,作為聲電轉換器的示例。然后,當在麥克風 1L和1R處收集的音頻信號在麥克風放大器2處被放大之后,音頻信號在 A/D轉換器3處被轉換成數字音頻信號,并且被提供給NR處理單元4。
NR處理單元4使得數字音頻信號經歷NR處理以抑制噪聲,從而執(zhí)行 音頻強調。經歷了音頻強調的數字音頻信號在D/A轉換器5處被轉回模擬 音頻信號,并且通過功率放大器6被提供給揚聲器或頭戴式耳機驅動器單 元,并且被聲學再現。
例如,"MATLAB multimedia signal processing, lower volume, audio, image, and communication " , collective writing of Masaaki IKEHARA, Tetsuya SHIMATANI, and Yukitoshi SANADA , BAIFUKAN Co" Ltd issue, pp 67-74中記載的譜減去方法(以下簡稱為"SS方法")可用作 NR處理單元4處的NR處理,并且圖25A所示的系統配置可被改寫為如
7圖25B所示的。也就是說,NR處理單元4被SS方法處理單元4A和音樂 噪聲去除濾波器4B所替換。
SS方法是這樣一種方法,其用于從添加了噪聲的音頻信號的功率譜中 減去單獨估計的噪聲的功率譜,使得該功率譜經歷反向傅立葉變換,從而 恢復去除了噪聲的音頻信號。
要減去的噪聲的功率譜被預先估計并存儲在存儲單元中。例如,在要 收聽的音頻的無聲區(qū)間(section)中,在麥克風1L和1R處收集的音頻可 被存儲在存儲單元中作為估計噪聲。如果估計噪聲的功率譜合適,則降噪 效果很好。然后,如果作為要減去的噪聲的功率譜估計的噪聲是穩(wěn)定噪 聲,則噪聲通過SS方法被降低,而只有要收聽的音頻成分被強調。雖然 該SS方法是非常簡單的算法,但卻可以獲得很高的噪聲去除效果。
注意,在采用SS方法的情況下,會出現被稱為音樂噪聲的、由于缺 乏相位信息而引起的噪聲,因此,希望采用一種配置,其中,在SS方法 處理單元4A的后級設置了音樂噪聲去除濾波器4B。在"Musical Noise Reduction Using Morphology Process in Spectral Subtraction" , Hideaki TOZAWA, Yukihiro NO而RA, Noritaka YAMASHITA, Jianming LU, Hiroo SEKIYA, Takashi YAHAGI, Graduate School of Science and Technology, Chiba University , The 18th Workshop on Circuits and Systems in Karuizawa, April 25-26, 2005中記載了該音樂噪聲的去除。

發(fā)明內容
順便說一下,NR處理不是一種在音頻信號的實際音頻再現環(huán)境中消 去噪聲的技術,而是一種通過對于音頻信號的信號處理在計算機上獲得降 噪效果的技術。本來,經歷了 NR處理的音頻必須被用戶舒適地收聽。但 是,在實際音頻再現環(huán)境處于噪聲中的情況下,經歷了 NR處理的音頻信 號本身被模糊在噪聲中,音頻的內容變得模糊,并且在一些情況下變得不 可聽。
已經發(fā)現,希望即使實際音頻再現環(huán)境是噪聲環(huán)境,也能使用戶可以 清楚地收聽音頻。根據本發(fā)明一個實施例的一種降噪音頻再現設備包括消噪處理單 元,用于從由用于收集噪聲的第一聲電轉換單元所收集和獲得的噪聲的音 頻信號來生成消噪用音頻信號以通過以聲學方式合成消噪用音頻信號和噪 聲來消去噪聲,并且使得電聲轉換單元在聲學上再現消噪用音頻信號以便 以聲學方式合成消噪用音頻信號和噪聲;第二聲電轉換單元,用于收集要 收聽的音頻信號;音頻強調單元,用于在由第二聲電轉換單元所收集的音
頻信號中強調要收聽的音頻成分;合成單元,用于合成來自音頻強調單元
的被強調了要收聽的音頻成分的音頻信號和消噪用音頻信號,以將該合成
的信號提供到電聲轉換單元;以及控制單元,用于執(zhí)行控制以僅就基于控 制信號的區(qū)間向合成單元提供被音頻強調單元強調了要收聽的音頻成分的 音頻信號。
根據上述配置,通過消噪處理單元消去或降低了實際音頻再現環(huán)境中 的噪聲。但是,此時也同時降低了要收聽的音頻信號。另一方面,在要收 聽的音頻成分被音頻強調單元所強調之后,要收聽的音頻成分被與消噪用 音頻信號相合成并被提供到電聲轉換單元。從而,其噪聲已被消噪處理單 元所降低的要收聽的音頻信號被與其音頻成分已被音頻強調單元所強調的 要收聽的音頻信號相合成,從而收聽者可收聽合成的音頻。從而,要收聽
的音頻信號被轉換成了用戶可以舒適地收聽的清晰度有所改善的音頻。
根據本發(fā)明一個實施例的一種降噪音頻再現設備包括消噪用音頻信
號生成單元,用于從由用于收集噪聲的聲電轉換單元所收集和獲得的噪聲 的音頻信號來生成消噪用音頻信號以通過以聲學方式合成消噪用音頻信號
和噪聲來消去噪聲;電聲轉換單元,用于在聲學上再現消噪用音頻信號以
便以聲學方式合成消噪用音頻信號和噪聲;音頻強調單元,用于在來自消 噪用音頻信號生成單元的音頻信號中強調要收聽的音頻成分;合成單元, 用于合成來自音頻強調單元的被強調了要收聽的音頻成分的音頻信號和消 噪用音頻信號,以將該合成的信號提供到電聲轉換單元;以及控制單元, 用于執(zhí)行控制以僅就基于控制信號的區(qū)間向合成單元提供被音頻強調單元 強調了要收聽的音頻成分的音頻信號。
根據上述配置,通過消噪處理單元消去或降低了實際音頻再現環(huán)境中的噪聲。此時也同時降低了要收聽的音頻信號。另一方面,在消噪用音頻 信號的要收聽的音頻成分被音頻強調單元所強調之后,要收聽的音頻成分 被與消噪用音頻信號相合成并被提供到電聲轉換單元。從而,其噪聲已被 消噪處理單元所降低的要收聽的音頻信號被與其音頻成分已被音頻強調單 元所強調的要收聽的音頻信號相合成,從而收聽者可收聽合成的音頻。從 而,要收聽的音頻信號被轉換成了用戶可以舒適地收聽的清晰度有所改善 的音頻。
根據上述配置,其噪聲已被消噪處理單元所降低的要收聽的音頻信號 被與其音頻成分已被音頻強調單元所強調的要收聽的音頻信號相合成,從 而收聽者可收聽合成的音頻。從而,要收聽的音頻信號被轉換成了用戶可 以舒適地收聽的清晰度有所改善的音頻。


圖1是示出根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第一實施例的硬件配置 示例的框圖2是用于描述將被用于本發(fā)明的一個實施例的消噪系統的示例的示
圖3是用于描述圖2中的消噪系統的等效電路圖4是示出用于描述用于本發(fā)明一個實施例的消噪系統的示例的表達 式的示圖5是用于描述圖2中的消噪系統的示圖6是用于描述用于本發(fā)明一個實施例的消噪系統的另一示例的示
圖7是用于描述圖6中的消噪系統的等效電路圖8是用于描述用于本發(fā)明一個實施例的消噪系統的示例的示圖9是用于描述本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第一實施例的操作的示
圖10是用于描述圖1中的降噪音頻再現設備的一部分的具體配置示 例的示圖;圖11是用于描述根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第一實施例的操 作效果的示圖12是用于描述根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第一實施例的操 作效果的示圖13是用于描述根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第一實施例的操 作效果的示圖14是示出根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第二實施例的硬件配 置示例的框圖15是用于描述根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第二實施例的操 作效果的示圖16是用于描述根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第二實施例的操 作效果的示圖17是用于描述根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第三實施例的硬 件配置示例的框圖18是示出根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第四實施例的硬件配 置示例的框圖19是用于描述根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第四實施例的操 作的示圖20是示出根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第四實施例的主要組 件的配置示例的框圖21是示出根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第五實施例的硬件配 置示例的框圖22是示出根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第六實施例的硬件配 置示例的框圖23是示出根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第七實施例的硬件配 置示例的框圖24A和24B是示出根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的另一實施例的 硬件配置示例的框圖;并且
圖25A和25B是用于描述NR處理的示圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備和方法的實施例。
在本發(fā)明中,除了上述NR功能之外,在實際音頻再現環(huán)境中通過消 噪方法實現了噪聲的降低,從而總地改善了在聲電轉換單元(麥克風)處 收集的要收聽的音頻的清晰度。
現在,將描述消噪(以下簡稱為NC)技術。NC技術是這樣一種技
術,其中,根據在音頻收聽空間內在麥克風處收集和獲得的噪聲生成消噪 用音頻信號,該消噪用音頻信號在聲學上與噪聲相合成,從而消去噪聲。 這是一種用于留下噪聲空間中想要的聲音并且消除不想要的聲音的技術。
NC功能與NR功能相似但不相同,NR通過信號處理在計算機上獲得 降噪效果,而NC通過在物理空間內生成具有大體上與輸入音頻信號相反 的波形的信號來執(zhí)行消噪。在以下描述中,假定如上所述那樣區(qū)分NR和 NC。
NC系統的描述
在描述根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的實施例之前,將描述NC系 統。對于NC系統而言,存在反饋方法和前饋方法。注意,關于NC系統 的參考文獻包括日本未實審專利申請公開No. 2008-122729。
反饋NC系統
首先,將描述反饋NC系統。圖2是示出安裝在反饋方法的NC功能 上的頭戴式耳機設備的配置示例的框圖。
為了幫助說明,圖2僅示出關于頭戴式耳機設備的收聽者11的右耳 側部分的配置。這對于描述下述的前饋方法的NC系統的情況也成立。注 意,左側部分當然也以相同的方式配置。
圖2示出了這樣一種狀態(tài),即,根據一個實施例,通過收聽者11戴 上頭戴式耳機設備,收聽者11的右耳被用于右耳的頭戴式耳機殼體(外 殼部分)12所覆蓋。在頭戴式耳機殼體12的內側設置了頭戴式耳機驅動 器單元(以下稱之為頭戴式耳機驅動器)13,其充當電聲轉換單元,用于聲學再現作為電信號的音頻信號。
然后,例如,通過音頻信號輸入端子14傳遞的音頻信號通過均衡器
電路15和加法電路16被提供到功率放大器17,通過功率放大器17傳遞 的音頻信號被提供到頭戴式耳機驅動器13,并且被聲學再現。這樣,音樂 信號的再現聲音被發(fā)出到收聽者11的右耳。
音頻信號輸入端子14由將被插入到便攜式音樂再現設備的頭戴式耳 機插孔中的頭戴式耳機插頭配置而成。在該NC系統中,設置了位于音頻 信號輸入端子14和用于左/右耳的頭戴式耳機驅動器13之間的音頻信號傳 輸線內的均衡器電路15、加法電路16、功率放大器17和NC功能單元 20。該NC功能單元20包括充當聲電轉換單元的麥克風21、麥克風放大 器22、以及用于降噪的濾波器電路23,等等。
雖然在圖中沒有示出,但該NC功能單元20通過連接線纜連接到頭戴 式耳機驅動器13、麥克風21、以及構成音頻信號輸入端子14的頭戴式耳 機插頭。標號20a、 20b和20c表示連接線纜連接到頭戴式耳機設備的連接 端子部分。
在圖2的示例的NC系統中,從頭戴式耳機殼體12外的噪聲源18侵 入到收聽者11的音樂收聽位置中的噪聲在收聽者11的音樂收聽環(huán)境中通 過反饋方法被降低。這樣,收聽者ll可以在舒適的環(huán)境中收聽音樂。
在反饋NC系統中,在麥克風21處收集收聽者11的音樂收聽位置的 聲學合成位置(消噪點Pc)處的噪聲,其中在該聲學合成位置處噪聲和消 噪用音頻信號的聲學再現音頻被合成。
從而,在反饋NC系統中,在頭戴式耳機殼體(外殼部分)12的內側 的消噪點Pc處設置了用于噪聲收集的麥克風21 。麥克風21的位置處的聲 音成為控制點,因此噪聲衰減效果被考慮在內,并且消噪點Pc通常被認 為是接近耳朵的位置,即頭戴式耳機驅動器13的振膜的正面,并且麥克 風21被設置在該位置處。
在NC系統中,在該麥克風21處收集的噪聲的逆相位成分在消噪用音 頻信號生成單元(以下稱之為"NC用音頻信號生成單元")處被生成, 作為消噪用音頻信號(以下稱為NC用音頻信號)。然后,該所生成的NC用音頻信號被提供到頭戴式耳機驅動器13以被聲學再現,從而降低從 外部侵入到頭戴式耳機殼體12中的噪聲。
在這里,噪聲源18處的噪聲和侵入到頭戴式耳機殼體12中的噪聲18' 不具有相同屬性。但是,在反饋NC系統中,侵入到頭戴式耳機殼體12中 的噪聲18',即作為降低目標的噪聲18',在麥克風21處被收集。
從而,在反饋方法中,NC用音頻信號生成單元應當生成上述噪聲18' 的逆相位成分以消去麥克風21在消噪點Pc處收集的噪聲18'。
在圖2的示例中,數字濾波器電路23被用作反饋方法的NC用音頻信 號生成單元。在本實施例中,NC用音頻信號是通過反饋方法生成的,因 此數字濾波器電路23在下文中將被稱為FB濾波器電路23。
FB濾波器電路23由DSP (數字信號處理器)232、設置在其前級的 A/D轉換電路231、以及設置在其后級的D/A轉換電路233配置而成。
在麥克風21處收集和獲得的模擬音頻信號通過麥克風放大器22被提 供到FB濾波器電路23,并且被A/D轉換電路231轉換成數字音頻信號。 然后,該數字音頻信號被提供到DSP232。
在DSP 232中,配置了用于生成反饋方法的數字NC用音頻信號的數 字濾波器。該數字濾波器從輸入其中的數字音頻信號生成上述數字NC用 音頻信號,該數字NC用音頻信號具有與充當對其設定的參數的濾波器系 數相對應的屬性。預定的濾波器系數被設定為預先設定到DSP 232的數字 濾波器的濾波器系數。
但是,例如,可以進行一種布置,其中,與實際的多種類型的再現聲 學環(huán)境相對應的濾波器系數被預先存儲在存儲器中,并且用戶根據當時的 再現聲學環(huán)境來選擇濾波器系數以將其設定在數字濾波器中。
然后,在DSP 232處生成的數字NC用音頻信號在D/A轉換電路233 處被轉換成模擬NC用音頻信號。然后,該模擬NC用音頻信號作為FB濾 波器電路23的輸出信號被提供到加法電路16。
收聽者11希望通過頭戴式耳機收聽的輸入音頻信號(音樂信號等 等)S通過音頻信號輸入端子14和均衡器電路15被提供到加法電路16。 均衡器電路15使輸入音頻信號經歷聲學校正。
14作為加法電路16的加法結果的音頻信號通過功率放大器17被提供到
頭戴式耳機驅動器13,并且被聲學地再現。被聲學再現并從頭戴式耳機驅 動器13發(fā)出的音頻包括在FB濾波器電路23處生成的NC用音頻信號的 聲學再現成分。在頭戴式耳機驅動器13處聲學再現并發(fā)出的音頻中,NC 用音頻信號的聲學再現成分和噪聲18'被聲學合成,從而降低(消去)消 噪點Pc處的噪聲18'。
將參考圖3采用傳遞函數來描述上述反饋NC系統的消噪操作。具體 來說,在圖3中示出通過用其傳遞函數來表示每個單元的、與圖2所示的 框圖相對應的框圖。在圖3中,A表示功率放大器17的傳遞函數,D表示 頭戴式耳機驅動器13的傳遞函數,M表示與麥克風21和麥克風放大器22 相對應的部分的傳遞函數,并且-/3表示為反饋設計的濾波器的傳遞函數。 另外,H表示從頭戴式耳機驅動器13到麥克風21的空間的傳遞函數,并 且E表示將被應用到作為收聽目標的音頻信號S的均衡器的傳遞函數。假 定上述傳遞函數是用復數表示法來指示的。
另外,在圖3中,N表示從外部噪聲源侵入到頭戴式耳機殼體12內的 麥克風21的位置附近的噪聲,并且P表示到達收聽者11的耳朵的聲壓。 注意,外部噪聲在頭戴式耳機殼體12內傳播的可設想原因的示例包括噪 聲作為聲壓從耳墊部分的縫隙漏入的情況,以及由于頭戴式耳機殼體12 接收聲壓并振動而使得聲音在頭戴式耳機殼體12內傳播的情況。
當如圖3所示那樣表示時,圖3中的框可利用圖4中的(表達式1) 來表示。在該(表達式1)中,關注噪聲N,可以發(fā)現,噪聲N被衰減到 1 / (1 + ADHM的。但是,為了使得(表達式1)的系統在降噪目標頻帶上 以穩(wěn)定的方式作為消噪機構操作,圖4中的(表達式2)必須成立。
一般來說,與圖4中的(表達式2)有關的系統的穩(wěn)定性可結合反饋 NC系統中的每個傳遞函數的乘積的絕對值等于或大于1 (1 << IADHMPI)這一事實以及經典控制理論中的奈奎斯特穩(wěn)定性判別來如下解 釋。
在圖3中,通過切斷與噪聲N有關的環(huán)路部分(從麥克風21到頭戴 式耳機驅動器13的環(huán)路部分)的一部分來考慮傳遞函數的"開環(huán)"(-ADHM/3)。這具有如圖5所示的波特圖所表示的屬性。
在該開環(huán)被當作目標的情況下,從奈奎斯特穩(wěn)定性區(qū)別的角度來看,
必須滿足圖5中的以下兩個條件。
當經過O度相位點時增益必須小于0 dB .當增益等于或大于OdB時,不得包括O度相位點。 在不滿足上述兩個條件的情況下,正反饋被施加到環(huán)路,因此導致振
蕩(嘯聲)。在圖5中,Pa和Pb表示相位裕量,Ga和Gb表示增益裕
量,并且當這些裕量較小時,由于頭戴式耳機的佩戴的個體差異和不規(guī)則
性,振蕩的風險增大了。
接下來,除了上述的降噪功能外,將描述從頭戴式耳機的頭戴式耳機
驅動器再現想要的聲音的情況。
在圖3中,作為收聽目標的音頻信號S是原本在頭戴式耳機的頭戴式
耳機驅動器處將要再現的信號的總括,例如殼體外部的麥克風的聲音(用
作助聽器)、通過通信的音頻信號(用作頭戴式送受話器),等等,實際
上還有音頻信號。
在上述(表達式1)中,聲壓P例如由圖4中的(表達式4)表示, 注意到例如圖4所示的(表達式3)那樣的信號S (如果均衡器E被設定 的話)。
在這里,H表示從頭戴式耳機驅動器13到麥克風21 (耳朵)的傳遞 函數,并且A和D分別表示功率放大器17和頭戴式耳機驅動器13的屬性 的傳遞函數。從而,如果假定麥克風21的位置非常接近耳朵位置,則可 以發(fā)現,根據此示例的頭戴式耳機設備,可以獲得與沒有NC功能的頭戴 式耳機相同的屬性。注意,此時,均衡器電路15的傳遞屬性E從頻率軸 來看一般具有與開環(huán)屬性相同的屬性。
如上所述,在具有圖2中的配置的頭戴式耳機設備中,收聽者可以在 降低噪聲的同時沒有任何問題地收聽要收聽的音頻信號。但是,在此情況 下,為了獲得充分的消噪效果,與從噪聲源18傳送到頭戴式耳機殼體12 內側的噪聲的屬性相對應的濾波器系數必須被設定到由DSP 232配置而成 的數字濾波器。前饋NC系統
圖6是用于描述前饋NC系統的框圖。在圖6中,與圖2的情況中相 同的部分用相同的標號來表示。圖6的示例中的NC功能單元30被配置為 包括充當聲電轉換單元的麥克風31、麥克風放大器32、以及用于降噪的 濾波器電路33。
與上述反饋方法的NC功能單元20相同,NC功能單元30通過連接線 纜連接到頭戴式耳機驅動器13、麥克風31和構成音頻信號輸入端子14的 頭戴式耳機插頭。標號30a、 30b和30c表示連接線纜連接到NC功能單元 30的連接端子部分。
在圖6的示例中,從頭戴式耳機殼體12外部的噪聲源18侵入到頭戴 式耳機殼體12內的收聽者11的音樂收聽位置中的噪聲在收聽者11的音樂 收聽環(huán)境中通過前饋方法被降低,從而使得收聽者11可以在舒適的環(huán)境 中收聽音樂。
在前饋NC系統中,基本上,如圖6所示,麥克風31被安裝在頭戴式 耳機殼體12之外。在該NC系統中,在麥克風31處收集的噪聲18經歷適 當的濾波處理以生成消噪用音頻信號。然后,所生成的消噪用音頻信號在 頭戴式耳機殼體12內的頭戴式耳機驅動器13處被聲學再現,并且噪聲 (噪聲18')在接近收聽者11的耳朵的位置處被消去。
在麥克風31處收集的噪聲18和頭戴式耳機殼體12內的噪聲18'具有 與兩者的空間位置的差異(包括頭戴式耳機殼體12的外部和內部之間的 差異)相對應的不同屬性。從而,在前饋方法中,在預期在麥克風31處 收集的來自噪聲源18的噪聲與消噪點Pc處的噪聲18'之間的空間傳遞函數 的差異的同時生成NC用音頻信號。
在本實施例中,濾波器電路33被用作前饋方法的NC用音頻信號生成 單元。在本實施例中,NC用音頻信號是通過前饋方法生成的,因此濾波 器電路33在下面將被稱為FF濾波器電路33。
FF濾波器電路33完全與FB濾波器電路23相同,由DSP (數字信號 處理器)332、設置在其前級的A/D轉換電路331、以及設置在其后級的 D/A轉換電路333配置而成。
17然后,如圖6所示,在麥克風31處收集和獲得的模擬音頻信號通過
麥克風放大器32被提供到FF濾波器電路33,并且被A/D轉換電路331轉 換成數字音頻信號。然后,該數字音頻信號被提供到DSP 332。
在DSP 332中,配置了用于生成前饋方法的數字NC用音頻信號的數 字濾波器。該數字濾波器從輸入其中的數字音頻信號生成上述數字NC用 音頻信號,該數字NC用音頻信號具有與充當對其設定的參數的濾波器系 數相對應的屬性。將要被設定到DSP 332的數字濾波器的濾波器系數的設 定方式與上述DSP 232的情況相同。
然后,在DSP 332的數字濾波器中,生成根據這樣設定的濾波器系數 的數字消噪用音頻信號。
然后,在DSP 332處生成的數字消噪用音頻信號在D/A轉換電路333 處被轉換成模擬NC用音頻信號。然后,該模擬NC用音頻信號作為FF濾 波器電路33的輸出信號被提供到加法電路16。
收聽者11希望通過頭戴式耳機收聽的輸入音頻信號(音樂信號等 等)S通過音頻信號輸入端子14和均衡器電路15被提供到加法電路16。 均衡器電路15使輸入音頻信號經歷聲學校正。
作為加法電路16的加法結果的音頻信號通過功率放大器17被提供到 頭戴式耳機驅動器13,并且被聲學地再現。被聲學再現并從頭戴式耳機驅 動器13發(fā)出的音頻包括在FB濾波器33處生成的NC用音頻信號的聲學 再現成分。在頭戴式耳機驅動器13處聲學再現并發(fā)出的音頻中,NC用音 頻信號的聲學再現成分和噪聲18'被聲學合成,從而降低(消去)消噪點 Pc處的噪聲18'。
FF濾波器電路33的配置與FB濾波器電路23的相同,但是兩者之間 的差異在于,將被提供給構成DSP 332的數字濾波器的濾波器系數是針對 反饋方法的或者針對前饋方法的。
接下來,將參考圖7通過采用傳遞函數來描述前饋NC系統的消噪操 作。與圖6所示的框圖相對應的圖7是通過采用其傳遞函數來表示每個單 元的框圖。
在圖7中,A表示功率放大器17的傳遞函數,D表示頭戴式耳機驅動器13的傳遞函數,M表示與麥克風31和麥克風放大器32相對應的部分 的傳遞函數,并且-ce表示為前饋設計的濾波器的傳遞函數。另外,H表示 從頭戴式耳機驅動器13到消去點Pc的空間的傳遞函數,并且E表示將被 應用到作為收聽目標的音頻信號S的均衡器的傳遞函數。另外,F表示從 外部噪聲源18的噪聲N的位置到收聽者的耳朵的消去點Pc的位置的傳遞 函數。
當如圖7所示那樣表示時,圖7中的框可利用圖4中的(表達式5) 來表示。注意,F'表示從噪聲源到麥克風位置的傳遞函數。假定上述傳遞 函數是用復數表示法來指示的。
現在,在考慮理想狀態(tài)時,如果傳遞函數F被表示為例如圖4中的 (表達式6)所示,則圖4中的(表達式5)可利用圖4中的(表達式7) 來表示,其中噪聲被消去,并且只有音樂信號(或者作為收聽目標的音 樂,等等)被留下。這樣,可以發(fā)現,即使利用圖6中的NC系統,收聽 者也可以收聽與普通頭戴式耳機操作的聲音相同的聲音。此時的聲壓P被 表示為例如圖4中的(表達式7)所示。
但是,實際上,具有使得圖4中的(表達式6)完全成立的傳遞函數 的完整濾波器配置是很困難的。尤其,對于中頻和高頻,取決于個人的安 裝狀態(tài)和耳朵形狀,個體差異是很大的,并且屬性根據噪聲位置和麥克風 位置而改變。根據這種原因,通常,對于中頻和高頻,不執(zhí)行上述的主動 消噪處理,而經常在頭戴式耳機殼體12處執(zhí)行被動聲音隔離。
注意,從數值表達式明顯可見,圖4中的(表達式6)意味著從噪聲 源到耳朵位置的傳遞函數是用包括數字濾波器的傳遞函數a的電路來模擬 的。
注意,如圖6所示,圖6的示例的前饋型中的消去點可被設定到收聽 者的任意耳朵位置,這與圖2所示的反饋型是不同的。
但是,在通常情況下,a是固定的,并且是在設計階段以某個目標屬 性為對象來確定的。耳朵形狀取決于個人而有所不同,從而,無法獲得充 分的消噪效果,并且噪聲成分被添加了非逆相位,從而發(fā)生出現異常噪聲 的現象。一般來說,如圖8所示,在前饋方法中,振蕩的可能性較低,并且從 而穩(wěn)定性較高,但是難以獲得充分的衰減幅度。另一方面,在反饋方法 中,并不能夠預期較大的衰減幅度,但是系統穩(wěn)定性很重要。
注意,可以進行一種布置,其中,上述描述中的均衡器電路15被配
置在DSP 332內,音頻信號S被轉換成數字信號,并且被提供到DSP332 內的均衡器電路。
注意,已經描述了 FB濾波器電路23和FF濾波器電路33具有數字處 理電路配置的情況,但是也可具有模擬處理電路配置。 實施例的描述
當嘗試通過上述NC技術在實際音頻再現環(huán)境中執(zhí)行降噪時,要收聽 的音頻信號在實際噪聲環(huán)境下在充當聲電轉換單元的示例的麥克風處被收 集,因此要收聽的音頻信號也被該NC功能所降低。在以下實施例中,被 NC功能降低了的要收聽的音頻信號通過NR技術而經歷音頻強調。
第一實施例
硬件配置示例
圖1是根據本發(fā)明的降噪音頻再現設備的第一實施例的框圖。第一實 施例是降噪音頻再現設備己被應用到上述頭戴式耳機設備的情況。從而, 與上述相同的部分將用相同的標號來表示。注意,為了簡化說明,圖1只 示出關于兩個左右聲道中的一個聲道的配置示例。對于另一聲道也可以通 過相同的方式來配置相同的配置。
根據第一實施例的頭戴式耳機設備具有前饋方法NC系統(圖6)的 配置。從而,包括在頭戴式耳機殼體外部設置的麥克風31處收集的噪聲 的音頻信號被提供到前饋方法的NC用濾波器電路(FF濾波器電路)33。
然后,在NC用濾波器電路33處生成的NC用音頻信號通過加法電路 16和功率放大器17被提供到頭戴式耳機驅動器13。這樣,如上所述,利 用前饋方法,實際音頻再現收聽環(huán)境中的噪聲被降低了。
然后,在第一實施例中,例如,在收聽音樂期間,作為要舒適地收聽 的音頻,諸如談話音頻之類的要收聽的音頻可在戴上頭戴式耳機的狀態(tài)中 從頭戴式耳機驅動器13收聽。
20在根據第一實施例的頭戴式耳機設備中,在操作單元46上設置了音 頻監(jiān)視按鈕。在第一實施例中,在音頻監(jiān)視按鈕被按壓的區(qū)間(以下稱之 為"監(jiān)視按鈕ON區(qū)間")期間,要收聽的談話音頻等等被強調,并且在
頭戴式耳機驅動器13處被聲學再現。
從而,在第一實施例中,從麥克風放大器32到麥克風31收集的外部 音頻的音頻信號通過非必要頻帶去除濾波器41被提供到NR處理單元 42,并且經歷音頻強調。
然后,來自NR處理單元42的經歷了音頻強調的音頻信號通過用于收 聽僅關于期望收聽區(qū)間的要收聽的音頻的開關電路43被提供到加法電路 16。
注意,在本示例中,采用了前饋NC技術,因此可在麥克風31處收集 要收聽的外部音頻。從而,NC功能中的噪聲收集和對要收聽的外部音頻 的收集共用麥克風31。但是,可以為NC功能中的噪聲收集和對要收聽的 外部音頻的收集采用不同的麥克風。
非必要頻帶去除濾波器41用于去除除了要收聽的音頻成分之外的非 必要頻帶音頻成分,并且不是必不可少的,而是可以不設置。在此示例 中,諸如談話音頻之類的語音音頻被當作收聽目標,因此非必要頻帶去除 濾波器41具有帶通濾波器配置,例如,以300 Hz至3 kHz的頻帶作為通 帶。
在第一實施例中,NR處理單元42執(zhí)行上述SS方法的NR處理。具 體來說,從來自非必要頻帶去除濾波器41的音頻信號的功率譜中減去估 計噪聲的功率譜,從而降低噪聲。
在第一實施例中,要減去的噪聲的功率譜被當作實際音頻再現環(huán)境下 的音頻監(jiān)視時的噪聲的功率譜。因此,在第一實施例中,如圖9所示,監(jiān) 視按鈕ON區(qū)間被劃分成充當第一部分區(qū)間的噪聲收集模式區(qū)間,以及隨 后的降噪模式(NR模式)區(qū)間。
作為噪聲收集模式區(qū)間的長度,可以取這樣的長度,其中,生成實際 音頻再現環(huán)境下的音頻監(jiān)視時的噪聲的功率譜,并且可將所生成的功率譜 存儲在存儲單元中。
21在降噪模式區(qū)間中,在降噪模式區(qū)間即將開始之前的噪聲收集模式區(qū) 間中存儲的噪聲的功率譜被從來自非必要頻帶去除濾波器41的音頻信號 的功率譜中減去,從而降低噪聲以強調要收聽的音頻。
控制單元44識別操作單元46的音頻監(jiān)視按鈕的ON/OFF,以控制噪 聲收集模式區(qū)間處的處理和降噪模式區(qū)間處的處理。具體來說,在噪聲收 集模式區(qū)間中,控制單元44控制噪聲的功率譜在噪聲信息存儲單元45中 的存儲。另外,在降噪區(qū)間中,控制單元44執(zhí)行以下控制,其中,噪聲 的功率譜被從噪聲信息存儲單元45中讀出,并且被提供到NR處理單元 42以便進行減法。
然后,控制單元44執(zhí)行以下控制,其中,開關電路43僅在降噪模式 區(qū)間被接通。
圖10示出了本示例的NR處理單元42的具體配置示例。具體來說, 來自非必要頻帶去除濾波器41的音頻信號在A/D轉換器401處被轉換成 數字音頻信號,然后被提供到FFT (快速傅立葉變換)處理單元402,并 且經歷傅立葉變換。然后,在噪聲收集模式區(qū)間中,來自FFT處理單元 402的每個頻譜成分在譜平均處理單元403處被取平均,以生成噪聲的功 率譜。
然后,在噪聲收集模式區(qū)間中,來自譜平均處理單元403的噪聲的功 率譜被傳送到控制單元44??刂茊卧?4把所獲得的噪聲的功率譜存儲在 噪聲信息存儲單元45中。
另外,由來自FFT處理單元402的每個頻譜構成的音頻信號的功率譜 被提供到譜減法處理單元404。然后,控制單元44從噪聲信息存儲單元 45中讀出噪聲的功率譜,并將其提供給譜減法處理單元404。
譜減法處理單元404從來自FFT處理單元402的音頻信號的功率譜中 減去上述噪聲的功率譜。然后,譜減法處理單元404將減法結果的譜提供 給音樂噪聲去除濾波器405。音樂噪聲去除濾波器405從減法結果的譜中 執(zhí)行音樂噪聲去除處理以將該去除后的譜提供給IFFT (逆FFT)處理單元 406。 IFFT處理單元406將其中去除了音樂噪聲的減法結果的譜返回到充 當時序信號的數字音頻信號。然后,IFFT處理單元406將數字音頻信號提供到D/A轉換器407。 D/A轉換器407將數字音頻信號轉換成模擬音頻信號,并且將該模擬音頻 信號輸出到NR處理單元42作為輸出信號。
第一實施例的操作
如圖9所示,當操作單元46的音頻監(jiān)視按鈕未被按壓時,在圖l的設 備中,開關電路43被控制單元44關斷,這防止了 NR處理單元42的系統 激活。因此,根據第一實施例的降噪音頻再現設備(頭戴式耳機設備)成 為了其中只有NC功能單元為活動的正常NC模式。
在正常NC模式中,外部噪聲被降低。然后,通過音頻信號輸入端子 14輸入的音頻信號通過均衡器電路15、加法電路16和功率放大器17被提 供到頭戴式耳機驅動器13,并且在外部噪聲被降低的狀態(tài)中被舒適地再 現。
在正常NC模式的狀態(tài)中,當用戶按壓操作單元46的音頻監(jiān)視按鈕以 接通它以便收聽例如另一方的語音時,控制單元44把根據第一實施例的 設備設定到噪聲收集模式。然后,在該噪聲收集模式中,如上所述,控制 單元44將NR處理單元42的譜平均處理單元403的輸出存儲在噪聲信息 存儲單元45中,作為此時刻外部環(huán)境中的噪聲的功率譜。
在向噪聲信息存儲單元45中存儲噪聲的功率譜的操作完成后,控制 單元44把根據第一實施例的設備切換到降噪模式。在降噪模式中,控制 單元44接通開關電路43,并且還從噪聲信息存儲單元45中讀出噪聲的功 率譜,以將其提供給NR處理單元42的譜減法處理單元404。
從而,在NR處理單元42中,譜減法處理單元404從在麥克風31處 收集的音頻信號的功率譜中減去噪聲的功率譜。然后,該減法結果通過音 樂噪聲去除濾波器405被提供到IFFT處理單元406,并且被轉換成數字音 頻信號,該數字音頻信號是時間軸信號。該數字音頻信號被D/A轉換器 407轉換成模擬音頻信號,并且通過開關電路43被提供到加法電路16, 并且被添加到來自均衡器電路15的音頻信號和NC用音頻信號。該加法信 號通過功率放大器17被提供到頭戴式耳機驅動器13,并且被聲學再現。
將參考圖11至圖13的頻率屬性圖來進一步描述降噪模式中的音頻強200910151246.8
調操作。
現在,假定降噪模式中的外部環(huán)境音頻例如是圖11中的(A)和圖
12中的(A)的情況。在圖11中的(A)和圖12中的(A)中,外部環(huán)境 是噪聲環(huán)境,噪聲水平較高,并且另一方的語音音頻信號Sm處于被噪聲 N所模糊的狀態(tài)中。注意,圖11中的(A)和圖12中的(A)是完全相同 的圖。
在這種外部環(huán)境中,對于根據第一實施例的降噪音頻再現設備而言, 通過例如圖11的(B)中的陰影部分中所示的NC功能的消噪效果來降低 噪聲。但是,此時,要收聽的音頻信號Sm也成了被降低的音頻信號 Sm',例如圖ll的(B)中的實線中所示。
另一方面,在NR處理單元42中,圖12的(A)中所示的外部環(huán)境 的噪聲N被降低,例如圖12的(B)中的實線中的噪聲N'所示,并且要 收聽的音頻信號Sm經歷音頻強調。
然后,在加法電路16中,如圖11的(B)所示,由于消噪效果而被 降低的音頻信號Sm'和如圖12的(B)所示被降低了噪聲并且經歷了音頻 強調的音頻信號Sm被相加。因此,如圖13所示,由于消噪效果而被降低 的音頻信號Sm'和通過NR處理單元42而經歷音頻強調的音頻信號Sm的 合成信號與經歷了消噪和降噪的噪聲相比得到了強調。
從而,來自頭戴式耳機驅動器13的聲學再現聲音成為音頻信號Sm'和 被NR處理單元42進行音頻強調的音頻信號Sm的合成聲音,從而收聽者 可以在音頻清晰度改善的情況下收聽音頻信號。
第二實施例
在上述第一實施例中,對于來自麥克風31的音頻信號,并行設置了 NC處理系統和NR處理單元42。也就是說,進行了一種布置,其中,來 自麥克風31的音頻信號被提供到NC用濾波器電路33,并且還通過非必 要頻帶去除濾波器41被提供到NR處理單元42。
另一方面,在第二實施例中,如圖14所示,來自NC用濾波器電路 33的NC用音頻信號的逆相位的輸出信號被提供到非必要頻帶去除濾波器 41。在這里,NC用音頻信號的逆相位的輸出信號是消噪信號的逆相 信號,因此包括同一相位的在麥克風31處收集的噪聲和語音信號。其他配 置與上述第一實施例相同。
也就是說,在第二實施例中,來自NC用濾波器電路33的NC用音頻 信號的逆相位信號中包括的音頻信號在非必要頻帶去除濾波器41處經歷 非必要頻帶去除,然后被NR處理單元42進行音頻強調。然后,在降噪模 式中,該經過音頻強調的音頻信號通過開關電路43在加法電路16被添加 到NC用音頻信號。
注意,在第二實施例中,在噪聲收集模式中,來自NC用濾波器電路 33的NC用音頻信號的逆相位信號中包括的噪聲的功率譜被控制單元44 存儲在噪聲信息存儲單元45中。然后,以與上述第一實施例中相同的方 式,在降噪模式中,所存儲的噪聲的功率譜被提供到NR處理單元42,并 且被用于SS方法處理。
第二實施例的操作
在第二實施例中,同樣,噪聲收集模式在音頻監(jiān)視按鈕的按壓區(qū)間的 第一區(qū)間是活動的,并且降噪模式在其隨后區(qū)間是活動的,從而執(zhí)行音頻 強調,這與第一實施例完全相同。
第二實施例的降噪模式中的音頻強調操作與第一實施例的情況不同。 將參考圖11、圖15和圖16的頻率屬性圖來描述第二實施例中的降噪模式 中的音頻強調操作。
在第二實施例中,同樣,假定外部環(huán)境是例如圖11中的(A)所示的 噪聲環(huán)境,噪聲水平較高,并且另一方的語音音頻信號Sm處于被噪聲N 所模糊的狀態(tài)中。
在這種外部環(huán)境中,對于根據第二實施例的降噪音頻再現設備而言, 通過例如圖11的(B)和圖15的(A)中的陰影部分中所示的NC功能的 消噪效果來降低噪聲。注意,圖11中的(B)和圖15中的(A)是完全相 同的圖。然后,此時,要收聽的音頻信號Sm成了被降低的音頻信號 Sm',例如圖11的(B)和圖15的(A)中的實線中所示。
在第二實施例中,用于進行NC以獲得例如圖11的(B)和圖15的 (A)中所示的NC效果的音頻信號的逆相位信號在NR處理單元42處經
25歷通過SS方法進行的降噪,從而音頻強調得以執(zhí)行。NR處理單元42的 處理結果的音頻信號的頻率屬性圖在圖15的(B)中示出。也就是說,根 據NR處理,噪聲如圖15的(B)的實線中所示被降低,從而,音頻信號 Sm'被強調。
然后,在加法電路16中,來自NC用濾波器電路33的NC用音頻信 號和來自NR處理單元42的經過強調的音頻信號被相加,并且該相加結果 的音頻信號通過功率放大器17被提供到頭戴式耳機驅動器13,并且被聲 學再現。
從而,在第二實施例的情況中,如圖16所示,經過音頻強調的音頻 信號Sm'被添加到通過NC功能降低的音頻信號Sm',并且兩者的合成聲 音被提供給收聽者。從而,收聽者可以在音頻清晰度改善的情況下收聽音 頻信號Sm。
第三實施例
上述的第一和第二實施例可由單聲道配置構成,但是第三實施例是由 左聲道和右聲道的雙聲道立體系統配置而成的降噪音頻再現設備的情況。
圖17示出根據第三實施例的降噪音頻再現設備的硬件配置示例的框 圖。圖17的示例是立體聲頭戴式耳機設備的配置示例。如圖17所示,根 據本實施例的降噪音頻再現設備包括用于左耳和右耳的頭戴式耳機驅動器 13L和13R。雖然圖中沒有示出,但這些頭戴式耳機驅動器13L禾n 13R被 設置在頭戴式耳機殼體內。另外,在第三實施例中,在用于左耳和右耳的 頭戴式耳機殼體外側分別設置了麥克風31L和31R。
然后,在麥克風31L和31R處收集和獲得的音頻信號分別通過麥克風 放大器32L和32R被提供到A/D轉換器34L和34R,并且被轉換成數字音 頻信號。
在第三實施例中,NC處理單元和NR處理單元被實現為單個DSP (數字信號處理器)400內的功能配置單元。因此,來自A/D轉換器34L 和34R的數字音頻信號被輸入到DSP 400。
在DSP 400中,來自A/D轉換器34L和34R的數字音頻信號分別被提 供到NC用濾波器電路33L和33R。 NC用濾波器電路33L和33R具有與
26根據上述第一和第二實施例的NC用濾波器電路33相同的配置,并且生成
用于左聲道和右聲道的NC用音頻信號。
來自NC用濾波器電路33L和33R的用于左聲道和右聲道的NC用音 頻信號分別被提供到加法電路16L和16R。
另外,在第三實施例中,來自A/D轉換器34L和34R的數字音頻信號 在合成單元421處被合成,然后被提供到為左右兩個聲道共同設置的NR 處理單元420。 NR處理單元420具有與根據上述第一和第二實施例的NR 處理單元42相同的配置,并且通過SS方法執(zhí)行NR處理。
來自NR處理單元420的音頻信號通過開關電路430被提供到加法電 路16L和16R,并且被添加到來自NC用濾波器電路33L和33R的NC用 音頻信號。
然后,來自加法電路16L和16R的數字音頻信號分別被提供到D/A轉 換器35L和35R,作為DSP 400的輸出信號。然后,數字音頻信號在D/A 轉換器35L和35R處被轉換成模擬音頻信號,并且該模擬音頻信號分別通 過功率放大器17L和17R被提供到用于左耳和右耳的頭戴式耳機驅動器 13L和13R。
與上述第一和第二實施例一樣,在第三實施例中也設置了控制單元 44、噪聲信息存儲單元45和包括音頻監(jiān)視按鈕的操作單元46。
另外,在第三實施例中,同樣,音頻監(jiān)視按鈕被接通的區(qū)間(監(jiān)視按 鈕ON區(qū)間)的第一區(qū)間被當作為噪聲收集模式區(qū)間,并且其隨后區(qū)間被 當作降噪模式區(qū)間(參見圖9)。
以與上述實施例的情況相同的方式,在第三實施例中,同樣,控制單 元44在噪聲收集模式區(qū)間獲得來自NR處理單元420的噪聲的功率譜,并 將其存儲在噪聲信息存儲單元45中。然后,控制單元44在降噪模式區(qū)間 讀出存儲在噪聲信息存儲單元45中的噪聲的功率譜并將其提供給NR處理 單元420,并且還僅在該降噪模式區(qū)間接通開關電路430。第三實施例中 的音頻監(jiān)視按鈕ON區(qū)間的音頻強調操作與第一實施例中描述的情況相 同。
如上所述,在第三實施例中,在按壓操作單元46的音頻監(jiān)視按鈕后,收聽者可在音頻監(jiān)視按壓區(qū)間以清楚的方式收聽在頭戴式耳機驅動器
13L和13R處收集的談話音頻等等。
注意,在圖17的示例中,進行了一種布置,其中,來自A/D轉換器 34L和34R的數字信號被合成,然后被提供到NR處理單元420,但是也 可以進行一種布置,其中,只有左聲道和右聲道之一的數字音頻信號被提 供到NR處理單元420。
但是,在要以強調方式收聽的音頻的生成源被放置在用戶(收聽者) 正面的情況下,希望合成來自A/D轉換器34L和34R的數字信號,然后將 其提供給NR處理單元420。這是因為可以增大音頻信號的S/N,并且在 NR處理單元中,在左聲道和右聲道減去完全不同頻帶的信號的情況下, 可以減小左聲道和右聲道之間的不適之感。通常,在與某人交談的情況 下,可以設想另一方位于正面,因此圖17中的實施例可以被當作適當的 示例。
注意,NR處理可通過利用正面位置處的立體聲麥克風和音頻并且還 通過采用諸如獨立成分分析(ICA)之類的用于聲音源分離技術的技術來 執(zhí)行。
另外,在圖17的示例中,第一實施例被應用到了關于立體聲音頻信 號的音頻強調,但是第二實施例也可被應用于其上。在此情況下,NC用 濾波器電路33L的輸出信號以及NC用濾波器電路33R的輸出信號可被合 成,以將其提供給NR處理單元420,或者NC用濾波器電路33L或33R 之一的輸出提供可被提供給NR處理單元420。
注意,雖然圖17中沒有示出,但在通過頭戴式耳機來收聽音樂信號 的情況下,音樂信號的左聲道和右聲道的音頻信號應當分別被添加到來自 D/A轉換器35L和35R的音頻信號,這與第一和第二實施例一樣。
第四實施例
第四實施例是由左聲道和右聲道的雙聲道立體聲系統配置而成的降噪 音頻再現設備的情況,這與第三實施例一樣。第四實施例與第三實施例的 不同之處在于,采用了具有與采用SS方法的NR處理單元420不同配置的 音頻強調電路。圖18示出了根據第四實施例的降噪音頻再現設備的硬件配置示例的 框圖。圖18中的示例是立體聲頭戴式耳機設備的配置示例。
在第四實施例中,如圖18所示,來自A/D轉換器34L和34R的數字 音頻信號被提供到設置在DSP 400內的音頻強調電路500。然后,來自音 頻強調電路500的經過音頻強調的音頻信號通過開關電路430被提供到加 法電路16L和16R。
如下所述,根據第四實施例的音頻強調電路500不采用其中執(zhí)行通過 SS方法進行的NR處理的配置,噪聲收集模式可被省略。從而,在第四實 施例中,沒有設置噪聲信息存儲單元45。在操作單元46的音頻監(jiān)視按鈕 被按壓后,如圖19所示,控制單元44立即從正常NC模式切換到降噪模 式,并且在音頻監(jiān)視按鈕為ON的區(qū)間期間繼續(xù)該降噪模式。然后,在音 頻監(jiān)視按鈕被關斷后,控制單元44從降噪模式切換到正常NC模式。
從而,在通過對操作單元46的音頻監(jiān)視按鈕的按壓檢測到ON后,控 制單元44將開關電路430設定為ON,以進入對在麥克風31處收集的音 頻信號進行強調的模式。
其他配置與第三實施例中的完全相同,因此對其的描述將被省略。
接下來,圖20中示出了根據第四實施例的音頻強調電路500的硬件 配置示例。來自A/D轉換器34L和34R的數字音頻信號分別被提供到頻帶 分割復信號分析單元501L和501R。頻帶分割復信號分析單元501L和 501R中的每一個例如是用于獲得通過將音頻信號頻帶劃分成多個頻帶而獲 得的每個劃分頻帶的音頻信號(復信號)的電路單元。
頻帶分割復信號分析單元501L和501R中的每一個例如可由多個用于 獲得每個劃分頻帶的信號的復數帶通濾波器配置而成。或者,可以進行一 種布置,其中,為每個劃分頻帶收集通過FFT處理獲得的頻譜信號,從而
獲得其合成輸出或平均輸出。
來自頻帶分割復信號分析單元501L和501R的每一個相同劃分頻帶的 復信號成分被各自提供到正面方向成分強調電路502。圖20只示出一個正 面方向成分強調電路502,但實際上,正面方向成分強調電路502的數目 等于劃分頻帶的數目,并且來自頻帶分割復信號分析單元501L和501R的每一個相同劃分頻帶的復信號成分各自被提供給每個正面方向成分強調電
路502。
正面方向成分強調電路502是由加法器5021、放大器5022、增益乘 法器5023、相位比較器5024和增益生成器5025配置而成的。
來自頻帶分割復信號分析單元501L和501R的同一劃分頻帶的復信號 在加法器5021處被相加,然后通過放大器5022被提供到增益乘法器 5023。另外,來自頻帶分割復信號分析單元501L和501R的同一劃分頻帶 的復信號被提供到相位比較器5024以執(zhí)行相位比較。
在第四實施例中,與第三實施例相同,談話音頻作為要收聽的音頻被 強調。因此,在第四實施例中,以具有相同相位的頻率成分作為來自正面 方向的音頻信號成分,對于左聲道和右聲道的音頻信號,增大了增益。
相位比較器5024比較來自頻帶分割復信號分析單元501L和501R的 同一劃分頻帶的復信號的相位,以判定左聲道和右聲道的相位是否匹配或 者是否近似從而能被判定為匹配。然后,在判定左聲道和右聲道的相位匹 配或者近似從而能被判定為匹配的情況下,與其他劃分頻帶成分相比,增 大將要從增益生成器5025提供到增益乘法器5023的乘法系數(增益 值)。
來自增益生成器5025的乘法系數(增益值)被提供到增益乘法器 5023。然后,在增益乘法器5023中,來自放大器5022的音頻信號被乘以 來自增益生成器5025的增益值。然后,來自增益乘法器5023的被乘以增 益值的音頻信號(復信號)被提供到頻帶分割復信號合成單元503。
頻帶分割復信號合成單元503對于每個劃分頻帶合成來自正面方向成 分強調電路502的音頻信號(復信號)。在頻帶分割復信號分析單元501L 和501R包括FFT處理單元的情況下,頻帶分割復信號合成單元503包括 IFFT (逆FFT)處理單元。
然后,來自頻帶分割復信號合成單元503的頻率合成信號通過開關電 路430被提供到加法電路16L和16R。
根據第四實施例,在音頻強調電路500中,來自收聽者11的正面方 向的另一方的音頻信號被進行音頻強調。從而,音頻監(jiān)視按鈕被操作為ON,這樣收聽者即使在噪聲環(huán)境下也能夠在清晰可聽的狀態(tài)中收聽談話 音頻。
注意,在第四實施例中,為了只強調正面方向的音頻信號,進行了一
種布置,其中,在相位比較器5024處檢測在左聲道和右聲道為相同相位 的頻率成分,并且增大關于該頻率成分的增益。但是,例如在諸如左斜45 度方向、右斜45度方向等等之類的傾斜方向取代正面方向被當作判定方 向并且這種方向上的頻率成分被強調的情況下,在相位比較器5024處應 當檢測左聲道和右聲道處的這種傾斜方向上的音頻信號的相位差異。
另外,由多個麥克風構成的所謂的陣列麥克風取代單個麥克風被用作 麥克風31L和31R,從而在該陣列麥克風處也可以只收集以入射方向作為 判定方向的音頻信號。
注意,頻帶分割復信號分析單元501L和501R可被配置為采用多相位 濾波器(polyphase filter)或OMF (正交鏡像濾波器;4相鏡像劃分濾波 器)。
第五實施例
在根據上述的第一至第四實施例的降噪音頻再現設備中,前饋NC處 理系統被用作NC處理系統。但是,反饋NC處理系統也可被用作NC處 理系統,其中麥克風被設置在頭戴式耳機殼體內。但是,在此情況下,麥 克風充當輸入到NR處理單元42和420的音頻信號的收集單元,并且音頻 強調電路500不充當NC處理系統,并且被單獨設置在頭戴式耳機殼體之 外。
第五實施例是NC處理系統采用反饋方法的情況。圖21是示出根據第 五實施例的降噪音頻再現設備的硬件配置示例的示圖。圖21中的示例是 與單聲道相對應的配置,但圖21中的配置是設置在左聲道和右聲道中的 每一個之中的,從而也可采用與立體聲系統相對應的配置。在圖21中的 示例中,同樣,與上述實施例中相同的部分用相同的標號來表示。
具體來說,在第五實施例中,在設置于頭戴式耳機殼體內的麥克風21 處收集的音頻信號通過麥克風放大器22被提供到反饋方法的NC用濾波器 電路(FB濾波器電路)23。然后,來自NC用濾波器電路23的NC用音
31頻信號被提供到加法電路16。
另一方面,來自附接到頭戴式耳機殼體外部的麥克風31的音頻信號
通過麥克風放大器32被提供到非必要頻帶去除濾波器41。然后,與上述 的第一和第二實施例中相同,非必要頻帶去除濾波器41的輸出音頻信號 被提供到NR處理單元42,并且通過經歷例如SS方法的NR處理而被進 行音頻強調。然后,經過音頻強調的音頻信號通過開關電路43被提供到 加法電路16,并且與NC用音頻信號相加。然后,來自加法電路16的音 頻信號通過功率放大器17被提供到頭戴式耳機驅動器13。
在第五實施例中,執(zhí)行了與上述的第一和第二實施例中相同的處理操 作,只不過NC處理是通過反饋方法來執(zhí)行的,并且獲得了相同的操作效 果。
第六實施例
第六實施例是NC處理系統采用反饋方法和前饋方法兩者的情況。圖 22是示出根據第六實施例的降噪音頻再現設備的硬件配置示例的示圖。圖 22中的示例是與單聲道相對應的配置,但圖22中的配置是設置在左聲道 和右聲道中的每一個之中的,從而可以采用與立體聲系統相對應的配置。 在圖22中的示例中,同樣,與上述實施例中相同的部分用相同的標號來 表示。
具體來說,在第六實施例中,在設置于頭戴式耳機殼體內的麥克風21 處收集的音頻信號通過麥克風放大器22被提供到反饋方法的NC用濾波器 電路(FB濾波器電路)23。然后,來自NC用濾波器電路23的NC用音 頻信號被提供到加法電路16。
另外,來自附接到頭戴式耳機殼體外部的麥克風31的音頻信號通過 麥克風放大器32被提供到前饋方法的NC用濾波器電路(FF濾波器電 路)33。然后,來自NC用濾波器電路33的NC用音頻信號被提供到加法 電路16。
另外,來自附接到頭戴式耳機殼體外部的麥克風31的音頻信號通過 麥克風放大器32被提供到非必要頻帶去除濾波器41。然后,與上述的第 一和第二實施例中相同,非必要頻帶去除濾波器41的輸出音頻信號被提供到NR處理單元42,并且通過經歷例如SS方法的NR處理而被進行音 頻強調。然后,經過音頻強調的音頻信號通過開關電路43被提供到加法 電路16,并且與NC用音頻信號相加。然后,來自加法電路16的音頻信 號通過功率放大器17被提供到頭戴式耳機驅動器13。
在第六實施例中,執(zhí)行了與上述的第一和第二實施例中相同的處理操 作,只不過NC處理是通過采用反饋方法和前饋法兩者來執(zhí)行的,并且獲 得了相同的操作效果。
第七實施例
第七實施例是這樣一個示例,即,NC處理系統是通過反饋方法執(zhí)行 的,但是其NC用濾波器電路的濾波器系數是以自適應方式來控制的。
具體來說,在第七實施例中,來自附接到頭戴式耳機殼體外部的麥克 風31的音頻信號通過麥克風放大器32被提供到前饋方法的NC用濾波器 電路33。然后,來自NC用濾波器電路33的NC用音頻信號被提供到加法 電路16。
另外,在設置于頭戴式耳機殼體內的麥克風21處收集的音頻信號通 過麥克風放大器22被提供到自適應處理生成單元61。自適應處理生成單 元61以自適應方式生成NC用濾波器電路33的濾波器系數,以將其提供 給NC用濾波器電路33。
具體來說,NC用音頻信號被頭戴式耳機驅動器13聲學再現,從而消 去頭戴式耳機殼體內的聲學再現空間內的噪聲。自適應處理生成單元61 以自適應方式控制NC用濾波器電路33的濾波器系數的生成,從而使得從 麥克風21獲得的消噪后的音頻信號中包括的噪聲的殘差變?yōu)榱恪?br> 這樣,在第七實施例中,實際音頻再現環(huán)境中的噪聲通常是以自適應 方式來消去的。
在第七實施例中,同樣,來自附接到頭戴式耳機殼體外部的麥克風31 的音頻信號通過麥克風放大器32被提供到非必要頻帶去除濾波器41。然 后,與上述的第一和第二實施例中相同,非必要頻帶去除濾波器41的輸 出音頻信號被提供到NR處理單元42,并且通過經歷例如SS方法的NR 處理而被進行音頻強調。然后,經過音頻強調的音頻信號通過開關電路43被提供到加法電路16,并且與NC用音頻信號相加。然后,來自加法電路
16的音頻信號通過功率放大器17被提供到頭戴式耳機驅動器13。
在第七實施例中,執(zhí)行了與上述的第一和第二實施例中相同的處理操
作,只不過通過采用前饋方法來執(zhí)行NC處理并以自適應方式來控制其濾
波器系數,并且獲得了相同的操作效果。 其他實施例
在上述的實施例中,通過NR處理等等對某個時間點在麥克風處收集 的人類語音的音頻信號進行了音頻強調,但是,在對曾經記錄的音頻信號 進行再現時,也可強調再現的音頻。
圖24A和24B是用于描述IC記錄器的情況下的配置示例的框圖,圖 24A示出了其記錄系統的配置示例,圖24B示出了其再現系統的配置示 例。
此示例中的IC記錄器包括兩個麥克風71L和71R,并且,如圖24A 所示,在兩個麥克風71L和71R處收集的音頻的音頻信號通過麥克風放大 器72在A/D轉換器73處被轉換成數字音頻信號。
然后,來自A/D轉換器73的數字音頻信號在記錄編碼單元74處經歷 包括數據壓縮等等在內的記錄編碼處理,然后通過記錄單元75被記錄在 記錄介質中,在此示例中該記錄介質即為閃存76。記錄編碼單元74由 DSP配置而成。
這樣記錄在閃存76中的數字音頻信號在例如圖24B所示的再現系統 處被再現。具體來說,從閃存76中讀出的數字音頻信號在解碼單元81處 被解碼,然后被提供到NR處理單元82,在該處執(zhí)行根據例如SS方法等 等的NR處理。例如,在記錄時收集并記錄在例如閃存76中的噪聲的功率 譜可被用作將要用于根據SS方法的NR處理的噪聲的功率譜。
被NR處理單元82進行音頻強調的再現音頻信號被提供到加法單元 83。另一方面,在麥克風71L和71R處收集的音頻的音頻信號通過麥克風 放大器72在A/D轉換器73處被轉換成數字音頻信號。然后,來自A/D轉 換器73的數字音頻信號被提供到NC用濾波器電路84。
在此示例中,根據前饋方法的NC用濾波器電路被用作NC用濾波器電路84。 NC用濾波器電路84生成NC用音頻信號,并且將所生成的NC 用音頻信號提供給加法單元83。
來自加法單元83的NC用音頻信號和經歷了 NR處理和音頻強調的再 現音頻信號的加法信號在D/A轉換器85處被轉換成模擬音頻信號。然 后,來自D/A轉換器85的模擬音頻信號分別通過功率放大器86L和86R 被提供到揚聲器或頭戴式耳機驅動器87L和87R。注意,在圖24B中,以 虛線圍繞的配置部分是由DSP配置而成的部分。
在上述配置中,實際音頻再現環(huán)境中的噪聲被來自NC用濾波器電路 84的NC用音頻信號所消去。然后,再現的音頻通過NR處理而被進行音 頻強調,并且被聲學再現。從而,再現的音頻成為了清晰可聽的音頻。
其他實施例和修改
在除了上述第四實施例之外的其他實施例中,SS方法被用于NR處理 單元。從而,執(zhí)行了控制,使得當音頻監(jiān)視按鈕被按壓時,首先,用于獲 得噪聲的功率譜的噪聲收集模式被激活,然后,降噪模式被激活,但是噪 聲收集模式也可在另外的定時區(qū)間執(zhí)行。
例如,可以進行一種布置,其中,在電源被接通時,或者按預定的時 間間隔,自動激活噪聲收集模式,并且將噪聲的功率譜存儲在噪聲信息存 儲單元中。
或者,可以進行一種布置,其中,當麥克風的輸入變成大音量聲音 時,或者當外部環(huán)境噪聲改變時,等等,噪聲收集模式被自動激活,并且 噪聲的功率譜被存儲在噪聲信息存儲單元中。外部環(huán)境噪聲的改變例如可
通過下述方式來檢測監(jiān)視麥克風31的音頻信號電平,以檢測該音頻信
號電平改變到超過閾值電平。
在這種情況下,音頻監(jiān)視按鈕ON區(qū)間可以被設定成僅為降噪模式區(qū) 間,如圖19所示。然后,在正常NC模式區(qū)間中,正常NC模式被適當切 換到噪聲收集模式,在該模式中執(zhí)行噪聲的功率譜的收集和存儲。
另外,除了音頻監(jiān)視按鈕被按壓時,降噪模式也可被自動激活。例 如,對于來自麥克風31的音頻信號,判定人類語音音頻信號是否被包括 在該音頻信號中,并且當判定包括人類語音音頻信號時,正常NC模式可被自動切換到降噪模式。
或者,可以進行一種布置,其中,設置了用于判定安靜音頻再現環(huán)境 改變到有噪音頻再現環(huán)境的判定單元,并且根據該判定單元的判定結果, 當改變到有噪音頻再現環(huán)境時,降噪模式被自動激活。在此情況下,希望 在檢測到改變成有噪音頻再現環(huán)境的第一定時區(qū)間激活噪聲收集模式,并 且將這種環(huán)境下的噪聲的功率譜存儲在噪聲信息存儲單元中。
注意,NR處理單元當然不限于上述的SS方法,而是可以采用各種技術。
另外,在對上述實施例的描述中,將模擬音頻信號用作將要被提供到
頭戴式耳機驅動器的音頻信號,并且相應地設置了 D/A轉換器和功率放大
器。但是,在頭戴式耳機驅動器可由數字音頻信號驅動的情況下,希望設
置數字放大器而不是D/A轉換器和功率放大器。
另外,在上述實施例中,設置了在降噪模式中接通并在其他模式中關
斷的開關電路43和430。但是,可以進行一種布置,其中,控制單元44 控制NR處理單元42和420或者音頻強調電路500的操作的開/關,或者 對NR處理單元42和420或音頻強調電路500的輸出音頻信號執(zhí)行消音控 制,從而省略開關電路。
另外,上述實施例是降噪音頻再現設備被應用到頭戴式耳機設備的情 況,并且描述了設置NC用濾波器電路、NR處理單元、音頻強調電路、 控制單元等等的情況。但是,可以進行一種布置,其中,只有麥克風和頭 戴式耳機驅動器被設置在頭戴式耳機設備中,而諸如NC用濾波器電路、 NR處理單元、音頻強調電路、控制單元等等被設置在與頭戴式耳機設備 相連的音樂再現設備等等之中。
另外,本發(fā)明可應用到充當用于降低外部噪聲的降噪設備的頭戴式耳 機設備而不是用于音樂再現的頭戴式耳機設備。另外,本發(fā)明可配置為助 聽器。
本發(fā)明包含與2008年6月27日向日本專利局提交的日本在先專利申 請JP 2008-168373中公開的內容相關的主題,這里通過引用將該申請的全 部內容并入。本領域的技術人員應當理解,取決于設計要求和其他因素,可以進行 各種修改、組合、子組合和變更,只要它們處于權利要求或其等同物的范 圍之內。
權利要求
1.一種降噪音頻再現設備,包括消噪處理單元,用于從由用于收集噪聲的第一聲電轉換單元所收集和獲得的噪聲的音頻信號來生成消噪用音頻信號以通過以聲學方式合成所述消噪用音頻信號和所述噪聲來消去所述噪聲,并且使得電聲轉換單元在聲學上再現所述消噪用音頻信號以便以聲學方式合成所述消噪用音頻信號和所述噪聲;第二聲電轉換單元,用于收集要收聽的音頻信號;音頻強調單元,用于在由所述第二聲電轉換單元所收集的音頻信號中強調要收聽的音頻成分;合成單元,用于合成來自所述音頻強調單元的被強調了所述要收聽的音頻成分的音頻信號和所述消噪用音頻信號,以將該合成的信號提供到所述電聲轉換單元;以及控制單元,用于執(zhí)行控制以僅在基于控制信號的區(qū)間中,向所述合成單元提供被所述音頻強調單元強調了所述要收聽的音頻成分的音頻信號。
2. —種降噪音頻再現設備,包括消噪用音頻信號生成單元,用于從由用于收集噪聲的聲電轉換單元所 收集和獲得的噪聲的音頻信號來生成消噪用音頻信號以通過以聲學方式合 成所述消噪用音頻信號和所述噪聲來消去所述噪聲;電聲轉換單元,用于在聲學上再現所述消噪用音頻信號以便以聲學方 式合成所述消噪用音頻信號和所述噪聲;音頻強調單元,用于在來自所述消噪用音頻信號生成單元的音頻信號 中強調要收聽的音頻成分;合成單元,用于合成來自所述音頻強調單元的被強調了所述要收聽的音頻成分的音頻信號和所述消噪用音頻信號,以將該合成的信號提供到所 述電聲轉換單元;以及控制單元,用于執(zhí)行控制以僅在基于控制信號的區(qū)間中,向所述合成 單元提供被所述音頻強調單元強調了所述要收聽的音頻成分的音頻信號。
3. 根據權利要求1所述的降噪音頻再現設備,其中,所述第一聲電轉 換單元和所述第二聲電轉換單元是由共同的聲電轉換單元配置而成的。
4. 根據權利要求1或權利要求2所述的降噪音頻再現設備,還包括 操作輸入單元,用于接受指定一區(qū)間的操作輸入,在該區(qū)間中,被強調了所述要收聽的音頻成分的音頻信號被收聽;其中,所述控制單元基于通過所述操作輸入單元的所述操作輸入來生 成所述控制信號,以僅在所述操作輸入所指定的區(qū)間中將所述被強調的音 頻信號提供給所述合成單元。
5. 根據權利要求2所述的降噪音頻再現設備,其中,所述音頻強調單元由用于通過從在所述第二聲電轉換單元處收集的所述包括噪聲的音頻信 號的功率譜中減去預先存儲在存儲單元中的噪聲的功率譜來強調所述要收聽的音頻成分的單元配置而成。
6. 根據權利要求1所述的降噪音頻再現設備,其中,所述音頻強調單 元由用于通過從在所述第二聲電轉換單元處收集的包括噪聲的音頻信號的 功率譜中減去預先存儲在存儲單元中的噪聲的功率譜來強調所述要收聽的 音頻成分的單元配置而成。
7. 根據權利要求2所述的降噪音頻再現設備,其中,所述音頻強調單元由用于通過從來自所述消噪用音頻信號生成單元的音頻信號的功率譜中 減去預先存儲在存儲單元中的噪聲的功率譜來強調所述要收聽的音頻成分 的單元配置而成。
8. 根據權利要求6所述的降噪音頻再現設備,還包括 用于從在所述第二聲電轉換單元處收集的所述音頻信號獲得所述噪聲的功率譜成分以將該功率譜成分預先存儲在所述存儲單元中的單元。
9. 根據權利要求7所述的降噪音頻再現設備,還包括 用于從來自所述消噪用音頻信號生成單元的音頻信號獲得所述噪聲的功率譜成分以將該功率譜成分預先存儲在所述存儲單元中的單元。
10. 根據權利要求6所述的降噪音頻再現設備,還包括操作輸入單元,用于接受指定一區(qū)間的操作輸入,在該區(qū)間中,被強調了所述要收聽的音頻成分的音頻信號被收聽;其中,所述控制單元執(zhí)行控制,使得在通過所述操作輸入單元的所述 操作輸入所指定的區(qū)間的第一部分區(qū)間中,從在所述第二聲電轉換單元處 收集的所述音頻信號獲得所述噪聲的功率譜成分并將該功率譜成分存儲在 所述存儲單元中,并且在所述指定的區(qū)間中的第一部分區(qū)間之后的區(qū)間 中,通過從在所述第二聲電轉換單元處收集的所述包括噪聲的音頻信號的 功率譜中減去存儲在所述存儲單元中的噪聲的功率譜來強調所述要收聽的音頻成分,并且在所述第一部分區(qū)間之后的區(qū)間中將所述經過強調的音頻 信號提供到所述合成單元。
11.根據權利要求7所述的降噪音頻再現設備,還包括 操作輸入單元,用于接受指定一區(qū)間的操作輸入,在該區(qū)間中,被強 調了所述要收聽的音頻成分的音頻信號被收聽;其中,所述控制單元執(zhí)行控制,使得在通過所述操作輸入單元的所述 操作輸入所指定的區(qū)間的第一部分區(qū)間中,從來自所述消噪用音頻信號生 成單元的所述音頻信號獲得所述噪聲的功率譜成分并將該功率譜成分存儲 在所述存儲單元中,并且在所述指定的區(qū)間中的第一部分區(qū)間之后的區(qū)間 中,通過從來自所述消噪用音頻信號生成單元的所述包括噪聲的音頻信號 的功率譜中減去存儲在所述存儲單元中的噪聲的功率譜來強調所述要收聽的音頻成分,并且在所述第一部分區(qū)間之后的區(qū)間中將所述經過強調的音 頻信號提供到所述合成單元。
12. 根據權利要求3所述的降噪音頻再現設備,由作為所述電聲轉換單元的用于左耳和用于右耳的頭戴式耳機構成,其中,設置所述兩個共同 的聲電轉換單元來收集用于左耳和用于右耳的頭戴式耳機殼體的外部音頻,并且為左耳和右耳各自設置了所述消噪處理單元和所述合成單元;并且,其中,所述音頻強調單元是一個共同的單元,來自用于左耳和 用于右耳的所述聲電轉換單元的音頻信號之一或二者被提供到該一個共同 的單元。
13. 根據權利要求12所述的降噪音頻再現設備,所述一個共同的音頻強調單元包括用于將來自所述用于左耳的聲電轉換單元的音頻信號和來自所述用于右耳的聲電轉換單元的音頻信號中的每一個劃分成多個頻帶信號的單元; 增益控制單元,用于檢測所述用于左耳的音頻信號和所述用于右耳的音頻信號的多個頻帶信號之中具有相同頻帶的信號之間的相位差異,以增大表現出預定相位差異的頻帶信號的增益,從而執(zhí)行音頻強調;以及用于合成被所述增益控制單元進行增益控制的所述多個頻帶信號并且以合成的信號作為所述經過音頻強調的信號以及將要與用于左耳和用于右耳的所述消噪用音頻信號相合成的信號的單元。
14. 根據權利要求12所述的降噪音頻再現設備,所述一個共同的音頻 強調單元包括用于通過從來自所述用于左耳的聲電轉換單元的音頻信號和來自所述 用于右耳的聲電轉換單元的音頻信號中的一個音頻信號或者兩者的合成信 號的功率譜中減去預先存儲在存儲單元中的噪聲的功率譜來強調所述要收 聽的音頻成分的單元。
15. —種降噪音頻再現方法,包括以下步驟從所收集和獲得的噪聲的音頻信號來生成消噪用音頻信號以通過以聲 學方式合成所述消噪用音頻信號和所述噪聲來消去所述噪聲,在聲學上再 現所述消噪用音頻信號以便以聲學方式合成所述消噪用音頻信號和所述噪 聲;在所收集的音頻中強調要收聽的音頻成分;合成被強調了所述要收聽的音頻成分的音頻信號和所述消噪用音頻信 號,以將該合成的信號提供到電聲轉換單元;以及進行控制以僅在基于控制信號的區(qū)間中向合成單元提供被強調了所述 要收聽的音頻成分的音頻信號。
16. —種降噪音頻再現方法,包括從所收集和獲得的噪聲的音頻信號來生成消噪用音頻信號以通過以聲 學方式合成所述消噪用音頻信號和所述噪聲來消去所述噪聲;在聲學上再現所述消噪用音頻信號以便以聲學方式合成所述消噪用音 頻信號和所述噪聲;在音頻信號中強調要收聽的音頻成分;合成被強調了所述要收聽的音頻成分的音頻信號和所述消噪用音頻信 號,以將該合成的信號提供到電聲轉換單元;以及執(zhí)行控制以僅在基于控制信號的區(qū)間中提供被強調了所述要收聽的音 頻成分的音頻信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了降噪音頻再現設備和降噪音頻再現方法。該降噪音頻再現方法包括以下步驟從所收集和獲得的噪聲的音頻信號來生成消噪用音頻信號以通過以聲學方式合成消噪用音頻信號和噪聲來消去噪聲,在聲學上再現消噪用音頻信號以便以聲學方式合成消噪用音頻信號和噪聲;在所收集的音頻中強調要收聽的音頻成分;合成被強調了要收聽的音頻成分的音頻信號和消噪用音頻信號,以將該合成的信號提供到電聲轉換單元;以及進行控制以僅在基于控制信號的區(qū)間中向合成單元提供被強調了要收聽的音頻成分的音頻信號。
文檔編號H04R3/00GK101616351SQ20091015124
公開日2009年12月30日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權日2008年6月27日
發(fā)明者大栗一敦, 板橋徹德, 淺田宏平, 鈴木志朗 申請人:索尼株式會社
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