CN102460567A - 声音相关的anr信号处理调节 - Google Patents

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Abstract

一种ANR电路采用第一缓冲器、第二缓冲器和第三缓冲器来缓冲ANR设置，用以准备在操作期间并且与至少一个数字数据片段在ANR电路内的传输同步地对该ANR电路的一个或多个组件进行配置。第一缓冲器和第二缓冲器被交替使用以执行此类配置，而第三缓冲器储存“故障安全”ANR设置，该“故障安全”ANR设置响应于检测到在提供基于反馈的ANR、基于前馈的ANR和/或穿通音频中的不稳定性的指示而自动地被用于配置ANR电路的一个或多个组件。ANR电路的响应于前馈参考噪声声音的声能达到预定水平而分别对由前馈麦克风和反馈麦克风所检测到的前馈参考声音和反馈参考声音二者进行压缩的装置和方法。控制对可能是个人ANR设备的ANR的提供的装置和方法，在其中对ANR的提供中所采用的音频片段的振幅进行监控，并且根据频率而作出对反馈ANR参考声音和前馈ANR参考声音中之一或全部二者的压缩从而使得一个频率的第一声音仅需达到较低振幅即可触发压缩，而另一频率的第二声音必须达到较高振幅才能触发压缩。在提供ANR的频率范围的一端减小对ANR的提供而不减小在该频率范围的另一端对ANR的提供的装置和方法，其通过反复重新配置一个或多个数字滤波器的系数来以第一重现间隔以增量减小在所述一端处对ANR的提供，并继而在随后通过以第二重现间隔以增量对一个或多个数字滤波器的系数进行反复重新配置来反转在所述一端处对ANR的提供中的减小。ANR电路的对至少在对基于反馈的ANR的提供中的不稳定性的情况进行检测的装置和方法，其针对具有指示出不稳定性的特性的声音，对用于由声学驱动器进行声输出的包括反馈抗噪声音的音频进行监控，所述指示出不稳定性的特性至少包括一定频率范围内的频率以及至少达到预定最小振幅的振幅，并且也许还包括正弦波形。

Description

声音相关的ANR信号处理调节
技术领域
本公开涉及个人主动降噪(ANR)设备用以降低在用户双耳中的至少一个耳朵附近的声学噪声。
背景技术
在用户的耳朵周围佩戴的，用于将用户的耳朵与不期望的环境噪声声音隔离的用途的个人ANR设备的耳机和其他物理配置已经变得司空见惯。特别是，在其中通过抗噪声音的主动生成来对抗不期望环境噪声声音的ANR耳机已经变得非常盛行，即使与仅采用在其中简单地将用户的耳朵与环境噪声物理隔离的被动降噪(PNR)技术的耳机或耳塞相比也是如此。用户所特别感兴趣的是还合并了音频收听功能从而使用户能够在无不期望的环境噪声声音侵入的情况下收听电提供的音频(例如，对经录制音频或者接收自另一设备的音频的回放)的ANR耳机。
遗憾的是，尽管随着时间的推移而做出了各种改进，但现有的个人ANR设备继续遭受多种缺点之害。在这些缺点中最为首要的是进而导致电池寿命短的不理想的高功耗率、在其中通过ANR来对抗不期望的环境噪声声音的不理想的狭窄可听频率范围、源于ANR的令人不悦的声音的情况、以及实际上产生比任何所能降低的不期望环境声音更多的不期望噪声声音的情况。
发明内容
一种ANR电路采用第一缓冲器、第二缓冲器和第三缓冲器来缓冲ANR设置，用以准备在操作期间并且与至少一个数字数据片段在ANR电路内的传输同步地对该ANR电路的一个或多个组件进行配置。第一缓冲器和第二缓冲器被交替使用以执行此类配置，而第三缓冲器储存“故障安全”ANR设置，该“故障安全”ANR设置响应于检测到在提供基于反馈的ANR、基于前馈的ANR和/或穿通音频中的不稳定性的指示而自动地被用于配置ANR电路的一个或多个组件。
在一个方面中，一种ANR电路包括第一ADC；DAC；第一数字滤波器；ANR电路内的第一通路，通过该第一通路，表示声音的数字数据通过第一通路的至少一部分以第一数据传输速率从第一ADC经过至少第一数字滤波器流至DAC；第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器，其要被交替用于与以第一数据传输速率传输经过第一通路的至少一部分的数字数据片段的传输同步地对至少一个ANR设置进行配置；以及第三ANR设置缓冲器，用于储存至少一个故障安全ANR设置，以便响应于在ANR电路中检测到不稳定性情况而对该至少一个ANR设置进行配置。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。至少一个ANR设置可以包括第一数字滤波器的系数设置、从第一数字滤波器的多个可用数字滤波器类型中对数字滤波器类型的选择、第一通路的互连以及第一数据传输速率中的至少一个。ANR电路还可以包括处理器件和存储，在该存储中储存有指令序列，该指令序列在由处理器件执行时致使该处理器件在存储内保持第一ANR设置缓冲器、第二ANR设置缓冲器和第三ANR设置缓冲器，并且针对ANR电路中不稳定性的指示而对流经第一通路的表示声音的数字数据进行监控。ANR电路还可以包括合并到第一通路中的VGA，其中至少一个ANR设置包括该VGA的增益设置。ANR电路还可以包括接口，通过该接口可使ANR电路能够被耦合到外部处理器件，从该外部处理器件接收所述至少一个ANR设置。ANR电路还可以包括合并到第一通路中的第一滤波器块，其中第一滤波器块包括包含第一数字滤波器在内的多个数字滤波器；第一滤波器块可配置成致使第一滤波器块的第一数字滤波器和其他数字滤波器协同用于实现传输功能；并且所述至少一个ANR设置包括该传输功能的规则。ANR电路还可以包括第二ADC、第二数字滤波器以及在该ANR电路内的第二通路，通过该第二通路，表示声音的数字数据通过第二通路的至少一部分以第二数据传输速率从第二ADC经过至少第二数字滤波器流至DAC；其中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被结合起来；并且其中所述至少一个ANR设备包括第一位置在沿第一通路的何处的规则以及第二位置在沿第二通路的何处的规则中的至少一个。
在一个方面中，一种对具有第一通路的ANR电路的至少一个ANR设置进行配置的方法包括：交替采用第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器来与以第一数据传输速率传输经过第一通路的至少一部分的数字数据片段的传输同步地对所述至少一个ANR设置进行配置；在第三ANR设置缓冲器中储存至少一个故障安全ANR设置；以及响应于在ANR电路中检测到不稳定性情况而采用第三ANR设置缓冲器对所述至少一个ANR设置进行配置；其中通过第一通路，表示声音的数字数据从第一ADC经过至少第一数字滤波器流至DAC并且以第一数据传输速率流经第一通路的至少一部分。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。该方法还可以包括在第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器中之一中储存所述至少一个ANR设置，用以对第一数字滤波器的系数设置、从第一数字滤波器的多个可用数字滤波器类型中对数字滤波器类型的选择、第一通路的互连、第一数据传输速率、合并到第一通路中的VGA的增益设置以及由包括包含第一数字滤波器在内的多个数字滤波器的滤波器块所实现的传输功能中的至少一个进行配置。该方法还可以包括等待对所述至少一个ANR设置从耦合到ANR电路的接口的外部处理器件的接收，以及将所述至少一个ANR设置储存在第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器中的一个之中。该方法还可以包括在第三ANR设置缓冲器中储存针对合并到通路内的VGA的故障安全增益设置；对DAC所输出的信号进行监控；以及响应于检测到DAC所输出的信号中即将发生削波的指示作为ANR电路中不稳定性情况的指示，而采用第三ANR设置缓冲器来用故障安全增益设置对VGA进行配置。该方法还可以包括在第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器中的一个中存储至少一个ANR设置；等待ANR电路对信号的接收；以及响应于接收到ANR电路接收该信号而采用第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器中之一来对所述至少一个ANR设置进行配置。
ANR电路——可能是个人ANR设备的ANR电路的装置及方法同时提供基于前馈的ANR和基于反馈的ANR，响应于前馈参考噪声的声能达到预定水平而分别对由前馈麦克风和反馈麦克风所检测到的前馈参考声音和反馈参考声音二者进行压缩。
在另一方面中，一种ANR电路包括：第一VGA，用于对由前馈麦克风输出的信号所表示的前馈参考声音进行压缩，该前馈麦克风检测壳体之外环境中的外部噪声声音作为前馈参考声音；第二VGA，用于对由反馈麦克风输出的信号所表示的反馈参考声音进行压缩，该反馈麦克风检测由壳体所限定的空腔内的空腔噪声声音作为反馈参考声音；至少一个滤波器，用于从前馈参考声音生成前馈抗噪声音；至少另一滤波器，用于从反馈参考声音生成反馈抗噪声音；以及压缩控制器，其耦合到第一VGA和第二VGA，用于响应于外部噪声声音的声能达到第一阈值而对第一VGA和第二VGA进行操作以便协调对前馈参考声音和反馈参考声音的压缩。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。第一VGA可以是插入在前馈麦克风与所述至少一个滤波器之间的模拟VGA，并且压缩控制器通过监控前馈麦克风所输出的信号而对外部噪声声音的声能进行监控。ANR还可以包括第一ADC用于将前馈麦克风所输出的信号从模拟形式转换成数字形式，其中第一VGA可以是插入在第一ADC与所述至少一个滤波器之间的数字VGA，并且其中压缩控制器通过第一ADC以数字形式接收来自前馈麦克风的信号以便对外部噪声声音的声能进行监控。ANR还可以包括DAC，用于将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合从由数字数据所表示转换成由模拟信号所表示，该模拟信号会被传送到音频放大器用以对声学驱动器进行驱动，使其将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合声输出到空腔之中，其中压缩控制器接收表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的数字数据，并且压缩控制器被构造成响应于前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的振幅达到另一阈值而确定外部噪声声音的声能达到第一阈值。ANR电路还可以包括音频放大器，该音频放大器向声学驱动器输出表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的模拟信号，以致使该声学驱动器将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合声输出到空腔之中，其中压缩控制器对音频放大器所输出并且表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的模拟信号进行监控，并且压缩控制器被构造成响应于表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的模拟信号的振幅达到另一阈值而确定外部噪声声音的声能达到第一阈值。ANR还可以包括DAC，用于将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合从由数字数据所表示转换成由模拟信号所表示，该模拟信号会被传送到音频放大器用以对声学驱动器进行驱动，使其将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合声输出到空腔之中，其中压缩控制器对DAC所输出的模拟信号进行监控，并且压缩控制器被构造成响应于检测到该模拟信号中发生音频假象而确定外部噪声声音的声能达到第一阈值。ANR电路还可以包括音频放大器，该音频放大器向声学驱动器输出表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的模拟信号，以致使该声学驱动器将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合声输出到空腔之中，其中压缩控制器对音频放大器所输出的模拟信号进行监控，并且压缩控制器被构造成响应于检测到该模拟信号中发生音频假象而确定外部噪声声音的声能达到第一阈值。随着外部噪声声音的声能在第一阈值之上进一步上升，压缩控制器可以操作第一VGA将前馈参考声音压缩到越来越高于压缩控制器操作第二VGA压缩反馈参考声音的程度。
压缩控制器可被构造成响应于外部噪声声音中主要可听频率的改变而改变第一阈值。此外，压缩控制器可被构造成响应于外部噪声声音中主要可听频率从较高可听频率改变为较低可听频率而降低第一阈值，并且其中控制器响应于外部噪声声音中主要可听频率从较低可听频率改变为较高可听频率而升高第一阈值。
压缩控制器可被构造成响应于外部噪声声音的声能达到第一阈值而操作第一VGA和第二VGA同时对前馈参考声音和反馈参考声音进行压缩，以及响应于外部噪声声音的声能保持在第一阈值以下同时还升高到第二阈值之上而操作第一VGA对前馈参考声音进行压缩并且操作第二VGA抑制对反馈参考声音的压缩，其中第二阈值低于第一阈值。此外，压缩控制器可被构造成随着外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上而操作第一VGA将前馈参考声音压缩到越来越大的程度直至第一VGA被操作成具有接近于零的增益，并且随着外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上且不考虑第一VGA是否已被操作成具有接近于零的增益而操作第二VGA将反馈参考声音压缩到越来越大的程度。此外，压缩控制器可被构造成随着外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上而操作第一VGA将前馈参考声音压缩到越来越大的程度直至该声能达到第三阈值，并且随着外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上且不考虑外部噪声声音的声能是否上升到第三阈值之上而操作第二VGA将反馈参考声音压缩到越来越大的程度，其中第三阈值高于第一阈值。
在又一方面中，一种个人ANR设备包括：第一壳体，其限定第一空腔，该第一空腔被构造用于声学耦合到该个人ANR设备的用户的第一耳朵的第一耳道；第一前馈麦克风，其由第一壳体以使第一前馈麦克风耦合到第一壳体之外的环境以便检测第一壳体之外的环境中的第一外部噪声声音的方式所承载，并且被构造用于输出表示第一外部噪声声音的信号作为第一前馈参考声音；第一反馈麦克风，其安设在第一空腔内用于检测第一空腔内的空腔噪声声音，并且被构造用于输出表示空腔噪声声音的信号作为第一反馈参考声音；第一声学驱动器，其被安设在第一壳体内用于向第一空腔中声输出第一前馈抗噪声音和第一反馈抗噪声音；以及第一ANR电路，其耦合到第一前馈麦克风以便接收表示第一前馈参考声音的信号，耦合到第一反馈麦克风以便接收表示第一反馈参考声音的信号，并且耦合到第一声学驱动器以便驱动第一声学驱动器对第一前馈抗噪声音和第一反馈抗噪声音进行声输出；其中第一ANR电路被构造用于从第一前馈参考声音生成第一前馈抗噪声音，被构造成从第一反馈参考声音生成第一反馈抗噪声音，并且被构造成响应于第一外部噪声声音的声能达到第一阈值而协调对第一前馈参考声音和第一反馈参考声音的压缩。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。ANR电路可被构造成随着第一外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上而将第一前馈参考声音压缩到越来越大于ANR电路压缩第一反馈参考声音的程度。
ANR电路可被构造成响应于第一外部噪声声音中主要可听频率的改变而改变第一阈值。此外，ANR电路可被构造成响应于外部噪声声音中的主要可听频率从较高可听频率改变为较低可听频率而降低第一阈值，并且响应于外部噪声声音中主要可听频率从较低可听频率改变为较高可听频率而升高第一阈值。
ANR电路可被构造成响应于第一外部噪声声音的声能达到第一阈值而同时压缩第一前馈参考声音和第一反馈参考声音，以及响应于第一外部噪声声音的声能保持低于第一阈值并同时升高到第二阈值之上而压缩前馈参考声音并抑制对第一反馈参考声音的压缩，其中第二阈值低于第一阈值。此外，ANR电路可被构造成随着第一外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值以上而将前馈参考声音压缩到越来越大的程度直至已将前馈参考声音压缩到在其中前馈参考声音的振幅已被降低到接近于零的程度，以及随着第一外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值以上且不考虑前馈参考声音的振幅是否已被降低到接近于零而将反馈参考声音压缩到越来越大的程度。
个人ANR设备还可以包括：第二壳体，其限定第二空腔，该第二空腔被构造用于声学耦合到用户的第二耳朵的第二耳道；第二前馈麦克风，其由第二壳体以使第二前馈麦克风耦合到第二壳体之外的环境以便检测第二壳体之外的环境中的第二外部噪声声音的方式所承载，并且被构造用于输出表示第二外部噪声声音的信号作为第二前馈参考声音；第二反馈麦克风，其安设在第二空腔内用于检测第二空腔内的空腔噪声声音，并且被构造用于输出表示空腔噪声声音的信号作为第二反馈参考声音；以及第二声学驱动器，其被安设在第二壳体内用于向第二空腔中声输出第二前馈抗噪声音和第二反馈抗噪声音。此外，个人ANR设备还可以包括第二ANR电路，其耦合到第二前馈麦克风以便接收表示第二前馈参考声音的信号，耦合到第二反馈麦克风以便接收表示第二反馈参考声音的信号，并且耦合到第二声学驱动器以便驱动第二声学驱动器对第二前馈抗噪声音和第二反馈抗噪声音进行声输出；其中第二ANR电路被构造用于从第二前馈参考声音生成第二前馈抗噪声音，被构造成从第二反馈参考声音生成第二反馈抗噪声音，并且被构造成响应于第二外部噪声声音的声能达到第一阈值而协调对第二前馈参考声音和第二反馈参考声音的压缩。此外，第一ANR电路可以耦合到第二前馈麦克风以便接收表示第二前馈参考声音的信号，耦合到第二反馈麦克风以便接收表示第二反馈参考声音的信号，并且耦合到第二声学驱动器以便驱动第二声学驱动器对第二前馈抗噪声音和第二反馈抗噪声音进行声输出；并且第一ANR电路可被构造用于从第二前馈参考声音生成第二前馈抗噪声音，以及被构造成从第二反馈参考声音生成第二反馈抗噪声音。另外，第一ANR电路可被构造成响应于第二外部噪声声音的声能达到第一阈值而协调对第二前馈参考声音和第二反馈参考声音的压缩。另外，第一ANR电路可被构造成响应于第一外部噪声声音的声能达到第一阈值而协调对第一前馈参考声音、第一反馈参考声音、第二前馈参考声音以及第二反馈参考声音的压缩。
对ANR的提供进行控制装置和方法——可能是个人ANR设备的装置和方法，在其中对ANR的提供中所采用的音频片段的振幅进行监控，并且根据频率而作出对反馈ANR参考声音和前馈ANR参考声音中之一或全部二者的压缩，从而使得一个频率的第一声音仅需达到较低振幅即可触发压缩，而另一频率的第二声音则必须达到较高振幅才能触发压缩。
在一个方面中，一种对个人ANR设备的ANR电路对ANR的提供进行控制的方法包括：监控在ANR的提供中被ANR电路所采用的音频片段内不止一个频率的声音的振幅水平；响应于音频片段内的第一声音具有第一频率并且具有达到第一预定水平的振幅，开始对从中导出ANR抗噪声音的ANR参考噪声声音的压缩；响应于音频片段内的第二声音具有第二频率并且具有达到第二预定水平的振幅，开始对ANR参考噪声声音的压缩，以及响应于第一声音的振幅未达到第一预定水平并且第二声音的振幅超过第一预定水平但未达到第二预定水平而不开始对ANR参考噪声声音的压缩，其中第一频率不同于第二频率，并且其中第一预定水平低于第二预定水平。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。由ANR电路对ANR的提供可以包括对基于反馈的ANR的提供，并且音频片段可以包括由安设在个人ANR设备的壳体所限定的空腔内的反馈麦克风所检测到的反馈参考噪声声音。由ANR电路对ANR的提供可以包括对基于前馈的ANR的提供，并且音频片段可以包括由安设在个人ANR设备的壳体上的前馈麦克风所检测到的前馈参考噪声声音，该前馈麦克风以使前馈麦克风耦合到壳体以外的环境的方式安设。音频片段可以包括会由个人ANR设备的声学驱动器进行声输出的ANR抗噪声音。
第一频率可处于第一频率范围内，在其中个人ANR设备的声学驱动器的振动膜能够更容易地移动到超过声学驱动器的机械限度的程度；而第二频率可处于高于第一频率范围的第二频率范围内，并且在其中振动膜至少由于该振动膜周围空气在振动膜上施加的声阻抗而无法那么容易地移动到超过声学驱动器的机械限度的程度。该方法还可以包括选择第一预定水平以导致响应于第一声音具有比导致声学驱动器的振动膜在声输出第一声音时超过机械限度所需的振幅更小的振幅而开始压缩。该方法还可以包括选择第二预定水平以导致响应于第二声音具有比在声输出第二声音时导致削波所需的振幅更小的振幅而开始压缩。第一频率范围可以至少部分地包括如下频率范围：在该频率范围中，包围声学驱动器的个人ANR设备的壳体的端口发挥如通往壳体之外环境的开口的作用，从而使得空气随振动膜的移动而自由地穿过该端口。第二频率范围可以至少部分地包括如下频率范围：在该频率范围中，端口表现得如同该端口对壳体之外的环境是封闭的，从而使得空气不随振动膜的移动而自由地穿过端口。
在一个方面中，一种个人ANR设备包括：壳体，其限定空腔；安设在空腔内的声学驱动器；ANR电路，其耦合到声学驱动器，以便操作声学驱动器向空腔中声输出ANR抗噪声音从而提供ANR；以及ANR电路的可变增益放大器(VGA)，其可操作用于对ANR电路从中导出ANR抗噪声音的ANR参考噪声声音进行压缩。ANR电路监控在ANR的提供中被ANR电路所采用的音频片段内不止一个频率的声音的振幅水平；ANR电路响应于音频片段内的第一声音具有第一频率并且具有达到第一预定水平的振幅而操作VGA开始对ANR参考噪声声音的压缩；ANR电路响应于音频片段内的第二声音具有第二频率并且具有达到第二预定水平的振幅而操作VGA开始对ANR参考噪声声音的压缩；并且ANR电路响应于第一声音的振幅未达到第一预定水平并且第二声音的振幅超过第一预定水平但未达到第二预定水平而不操作VGA开始对ANR参考噪声声音的压缩，其中第一频率不同于第二频率，并且其中第一预定水平低于第二预定水平。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。个人ANR设备还可以包括安设在空腔内的反馈参考麦克风，其中所提供的ANR包括基于反馈的ANR，并且其中音频片段包括由反馈麦克风所检测到的反馈参考噪声声音。个人ANR设备还可以包括安设在壳体上的前馈参考麦克风，其以使前馈参考麦克风声学耦合到壳体之外环境的方式安设，其中所提供的ANR包括基于前馈的ANR，并且其中音频片段包括由前馈麦克风所检测到的前馈参考噪声声音。音频片段可以包括ANR抗噪声音。个人ANR设备还可以包括滤波器，音频片段通过该滤波器被路由，并且其被配置有施加在音频片段上的变换，用以致使ANR电路对第一声音的振幅更为敏感而对第二声音的振幅更不敏感，从而设置第一预定水平和第二预定水平。
第一频率可处于第一频率范围内，在其中声学驱动器的振动膜能够更容易地移动到超过声学驱动器的机械限度的程度；而第二频率可处于高于第一频率范围的第二频率范围内，并且在其中振动膜至少由于该振动膜周围空气在振动膜上施加的声阻抗而无法那么容易地移动到超过声学驱动器的机械限度的程度。第一预定水平可被选择成导致响应于第一声音具有比导致声学驱动器的振动膜在声输出第一声音时超过机械限度所需的振幅更小的振幅而开始压缩。第二预定水平可被选择成导致响应于第二声音具有比在声输出第二声音时导致削波所需的振幅更小的振幅而开始压缩。第一频率范围可以至少部分地包括如下频率范围：在该频率范围中，形成于壳体中的用于将空腔的至少一部分耦合到壳体之外环境的端口发挥如通往壳体之外环境的开口的作用，从而使得空气随振动膜的移动而自由地穿过该端口。第二频率范围可以至少部分地包括如下频率范围：在该频率范围中，端口表现得如同该端口对壳体之外的环境是封闭的，从而使得空气不随振动膜的移动而自由地穿过端口。
一种ANR电路采用第一缓冲器、第二缓冲器和第三缓冲器来缓冲ANR设置，用以准备在操作期间并且与至少一个数字数据片段在ANR电路内的传输同步地对该ANR电路的一个或多个组件进行配置。第一缓冲器和第二缓冲器被交替使用以执行此类配置，而第三缓冲器储存“故障安全”ANR设置，该“故障安全”ANR设置响应于检测到在提供基于反馈的ANR、基于前馈的ANR和/或穿通音频中的不稳定性的指示而自动地被用于配置ANR电路的一个或多个组件。
在一个方面中，一种ANR电路包括第一ADC；DAC；第一数字滤波器；ANR电路内的第一通路，通过该第一通路，表示声音的数字数据通过第一通路的至少一部分以第一数据传输速率从第一ADC经过至少第一数字滤波器流至DAC；第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器，其要被交替用于与以第一数据传输速率传输经过第一通路的至少一部分的数字数据片段的传输同步地对至少一个ANR设置进行配置；以及第三ANR设置缓冲器，用于储存至少一个故障安全ANR设置，以便响应于在ANR电路中检测到不稳定性情况而对该至少一个ANR设置进行配置。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。至少一个ANR设置可以包括第一数字滤波器的系数设置、从第一数字滤波器的多个可用数字滤波器类型中对数字滤波器类型的选择、第一通路的互连以及第一数据传输速率中的至少一个。ANR电路还可以包括处理器件和存储，在该存储中储存有指令序列，该指令序列在由处理器件执行时致使该处理器件在存储内保持第一ANR设置缓冲器、第二ANR设置缓冲器和第三ANR设置缓冲器，并且针对ANR电路中不稳定性的指示而对流经第一通路的表示声音的数字数据进行监控。ANR电路还可以包括合并到第一通路中的VGA，其中至少一个ANR设置包括该VGA的增益设置。ANR电路还可以包括接口，通过该接口可使ANR电路能够被耦合到外部处理器件，从该外部处理器件接收所述至少一个ANR设置。ANR电路还可以包括合并到第一通路中的第一滤波器块，其中第一滤波器块包括包含第一数字滤波器在内的多个数字滤波器；第一滤波器块可配置成致使第一滤波器块的第一数字滤波器和其他数字滤波器协同用于实现传输功能；并且所述至少一个ANR设置包括该传输功能的规则。ANR电路还可以包括第二ADC、第二数字滤波器以及在该ANR电路内的第二通路，通过该第二通路，表示声音的数字数据通过第二通路的至少一部分以第二数据传输速率从第二ADC经过至少第二数字滤波器流至DAC；其中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被结合起来；并且其中所述至少一个ANR设备包括第一位置在沿第一通路的何处的规则以及第二位置在沿第二通路的何处的规则中的至少一个。
在一个方面中，一种对具有第一通路的ANR电路的至少一个ANR设置进行配置的方法包括：交替采用第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器来与以第一数据传输速率传输经过第一通路的至少一部分的数字数据片段的传输同步地对所述至少一个ANR设置进行配置；在第三ANR设置缓冲器中储存至少一个故障安全ANR设置；以及响应于在ANR电路中检测到不稳定性情况而采用第三ANR设置缓冲器对所述至少一个ANR设置进行配置；其中通过第一通路，表示声音的数字数据从第一ADC经过至少第一数字滤波器流至DAC并且以第一数据传输速率流经第一通路的至少一部分。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。该方法还可以包括在第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器中之一中储存所述至少一个ANR设置，用以对第一数字滤波器的系数设置、从第一数字滤波器的多个可用数字滤波器类型中对数字滤波器类型的选择、第一通路的互连、第一数据传输速率、合并到第一通路中的VGA的增益设置以及由包括包含第一数字滤波器在内的多个数字滤波器的滤波器块所实现的传输功能中的至少一个进行配置。该方法还可以包括等待对所述至少一个ANR设置从耦合到ANR电路的接口的外部处理器件的接收，以及将所述至少一个ANR设置储存在第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器中的一个之中。该方法还可以包括在第三ANR设置缓冲器中储存针对合并到通路内的VGA的故障安全增益设置；对DAC所输出的信号进行监控；以及响应于检测到DAC所输出的信号中即将发生削波的指示作为ANR电路中不稳定性情况的指示，而采用第三ANR设置缓冲器来用故障安全增益设置对VGA进行配置。该方法还可以包括在第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器中的一个中存储至少一个ANR设置；等待ANR电路对信号的接收；以及响应于接收到ANR电路接收该信号而采用第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器中之一来对所述至少一个ANR设置进行配置。
ANR电路——可能是个人ANR设备的ANR电路的装置及方法同时提供基于前馈的ANR和基于反馈的ANR，响应于前馈参考噪声声音的声能达到预定水平而分别对由前馈麦克风和反馈麦克风所检测到的前馈参考声音和反馈参考声音二者进行压缩。
在另一方面中，一种ANR电路包括：第一VGA，用于对由前馈麦克风输出的信号所表示的前馈参考声音进行压缩，该前馈麦克风检测壳体之外环境中的外部噪声声音作为前馈参考声音；第二VGA，用于对由反馈麦克风输出的信号所表示的反馈参考声音进行压缩，该反馈麦克风检测由壳体所限定的空腔内的空腔噪声声音作为反馈参考声音；至少一个滤波器，用于从前馈参考声音生成前馈抗噪声音；至少另一滤波器，用于从反馈参考声音生成反馈抗噪声音；以及压缩控制器，其耦合到第一VGA和第二VGA，用于响应于外部噪声声音的声能达到第一阈值而对第一VGA和第二VGA进行操作以便协调对前馈参考声音和反馈参考声音的压缩。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。第一VGA可以是插入在前馈麦克风与所述至少一个滤波器之间的模拟VGA，并且压缩控制器通过监控前馈麦克风所输出的信号而对外部噪声声音的声能进行监控。ANR还可以包括第一ADC用于将前馈麦克风所输出的信号从模拟形式转换成数字形式，其中第一VGA可以是插入在第一ADC与所述至少一个滤波器之间的数字VGA，并且其中压缩控制器通过第一ADC以数字形式接收来自前馈麦克风的信号以便对外部噪声声音的声能进行监控。ANR还可以包括DAC，用于将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合从由数字数据所表示转换成由模拟信号所表示，该模拟信号会被传送到音频放大器用以对声学驱动器进行驱动，使其将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合声输出到空腔之中，其中压缩控制器接收表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的数字数据，并且压缩控制器被构造成响应于前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的振幅达到另一阈值而确定外部噪声声音的声能达到第一阈值。ANR电路还可以包括音频放大器，该音频放大器向声学驱动器输出表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的模拟信号，以致使该声学驱动器将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合声输出到空腔之中，其中压缩控制器对音频放大器所输出并且表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的模拟信号进行监控，并且压缩控制器被构造成响应于表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的模拟信号的振幅达到另一阈值而确定外部噪声声音的声能达到第一阈值。ANR还可以包括DAC，用于将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合从由数字数据所表示转换成由模拟信号所表示，该模拟信号会被传送到音频放大器用以对声学驱动器进行驱动，使其将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合声输出到空腔之中，其中压缩控制器对DAC所输出的模拟信号进行监控，并且压缩控制器被构造成响应于检测到该模拟信号中发生音频假象而确定外部噪声声音的声能达到第一阈值。ANR电路还可以包括音频放大器，该音频放大器向声学驱动器输出表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的模拟信号，以致使该声学驱动器将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合声输出到空腔之中，其中压缩控制器对音频放大器所输出的模拟信号进行监控，并且压缩控制器被构造成响应于检测到该模拟信号中发生音频假象而确定外部噪声声音的声能达到第一阈值。随着外部噪声声音的声能在第一阈值之上进一步上升，压缩控制器可以操作第一VGA将前馈参考声音压缩到越来越高于压缩控制器操作第二VGA压缩反馈参考声音的程度。
压缩控制器可被构造成响应于外部噪声声音中主要可听频率的改变而改变第一阈值。此外，压缩控制器可被构造成响应于外部噪声声音中主要可听频率从较高可听频率改变为较低可听频率而降低第一阈值，并且其中控制器响应于外部噪声声音中主要可听频率从较低可听频率改变为较高可听频率而升高第一阈值。
压缩控制器可被构造成响应于外部噪声声音的声能达到第一阈值而操作第一VGA和第二VGA同时对前馈参考声音和反馈参考声音进行压缩，以及响应于外部噪声声音的声能保持在第一阈值以下同时还升高到第二阈值之上而操作第一VGA对前馈参考声音进行压缩并且操作第二VGA抑制对反馈参考声音的压缩，其中第二阈值低于第一阈值。此外，压缩控制器可被构造成随着外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上而操作第一VGA将前馈参考声音压缩到越来越大的程度直至第一VGA被操作成具有接近于零的增益，并且随着外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上且不考虑第一VGA是否已被操作成具有接近于零的增益而操作第二VGA将反馈参考声音压缩到越来越大的程度。此外，压缩控制器可被构造成随着外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上而操作第一VGA将前馈参考声音压缩到越来越大的程度直至该声能达到第三阈值，并且随着外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上且不考虑外部噪声声音的声能是否上升到第三阈值之上而操作第二VGA将反馈参考声音压缩到越来越大的程度，其中第三阈值高于第一阈值。
在又一方面中，一种个人ANR设备包括：第一壳体，其限定第一空腔，该第一空腔被构造用于声学耦合到该个人ANR设备的用户的第一耳朵的第一耳道；第一前馈麦克风，其由第一壳体以使第一前馈麦克风耦合到第一壳体之外的环境以便检测第一壳体之外的环境中的第一外部噪声声音的方式所承载，并且被构造用于输出表示第一外部噪声声音的信号作为第一前馈参考声音；第一反馈麦克风，其安设在第一空腔内用于检测第一空腔内的空腔噪声声音，并且被构造用于输出表示空腔噪声声音的信号作为第一反馈参考声音；第一声学驱动器，其被安设在第一壳体内用于向第一空腔中声输出第一前馈抗噪声音和第一反馈抗噪声音；以及第一ANR电路，其耦合到第一前馈麦克风以便接收表示第一前馈参考声音的信号，耦合到第一反馈麦克风以便接收表示第一反馈参考声音的信号，并且耦合到第一声学驱动器以便驱动第一声学驱动器对第一前馈抗噪声音和第一反馈抗噪声音进行声输出；其中第一ANR电路被构造用于从第一前馈参考声音生成第一前馈抗噪声音，被构造成从第一反馈参考声音生成第一反馈抗噪声音，并且被构造成响应于第一外部噪声声音的声能达到第一阈值而协调对第一前馈参考声音和第一反馈参考声音的压缩。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。ANR电路可被构造成随着第一外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上而将第一前馈参考声音压缩到越来越大于ANR电路压缩第一反馈参考声音的程度。
ANR电路可被构造成响应于第一外部噪声声音中主要可听频率的改变而改变第一阈值。此外，ANR电路可被构造成响应于外部噪声声音中的主要可听频率从较高可听频率改变为较低可听频率而降低第一阈值，并且响应于外部噪声声音中主要可听频率从较低可听频率改变为较高可听频率而升高第一阈值。
ANR电路可被构造成响应于第一外部噪声声音的声能达到第一阈值而同时压缩第一前馈参考声音和第一反馈参考声音，以及响应于第一外部噪声声音的声能保持低于第一阈值并同时升高到第二阈值之上而压缩前馈参考声音并抑制对第一反馈参考声音的压缩，其中第二阈值低于第一阈值。此外，ANR电路可被构造成随着第一外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值以上而将前馈参考声音压缩到越来越大的程度直至已将前馈参考压缩到在其中前馈参考声音的振幅已被降低到接近于零的程度，以及随着第一外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值以上且不考虑前馈参考声音的振幅是否已被降低到接近于零而将反馈参考声音压缩到越来越大的程度。
个人ANR设备还可以包括：第二壳体，其限定第二空腔，该第二空腔被构造用于声学耦合到用户的第二耳朵的第二耳道；第二前馈麦克风，其由第二壳体以使第二前馈麦克风耦合到第二壳体之外的环境以便检测第二壳体之外的环境中的第二外部噪声声音的方式所承载，并且被构造用于输出表示第二外部噪声声音的信号作为第二前馈参考声音；第二反馈麦克风，其安设在第二空腔内用于检测第二空腔内的空腔噪声声音，并且被构造用于输出表示空腔噪声声音的信号作为第二反馈参考声音；以及第二声学驱动器，其被安设在第二壳体内用于向第二空腔中声输出第二前馈抗噪声音和第二反馈抗噪声音。此外，个人ANR设备还可以包括第二ANR电路，其耦合到第二前馈麦克风以便接收表示第二前馈参考声音的信号，耦合到第二反馈麦克风以便接收表示第二反馈参考声音的信号，并且耦合到第二声学驱动器以便驱动第二声学驱动器对第二前馈抗噪声音和第二反馈抗噪声音进行声输出；其中第二ANR电路被构造用于从第二前馈参考声音生成第二前馈抗噪声音，被构造成从第二反馈参考声音生成第二反馈抗噪声音，并且被构造成响应于第二外部噪声声音的声能达到第一阈值而协调对第二前馈参考声音和第二反馈参考声音的压缩。此外，第一ANR电路可以耦合到第二前馈麦克风以便接收表示第二前馈参考声音的信号，耦合到第二反馈麦克风以便接收表示第二反馈参考声音的信号，并且耦合到第二声学驱动器以便驱动第二声学驱动器对第二前馈抗噪声音和第二反馈抗噪声音进行声输出；并且第一ANR电路可被构造用于从第二前馈参考声音生成第二前馈抗噪声音，以及被构造成从第二反馈参考声音生成第二反馈抗噪声音。另外，第一ANR电路可被构造成响应于第二外部噪声声音的声能达到第一阈值而协调对第二前馈参考声音和第二反馈参考声音的压缩。另外，第一ANR电路可被构造成响应于第一外部噪声声音的声能达到第一阈值而协调对第一前馈参考声音、第一反馈参考声音、第二前馈参考声音以及第二反馈参考声音的压缩。
提供通过以第一重现间隔反复对一个或多个数字滤波器的系数进行重新配置从而在提供ANR的频率范围的一端以增量来减小对ANR的提供并继而于随后通过以第二重现间隔反复对一个或多个数字滤波器的系数进行重新配置而以增量来反转在所述一端上对ANR的提供中的减小，从而在提供ANR的频率范围的一端减小对ANR的提供而不减小在该频率范围的另一端对ANR的提供的装置和方法。
在一个方面中，一种个人ANR设备包括：声学驱动器；ANR电路，其耦合到声学驱动器以便操作该声学驱动器声输出ANR抗噪声音，以便跨具有下限和上限的频率范围在邻近该个人ANR设备的用户的耳朵的位置处提供ANR；以及ANR电路的至少一个数字滤波器。此外，所述至少一个数字滤波器可用多个系数来进行配置以便实现ANR变换，以从ANR参考噪声声音导出ANR抗噪声音；ANR电路被配置成响应于不利地影响在下限和上限中的一个处对ANR的提供的事件，以第一重现间隔用不同的多个系数值反复对所述至少一个数字滤波器进行重新配置，从而在下限和上限中的所述一个处减小提供ANR的幅度而不在上限和上限中的另一个处减小提供ANR的幅度；并且ANR电路被配置成响应于不利地影响在下限和上限中的一个处对ANR的提供的事件已经停止，以第二重现间隔用不同的多个系数值反复对所述至少一个数字滤波器进行重新配置，以便反转在下限和上限中的所述一个处对ANR的提供的减小。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。第一重现间隔可以短于第二重现间隔；并且第一重现间隔可被选择成使得对ANR在下限和上限中的一个处的提供的减小能够足够迅速地最小化由所述事件所引起的音频假象，而同时避免生成因反复重新配置所述至少一个数字滤波器而产生的音频假象。所述事件可选自以下一组事件，包括：在抗噪声音的声输出中的削波情况、在提供ANR中的不稳定性情况、声音具有过高振幅的情况以及音频假象的发生。第一重现间隔可以是10毫秒级，并且第二重现间隔可以是100毫秒级。ANR可以包括跨具有下限和上限的第一频率范围提供的基于反馈的ANR，以及跨具有下限和上限的第二频率范围提供的基于前馈的ANR；个人ANR设备可以包括对反馈参考噪声声音进行检测的反馈麦克风用于支持对基于反馈的ANR的提供，以及对前馈参考噪声声音进行检测的前馈麦克风用于支持对基于前馈的ANR的提供；并且减小在下限和上限中的一个处对ANR的提供可以包括以第一重现间隔逐步减小在基于反馈的ANR和基于前馈的ANR二者的下限和上限中的一个处对基于反馈的ANR和基于前馈的ANR二者的提供。个人ANR设备还可以包括ANR电路的第一缓冲器和ANR电路的第二缓冲器，其中ANR电路交替地采用第一缓冲器和第二缓冲器来以第一重现间隔和第二重现间隔用不同的多个系数值来反复地配置至少一个数字滤波器。
通过随每个第一重现间隔逐步地移动下限和上限中的一个从而减小频率范围，可以减小在下限和上限中的一个处对ANR的提供，其中随着下限和上限中的一个被移动，基本上保持下限和上限中的所述一个处的斜率。通过随每个第二重现间隔逐步地移动下限和上限中的一个从而将频率范围恢复到在对下限和上限中的一个处的ANR的提供的减小之前的频率范围，可以反转在下限和上限中的一个处的ANR的提供中的减小，其中随着下限和上限中的一个被移动，基本上保持下限和上限中的所述一个处的斜率。
通过随每个第一重现间隔逐步地改变下限和上限中的一个处的斜率从而使得斜率更浅，可以减小在下限和上限中的一个处对ANR的提供，其中随着以每个第一重现间隔逐步地将关联于斜率的截止频率向内移入频率范围，由斜率所占据的过渡带宽会变宽。通过随每个第二重现间隔逐步地改变下限和上限中的一个处的斜率从而使得斜率更陡，可以反转在下限和上限处对ANR的提供中的减小，其中随着以每个第一重现间隔逐步地将关联于斜率的截止频率向外移动回到在对ANR的提供中的减小之前的截止频率，由斜率所占据的过渡带宽会变窄。
在一个方面中，一种方法包括：响应于不利地影响在至少一个数字滤波器提供ANR的频率范围的下限和上限中的一个处对ANR的提供的事件，以第一重现间隔用不同的多个系数值对所述至少一个数字滤波器反复进行重新配置，以减小该至少一个数字滤波器在下限和上限中的一个处对ANR的提供，而不减小在下限和上限中的另一个处提供ANR的幅度；响应于不利地影响在下限和上限中的一个处对ANR的提供的事件已经停止，以第二重现间隔用不同的多个系数值对所述至少一个数字滤波器反复进行重新配置，以反转在下限和上限中的一个处对ANR的提供中的减小；以及响应于在为了反转对ANR的提供中的减小而以第二重现间隔用不同的多个系数值对至少一个数字滤波器反复进行配置的过程中所述事件复发，停止反转在对ANR的提供中的减小。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。第一重现间隔可以短于第二重现间隔；并且第一重现间隔可被选择成使得对ANR在下限和上限中的一个处的提供的减小能够足够迅速地最小化由所述事件所引起的音频假象，而同时避免生成因反复重新配置所述至少一个数字滤波器而产生的音频假象。所述事件可选自以下一组事件，包括：在抗噪声音的声输出中的削波情况、在提供ANR中的不稳定性情况、声音具有过高振幅的情况以及音频假象的发生。第一重现间隔可以是10毫秒级，并且第二重现间隔可以是100毫秒级。ANR可以包括跨具有下限和上限的第一频率范围提供的基于反馈的ANR，以及跨具有下限和上限的第二频率范围提供的基于前馈的ANR；并且减小在下限和上限中的一个处对ANR的提供可以包括以第一重现间隔逐步减小在基于反馈的ANR和基于前馈的ANR二者的下限和上限中的一个处对基于反馈的ANR和基于前馈的ANR二者的提供。
减小在下限和上限中的一个处对ANR的提供可以包括随每个第一重现间隔逐步地移动下限和上限中的一个从而减小频率范围，其中随着下限和上限中的一个被移动，基本上保持下限和上限中的一个处的斜率。反转在下限和上限中的一个处对ANR的提供中的减小可以包括随每个第二重现间隔逐步地移动下限和上限中的一个从而使频率范围返回到在下限和上限中的一个处对ANR的提供中的减小之前的频率范围，其中随着下限和上限中的一个被移动，基本上保持下限和上限中的一个处的斜率。
减小在下限和上限中的一个处对ANR的提供可以包括随每个第一重现间隔逐步地改变下限和上限中的一个的斜率从而使斜率更浅，其中随着关联于斜率的截止频率随每个第一重现间隔逐步地向内移入频率范围，由斜率所占据的过渡带宽会变宽。反转在下限和上限中的一个处对ANR的提供中的减小可以包括随每个第二重现间隔逐步地改变下限和上限中的一个处的斜率从而使斜率更陡，其中随着关联于斜率的截止频率随每个第一重现间隔逐步地向外移动回到在ANR的提供中的减小之前的截止频率，由斜率所占据的过渡带宽会变窄。
一种ANR电路采用第一缓冲器、第二缓冲器和第三缓冲器来缓冲ANR设置，用以准备在操作期间并且与至少一个数字数据片段在ANR电路内的传输同步地对该ANR电路的一个或多个组件进行配置。第一缓冲器和第二缓冲器被交替使用以执行此类配置，而第三缓冲器储存“故障安全”ANR设置，该“故障安全”ANR设置响应于检测到在提供基于反馈的ANR、基于前馈的ANR和/或穿通音频中的不稳定性的指示而自动地被用于配置ANR电路的一个或多个组件。
在一个方面中，一种ANR电路包括第一ADC；DAC；第一数字滤波器；ANR电路内的第一通路，通过该第一通路，表示声音的数字数据通过第一通路的至少一部分以第一数据传输速率从第一ADC经过至少第一数字滤波器流至DAC；第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器，其要被交替用于与以第一数据传输速率传输经过第一通路的至少一部分的数字数据片段的传输同步地对至少一个ANR设置进行配置；以及第三ANR设置缓冲器，用于储存至少一个故障安全ANR设置，以便响应于在ANR电路中检测到不稳定性情况而对该至少一个ANR设置进行配置。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。至少一个ANR设置可以包括第一数字滤波器的系数设置、从第一数字滤波器的多个可用数字滤波器类型中对数字滤波器类型的选择、第一通路的互连以及第一数据传输速率中的至少一个。ANR电路还可以包括处理器件和存储，在该存储中储存有指令序列，该指令序列在由处理器件执行时致使该处理器件在存储内保持第一ANR设置缓冲器、第二ANR设置缓冲器和第三ANR设置缓冲器，并且针对ANR电路中不稳定性的指示而对流经第一通路的表示声音的数字数据进行监控。ANR电路还可以包括合并到第一通路中的VGA，其中至少一个ANR设置包括该VGA的增益设置。ANR电路还可以包括接口，通过该接口可使ANR电路能够被耦合到外部处理器件，从该外部处理器件接收所述至少一个ANR设置。ANR电路还可以包括合并到第一通路中的第一滤波器块，其中第一滤波器块包括包含第一数字滤波器在内的多个数字滤波器；第一滤波器块可配置成致使第一滤波器块的第一数字滤波器和其他数字滤波器协同用于实现传输功能；并且所述至少一个ANR设置包括该传输功能的规则。ANR电路还可以包括第二ADC、第二数字滤波器以及在该ANR电路内的第二通路，通过该第二通路，表示声音的数字数据通过第二通路的至少一部分以第二数据传输速率从第二ADC经过至少第二数字滤波器流至DAC；其中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被结合起来；并且其中所述至少一个ANR设备包括第一位置在沿第一通路的何处的规则以及第二位置在沿第二通路的何处的规则中的至少一个。
在一个方面中，一种对具有第一通路的ANR电路的至少一个ANR设置进行配置的方法包括：交替采用第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器来与以第一数据传输速率传输经过第一通路的至少一部分的数字数据片段的传输同步地对所述至少一个ANR设置进行配置；在第三ANR设置缓冲器中储存至少一个故障安全ANR设置；以及响应于在ANR电路中检测到不稳定性情况而采用第三ANR设置缓冲器对所述至少一个ANR设置进行配置；其中通过第一通路，表示声音的数字数据从第一ADC经过至少第一数字滤波器流至DAC并且以第一数据传输速率流经第一通路的至少一部分。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。该方法还可以包括在第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器中之一中储存所述至少一个ANR设置，用以对第一数字滤波器的系数设置、从第一数字滤波器的多个可用数字滤波器类型中对数字滤波器类型的选择、第一通路的互连、第一数据传输速率、合并到第一通路中的VGA的增益设置以及由包括包含第一数字滤波器在内的多个数字滤波器的滤波器块所实现的传输功能中的至少一个进行配置。该方法还可以包括等待对所述至少一个ANR设置从耦合到ANR电路的接口的外部处理器件的接收，以及将所述至少一个ANR设置储存在第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器中的一个之中。该方法还可以包括在第三ANR设置缓冲器中储存针对合并到通路内的VGA的故障安全增益设置；对DAC所输出的信号进行监控；以及响应于检测到DAC所输出的信号中即将发生削波的指示作为ANR电路中不稳定性情况的指示，而采用第三ANR设置缓冲器来用故障安全增益设置对VGA进行配置。该方法还可以包括在第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器中的一个中存储至少一个ANR设置；等待ANR电路对信号的接收；以及响应于接收到ANR电路接收该信号而采用第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器中之一来对所述至少一个ANR设置进行配置。
ANR电路——可能是个人ANR设备的ANR电路的装置及方法同时提供基于前馈的ANR和基于反馈的ANR，响应于前馈参考噪声声音的声能达到预定水平而分别对由前馈麦克风和反馈麦克风所检测到的前馈参考声音和反馈参考声音二者进行压缩。
在另一方面中，一种ANR电路包括：第一VGA，用于对由前馈麦克风输出的信号所表示的前馈参考声音进行压缩，该前馈麦克风检测壳体之外环境中的外部噪声声音作为前馈参考声音；第二VGA，用于对由反馈麦克风输出的信号所表示的反馈参考声音进行压缩，该反馈麦克风检测由壳体所限定的空腔内的空腔噪声声音作为反馈参考声音；至少一个滤波器，用于从前馈参考声音生成前馈抗噪声音；至少另一滤波器，用于从反馈参考声音生成反馈抗噪声音；以及压缩控制器，其耦合到第一VGA和第二VGA，用于响应于外部噪声声音的声能达到第一阈值而对第一VGA和第二VGA进行操作以便协调对前馈参考声音和反馈参考声音的压缩。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。第一VGA可以是插入在前馈麦克风与所述至少一个滤波器之间的模拟VGA，并且压缩控制器通过监控前馈麦克风所输出的信号而对外部噪声声音的声能进行监控。ANR还可以包括第一ADC用于将前馈麦克风所输出的信号从模拟形式转换成数字形式，其中第一VGA可以是插入在第一ADC与所述至少一个滤波器之间的数字VGA，并且其中压缩控制器通过第一ADC以数字形式接收来自前馈麦克风的信号以便对外部噪声声音的声能进行监控。ANR还可以包括DAC，用于将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合从由数字数据所表示转换成由模拟信号所表示，该模拟信号会被传送到音频放大器用以对声学驱动器进行驱动，使其将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合声输出到空腔之中，其中压缩控制器接收表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的数字数据，并且压缩控制器被构造成响应于前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的振幅达到另一阈值而确定外部噪声声音的声能达到第一阈值。ANR电路还可以包括音频放大器，该音频放大器向声学驱动器输出表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的模拟信号，以致使该声学驱动器将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合声输出到空腔之中，其中压缩控制器对音频放大器所输出并且表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的模拟信号进行监控，并且压缩控制器被构造成响应于表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的模拟信号的振幅达到另一阈值而确定外部噪声声音的声能达到第一阈值。ANR还可以包括DAC，用于将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合从由数字数据所表示转换成由模拟信号所表示，该模拟信号会被传送到音频放大器用以对声学驱动器进行驱动，使其将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合声输出到空腔之中，其中压缩控制器对DAC所输出的模拟信号进行监控，并且压缩控制器被构造成响应于检测到该模拟信号中发生音频假象而确定外部噪声声音的声能达到第一阈值。ANR电路还可以包括音频放大器，该音频放大器向声学驱动器输出表示前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合的模拟信号，以致使该声学驱动器将前馈抗噪声音和反馈抗噪声音的组合声输出到空腔之中，其中压缩控制器对音频放大器所输出的模拟信号进行监控，并且压缩控制器被构造成响应于检测到该模拟信号中发生音频假象而确定外部噪声声音的声能达到第一阈值。随着外部噪声声音的声能在第一阈值之上进一步上升，压缩控制器可以操作第一VGA将前馈参考声音压缩到越来越高于压缩控制器操作第二VGA压缩反馈参考声音的程度。
压缩控制器可被构造成响应于外部噪声声音中主要可听频率的改变而改变第一阈值。此外，压缩控制器可被构造成响应于外部噪声声音中主要可听频率从较高可听频率改变为较低可听频率而降低第一阈值，并且其中控制器响应于外部噪声声音中主要可听频率从较低可听频率改变为较高可听频率而升高第一阈值。
压缩控制器可被构造成响应于外部噪声声音的声能达到第一阈值而操作第一VGA和第二VGA同时对前馈参考声音和反馈参考声音进行压缩，以及响应于外部噪声声音的声能保持在第一阈值以下同时还升高到第二阈值之上而操作第一VGA对前馈参考声音进行压缩并且操作第二VGA抑制对反馈参考声音的压缩，其中第二阈值低于第一阈值。此外，压缩控制器可被构造成随着外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上而操作第一VGA将前馈参考声音压缩到越来越大的程度直至第一VGA被操作成具有接近于零的增益，并且随着外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上且不考虑第一VGA是否已被操作成具有接近于零的增益而操作第二VGA将反馈参考声音压缩到越来越大的程度。此外，压缩控制器可被构造成随着外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上而操作第一VGA将前馈参考声音压缩到越来越大的程度直至该声能达到第三阈值，并且随着外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上且不考虑外部噪声声音的声能是否上升到第三阈值之上而操作第二VGA将反馈参考声音压缩到越来越大的程度，其中第三阈值高于第一阈值。
在又一方面中，一种个人ANR设备包括：第一壳体，其限定第一空腔，该第一空腔被构造用于声学耦合到该个人ANR设备的用户的第一耳朵的第一耳道；第一前馈麦克风，其由第一壳体以使第一前馈麦克风耦合到第一壳体之外的环境以便检测第一壳体之外的环境中的第一外部噪声声音的方式所承载，并且被构造用于输出表示第一外部噪声声音的信号作为第一前馈参考声音；第一反馈麦克风，其安设在第一空腔内用于检测第一空腔内的空腔噪声声音，并且被构造用于输出表示空腔噪声声音的信号作为第一反馈参考声音；第一声学驱动器，其被安设在第一壳体内用于向第一空腔中声输出第一前馈抗噪声音和第一反馈抗噪声音；以及第一ANR电路，其耦合到第一前馈麦克风以便接收表示第一前馈参考声音的信号，耦合到第一反馈麦克风以便接收表示第一反馈参考声音的信号，并且耦合到第一声学驱动器以便驱动第一声学驱动器对第一前馈抗噪声音和第一反馈抗噪声音进行声输出；其中第一ANR电路被构造用于从第一前馈参考声音生成第一前馈抗噪声音，被构造成从第一反馈参考声音生成第一反馈抗噪声音，并且被构造成响应于第一外部噪声声音的声能达到第一阈值而协调对第一前馈参考声音和第一反馈参考声音的压缩。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。ANR电路可被构造成随着第一外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值之上而将第一前馈参考声音压缩到越来越大于ANR电路压缩第一反馈参考声音的程度。
ANR电路可被构造成响应于第一外部噪声声音中主要可听频率的改变而改变第一阈值。此外，ANR电路可被构造成响应于外部噪声声音中的主要可听频率从较高可听频率改变为较低可听频率而降低第一阈值，并且响应于外部噪声声音中主要可听频率从较低可听频率改变为较高可听频率而升高第一阈值。
ANR电路可被构造成响应于第一外部噪声声音的声能达到第一阈值而同时压缩第一前馈参考声音和第一反馈参考声音，以及响应于第一外部噪声声音的声能保持低于第一阈值并同时升高到第二阈值之上而压缩前馈参考声音并抑制对第一反馈参考声音的压缩，其中第二阈值低于第一阈值。此外，ANR电路可被构造成随着第一外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值以上而将前馈参考声音压缩到越来越大的程度直至已将前馈参考压缩到在其中前馈参考声音的振幅已被降低到接近于零的程度，以及随着第一外部噪声声音的声能进一步上升到第一阈值以上且不考虑前馈参考声音的振幅是否已被降低到接近于零而将反馈参考声音压缩到越来越大的程度。
个人ANR设备还可以包括：第二壳体，其限定第二空腔，该第二空腔被构造用于声学耦合到用户的第二耳朵的第二耳道；第二前馈麦克风，其由第二壳体以使第二前馈麦克风耦合到第二壳体之外的环境以便检测第二壳体之外的环境中的第二外部噪声声音的方式所承载，并且被构造用于输出表示第二外部噪声声音的信号作为第二前馈参考声音；第二反馈麦克风，其安设在第二空腔内用于检测第二空腔内的空腔噪声声音，并且被构造用于输出表示空腔噪声声音的信号作为第二反馈参考声音；以及第二声学驱动器，其被安设在第二壳体内用于向第二空腔中声输出第二前馈抗噪声音和第二反馈抗噪声音。此外，个人ANR设备还可以包括第二ANR电路，其耦合到第二前馈麦克风以便接收表示第二前馈参考声音的信号，耦合到第二反馈麦克风以便接收表示第二反馈参考声音的信号，并且耦合到第二声学驱动器以便驱动第二声学驱动器对第二前馈抗噪声音和第二反馈抗噪声音进行声输出；其中第二ANR电路被构造用于从第二前馈参考声音生成第二前馈抗噪声音，被构造成从第二反馈参考声音生成第二反馈抗噪声音，并且被构造成响应于第二外部噪声声音的声能达到第一阈值而协调对第二前馈参考声音和第二反馈参考声音的压缩。此外，第一ANR电路可以耦合到第二前馈麦克风以便接收表示第二前馈参考声音的信号，耦合到第二反馈麦克风以便接收表示第二反馈参考声音的信号，并且耦合到第二声学驱动器以便驱动第二声学驱动器对第二前馈抗噪声音和第二反馈抗噪声音进行声输出；并且第一ANR电路可被构造用于从第二前馈参考声音生成第二前馈抗噪声音，以及被构造成从第二反馈参考声音生成第二反馈抗噪声音。另外，第一ANR电路可被构造成响应于第二外部噪声声音的声能达到第一阈值而协调对第二前馈参考声音和第二反馈参考声音的压缩。另外，第一ANR电路可被构造成响应于第一外部噪声声音的声能达到第一阈值而协调对第一前馈参考声音、第一反馈参考声音、第二前馈参考声音以及第二反馈参考声音的压缩。
ANR电路的装置和方法对至少在基于反馈的ANR的提供中的不稳定性情况进行检测，对包括反馈抗噪声音的音频进行监控，该音频用于由声学驱动器针对具有指示不稳定性的特性的声音进行声输出，指示不稳定性的特性至少包括处于频率范围内的频率、至少达到预定最小振幅的振幅并且可能还有正弦波形。
在一个方面中，一种对在提供基于反馈的ANR中的不稳定性进行检测的方法包括：对包括如下反馈抗噪声音的音频进行监控，该反馈抗噪声音被采用在针对具有处于预定频率范围内的频率并具有至少满足预定最小振幅的振幅的声音提供基于反馈的ANR中，其中预定频率范围与预定振幅的组合与指示不稳定性的声音相关联。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。该方法还可以包括：对包括如下反馈抗噪声音的音频进行监控，该反馈抗噪声音被采用在针对除具有预定频率范围内的频率并具有至少满足预定最小振幅的振幅以外还具有正弦波形的声音提供基于反馈的ANR中。对包括反馈抗噪声音的音频进行监控可以包括对要由声学驱动器声输出以在提供基于反馈的ANR中采用反馈抗噪声音的音频进行监控。该方法还可以包括针对在对包括反馈抗噪声音的音频进行放大中所采用的音频放大器所汲取的电功率量满足预定最小电功率水平的情况，对该音频放大器所汲取的电功率量进行监控；其中预定频率范围与预定振幅的组合与指示不稳定性的声音相关联，并且预定最小电功率水平与指示不稳定性的声音相关联。该方法还可以包括从在提供基于反馈的ANR中所采用的至少一个组件的电特性以及从在提供基于反馈的ANR中所采用的至少一个其他组件的声特性导出预定频率范围。
对包括反馈抗噪声音的音频进行监控可以包括：将锁相环配置成锁定到具有预定频率范围内的频率和至少满足预定最小振幅的振幅的声音上；用PLL来监控要由声学驱动器进行声输出的包括反馈抗噪声音的音频；以及等待PLL锁定到声音的情况。该方法还可以包括将PLL所监控的音频路由经过第一高通滤波器。该方法还可以包括在将该音频提供给PLL之前，将该音频从第一高通滤波器路由经过求和节点，该求和节点被配置用于减去已被路由经过第二高通滤波器的穿通音频。
对包括反馈抗噪声音的音频进行监控可以包括：对第一带通滤波器进行配置，以便让包括具有预定频率范围内的频率的反馈抗噪声音的音频的声音穿过；计算穿过第一带通滤波器的声音的均方根，并将穿过第一带通滤波器的声音的均方根与预定最小振幅进行比较。对包括反馈抗噪声音的音频进行监控还可以包括：对PLL进行配置，以便锁定到具有预定频率范围内的频率和至少满足预定最小振幅的振幅的声音上；用PLL来监控穿过第一带通滤波器的声音；以及等待PLL锁定到声音上的情况。对包括反馈抗噪声音的音频进行监控还可以包括：对第二带通滤波器进行配置，以便让包括具有预定频率范围内的频率的前馈抗噪声音和穿通音频中的至少一个的音频的声音穿过；计算穿过第二带通滤波器的声音的均方根；以及将穿过第二带通滤波器的声音的均方根同穿过第一带通滤波器的声音与预定最小振幅的比较结果进行比较。
在一个方面中，一种个人ANR设备，其在邻近个人ANR设备的用户的耳朵的位置处至少提供基于反馈的ANR，该个人ANR设备包括：ANR电路，用于至少导出在提供基于反馈的ANR中的反馈抗噪声音；声学驱动器，其耦合到ANR电路以便对包括反馈抗噪声音的音频进行声输出；以及合并到ANR电路中的压缩控制器，用于针对具有预定频率范围内的频率并具有至少满足预定最小振幅的振幅的声音而对声学驱动器所声输出的音频进行监控，其中预定频率范围和预定振幅的组合与指示不稳定性的声音相关联。
实现可以包括但不限于以下特征中的一个或多个。压缩控制器还可以针对除具有预定频率范围内的频率并具有至少满足预定最小振幅以外还具有正弦波形的声音而对声学驱动器所声输出的音频进行监控。
压缩控制器可以包括PLL，该PLL可被配置用于监控由声学驱动器声输出的音频，以及用于锁定到由声学驱动器所声输出的音频内具有预定频率范围内的频率和至少满足预定最小振幅的振幅的声音上。压缩控制器还可以包括第一高通滤波器，要由声学驱动器进行声输出的音频在被PLL监控之前通过该第一高通滤波器被路由。压缩控制器还可以包括：第二高通滤波器，由所述ANR电路所接收的穿通音频被路由经过所述第二高通滤波器；以及求和节点，要由声学驱动器进行声输出的音频在被路由通过第一高通滤波器之后通过该求和节点被路由，并且被路由通过第二高通滤波器的穿通音频在被PLL监控之前从该求和节点被减去。
压缩控制器可以包括：第一带通滤波器，其可被配置用于让具有预定频率范围内的频率的由声学驱动器所声输出的音频的声音穿过；第一RMS块，用于计算穿过第一带通滤波器的声音的均方根；以及第一比较器，用于将RMS所计算的均方根与预定最小振幅进行比较。压缩控制器还可以包括PLL，用于监控穿过第一带通滤波器的声音，以及用于锁定到具有预定频率范围内的频率和至少满足预定最小振幅的振幅的声音上。压缩控制器还可以包括：第二带通滤波器，其可被配置用于让包括具有预定频率范围内的频率的前馈抗噪声音和穿通音频中的至少一个的音频的声音通过；第二RMS块，用于计算穿过第二带通滤波器的声音的均方根；以及第二比较器，用于将第二RMS块所计算的均方根同第一RMS块所计算的均方根与预定最小振幅的比较结果进行比较。
本发明的其他特征和优点将从以下的描述和权利要求中显现。
附图说明
图1是个人ANR设备的实现的一些部分的框图。
图2a到图2f描绘了图1的个人ANR设备的可能的物理配置。
图3a和图3b描绘了图1的个人ANR设备的ANR电路的可能的内部架构。
图4a到图4g描绘了可由图1的个人ANR设备的ANR电路所采用的可能的信号处理拓扑。
图5a到图5e描绘了可由图1的个人ANR设备的ANR电路所采用的可能的滤波器块拓扑。
图6a到图6c描绘了可由图1的个人ANR设备的ANR电路所采用的三重缓冲的可能的变体。
图7a描绘了图3a的内部架构的可能的附加部分。
图7b描绘了图3b的内部架构的可能的附加部分。
图8是可由图1的个人ANR设备的ANR电路所采用的可能的引导加载序列的流程图。
图9a描绘了图1的个人ANR设备的ANR电路的ADC的可能的内部架构。
图9b描绘了图4a到图4g的任一信号处理拓扑的可能的附加部分。
图10a和图10b描绘了图4a到图4g的任意信号处理拓扑的可能的附加部分。
图11描绘了图4a到图4g的信号处理拓扑中任一个的可能的附加方面
图12a描绘了图3a的内部架构的可能的附加部分。
图12b描绘了图3b的内部架构的可能的附加部分。
图13描绘了对在各种噪声声音频率处噪声声音的各种声能水平的可能的经协调压缩响应。
图14描绘了图4a到图4g的信号处理拓扑中任一个的可能的附加方面，用于实现对至少一个ANR参考声音的频率相关的压缩。
图15描绘了图14的信号处理拓扑方面的示例性应用。
图16和图17描绘了更改在图4a到图4g的信号处理拓扑中的任一个中实现的、本来会采用对振幅的压缩的ANR变换的示例应用。
图18描绘了图4a到图4g的信号处理拓扑中任一个的可能的附加方面，用于以诸如在图16和图17中所例示的方式更改ANR变换。
图19描绘了图4a到图4g的信号处理拓扑中任一个的可能的附加方面。
图20和图21描绘了图3a和图3b的内部架构中任一个的可能的附加部分。
具体实施方式
在此所公开的和要求保护之项旨在适用于各式各样的个人ANR设备，即，被构造成至少部分地由用户佩戴在用户双耳中的至少一个耳朵附近用以针对该至少一个耳朵提供ANR功能性的设备。应当注意，尽管以一定程度的细节介绍了个人ANR设备的多种具体实现，诸如头戴式通话器、双向通信头戴式通话器、耳机、耳塞、无线头戴式通话器(亦称“耳机套件”)和护耳器等，但对具体实现的这种介绍旨在通过使用示例来帮助理解，而不应被视为对公开内容的范围或权利要求覆盖的范围作出限制。
在此所公开及所要求保护之项旨在适用于提供双向语音通信、单向语音通信(即，由另一设备所电提供的音频声学输出)或者根本不提供通信的个人ANR设备。在此所公开及所要求保护之项旨在适用于无线连接至其他设备、通过导电和/或导光布线连接至其他设备或者根本不连接到任何其他设备的个人ANR设备。在此所公开及所要求保护之项旨在适用于具有被构造成佩戴在用户的任一耳朵或者双耳附近的物理配置的个人ANR设备，包括但不限于：具有一个或两个耳机的头戴式通话器、头上式头戴通话器、颈后头戴通话器、具有通信麦克风(例如，悬吊式麦克风)的头戴式通话器、无线头戴式通话器(即，耳机套件)、单个耳机或成对耳机以及具有一个或多个耳机用以支持语音通信和/或耳朵保护的帽子或头盔。在此所公开及所要求保护之项所适用于的个人ANR设备的其他物理配置对于本领域中技术人员将会是显而易见的。
除个人ANR设备以外，在此所公开及所要求保护之项还旨在适用于在包括但不限于电话亭、汽车客舱等在内的在其中人员可以落座或站立的相对较小空间中提供ANR。
图1提供了个人ANR设备1000的框图，该个人ANR设备1000被构造成由用户佩戴用以在用户双耳中的至少一个耳朵附近提供主动降噪(ANR)。如将更详细解释的那样，个人ANR设备1000可以具有若干种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图2a到图2f中进行了描绘。这些所描绘的物理配置中的一些物理配置包括单个耳机100用以向用户双耳中的仅一个耳朵提供ANR，而其他物理配置则包括一对耳机100用以向用户的全部两个耳朵提供ANR。然而应当注意，为了讨论的简单性起见，关于图1仅描绘及描述了单个耳机100。如将更详细解释的那样，个人ANR设备1000包括至少一个ANR电路2000，该ANR电路2000可以同时提供基于反馈的ANR和基于前馈的ANR或者提供其中之一，此外可能还提供穿通音频。图3a和图3b描绘了至少可以部分地动态配置的ANR电路2000的两个可能的内部架构。此外，图4a到图4e以及图5a到图5e描绘了ANR电路2000可被动态配置而采用的一些可能的信号处理拓扑以及一些可能的滤波器块拓扑。此外，基于反馈的ANR和基于前馈的ANR中的任一个或者全部二者是除每个耳机100的结构所提供的至少一定程度的被动降噪(PNR)以外提供的。另外，图6a到图6c描绘了可在对信号处理拓扑、滤波器块拓扑和/或其他ANR设置进行动态配置中采用的多种形式的三重缓冲。
每个耳机100包括具有空腔112的壳体110，该空腔112至少部分地由壳体110以及由安设在壳体内用以向用户的耳朵声学输出声音的声学驱动器190的至少一部分所限定。声学驱动器190的这种定位方式还部分地在壳体110内限定了通过声学驱动器190与空腔112分离的另一空腔119。壳体110带有耳朵耦合件115，该耳朵耦合件115围绕通往空腔112的开口并且具有穿过耳朵耦合件115形成且与通往空腔112的开口连通的通道117。在一些实现中，出于美观目的和/或者为了保护壳体110内的组件免于受损，可将透声屏网、格栅或者其他形式的穿孔板(未示出)以在视线中遮掩空腔和/或通道117的方式定位在通道117中或者定位在其附近。当耳机100被用户佩戴在用户双耳中的一个耳朵附近时，通道117将空腔112声耦合到该耳朵的耳道，同时耳朵耦合件115与耳朵的一些部分啮合以便在其间形成至少一定程度的声密封。这种声密封使得壳体110、耳朵耦合件115和用户头部处于耳道(包括耳朵的一些部分)周围的一些部分能够协同地将空腔112、通道117和耳道与壳体110与用户的头部之外的环境至少在一定程度上隔离，从而提供一定程度的PNR。
在一些变体中，空腔119可以经由一个或多个声学端口(仅示出了其中之一)耦合到壳体110外部的环境，每个声学端口由它们的尺寸调谐到选定的可听频率范围，以便以本领域中技术人员很容易意识到的方式增强由声学驱动器190进行的声音的声学输出的特性。并且，在一些变体中，一个或多个经调谐的端口(未示出)可以耦合空腔112与119，以及/或者可以将空腔112与壳体110外部的环境偶合起来。虽然没有具体描绘，但是可以将屏网、格栅或者其他形式的穿孔或纤维状结构定位在一个或多个此类端口内，以防止碎屑或者其他污染物从中穿过，以及/或者提供其中的选定程度的声阻。
在提供基于前馈的ANR的实现中，前馈麦克风130被以在声学上可达壳体110以外环境的方式安设在壳体110的外部上(或者在个人ANR设备1000的一些其他部分上)。前馈麦克风130的这种外部定位使前馈麦克风130能够检测在无个人ANR设备1000所提供的任何形式的ANR或PNR的效果的情况下壳体110之外环境中的环境噪声声音，比如由声学噪声源9900发出的噪声声音。如熟悉基于前馈的ANR的人员将会很容易意识到的那样，由前馈麦克风130所检测到的这些声音被用作参考，从其中导出前馈抗噪声音并继而由声学驱动器190将该前馈抗噪声音声输出到空腔112中。前馈抗噪声音的导出考虑了个人ANR设备1000所提供的PNR的特性、声学驱动器190相对于前馈麦克风130的特性和位置以及/或者空腔112和/或通道117的声学特性。前馈抗噪声音由声学驱动器190进行声输出，其振幅和时移被计算用于以至少衰减能够进入空腔112、通道117和/或耳道的声学噪声源9900的噪声声音的减去方式与这些噪声声音发生声学相互作用。
在提供基于反馈的ANR的实现中，反馈麦克风120被安设在空腔112内。反馈麦克风120位于紧靠空腔112的开口和/或通道117之处，以便当耳机100由用户佩戴时被定位在耳道的入口附近。由反馈麦克风120所检测到的声音被用作参考，从其中导出反馈抗噪声音并继而由声学驱动器190将该反馈抗噪声音声输出到空腔112中。反馈抗噪声音的导出考虑到声学驱动器190相对于反馈麦克风120的特性和位置以及/或者空腔112和/或通道117的声学特性，以及对增强在提供基于反馈的ANR中的稳定性的考虑。反馈抗噪声音由声学驱动器190进行声输出，其振幅和时移被计算用于以至少衰减能够进入空腔112、通道117和/或耳道(以及尚未被无论什么PNR所衰减的)声学噪声源9900的噪声声音的减去方式与这些噪声声音发生声学相互作用。
个人ANR设备1000还包括与个人ANR设备1000的每个耳机100相关联的ANR电路2000中之一，从而使得存在ANR电路2000对耳机100的一一对应。每个ANR电路2000的一部分或者基本上其全部可以被安设在其关联耳机100的壳体110内。备选地和/或附加地，每个ANR电路2000的一部分或者基本上其全部可以被安设在个人ANR设备1000的另一部分内。根据在关联于ANR电路2000的耳机100中是提供了基于反馈的ANR和基于前馈的ANR中之一还是同时提供了二者，ANR电路2000相应地耦合到反馈麦克风120和前馈麦克风130中之一或者同时耦合到这二者。ANR电路2000还耦合到声学驱动器190以导致抗噪声音的声输出。
在一些提供穿通音频的实现中，ANR电路2000还耦合到音频源9400以便从音频源9400接收要由声学驱动器190声输出的穿通音频。与声学噪声源9900所发出的噪声声音不同，穿通音频是个人ANR设备1000的用户所期望听到的音频。实际上，用户可以佩戴个人ANR设备1000以便能够在无声学噪声声音侵入的情况下听到穿通音频。穿通音频可以是对经录制音频、传输的音频或者用户所期望听到的任何各种其他形式音频的回放。在一些实现中，音频源9400可以包括到个人ANR设备1000中，包括但不限于集成音频回放组件或者集成音频接收器组件。在其他实现中，个人ANR设备1000具有无线地或者经由导电或导光线缆耦合到音频源9400的能力，其中音频源9400是与个人ANR设备1000完全分离的设备(例如，CD播放器、数字音频文件播放器、蜂窝电话，等等)。
在其他实现中，从集成在双向通信中所采用的个人ANR设备1000的变体中的通信麦克风140接收穿通音频，其中通信麦克风140被定位用以检测由个人ANR设备1000的用户所产生的语音声音。在此类实现中，可以将由用户所产生的经衰减或修改形式的语音声音声学地输出到用户的一个耳朵或者双耳作为通信侧音，以使用户能够以基本上类似于他们在不佩戴个人ANR设备1000时将会正常听到他们的自己语音那样的方式听到他们自己的语音。
为了支持至少ANR电路2000的操作，个人ANR设备1000还可以包括存储器件170、功率源180和/或处理器件(未示出)中之一或者其全部。如将更详细解释的那样，ANR电路2000可以访问存储器件170(也许通过数字串行接口)来获得ANR设置，以此来对基于反馈的ANR和/或基于前馈的ANR进行配置。如也将更详细解释的那样，功率源180可以是有限容量的功率存储设备(例如，电池)。
图2a到图2f描绘了可由图1的个人ANR设备1000所采用的各种可能的物理配置。如先前所讨论，个人ANR设备1000的不同实现可具有一个或者两个耳机100，并且被构造成以使得每个耳机100能够被定位在用户的耳朵附近的方式佩戴在用户的头部上或者在其附近。
图2a描绘了个人ANR设备1000的“头上式”物理配置1500a，其包括一对耳机100，每个耳机100均为耳杯形式，并且由头环102相连。然而，并且尽管没有具体描绘，但物理配置1500a的备选变体可以仅包括一个连接至头环102的耳机100。物理配置1500a的另一备选变体可以用被构造成用以围绕用户的头部后侧和/或颈部后侧佩戴的不同环带来替代头环102。
在物理配置1500a中，根据耳机100相对于典型人耳耳廓的大小，每个耳机100可以是“耳上”(通常亦称为“耳上式”)或“耳周”(通常亦称为“环耳式”)形式的耳杯。如先前所讨论，每个耳机100具有在其中形成有空腔112的壳体110，并且该110带有耳朵耦合件115。在该物理配置中，耳朵耦合件115的形式为柔性垫(可能是环形)，其包围通往空腔112中的开口的外围并且具有穿过其形成的与空腔112连通的通道117。
当耳机100被构造成要被作为头上式耳杯佩戴时，壳体100与耳朵耦合件115协同用于基本上包围用户耳朵的耳廓。因此，当正确佩戴个人ANR设备1000的此类变体时，头环102与壳体110协同用于将耳朵耦合件115压在用户头部处于耳朵的耳廓周围一侧的部分上，从而使得耳廓被基本上从视线中隐去。当耳机100被构造成要被作为耳上耳杯佩戴时，壳体110和耳朵耦合件115协同用于覆盖在关联耳道的入口周围的耳廓的外围部分上。因此，当正确佩戴时，头环102和壳体110协同用于以很可能留出耳廓外围的部分可见的方式将耳朵耦合件115压在耳廓的部分上。将耳朵耦合件115的柔性材料向耳廓的部分上或者耳廓周围的头部一侧的部分上的挤压同时服务于通过通道17将耳道与空腔112声学耦合起来，以及形成先前所讨论的声密封以便支持对PNR的提供。
图2b描绘了另一头上式物理配置1500b，其基本上类似于物理配置1500a，但是在其中耳机100中之一附加地包括了经由麦克风吊杆142连接到壳体110的通信麦克风140。当耳机100中的这一特定耳机被正确佩戴时，麦克风吊杆142从壳体110起，并且一般在用户的脸颊的部分近旁，延伸到通信麦克风140更加靠近用户的嘴的位置，以便检测从用户的嘴声学输出的语音声音。然而，并且尽管没有具体描绘，但物理配置1500b的一种备选变体是可能的，在其中通信麦克风140更加直接地安设在壳体110上，并且麦克风吊杆142是在用户的嘴附近的一端并在通信麦克风140附近的另一端敞开的中空管以便将声音从用户的嘴附近传送到通信麦克风140附近。
图2b还用虚线描绘了耳机100中的另一耳机，以清楚地表明个人ANR设备1000的物理配置1500b的另一变体也是可能的，在该变体中仅包括耳机100中具有麦克风吊杆142和通信麦克风140的一个。在这样的另一变体中，头环102仍将存在并且会继续被佩戴在用户的头部上方。
图2c描绘了个人ANR设备1000的“入耳式”(通常亦称为“耳内式”)物理配置1500c，其具有一对耳机100，该对耳机100各自为入耳式耳机的形式，并且可以通过软线以及/或者通过导电或导光线缆(未示出)而连接，或者不连接。然而，并且尽管没有具体描绘，但物理配置1500c的一种变体可以仅具有耳机100中之一。
如先前所讨论，耳机100中的每一个具有壳体110，在其中形成有敞开的空腔112，并且带有耳朵耦合件115。在该物理配置中，耳机耦合件115的形式为基本上类似中空管形，其限定与空腔112连通的通道117。在一些实现中，以不同于壳体110的材料(可能是比形成壳体110的材料更柔韧的材料)形成耳机耦合件115，而在其他实现中，耳机耦合件115与壳体110形成整体。
耳朵耦合件115和/或壳体110的一些部分协同用于啮合用户的耳朵的外耳和/或耳道的部分，从而使壳体110能够以通过耳朵耦合件115将壳体112与耳道声学地耦合起来的取向被置于耳道的入口附近。因此，当耳机100被适当定位时，通往耳道的入口基本上被“塞紧”从而创造先前所讨论的声密封以便支持对PNR的提供。
图2d描绘了个人ANR设备1000的另一入耳式物理配置1500d，其基本上类似于物理配置1500c，但是在其中耳机100中之一的形式为单耳头戴式通话器(有时亦称为“耳机套件”)，其附加地具有安设在壳体110上的通信麦克风140。当该耳机100被正确佩戴时，通信麦克风140以被选择用以检测由用户所产生的语音声音的方式大体上朝向用户的嘴附近。然而，并且尽管没有具体描绘，但物理配置1500d的变体是可能的，在其中来自用户的嘴附近的声音通过管状体(未示出)传送到通信麦克风140，或者在其中通信麦克风140被安设在与壳体110连接的吊杆(未示出)上并且将通信麦克风140定位在用户的嘴附近。
尽管未在图2d中具体描绘，但所描绘的物理配置1500d的具有通信麦克风140的耳机100可以伴随或者可以不伴随形式为入耳式耳机的另一耳机(比如图2c中所描绘的耳机100中之一)，该另一耳机可以经由软线或者传导线缆(也未示出)连接到图2d中所描绘的耳机100或者不与其连接。
图2e描绘了个人ANR设备1000的双向通信手持机物理配置1500e，其具有单个耳机100，该单个耳机100与手持机的其余部分形成整体从而使得壳体110称为手持机的壳体，并且其可以通过传导线缆(未示出)连接到可与其配对的支架基座或者不与之连接。以不同于物理配置1500a和物理配置1500b中任一个的耳上变形的耳机100中之一的方式，物理配置1500e的耳机100带有一种形式的耳朵耦合件115，该耳朵耦合件115被配置用于压在耳朵的耳廓的一些部分上，以使通道117能够将空腔112声学耦合到耳道。在各种可能的实现中，耳朵耦合件115可以用不同于形成壳体110的材料形成，或者其可以与壳体110形成整体。
图2f描绘了个人ANR设备1000的另一双向通信手持机物理配置1500f，其基本上类似于物理配置1500e，但是在其中壳体110被塑形为略微更适合于便携式无线通信用途，可能具有用户接口控件和/或一个或多个显示器，以支持在不用支架基座的情况下拨打电话号码以及/或者选择无线电频率信道。
图3a和图3b描绘了可能的内部架构，其中任一个均可由个人ANR设备1000的在其中ANR电路2000至少部分地由可动态配置数字电路制成的实现中的ANR电路2000所采用。换言之，图3a和图3b的内部架构可以在ANR电路2000的操作期间动态地配置，以便采用众多信号处理拓扑和滤波器块拓扑中的任何一个。图4a至图4g描绘了可由ANR电路2000以这种方式采用的信号处理拓扑的各种示例，而图5a至图5e描绘了也可由ANR电路2000以这种方式针对所采用的信号处理拓扑内的使用而采用的滤波器块拓扑的各种示例。然而，并且如本领域中技术人员将很容易意识到的那样，个人ANR设备1000的在其中ANR电路2000在很大程度上或者完全地用缺乏此类动态可配置性的数字电路和/或模拟电路来实现的其他实现是可能的。
在其中ANR电路2000的电路至少部分地为数字式的实现中，表示所接收的或者由ANR电路2000所输出的声音的模拟信号可能需要向也表示这些声音的数字数据的转换，或者从该数字数据创建。更具体而言，在内部架构2200a和2200b二者中，从反馈麦克风120和前馈麦克风130接收的模拟信号，以及任何表示可能接收自音频源9400或者通信麦克风140的穿通音频的模拟信号，由ANR电路2000的模数转换器(ADC)进行数字化。并且，由ANR电路2000的数模转换器(DAC)从数字数据创建任何被提供给声学驱动器190用以致使声学驱动器190声学输出抗噪声音和/或穿通音频的模拟信号。此外，可以相应地通过模拟形式或者数字形式的可变增益放大器(VGA)对表示声音的模拟信号或者数字数据进行操纵，以更改这些被表示的声音的振幅。
图3a描绘了ANR电路2000的可能的内部架构2200a，其中对表示声音的数字数据进行操纵的数字电路通过一个或多个开关器件阵列而选择性地互连，该一个或多个开关器件阵列使得这些互连可在ANR电路2000的操作期间动态地配置。这种对开关器件的使用使得能够通过编程来限定用于数字数据在各个数字电路之间的移动的通路。更具体而言，能够限定不同数量和/或类型的数字滤波器块，与基于反馈的ANR、基于前馈的ANR以及穿通音频相关联的数字数据通过该数字滤波器块被路由，以便执行这些功能。在对内部架构2200a的采用中，ANR电路2000具有ADC 210、310和410；处理器件510；存储器520；接口(I/F)530；开关阵列540；滤波器组550；以及DAC 910。各种可能的变体还可以具有模拟VGA 125、模拟VGA 135和模拟VGA 145中的一个或多个；VGA组560；时钟组570；压缩控制器950；另一ADC 955；以及/或者音频放大器960。
ADC 210接收来自反馈麦克风120的模拟信号，ADC 310接收来自前馈麦克风130的模拟信号，而ADC 410接收来自音频源9400或者通信麦克风140的模拟信号。如将更详细解释的那样，ADC 210、ADC 310和ADC 410中的一个或多个可以相应地通过模拟VGA125、模拟VGA 135和模拟VGA 145中的一个或多个来接收它们所关联的模拟信号。ADC 210、ADC 310和ADC 410中每一个的数字输出均耦合到开关阵列540。出于节能以及使表示否则将作为转换过程的结果而被引入的可听噪声声音的数字数据减少的固有能力的原因，可以将ADC 210、ADC 310和ADC 410中的每一个设计成采用众所周知的sigma-delta模数转换算法的变体。然而，如本领域中技术人员将很容易意识到那样，各种其他模数转换算法中的任何一种均可被采用。此外，在一些实现中，当至少穿通音频作为数字数据而非作为模拟信号被提供给ANR电路2000时，至少ADC 410可被绕过并且/或者被完全省掉。
滤波器组550具有多个数字滤波器，其中每个具有其耦合到开关阵列540的输入和输出。在一些实现中，滤波器组550内的所有数字滤波器是同一类型，而在其他实现中，滤波器组550具有不同类型数字滤波器的混合体。如所描绘的那样，滤波器组550具有多个下采样滤波器552、多个双二次(双二阶)滤波器554、多个内插滤波器556以及多个有限脉冲响应(FIR)滤波器558的混合体，但是如本领域中技术人员将会很容易意识到那样，还可以具有其他多种滤波器。此外，在每个不同类型数字滤波器中可以具有被优化用于支持不同数据传输速率的数字滤波器。以举例方式而言，不同的双二阶滤波器554可以采用不同比特宽度的系数值，或者不同的FIR滤波器558可以具有不同数量的抽头。VGA组560(如果存在)具有多个数字VGA，其中每个具有其耦合到开关阵列540的输入和输出。并且，DAC 910具有其耦合到开关阵列540的数字输出。时钟组570(如果存在)提供耦合到开关阵列540的多个时钟信号输出，该多个时钟信号输出同时提供多个时钟信号，用于以选定的数据传输速率对组件之间的数据进行定时以及/或者其他目的。在一些实现中，至少多个时钟信号的子集为彼此的经同步倍数，以便同时支持不同通路中不同的数据传输速率，其中数据在这些不同通路中以这些不同数据速率的移动被加以同步。
开关阵列540的开关器件可操作用于选择性地耦合ADC 210、ADC 310和ADC 410的数字输出；滤波器组550的数字滤波器的输入和输出；VGA组560的数字VGA的输入和输出；以及DAC 910的数字输入中的不同各项，以在其间形成互连集，该互连集限定了针对表示各种声音的数字数据的移动的通路拓扑。开关阵列540的开关器件还可操作用于选择性地将时钟组570的时钟信号输出中的不同几个输出耦合到滤波器组550的数字滤波器中的不同几个滤波器以及/或者VGA组560的数字VGA中的不同几个数字VGA。在很大程度上以这种方式使得内部架构2200a的数字电路成为可动态配置的。以这种方式，可将不同数量和类型的数字滤波器和/或数字VGA定位在沿针对与基于反馈的ANR、基于前馈的ANR以及穿通音频关联的数字数据流限定的不同通路的各个点上，以便对数字数据所表示的声音进行修改以及/或者在这些通路的每一个中导出表示新的声音的新的数字数据。并且，以这种方式，可以选择不同的数据传输速率，据此将数字数据在每个通路中定时在不同的速率。
为了支持基于反馈的ANR、基于前馈的ANR以及/或者穿通音频，滤波器组550内数字滤波器的输入和输出与开关阵列540的耦合使得多个数字滤波器的输入和输出能够通过开关阵列540而耦合起来，以便创建滤波器块。如本领域中技术人员将会很容易意识到那样，通过将多个较低级数字滤波器组合成滤波器块，可以使得多个较低级数字滤波器协作用于实现更高级功能，而不使用较高级滤波器。此外，在具有多种类型的数字滤波器的实现中，可以创建采用混合的滤波器的滤波器块，以执行更多种功能。举例而言，使用所描绘的滤波器组550内的多种滤波器，可以创建具有至少一个下采样滤波器552、多个双二阶滤波器554、至少一个内插滤波器556以及至少一个FIR滤波器558的滤波器块(即，滤波器的块)。
在一些实现中，开关阵列540的至少一些开关器件可以用二进制逻辑器件来实现，从而使开关阵列540本身能够被用于实现基本二进制数学操作以创建求和节点，在其中以对沿通路流动的不同数字数据片段进行算术求和、求平均以及/或者以其他方式进行组合的方式将这些通路集合在一起。在此类实现中，开关阵列540可以基于可动态编程的逻辑器件阵列的变体。备选地并且/或者附加地，还可以将一组二进制逻辑器件或者其他形式的算术逻辑电路(未示出)合并到ANR电路2000中，其中这些二进制逻辑器件或其他形式算术逻辑电路的输入和输出也被耦合到开关阵列540。
在开关阵列540的开关器件通过创建针对表示声音的数据流动的通路以采用一种拓扑的操作中，可对创建针对具有通过开关设备的尽可能低的延迟的与基于反馈的ANR关联的数字数据流的通路给予优先。并且，可以在相应地从滤波器组550和VGA组560中可用的数字滤波器和VGA中选择具有尽可能低的延迟的数字滤波器和VGA中给予优先。此外，可以响应于因在限定针对与基于反馈的ANR关联的数字数据的通路过程中所采用的开关阵列540的开关器件而造成的任何延迟，对提供给该通路中所采用的滤波器组550的数字滤波器的系数和/或其他设置进行调节。认识到基于反馈的ANR对在执行导出和/或声学输出反馈抗噪声音的功能的过程中所采用组件的延迟的较高灵敏度，可以采取此类措施。虽然在基于前馈的ANR中也要考虑此类延迟，但基于前馈的ANR对此类延迟的灵敏度一般低于基于反馈的ANR。作为结果，可以给予选择数字滤波器和VGA以及创建针对与基于前馈的ANR关联的数字数据流的通路比给予基于反馈的ANR的优先更低但比给予穿通音频的优先更高的优先程度。
处理器件510耦合到开关阵列540并且耦合到存储器520和接口530二者。处理器件510可以是包括但不限于通用中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)处理器、微控制器或者定序器在内的各种类型的处理器件中的任何一种。存储器520可以基于包括但不限于动态随机访问存储器(DRAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、铁磁盘片存储器、光盘存储器或者多种非易失性固态存储技术中的任何一种技术在内的各种数据存储技术中的任意一种。事实上，存储器520可以同时部分易失性部分和非易失性部分。此外，本领域中技术人员将会意识到，尽管存储器520被描绘及讨论为如同其是单个组件那样，但存储器520可以由多个组件制成，可能包括易失性组件和非易失性组件的组合。接口530可以支持ANR电路2000与一个或多个数字通信总线的耦合，该一个或多个数字通信总线包括可通过其耦合存储器件170(不应与存储器520混淆)和/或其他在ANR电路2000之外的器件(例如，其他处理器件，或者其他ANR电路)的数字串行总线。此外，接口530可以提供一个或多个通用输入/输出(GPIO)电连接以及/或者模拟电连接，以便支持可手动操作控件、指示器灯或者其他设备(比如提供对可用功率的指示的功率源180的一部分)的耦合。
在一些实现中，处理器件510对存储器520进行访问以读取加载例程522的指令序列，该指令序列在由处理器件510执行时，导致处理器件510操作接口530对存储器件170进行访问以检索ANR例程525和ANR设置527中之一或全部二者，并且将它们存储在存储器520中。在其他实现中，ANR例程525和ANR设置527中之一或全部二者存储在存储器520的非易失性部分中，从而使得它们无需从存储器件170中检索，即使在对ANR电路2000的电力丢失时亦如此。
无论是否从存储器件170检索ANR例程525和ANR设置527中之一或全部二者，处理器件510对存储器520进行访问以读取ANR例程525的指令序列。处理器件510继而执行该指令序列，从而导致处理器件510如先前所详述地对开关阵列540的开关器件进行配置，以采用对针对表示声音的数字数据流的路径作出限定的拓扑以及/或者向一个或多个数字滤波器和/或VGA提供不同的时钟信号。在一些实现中，使处理器件510以ANR设置527的一部分所指定的方式对开关器件进行设置，其中还使处理器件510从存储器520中进行读取。此外，使处理器件510以ANR设置527的一部分所指定的方式，对滤波器组550的各个数字滤波器的滤波器系数、VGA组560的各个VGA的增益设置以及/或者时钟组570的时钟信号输出的时钟频率进行设置。
在一些实现中，ANR设置527指定多组滤波器系数、增益设置、时钟频率和/或开关阵列540的开关器件的配置，其中不同的组响应于不同情况而被使用。在其他实现中，对ANR例程525的指令序列的执行致使处理器件510响应于不同情况而导出不同的滤波器系数、增益设置、时钟频率和/或开关器件配置组。举例而言，可以使处理器件510对接口530进行操作，以监控来自功率源180的对可从功率源180使用的功率作出指示的信号，以及响应于可用功率量中的变化而在不同的滤波器系数、增益设置、时钟频率和/或开关器件配置组之间动态地切换。
举另一例而言，可以使处理器件510对基于反馈的ANR、基于前馈的ANR以及/或者穿通音频中所涉及的数字数据所表示的声音的特性进行监控，以确定是否期望更改所提供的基于反馈和/或基于前馈的ANR的程度。如本领域中技术人员所熟悉的那样，虽然在有相当大的要衰减的环境噪声的情况下可能非常期望高程度的ANR，但可能存在其他情况，在其中提供高程度的ANR可能实际上对个人ANR设备的用户产生比提供低程度的ANR更加嘈杂或者更令人不悦的声环境。因此，可使处理器件510更改对ANR的提供，以响应于观察到的一个或多个声音的特性来调节由所提供的ANR衰减的环境噪声的衰减程度和/或频率范围。此外，如本领域中技术人员所熟悉的那样，在期望减小衰减程度和/或频率范围的情况下，有可能可以对在实现基于反馈和/或基于前馈的ANR的过程中所使用的滤波器的数量和/或类型进行简化，并且可以使处理器件510在不同的滤波器系数、增益设置、时钟频率和/或开关器件配置组之间进行动态切换，以执行简化，并伴随以降低功耗的附加益处。
DAC 910被提供有来自开关阵列540的表示要声输出到个人ANR设备1000用户的耳朵的声音的数字数据，并将其转换成表示这些声音的模拟信号。音频放大器960从DAC 910接收该模拟信号，并将其放大至足以驱动声学驱动器190从而实现这些声音的声输出。
压缩控制器950(如果存在)针对要进行声输出的声音的振幅过高的指示、即将发生的削波(clipping)情况、实际的削波情况以及/或者其他即将发生的或实际的其他音频假象情况的指示，对要进行声输出的声音进行监控。压缩控制器150可以直接地监控提供给DAC 910的数字数据，或者(通过ADC 955——如果其存在)对音频放大器960所输出的模拟信号进行监控。如将更详细解释的那样，响应于此类指示，压缩控制器950可以对被置于与基于反馈的ANR、基于前馈的ANR和穿通音频功能中的一个或多个功能关联的通路中的VGA组560的一个或多个VGA以及/或者模拟VGA 125、135和145(如果存在)中的一个或多个的增益设置作出更改以调节振幅。此外，在一些实现中，压缩控制器950还可以响应于接收外部控制信号而作出此类调节。此类外部信号可由耦合到ANR电路2000的另一组件提供，该另一组件用于响应于检测到诸如可能导致基于反馈的ANR功能和基于前馈的ANR功能作出难以预测的反应的特响环境噪声声音之类的条件，而提供此类外部控制信号。
图3b描绘了ANR电路2000的另一可能的内部架构2200b，在其中处理器件对存储的机器可读指令序列进行访问和执行，该机器可读指令序列致使处理器件在ANR电路2000的操作期间可被动态配置的方式对表示声音的数字数据进行操纵。这种对处理器件的使用使得能够通过编程来限定针对拓扑的数字数据的移动的通路。更具体而言，可以限定并实例化不同数量和/或类型的数字滤波器，其中每种类型的数字滤波器基于指令序列。在采用内部架构2200b的过程中，ANR电路2000具有ADC 210、ADC 310和ADC 410；处理器件510；存储器520；接口530；直接存储器访问(DMA)器件540；以及DAC 910。各种可能的变体还可以包括ADC 955；音频放大器960；以及/或者模拟VGA 125、模拟VGA 135和模拟VGA145中的一个或多个。处理器件510直接地或者经由一个或多个总线间接地耦合到存储器520；接口530；DMA器件540；ADC 210、ADC310和ADC 410；以及DAC 910，以便至少使处理器件510能够控制它们的操作。处理器件510还可以类似地耦合到模拟VGA 125、模拟VGA 135和模拟VGA 145(如果存在)中的一个或多个；以及耦合到ADC 955(如果存在)。
如在内部架构2200a中那样，处理器件510可以是各种类型的处理设备中的任何一种，并且再一次，存储器520可以基于各种数据存储技术中的任何一种并且可以由多个组件制成。此外，接口530可以支持ANR电路2000与一个或多个数字通信总线的耦合，并且可以提供一个或多个通用输入/输出(GPIO)电连接和/或模拟电连接。DMA器件540可以基于辅助处理器件、离散数字逻辑、总线主定序器或者各种其他技术中的任何一种。
在存储器520内存储有加载例程522、ANR例程525、ANR设置527、ANR数据529、下采样滤波器例程553、双二阶滤波器例程555、内插滤波器例程557、FIR滤波器例程559以及VGA例程561中的一个或多个。在一些实现中，处理器件510对存储器520进行访问以读取加载例程522的指令序列，该指令序列在由处理器件510执行时，致使处理器件510操作接口530以对存储器件170进行访问以便检索ANR例程525、ANR设置527、下采样滤波器例程553、双二阶滤波器例程555、内插滤波器例程557、FIR例程559以及VGA例程561中的一个或多个，并将它们存储在存储器520中。在其他实现中，这些项目中的一个或多个存储在存储器520的非易失性部分中，从而使得它们无需从存储器件170中进行检索。
如在内部架构2200a的情况中那样，ADC 210接收来自反馈麦克风120的模拟信号，ADC 310接收来自前馈麦克风130的模拟信号，而ADC 410则接收来自音频源9400或者通信麦克风140的模拟信号(除非通过对数字数据的直接接收而免除对ADC 210、310和410中的一个或多个的使用)。再一次，ADC 210、ADC 310和ADC410中的一个或多个可以相应地通过模拟VGA 125、模拟VGA 135和模拟VGA 145中的一个或多个来接收它们所关联的模拟信号。还如内部架构2200a中的情况那样，DAC 910将表示要向个人ANR设备1000的用户的耳朵声输出的声音的数字数据转换成模拟信号，并且音频放大器960将该信号放大至足以驱动声学驱动器190从而实现这些声音的声输出。
然而，不同于在其中经由开关器件阵列对表示声音的数字数据进行路由的内部架构2200a，此类数字数据被存储在存储器520中并从中检索。在一些实现中，处理器件510反复地对ADC 210、ADC310和ADC 410进行访问以检索与它们所接收的模拟信号关联的数字数据以供在存储器520中进行存储，并且反复地从存储器520中检索与DAC 910所输出的模拟信号关联的数字数据以及向DAC 910提供该数字数据以便支持该模拟信号的创建。在其他实现中，DMA器件540(如果存在)与处理器件510独立地在ADC 210、ADC 310和ADC 410；存储器520和DAC 910之间传输数字数据。在另外的其他实现中，ADC 210、ADC 310和ADC 410以及/或者DAC 910具有“总线掌控”能力，从而使得它们中的每一个能够与处理器件510独立地向存储器520写入数字数据和/或从存储器520读取数字数据。ANR数据529由从ADC 210、ADC 310和ADC 410中检索的数字数据以及通过处理器件510、DMA器件540和/或总线掌控功能提供给DAC 910的数字数据所组成。
下采样滤波器例程553、双二阶滤波器例程555、内插滤波器例程557和FIR滤波器例程559各自由致使处理器件510执行对下采样滤波器、双二阶滤波器、内插滤波器和FIR滤波器作出相应限定的计算组合的相应指令序列组成。此外，在各不同类型的数字滤波器之中可以具有针对数据传输速率而优化的那些数字滤波器的变体，包括但不限于不同比特宽度的系数或者不同数量的抽头。类似地，VGA例程561由致使处理器件510执行对VGA作出限定的计算组合的指令序列组成。尽管没有具体描绘，但是在存储器520中还可以存储由类似地对求和节点作出限定的指令序列组成的求和节点例程。
ANR例程525由如下指令序列组成，该指令序列致使处理器件510创建信号处理拓扑，该信号处理拓扑具有包括由下采样滤波器例程553、双二阶滤波器例程555、内插滤波器例程557、FIR滤波器例程559以及VGA例程561所限定的不同数量的数字滤波器和VGA的通路，以便支持基于反馈的ANR、基于前馈的ANR以及/或者穿通音频。ANR例程525还致使处理器件510执行对包括到该拓扑中的各个滤波器和VGA中的每一个进行限定的计算。此外，ANR例程525致使处理器件510执行在ADC 210、ADC 310和ADC410、存储器520以及DAC 910之间的数据移动，或者致使处理器件510对通过DMA器件540(如果存在)或者通过ADC 210、ADC 310和ADC 410以及/或者DAC 910所执行的总线掌控操作而进行的此类数据移动的性能进行协调。
ANR设置527由对拓扑特性(包括对数字滤波器的选择)、滤波器系数、增益设置、时钟频率、数据传输速率和/或数据大小作出限定的数据组成。在一些实现中，拓扑特性还可以限定要合并到拓扑中的任何求和节点的特性。ANR例程525致使处理器件510在创建信号处理拓扑(包括选择数字滤波器)、设置针对合并到拓扑中的每个数字滤波器的滤波器系数以及设置针对合并到拓扑中的每个VGA的增益的过程中采用此类取自ANR设置527的数据。ANR例程525还可以致使处理器件510在设置针对ADC 210、ADC 310和ADC 410；针对合并到拓扑中的数字滤波器；针对合并到拓扑中的VGA；以及针对DAC 910的时钟频率和/或数据传输速率的过程中采用此类取自ANR设置527的数据。
在一些实现中，ANR设置527指定多组拓扑特性、滤波器系数、增益设置、时钟频率和/或数据传输速率，其中的不同组响应于不同情况而被使用。在其他实现中，对ANR例程525的指令序列的执行导致处理器件510针对不同情况中的给定信号处理拓扑而导出不同的滤波器系数、增益设置、时钟频率和/或数据传输速率组。举例而言，可以使处理器件510对接口530进行操作，以对来自功率源180的指示可从功率源180获得的功率的信号进行监控，并且响应于可用功率量中的变化而采用不同的滤波器系数、增益设置、时钟频率和/或数据传输速率组。
举另一例而言，可以使处理器件510响应于所观察到的一个或多个声音的特性而更改对ANR的提供，从而调节所需ANR的程度。在所衰减的噪声声音的衰减程度和/或频率范围的减小是可能的并且/或者是期望的情况下，有可能可以对在实现基于反馈的ANR和/或基于前馈的ANR的过程中所使用的滤波器的数量和/或类型作出简化，并且可使处理器件510在不同的滤波器系数、增益设置、时钟频率和/或数据传输速率组之间动态地切换以便执行此类简化，并伴随降低功耗的附加益处。
因此，在对ANR例程525的指令序列的执行中，致使处理器件510从ANR设置527中检索数据，从而为采用对处理器件510在提供基于反馈的ANR、基于前馈的ANR以及穿通音频的过程中所要采用的通路作出限定的信号处理拓扑做准备。致使处理器件510利用来自ANR设置527的滤波器系数、增益设置和/或其他数据来实例化数字滤波器、VGA和/或求和节点的多个实例。继而进一步致使处理器件510执行对数字滤波器、VGA和求和节点的这些实例中的每一个作出限定的计算；在数字滤波器、VGA和求和节点的这些示例之间移动数字数据；以及至少以符合检索自ANR设置527的数据的方式对数字数据在ADC 210、ADC 310和ADC 410、存储器520以及DAC 910之间的移动作出协调。在随后的时间，ANR例程525可以使处理器件510在个人ANR设备1000的操作期间改变信号处理拓扑、数字滤波器、数字滤波器系数、增益设置、时钟频率以及/或者数据传输速率。在很大程度上以这种方式使得内部架构2200b的数字电路成为可动态配置的。并且，如将会更详细解释的那样，以这种方式，可将不同数量和类型的数字滤波器和/或数字VGA定位在沿针对数字数据流限定的拓扑的通路的各个点上，以便对该数字数据所表示的声音进行修改以及/或者导出表示新的声音的新的数字数据。
在一些实现中，ANR例程525可以致使处理器件510对操作ADC 210和执行对沿针对与基于反馈的ANR关联的数字数据流限定的通路定位的数字滤波器、VGA和/或求和节点的计算给予优先。认识到基于反馈的ANR对反馈参考声音的检测与反馈抗噪声音的声输出之间的延迟的较高灵敏度，可以采取此类措施。
ANR例程525还可以使处理器件510针对振幅过高的指示、削波、即将发生的削波的指示以及/或者其他音频假象实际正在发生或者即将发生的指示，对所要进行声输出的声音进行监控。可以使处理器件510针对此类指示而直接地监控提供给DAC 910的数字数据或者对音频放大器960所输出的模拟信号(通过ADC 955)进行监控。如将会更详细说明的那样，响应于此类指示，可使处理器件510对模拟VGA 125、模拟VGA 135和模拟VGA 145中的一个或多个进行操作以便调节模拟信号的至少一个振幅，以及/或者可使处理器件510对基于VGA例程561且定位在拓扑的通路内的VGA中的一个或多个进行操作以便调节由数字数据所表示的至少一个声音的振幅。
图4a到图4g描绘了可由图1的个人ANR设备1000的ANR电路2000所采用的一些可能的信号处理拓扑。如先前所讨论，个人ANR设备1000的一些实现可以采用至少部分地可编程的ANR电路2000的变体，从而使得ANR电路2000能够被动态地配置，以便在ANR电路2000的操作期间采用不同的信号处理拓扑。备选地，个人ANR设备1000的其他实现可以包括被基本上不可更改地构造的ANR电路2000的变体，以便采用一种不变的信号处理拓扑。
如先前所讨论，不同的ANR电路2000关联于每个耳机100，并且因此，具有一对耳机100的个人ANR设备1000的实现还具有一对ANR电路2000。然而，如本领域中技术人员将很容易意识到的那样，为支持一对ANR电路2000而合并到个人ANR设备1000中的其他电子组件，比如功率源180，可能并非是成对的。为了讨论和理解的简单性起见，关于图4a至图4g呈现并讨论了针对仅单个ANR电路2000的信号处理拓扑。
还如先前所讨论，个人ANR设备1000的不同实现可以提供基于反馈的ANR或者基于前馈的ANR中的仅一个，或者可以同时提供二者。此外，不同的实现可以附加地提供或者可以不提供穿通音频。因此，虽然在图4a至图4g中描绘了实现基于反馈的ANR、基于前馈的ANR和穿通音频这全部三者的信号处理拓扑，但应当理解，在其中仅提供这两种形式的ANR中的一个或另一个以及/或者在其中不提供穿通音频的这些信号处理拓扑中每一个的变体都是可能的。在其中ANR电路2000可至少部分地被编程的实现中，可以在ANR电路2000的操作期间动态地选择提供这两种形式的ANR中的哪一种以及/或者是否同时提供这两种形式的ANR。
图4a描绘了可针对其构造和/或编程ANR电路2000的可能的信号处理拓扑2500a。在ANR电路2000采用信号处理拓扑2500a的情况下，ANR电路2000至少包括DAC 910、压缩控制器950和音频放大器960。部分地取决于是否支持基于反馈的ANR和基于前馈的ANR中之一或者全部这二者，ANR电路2000还包括滤波器块250、滤波器块350和/或滤波器块450；求和节点270和/或求和节点290以及/或者ADC 210、ADC 310、ADC 410和/或ADC 955中的一个或多个。
在支持提供基于反馈的ANR的情况下，ADC 210从反馈麦克风120接收表示由反馈麦克风120所检测到的反馈参考声音的模拟信号。ADC 210将来自反馈麦克风120的模拟信号数字化，并将与反馈麦克风120所输出的模拟信号对应的反馈参考数据提供给滤波器块250。滤波器块250内的一个或多个数字滤波器被用来修改来自ADC 210的数据，以便导出表示反馈抗噪声音的反馈抗噪数据。在基于前馈的ANR也得到支持的情况下，滤波器块250将反馈抗噪数据——可能通过求和节点270——提供给VGA 280。
在提供基于前馈的ANR也得到支持的情况下，ADC 310从前馈麦克风130接收模拟信号，将其数字化，并且将与前馈麦克风130所输出的模拟信号对应的前馈参考数据提供给滤波器块350。滤波器块350内的一个或多个数字滤波器被用来修改接收自ADC 310的前馈参考数据，以便导出表示前馈抗噪声音的前馈抗噪数据。在基于反馈的ANR也得到支持的情况下，滤波器块350将前馈抗噪数据——可能通过求和节点270——提供给VGA 280。
在VGA 280，可以在压缩控制器950的控制下，对由VGA 280所接收的数据(通过或者不通过求和节点270)所表示的反馈抗噪声音和前馈抗噪声音中之一或全部二者的振幅进行更改。在还支持通话音频的情况下，VGA 280将其数据(经过更改或者不经更改)——可能通过求和节点290——输出到DAC 910。
在其中支持穿通音频的一些实现中，ADC 410对接收自音频源9400、通信麦克风140或者另一来源的表示穿通音频的模拟信号进行数字化，并将经数字化的结果提供给滤波器块450。在其中支持穿通音频的其他实现中，音频源9400、通信麦克风140或者另一来源向滤波器块450提供表示穿通音频的数字数据，而无需模数转换。滤波器块450内的一个或多个数字滤波器被用来对表示穿通音频的数字数据进行修改以便导出穿通音频数据的经修改变体，在其中穿通音频可以以其他方式被重新均衡和/或增强。滤波器块450将穿通音频数据提供给求和节点290，在此将穿通音频数据与正由VGA 280向DAC 910提供的数据结合起来。
DAC 910所输出的模拟信号被提供给音频放大器960以便被放大到足以驱动声学驱动器190，以对反馈抗噪声音、前馈抗噪声音和穿通音频中的一个或多个进行声输出。压缩控制器950对VGA 280的增益进行控制，以使由滤波器块250和滤波器块350中之一或全部二者所输出的数据所表示的声音的振幅能够响应于压缩控制器950所检测到的对即将发生的削波情况、削波的实际发生以及/或者其他不期望音频假象的指示而被减小。压缩控制器950可以对通过求和节点290提供给DAC 910的数据进行监控，或者可以通过ADC955对音频放大器960所输出的模拟信号进行监控。
如图4a中所进一步描绘，信号处理拓扑2500a限定了与基于反馈的ANR、基于前馈的ANR以及穿通音频关联的数字数据可沿其流动的多个通路。在支持基于反馈的ANR的情况下，反馈参考数据和反馈抗噪数据至少在ADC 210、滤波器块250、VGA 280以及DAC 910之间的流动限定了基于反馈的ANR通路200。类似地，在支持基于前馈的ANR的情况下，前馈参考数据和前馈抗噪数据至少在ADC 310、滤波器块350、VGA 280以及DAC 910之间的流动限定了基于前馈的ANR通路300。此外，在支持穿通音频的情况下，穿通音频数据和经修改穿通音频数据至少在ADC 410、滤波器块450、求和节点290以及DAC 910之间的流动限定了穿通音频通路400。在同时支持基于反馈的ANR和基于前馈的ANR的情况下，通路200和通路300全都进一步包括求和节点270。此外，在穿通音频也得到支持的情况下，通路200和/或通路300包括求和节点290。
在一些实现中，表示声音的数字数据可以以相同的数据传输速率被定时通过存在的所有通路200、300和400。因此，在通路200和通路300在求和节点270处结合的情况下，以及/或者在通路400在求和节点400处与通路200和通路300中之一或全部二者结合的情况下，所有数字数据均以公共数据传输速率定时通过，而该公共数据传输速率可由公共同步数据传输时钟进行设置。然而，如本领域中技术人员所知并且如先前所讨论，基于前馈的ANR功能和穿通音频功能对延迟的灵敏度比基于反馈的ANR功能更低。此外，基于前馈的ANR功能和穿通音频功能比基于反馈的ANR功能更容易以较低的数据采样率实现成具有足够高的声音质量。因此，在其他实现中，可以以比通路200更慢的数据传输速率操作通路300和/或通路400的一些部分。优选地，通路200、300和400中每一个的数据传输速率被选择成使得通路200使用作为针对以较慢数据传输速率操作的通路300和/或通路400的一些部分所选择的数据传输速率的整数倍的数据传输速率进行操作。
举例而言，在其中存在所有三个通路200、300和400的实现中，通路200以这样的数据传输速率进行操作：该数据传输速率被选择用以提供足够低的延迟，以便支持使ANR的提供不被过度损害(例如，由于导致抗噪声音与其本应衰减的噪声声音的相位不同，或者使得实际上生成的噪声比所衰减的更多的负降噪的情况)的质量足够高的基于反馈的ANR，以及/或者支持在至少反馈抗噪声音的提供中的质量足够高的声音。与此同时，通路300从ADC 310到求和节点270的部分以及通路400从ADC 410到求和节点290的部分全都以更低的数据传输速率(相同的或不同的更低数据传输速率)操作，该更低的数据传输速率仍然还支持在通路300中质量足够高的基于前馈的ANR，以及通过通路300的在前馈抗噪的提供中质量足够高的声音以及/或者通过通路400的穿通音频的质量足够高的声音。
认识到穿通音频功能对更大的延迟和更低的采样率的容忍度可能甚至比基于前馈的ANR功能更高的可能性，在通路400的该部分中所采用的数据传输速率可以进一步低于通路300的该部分的数据传输速率。在一种变体中，为了支持传输速率中的这种差异，求和节点270和求和节点290中之一或者全部二者可以包括采样与保持、缓冲或者其他适当功能，以使求和节点270和求和节点290以不同数据传输速率接收到的数字数据可以组合起来。这可能使得向求和节点270和求和节点290中的每一个提供两个不同的数据传输时钟成为必要。备选地，在另一变体中，为了支持传输速率中的这种差异，滤波器块350和滤波器块450中之一或者全部二者可以包括上采样能力(也许通过包含具有上采样能力的内插滤波器或其他各种滤波器)，以便相应地增大滤波器块350和滤波器块450向求和节点270和求和节点290提供数字数据的数据传输速率，从而匹配于滤波器块250向求和节点270并于随后向求和节点290提供数字数据的数据传输速率。
可能在一些实现中可以支持多个功率模式，在其中响应于从功率源180的功率可用性以及/或者响应于变化的ANR要求而对通路300和通路400的数据传输速率进行动态更改。更具体而言，可以响应于对可从电源180获得的逐渐减少的功率的指示以及/或者响应于处理器件510检测到由数字数据所表示的声音中指示出可以减小由所提供的ANR所衰减的噪声声音的衰减程度和/或频率范围的特性，而减小通路300和通路400中之一或全部二者远达其与通路200的结合点的数据传输速率。在作出在数据传输速率中的这种减小是否有可能的决定中，可使处理器件510对数据传输速率中的这种减小在通过通路200、300和400的声音的质量上以及/或者在所提供的基于反馈的ANR和/或基于前馈的ANR的质量上的影响进行评估。
图4b描绘了可针对其构造和/或编程ANR电路2000的可能的信号处理拓扑2500b。在ANR电路2000采用信号处理拓扑2500b的情况下，ANR电路2000至少具有DAC 910、音频放大器960、ADC210、一对求和节点230和270以及一对滤波器块250和450。ANR电路2000还可以包括求和节点370、滤波器块350、ADC 410和ADC310中的一个或多个。
ADC 210对来自反馈麦克风120的表示反馈麦克风120所检测到的反馈参考声音的模拟信号进行接收和数字化，并将对应的反馈参考数据提供给求和节点230。在一些实现中，ADC 410对从音频源9400、通信麦克风140或者另一来源接收的表示穿通音频的模拟信号进行数字化，并将数字化结果提供给滤波器块450。在其他实现中，音频源9400、通信麦克风140或者另一来源向滤波器块450提供表示穿通音频的数字数据，而无需模数转换。滤波器块450内的一个或多个数字滤波器被用来对表示穿通音频的数字数据进行修改以便导出穿通音频数据的经修改变体，在其中穿通音频可以以其他方式被重新均衡和/或增强。滤波器块450内的一个或多个数字滤波器还发挥分频器(crossover)的功能，其将经修改的穿通音频数据分为较高频率声音和较低频率声音，其中表示较高频率声音的数据被输出到求和节点270，而表示较低频率声音的数据被输出到求和节点230。在各种实现中，滤波器块450中所采用的分频频率可在ANR电路2000的操作期间动态选择，并且可被选择用于有效地禁用分频功能，从而导致表示经修改穿通音频的所有频率的数据被输出到求和节点230或者求和节点270中的任一个。以这种方式，可使经修改穿通音频数据与用于反馈ANR功能的数据在信号处理拓扑2500a内相结合的点成为可选的。
如刚刚讨论的那样，可以在求和节点230处将来自ADC 210的反馈参考数据与用于穿通音频功能的来自滤波器块450的数据(经修改穿通音频的较低频率声音或者全部的经修改穿通音频)相结合。求和节点230将可能的组合数据输出到滤波器块250。滤波器块250内的一个或多个数字滤波器被用来修改来自求和节点230的数据以便导出至少表示反馈抗噪声音并且可能表示经进一步修改的穿通音频声音的数据。滤波器块250将经修改数据提供给求和节点270。求和节点270将来自滤波器块450的可能表示经修改的穿通音频的较高频率声音的数据与来自滤波器块250的经修改数据相结合，并将结果提供给DAC 910以供创建模拟信号。在基于前馈的ANR也得到支持的情况下，滤波器块450对求和节点270的数据提供可以通过求和节点370进行。
在滤波器块450中所采用的分频频率可动态选择的情况下，组成滤波器块450的滤波器的各种特性也可以是可动态配置的。举例而言，组成滤波器块450的数字滤波器的数目和/或类型，以及针对这些数字滤波器中每一个的系数，可以动态地变更。这样的可动态配置性，对于正确地适应在无任何来自滤波器块450的数据与来自ADC 210的反馈参考数据相结合、来自滤波器块450的表示较低频率声音的数据与来自ADC 210的反馈参考数据相结合以及来自滤波器块450的表示所有的经修改穿通音频的数据与来自ADC 210的反馈参考数据相结合之间的变化而言，可被认为是期望的。
在基于前馈的ANR的提供也得到支持的情况下，ADC 310接收来自前馈麦克风130的模拟信号，对其进行数字化，并将与前馈麦克风130所输出的模拟信号对应的前馈参考数据提供给滤波器块350。滤波器块350内的一个或多个数字滤波器被用来修改接收自ADC 310的前馈参考数据以便导出表示前馈抗噪声音的前馈抗噪数据。滤波器块350将前馈抗噪数据提供给求和节点370，有可能在此将前馈抗噪数据与可能由滤波器块450提供的数据(经修改穿通音频的较高频率声音或者所有的经修改穿通音频)相结合。
由DAC 910输出的模拟信号被提供给音频放大器960，以便被放大至足以驱动声学驱动器190从而对反馈抗噪声音、前馈抗噪声音以及穿通音频中的一个或多个进行声输出。
如图4b中所进一步描绘的那样，信号处理拓扑2500b限定其自己的通路200、300和400的变体，与基于反馈的ANR、基于前馈的ANR以及穿通音频关联的数字数据相应地沿着通路200、300和400的变体流动。以不同于信号处理拓扑2500a的通路200的方式，反馈参考数据和反馈抗噪数据在ADC 210、求和节点230和270、滤波器块250以及DAC 910之间的流动限定了信号处理拓扑2500b的基于反馈的ANR通路200。在支持基于前馈的ANR的情况下，以不同于信号处理拓扑2500a的通路300的方式，前馈参考数据和前馈抗噪数据在ADC 310、滤波器块350、求和节点270和370以及DAC 910之间的流动限定了信号处理拓扑2500b的基于前馈的ANR通路300。然而，以非常不同于信号处理拓扑2500a的通路400的方式，信号处理拓扑2500b的滤波器块450的将经修改穿通音频数据分为较高频率声音和较低频率声音的能力导致信号处理拓扑2500b的通路400被部分地分裂。更具体而言，数字数据从ADC 410到滤波器块450的流动在滤波器块450处被分裂。通路400的一个分裂部分在继续通过滤波器块250和求和节点270并且终止于DAC 910之前继续到求和节点230，其在此与通路200相结合。通路400的另一分裂部分在继续通过求和节点270并且终止于DAC 910之前继续到求和节点370(如果存在)，其在此与通路300(如果存在)相结合。
还与信号处理拓扑2500a的通路200、300和400不同的是，信号处理拓扑2500b的通路200、300和400可以用不同的数据传输速率来操作。然而在通路400与通路200和300二者之间的数据传输速率中的差异必须得到解决。在求和节点230、270和/或370中的每一个中可以具有采样与保持、缓冲或者其他功能。备选地和/或附加地，滤波器块350在向求和节点370提供数字数据中可以具有内插或其他上采样能力，并且/或者滤波器块450在向求和节点230和求和节点370(或者如果通路300不存在，则为求和节点270)提供数字数据中可以具有类似的能力。
图4c描绘了可针对其构造和/或编程ANR电路2000的另一可能的信号处理拓扑2500c。在ANR电路2000采用信号处理拓扑2500c的情况下，ANR电路2000至少具有DAC 910、音频放大器960、ADC210、求和节点230、滤波器块250和450、VGA 280、另一求和节点290以及压缩器950。ANR电路2000还可以具有ADC 410、ADC 310、滤波器块350、求和节点270以及ADC 955中的一个或多个。信号处理拓扑2500b和2500c在多个方面相类似。然而，在信号处理拓扑2500b与2500c之间的一个重大差异在于：在信号处理拓扑2500c中添加压缩器950用以使得能够响应于压缩器950检测到削波和/或其他不期望音频假象的实际情况或者对削波和/或其他不期望音频假象的即将发生情况的指示，而减小由滤波器块250和滤波器块350二者所输出的数据所表示的声音的振幅。
滤波器块250将其经修改的数据提供给VGA 280，由提供给VGA 280的数据所表示的声音的振幅在此处可以在压缩控制器950的控制下被更改。VGA 280将其数据(经振幅更改或不经振幅更改)输出到求和节点290，该数据可以在此处与可能由滤波器块450输出的数据(也许是经修改穿通音频的较高频率声音，或者也许是全部的经修改穿通音频)相结合。求和节点290转而将其输出数据提供给DAC 910。在基于前馈的ANR的提供也得到支持的情况下，由滤波器块250向VGA 280输出的数据被路由通过求和节点270，该数据可以在此处与滤波器块350所输出的表示前馈抗噪声音的数据相结合，并且该组合数据被提供给VGA 280。
图4d描绘了可针对其构造和/或编程ANR电路2000的又一可能的信号处理拓扑2500d。在ANR电路2000采用信号处理拓扑2500d的情况下，ANR电路2000至少具有DAC 910、压缩控制器950、音频放大器960、ADC 210、求和节点230和290、滤波器块250和450、VGA 280以及其他的VGA 445、455和460。ANR电路2000还可以包括ADC 310和/或410、滤波器块350、求和节点270、ADC 955以及另一VGA 360中的一个或多个。信号处理拓扑2500c和2500d在多个方面相类似。然而，在信号处理拓扑2500c与2500d之间的一个重大差异在于：对引导经修改穿通音频的较高频率声音的提供以使其在信号处理拓扑2500d内两个不同位置中的任一位置或全部两个位置处与其他音频相结合的这一能力的添加。
滤波器块450内的一个或多个数字滤波器被用来修改表示穿通音频的数字数据以便导出穿通音频数据的经修改变体，以及用来发挥将经修改穿通音频数据分为较高频率声音和较低频率声音的分频器功能。表示较低频率声音的数据通过VGA 445输出到求和节点230。表示较高频率声音的数据通过VGA 455输出到求和节点230以及通过VGA 460输出到DAC 910这二者。VGA 445、455和460全都可操作用于控制由滤波器块450输出的数据所表示的较低频率声音和较高频率声音的振幅，以及用于选择性地引导表示较高频率声音的数据的流动。然而，如先前已讨论的那样，可以利用滤波器块450的分频功能来选择性地将全部的经修改穿通音频路由至求和节点230和DAC 910中的一个或另一个。
在基于前馈的ANR的提供也得到支持的情况下，较高频率声音(或者也许是全部的经修改穿通音频)由滤波器块450通过VGA460并向DAC 910的可能的提供可以通过求和节点290。滤波器块350通过VGA 360向求和节点270提供前馈抗噪数据。
图4e描绘了可针对其构造和/或编程ANR电路2000的另一可能的信号处理拓扑2500e。在ANR电路2000采用信号处理拓扑2500e的情况下，ANR电路2000至少具有DAC 910；音频放大器960；ADC210和310；求和节点230、270和370；滤波器块250、350和450；压缩器950；以及一对VGA 240和340。ANR电路2000还可以具有ADC 410和ADC 955中之一或全部二者。信号处理拓扑2500b、2500c和2500e在多个方面相类似。滤波器块250、350和450中的每一个所输出的数据在信号处理拓扑2500e中被结合的方式基本上类似于信号处理拓扑2500b的方式。并且，像信号处理拓扑2500c那样，信号处理拓扑2500e也包括压缩控制器950。然而，在信号处理拓扑2500c与2500e之间的一个重大差异在于：信号处理拓扑2500e中可单独控制的VGA 240和VGA 340对信号处理拓扑2500c中单个VGA280的替换。
求和节点230通过VGA 240向滤波器块250提供有可能与可能由滤波器块450输出的数据(也许是经修改穿通音频的较低频率声音，或者也许是全部的经修改穿通音频)相结合的表示反馈参考声音的数据，并且ADC 310通过VGA 340向滤波器块350提供表示前馈参考声音的数据。滤波器块350所输出的数据在求和节点370处与可能由滤波器块450输出的数据(也许是经修改穿通音频的较高频率声音，或者也许是全部的经修改穿通音频)相结合。求和节点370转而将其数据提供给求和节点270从而与滤波器块250所输出的数据相结合。求和节点270转而将其组合数据提供给DAC 910。
压缩控制器950对VGA 240和VGA 340的增益进行控制，以使得能够响应于压缩控制器950所检测到的削波和/或其他不期望音频假象的实际情况或者削波和/或其他不期望音频假象的即将发生情况的指示，而减小相应地由求和节点230和ADC 310输出的数据所表示的声音的振幅。VGA 240和VGA 340的增益可以以协调的方式被加以控制，或者可以彼此完全独立地被加以控制。
图4f描绘了可针对其构造和/或编程ANR电路2000的另一可能的信号处理拓扑2500f。在ANR电路2000采用信号处理拓扑2500f的情况下，ANR电路2000至少具有DAC 910；音频放大器960；ADC210和310；求和节点230、270和370；滤波器块250、350和450；压缩器950；以及VGA 125和135。ANR电路2000还可以具有ADC410和ADC 955中之一或全部二者。信号处理拓扑2500e和2500f在多个方面相类似。然而，在信号处理拓扑2500e与2500f之间的一个重大差异在于：信号处理拓扑2500f中的VGA 125和VGA 135对信号处理拓扑2500e中的一对VGA 240和340的替换。
VGA 125和VGA 135相应地定位在通往ADC 210和ADC 310的模拟输入处，并且与信号处理拓扑2500e的VGA 240和VGA 340不同，VGA 125和VGA 135是模拟VGA。这使得压缩控制器950能够通过减小表示反馈参考声音和前馈参考声音的模拟信号中之一或全部二者的振幅而响应于在对声学驱动器190的驱动中削波和/或其他音频假象的实际发生以及/或者对削波和/或其他音频假象的即将发生情况的指示。这在被提供给ADC 210和310的模拟信号的振幅过大从而使得可能更容易在对声学驱动器190进行驱动的点导致发生削波的情况下可被认为是期望的。对减小这些模拟信号(也许还包括在别处所描绘的经由VGA 145提供给ADC 410的模拟信号)的振幅这一能力的提供，对于在这些模拟信号之间平衡振幅，以及/或者对于将ADC 210、310和410中的一个或多个所产生的数字数据的数值限制在较小幅度以便降低存储和/或传输带宽要求而言，可被认为是期望的。
图4g描绘了可针对其编程或者以其他方式构造ANR电路2000的又一可能的信号处理拓扑2500g。在ANR电路2000采用信号处理拓扑2500g的情况下，ANR电路2000至少具有压缩控制器950、DAC 910、音频放大器960、ADC 210和310、一对VGA 220和230、求和节点230和270、滤波器块250和350、另一对VGA 355和360以及VGA 280。ANR电路2000还可以包括ADC 410、滤波器块450、又一VGA 460、求和节点290以及ADC 955中的一个或多个。
ADC 210接收来自反馈麦克风120的模拟信号，并且在向VGA220提供对应的反馈参考数据之前对该模拟信号进行数字化。VGA220将反馈参考数据(可能在对其振幅进行修改之后)输出到求和节点230。类似地，ADC 310接收来自前馈麦克风130的模拟信号，并且在向VGA 320提供对应的前馈参考数据之前对该模拟信号进行数字化。VGA 320将前馈参考数据(可能在对其振幅进行修改之后)输出到滤波器块350。滤波器块350内的一个或多个数字滤波器被用来修改前馈参考数据以便导出表示前馈抗噪声音的前馈抗噪数据，并且滤波器块350将前馈抗噪数据提供给VGA 355和VGA 360二者。在各种实现中，VGA 355和VGA 360的增益可以动态地选择，并且可以像三路开关那样以协调的方式进行操作，以便使前馈抗噪数据能够被选择性地提供给求和节点230和求和节点270中的任一个。因而，在信号处理拓扑2500g内前馈抗噪数据与涉及反馈ANR的数据相结合之处成为可选择的。
因此，根据针对VGA 355和VGA 360所选择的增益，来自滤波器块350的前馈抗噪数据可以在求和节点230处与来自ADC 210的反馈参考数据相结合，或者可以在求和节点270处与滤波器块250从反馈参考数据导出的反馈抗噪数据相结合。如果前馈抗噪数据与反馈参考数据在求和节点230处相结合，则滤波器块250导出表示反馈抗噪声音与经进一步修改的前馈抗噪声音的组合的数据，并且该数据通过求和节点270被提供给VGA 280，其中在求和节点270处不发生数据的结合。备选地，如果前馈抗噪数据与反馈抗噪数据在求和节点270处相结合，则反馈抗噪数据将会由滤波器块250从通过不发生数据结合的求和节点230接收的反馈参考数据中导出，并且从求和节点270处的结合中产生的数据被提供给VGA 280。VGA280将经振幅修改或不经振幅修改的任何形式的接收自求和节点270的组合数据提供给DAC 910以供创建模拟信号。在穿通音频的提供也得到支持的情况下，VGA 280对该组合数据的这种提供可以通过求和节点290。
在支持对穿通音频的提供的情况下，音频源9400可以提供表示要向用户声输出的穿通音频的模拟信号，而ADC 410对该模拟信号进行数字化并向滤波器块450提供对应于该模拟信号的穿通音频数据。备选地，在音频源9400提供表示穿通音频的数字数据的情况下，此类数字数据可以直接提供给滤波器块450。滤波器块450内的一个或多个数字滤波器可被用来修改表示穿通音频的数字数据以便导出可被重新均衡以及/或者以其他方式增强的穿通音频数据的经修改的变体。滤波器块450将经修改穿通音频数据提供给VGA 460，并且VGA 460在对经修改穿通音频数据所表示的穿通音频声音的振幅进行更改或者不进行更改的情况下，通过求和节点290将经修改穿通音频数据提供给DAC 910。
压缩控制器950对VGA 280的增益进行控制，从而使得能够响应于削波和/或其他音频假象的实际发生以及/或者对削波和/或其他音频假象的即将发生情况的指示，而在压缩控制器950的控制下减小VGA 280所接收到的反馈抗噪声音与前馈抗噪声音的任何组合形式的振幅。
图5a到图5e描绘了可以在对ANR电路2000所采用的信号处理拓扑(比如信号处理拓扑2500a-2500g)内的一个或多个滤波器块(比如滤波器块250、350和450)的创建中采用的一些可能的滤波器拓扑。应当注意，将众多数字滤波器定名为“滤波器块”是一种随意构想，其旨在简化先前对信号处理拓扑的介绍。事实上，在沿任何信号处理拓扑的任何通路(比如通路200、300和400)的任何点上对一个或多个数字滤波器的选择和定位可以以相同于对VGA和求和节点的选择和定位的方式来完成。因此，完全有可能以在其中将各种数字滤波器散置于VGA和/或求和节点之间从而不创建出任何可辨识的滤波器块的方式，沿针对数据移动的通路对各种数字滤波器进行定位。或者，如将要演示说明的那样，完全有可能使滤波器块包括求和节点或者其他组件，作为在其中滤波器块的滤波器被耦合作为滤波器块的滤波器块拓扑的一部分的方式的一部分。
然而，如先前所讨论，可以以各种方式将多个较低级数字滤波器组合起来以执行一个或多个较高级数字滤波器的等效功能。因此，尽管对明显的滤波器块的创建在对具有多个数字滤波器的通路的限定中并非必要，但这在多种情况中可能是期望的。此外，滤波器块在沿某一通路的单个点上的创建可以更加容易地实现在该通路中执行的滤波的特性中的更改。举例而言，可对没有任何其他组件穿插于其间的相连的多个较低级数字滤波器进行动态配置，以通过简单地改变它们的系数以及/或者改变它们互连的方式使其协作执行各种较高级滤波器功能中的任一种。并且，在一些实现中，数字滤波器的此类封闭连接可以通过对限定某一通路的互连作出最少改变而减轻对该通路进行动态配置以添加或移除数字滤波器的任务。
应当注意，图5a到图5e中的每一个中所描绘的对滤波器的类型、滤波器的数目、滤波器的互连以及滤波器块拓扑的选择旨在充当用以辅助理解的示例，而不应被视为对本文所描述各项的范围或本文所要求保护各项的范围作出限制。
图5a描绘了可能的滤波器块拓扑3500a，ANR电路2000可以针对其进行构造和/或编程以便限定滤波器块，比如滤波器块250、350和450中之一。滤波器块拓扑3500a由具有在其输入处的下采样滤波器652；双二阶滤波器654、655和656；以及在其输出处的FIR滤波器658的数字滤波器串行链所组成。
如图5a中更加明确地描绘，在一些实现中，ANR电路2000采用内部架构2200a从而使得ANR电路2000包括滤波器组550，该滤波器组550包括众多下采样滤波器552、双二阶滤波器554和FIR滤波器558。每个下采样滤波器552、双二阶滤波器554和FIR滤波器558中的一个或多个可以经由开关阵列540以包括限定滤波器块拓扑3500a的方式在内的若干种方式中的任何方式进行互连。更具体而言，下采样滤波器652是下采样滤波器552中之一；双二阶滤波器654、655和656各自是双二阶滤波器554中之一；并且FIR滤波器658是FIR滤波器558中之一。
备选地，并且亦如在图5a中更明确地描绘，在其他实现中，ANR电路2000采用内部架构2200b从而使得ANR电路2000包括存储器520，在其中存储有下采样滤波器例程553、双二阶滤波器例程555和FIR滤波器例程559。不同数量的下采样滤波器、双二阶滤波器和/或FIR滤波器可以在存储器520的可用存储位置内用在其间限定的包括限定滤波器块拓扑3500a的大量滤波器和互连在内的各种互连中的任何互连来实例化。更具体而言，下采样滤波器652是下采样滤波器例程553的实例；双二阶滤波器654、655和656各自是双二阶滤波器例程555的实例；并且FIR滤波器658是FIR滤波器例程559的实例。
如先前所讨论，通过沿信号处理拓扑中表示声音的数字数据的不同通路采用不同的数据传输速率可以实现功率节省和/或其他益处。为了支持在不同数据传输速率之间进行转换，其中包括正以一种数据传输速率进行操作的一个通路耦合至正以另一数据传输速率进行操作的另一通路的情况，可以向滤波器块内不同的数字滤波器提供不同的数据传输时钟，并且/或者滤波器块内的一个或多个数字滤波器可被提供有多个数据传输时钟。
举例而言，图5a描绘了不同数据传输速率的可能的组合，其可被采用在滤波器块拓扑3500a内用以支持以一种数据传输速率接收数字数据、以另一数据传输速率在这些数字滤波器之间传输数字数据、以及以又一数据传输速率输出数字数据。更具体而言，下采样滤波器652以数据传输速率672接收表示声音的数字数据，并且至少将该数字数据下采样成更低的数据传输速率675。更低的数据传输速率675被采用在数字数据在下采样滤波器652、双二阶滤波器654-656以及FIR滤波器658之间的传输之中。FIR滤波器65在其所接收的数字数据被滤波器块拓扑3500a中的数字滤波器所属于的滤波器块输出时，至少将该数字数据从更低的数据传输速率675上采样成更高的数据传输速率678。在滤波器块内对不止一种数据传输速率的使用的许多其他可能的例子以及对在滤波器块内采用多种数据传输时钟的可能的相应需求对于本领域中技术人员将会是显然的。
图5b描绘了可能的滤波器块拓扑3500b，其基本上类似于滤波器块拓扑3500a，但是在其中已用内插滤波器657替代了滤波器块拓扑3500a的FIR滤波器658。在采用内部架构2200a的情况下，这种从滤波器块拓扑3500a到滤波器块拓扑3500b的改变需要至少更改开关阵列540的配置以便用内插滤波器556中之一来调换FIR滤波器558中之一。在采用内部架构2200b的情况下，这种改变需要至少用对内插滤波器例程557的实例化来替换提供FIR滤波器658的对FIR滤波器例程559的实例化，以便提供内插滤波器657
图5c描绘了可能的滤波器块拓扑3500c，其由与滤波器块拓扑3500b相同的数字滤波器组成，但是在其中这些数字滤波器之间的互连已被重新配置成分支拓扑以便提供两个输出，而滤波器块拓扑3500b仅具有一个输出。在采用内部架构2200a的情况下，从滤波器块拓扑3500b到滤波器块拓扑3500c的这种改变需要至少对开关阵列540的配置作出更改以将通往双二阶滤波器656的输入与双二阶滤波器655的输出断开，并且替代地将该输入连接到下采样滤波器652的输出。在采用内部架构2200b的情况下，这样的更改需要至少更改提供双二阶滤波器656的对双二阶滤波器例程555的实例化，以从提供下采样滤波器652的对下采样滤波器例程553的实例化中得到其输入。滤波器块拓扑3500c可以被采用在期望滤波器块能够提供这样的两个输出的情况中：在其中，以不同方式对输入处所提供的表示音频的数据作出更改以创建该数据的两个不同的经修改版本，比如在信号处理拓扑2500b-2500f中的每一个中的滤波器块450的情况中那样。
图5d描绘了另一可能的滤波器块拓扑3500d，其基本上类似于滤波器块拓扑3500a，但是在其中已经移除了双二阶滤波器655和656以便将数字滤波器链从滤波器块拓扑3500a中的数量为五缩短到数量为三。
图5e描绘了又一可能的滤波器块拓扑3500e，其由与滤波器块拓扑3500b相同的数字滤波器组成，但是在其中在这些数字滤波器之间的互连已被重新配置以便将双二阶滤波器654、655和656置于并联布置之中，而这些相同的滤波器在滤波器块拓扑3500b中处于串行链配置之中。如图所绘，下采样滤波器652的输出耦合到所有三个双二阶滤波器654、655和656的输入，并且所有这三个双二阶滤波器的输出都通过附加合并的求和节点659耦合到内插滤波器657的输入。
综上所述，图5a至图5e描绘了在其中可对滤波器块的给定滤波器块拓扑进行动态配置以便允许在滤波器块的操作期间对数字滤波器的滤波器类型、滤波器数量和/或互连作出更改的方式。然而，如本领域中技术人员将很容易意识到那样，在数字滤波器的类型、数量和互连中的这种改变很可能要求在滤波器系数和/或其他设置中作出相应改变，以实现力图以这样的改变来实现的较高级滤波器功能。如将会更详细讨论的那样，为了避免或者至少减轻由在个人ANR设备的操作期间作出这种改变而引起的可听失真或其他不期望音频假象的产生，理想地对互连、组件(包括数字滤波器)的数量、组件类型、滤波器系数以及/或者VGA增益值中的此类改变进行缓冲，以便使得此类改变能够以在时间上与一种或多种数据传输速率相协调的方式作出。
内部架构2200a和内部架构2200b二者的可动态配置性，如在整个对可动态配置信号处理拓扑以及可动态配置滤波器块拓扑的前文讨论中所示例说明的，支持以多种途径来节省功率以及减少由于麦克风自身噪声的引入、量化误差以及来自个人ANR设备1000中所采用的组件的其他影响而导致的可听假象。实际上，在实现这两个目标之间可能存在协同效益，这是因为为了降低由个人ANR设备1000的组件所生成的可听假象而采取的至少一些措施还可以导致功耗的降低。鉴于个人ANR设备1000优选地从提供电力的能力很可能比较有限的电池或其他便携式电力源进行供电，功耗的降低可能相当重要。
在内部架构2200a和内部架构2200b中的任一个中，可以通过执行ANR例程525的指令序列而使处理器件510对来自功率源180的功率的可用性进行监控。备选地和/或附加地，可以使处理器件510对一个或多个声音(例如，反馈参考和/或抗噪声音、前馈参考和/或抗噪声音以及/或者穿通音频声音)的特性进行监控，并且响应于所观察到的特性而更改所提供的ANR的程度。如熟悉ANR的人员将很容易意识到那样，通常情况下，提供程度增大的ANR往往要求对更为复杂的传输功能的实现，这往往要求实施数目更多的滤波器和/或更为复杂的滤波器类型，而这转而往往导致更大的功耗。类似地，程度较小的ANR往往要求对更为简单的传输功能的实现，这往往要求更少的和/或更简单的滤波器，这转而往往导致更小的功耗。
此外，有可能出现诸如具有相对较低环境噪声水平或者具有发生在相对较窄频率范围内的环境噪声声音的环境之类的情况，在其中提供较大程度的ANR实际上可能导致在对ANR的提供中所使用的组件生成比被衰减的环境噪声声音更大的噪声声音。另外，并且如基于反馈的ANR领域中技术人员将会熟悉的那样，在某些情况下，提供可观程度的基于反馈的ANR可能由于产生不期望的可听反馈噪声而导致不稳定性。
响应于逐渐减少的电力可用性或者对需要(或者有可能更期望)程度较小的ANR的指示，处理器件510可以禁用一个或多个功能(包括基于反馈的ANR和基于前馈的ANR中之一或者全部二者)，降低一个或多个通路的数据传输速率，禁用通路内的分支，降低滤波器块内的数字滤波器之间的数据传输速率，用消耗更少功率的数字滤波器来替换消耗更多功率的数字滤波器，减小在提供ANR中所采用的传输功能的复杂度，减少滤波器块内的数字滤波器的总数，以及/或者通过减小VGA增益设置和/或更改滤波器系数而减小一个或多个声音所经受的增益。然而，在采取这些或其他类似行动中的一个或多个行动中，还可以由ANR例程525致使处理器件510估算在ANR的提供中对降低功耗和避免提供程度过大的ANR的目标中之一或全部二者与维持提供给个人ANR设备1000的用户的预定期望水平的声音质量和ANR质量的目标中之一或全部二者作出平衡的减小程度。可以将最低数据传输速率、最大信噪比或者其他度量用作ANR和/或声音的预定质量水平。
作为一个示例，并且向回参考在其中明确描绘了通路200、300和400的图4a的信号处理拓扑2500a，所提供的ANR的程度以及/或者功耗的减小可以通过关闭基于反馈的ANR功能、基于前馈的ANR功能以及穿通音频功能中的一个或多个功能来实现。这将会导致沿通路200、300和400的至少一些组件被操作进入低功率状态，在其中这些组件内涉及数字数据的操作将会停止；或者基本上与功率源180断开。如先前关于图4a所讨论，功耗和/或所提供的ANR的程度中的减小还可以通过降低通路200、300和400中一个或多个通路的至少一些部分的数据传输速率来实现。
作为另一示例，并且向回参考在其中也明确描绘了通路200、300和400的图4b的信号处理拓扑2500b，在功耗和/或传输功能复杂度中的减小可以通过关闭经过通路400的分裂分支中之一的数据流动来实现。更具体而言，并且如先前关于图4b所讨论，由滤波器块450内的数字滤波器用于将经修改穿通音频分离成较高频率声音和较低频率声音的分频频率可被选择用以致使全部的经修改穿通音频被导向通路400的分支中的仅一个分支。这将会导致经修改穿通音频数据经过求和节点230和370中的一个或另一个的传输中断，从而通过允许禁用这些求和节点中的一个或另一个的组合功能或者至少使其不被采用而使功耗以及/或者噪声声音从组件的引入的减小成为可能。类似地，并且向回参考图4d的信号处理拓扑2500d(尽管缺少对其通路的明确标记)，滤波器块450所采用的分频频率或者VGA 445、455和460的增益设置可被选择用于沿着这些VGA中的每一个所通往的三个可能的通路分支中的单独一个对全部的经修改穿通音频数据进行导引。因此，通过允许禁用会和节点230和290中的一个或另一个的组合功能或者至少使其不被采用，将会使功耗和/或噪声的引入的减小成为可能。另外，经修改穿通音频数据所不经过其传输的VGA 445、455和460中的一个或多个VGA可被禁用。
作为又一示例，并且向回参考在其中明确描绘了三种数据传输速率672、675和678的分配的图5a的滤波器块拓扑3500a，所提供的ANR的程度和/或功耗的减小可以通过降低这些数据传输速率中的一个或多个来实现。更具体而言，在采用滤波器块拓扑3500a的滤波器块内，数字数据在数字滤波器652、654-656以及658之间传输的数据传输速率675可被减小。数据传输速率中的这种改变可能还伴随着以更好地针对较低带宽计算优化的相同类型的数字滤波器的变体来调换一个或多个数字滤波器。如数字信号处理领域中技术人员将会熟悉的那样，在数字处理中保持期望预定水平的声音质量和/或ANR质量所需的计算精确程度随采样率的改变而改变。因此，随着数据传输速率675被减小，可以将可能已被优化用于在原始数据传输速率上保持期望水平的声音质量和/或期望水平的ANR质量的双二阶滤波器654-656中的一个或多个，替换成被优化用于以同时还使功耗减小的降低的计算精确度在新的较低数据传输速率上保持基本上相同的声音和/或ANR质量的双二阶滤波器的其他变体。这可能需要提供采用不同比特宽度的系数值并且/或者包括不同数量的抽头的一个或多个不同类型的数字滤波器的不同变体。
作为其他示例，并且相应地向回参考图5c和图5d的滤波器块拓扑3500c和3500d，并且参考滤波器块拓扑3500a，所提供的ANR的程度和/或功耗的减小可以通过减少滤波器块中所采用的数字滤波器的总数来实现。更具体而言，可以将滤波器块拓扑3500a的串行链中总数为五个的数字滤波器减少为滤波器块拓扑3500d的较短串行链中总数为三个的数字滤波器。如本领域中技术人员将很容易意识到，在数字滤波器的总数中的此类改变将很可能需要伴随在提供给剩余的数字滤波器中的一个或多个的系数中的改变，这是因为原始的五个数字滤波器所执行的一个或多个传输功能将很可能必须由能够用剩余的三个数字滤波器执行的一个或多个传输功能来更改或替代。并且更具体而言，在滤波器块拓扑3500c的分支拓扑中总数为五个的数字滤波器可以通过移除或者解激活分支中之一的滤波器(例如，提供两个输出中之一的一个分支的双二阶滤波器656和内插滤波器657)而被减少成总数为三个的滤波器。这可以与选择针对提供分频功能的滤波器块的分频频率以将数字数据所表示的声音的所有频率导向两个输出中的仅一个输出相配合，以及/或者与操作滤波器块之外的一个或多个VGA从而消除或者停止数字数据经信号处理拓扑的分支的传输相配合地完成。
数据传输速率的减小可以在内部架构2200a和2200b中的任一个中以各种方式实现。举例而言，在内部架构2200a中，可以通过开关阵列540将时钟组570所提供的各个数据传输时钟导向滤波器块拓扑和/或信号处理拓扑的不同数字滤波器、VGA和求和节点，以使得由这些组件中的一个或多个组件对多种数据传输速率的使用和/或在不同数据传输速率之间的转换成为可能。举例而言，在内部架构2200b中，可以使处理器件510以不同的时长间隔来执行对信号处理拓扑和/或滤波器块拓扑的数字滤波器、VGA和求和节点的各种实例化的指令序列。因此，针对给定组件的一种实例化的指令序列，比在其中支持较低数据传输速率的针对同一组件的另一实例化的指令序列，被以更频繁的间隔执行，以便支持更高的数据传输速率。
作为另一示例，并且向回参考任一先前描绘的信号处理拓扑和/或滤波器块拓扑，所提供的ANR的程度以及/或者功耗的减小可以通过减小对与ANR的提供相关联的一个或多个声音(例如，反馈参考和/或抗噪声音，或者前馈参考和/或抗噪声音)的增益来实现。在VGA被包括到基于反馈的ANR通路和基于前馈的ANR通路中至少之一的情况下，可以减小该VGA的增益设置。备选地和/或附加地，并且根据给定的数字滤波器所实现的传输功能，可对该数字滤波器的一个或多个系数作出更改，以便减小给予由该数字滤波器所输出的数字数据所表示的任何声音的增益。如本领域中技术人员将会熟悉的那样，减小通路中的增益可以减小组件所生成的噪声声音的可察觉性。在环境噪声声音方面相对很小的情况中，由组件生成的噪声声音可能变得更为占优势，并且因此，降低组件所生成的噪声声音可能变得比生成用于对环境噪声声音方面可能存在的仅有的一点噪声进行衰减的抗噪声音更加重要。在一些实现中，响应于相对较低环境噪声声音水平而在增益中的这种减小可以使得对较低成本麦克风的使用成为可能。
在一些实现中，在沿基于反馈的ANR通路的某一点上执行这种增益中的减小可被证明比沿基于前馈的ANR通路更为有用，这是因为环境噪声声音倾向于在尚未到达反馈麦克风之前120即被个人ANR设备所提供的PNR更多地衰减。作为反馈麦克风120常常比前馈麦克风130被提供以环境噪声声音的更弱变体的结果，基于反馈的ANR功能可能更易受到在其中有时在环境噪声声音方面很小时由组件所引入的噪声声音变得比环境噪声声音更为占优势的情况的影响。可以向基于反馈的ANR通路中并入VGA，用于通过通常采用取值为1的增益值并继而响应于处理器件510和/或处于ANR电路2000之外并与ANR电路2000耦合的另一处理器件对于环境噪声水平足够低以至于由基于反馈的ANR通路中的组件所生成的噪声声音很可能显著到足以使这种增益减小比产生反馈抗噪声音更为有利的确定而将增益值减小至1/2或者减小至某一其他预选的较低值，来执行这一功能。
作为确定是否要在ANR设置中作出改变的一部分，对环境噪声声音的特性的监控可能需要若干种用于测量环境噪声声音的强度、频率和/或其他特性的途径中的任一种。在一些实现中，可以在预选频率范围内对反馈麦克风120和/或前馈麦克风130所检测到的环境噪声声音采取无加权的简单声压级(SPL)或其他信号能量测量。备选地，SPL或其他信号能量测量的预选频率范围内的频率可以服从于被开发用以反映平均人耳对不同可听频率的相对灵敏度的广为人知并广泛使用的“A加权(A-weighted)”频率加权曲线。
图6a至图6c描绘了三重缓冲的各方面以及可能的实现，该三重缓冲用于同时支持同步ANR设置改变，以及用于支持对于约束条件的发生以及/或者对于可能发生的指示的故障安全响应，这些约束条件包括但不限于：声输出声音的削波和/或过高振幅、声音在与故障关联的特定频率范围内的产生、至少基于反馈的ANR的不稳定性或者其他可能生成不期望或不舒服的声输出的条件。三重缓冲的这些变体中的每一个都具有至少三个缓冲器620a、620b和620c。在三重缓冲的每个所描绘的变体中，两个缓冲器620a和620b在ANR电路2000的正常操作期间被交替采用，以便同步地更新“正在进行中”的期望的ANR设置，这些设置包括但不限于：拓扑互连、数据时钟设置、数据宽度设置、VGA增益设置以及滤波器系数设置。并且，在三重缓冲的每个所描绘的变体中，第三缓冲器620c保持被称为“保守”或“故障安全”设置的一组ANR设置，响应于检测到约束条件，可以凭借这组ANR设置来将ANR电路2000带回到稳定操作并且/或者带回到安全的声输出水平。
如针对音频信号的数字信号处理控制领域中的技术人员将会熟悉的那样，往往有必要对各种音频处理设置的更新进行协调以使其在对音频数据片段的处理之间的间隔期间发生，并且往往有必要使得对这些设置中至少一些设置的更新在相同间隔期间作出。不这样做的话，可能导致对滤波器系数的不完整编程、对传输功能的不完整的或异常的定义、以及可能导致产生并最终声输出不期望声音的其他不匹配的配置问题，这些不期望声音包括但不限于：可能使聆听者惊愕或害怕的突然爆发或激增的噪声，令人不悦并且可能伤害聆听者的在音量中的突然增大，或者也可能有害的在对基于反馈的ANR设置进行更新的情况下啸鸣的反馈声音。
在一些实现中，图6a-图6c中任一个的缓冲器620a-620c是以硬件实现的专用寄存器，其内容能够被定时到VGA、数字滤波器、求和节点、时钟组570(如果存在)的时钟、开关阵列540(如果存在)、DMA器件541(如果存在)和/或其他组件内的寄存器中。在其他实现中，图6a-图6c的缓冲器620a-620c是存储器520内的指定位置，其内容能够被处理器件510检索并且由处理器件510写入到存储器520内与VGA、数字滤波器以及求和节点的实例化相关联的其他位置中，以及/或者由处理器件510写入到时钟组570(如果存在)的时钟、开关阵列540(如果存在)、DMA设备541(如果存在)和/或其他组件内的寄存器中。
图6a描绘了包括增益值在内的VGA设置的三重缓冲，其采用各自存储不同的VGA设置626的缓冲器620a-620c的变体。对VGA增益值的这种三重缓冲的使用的一个示例可以是：压缩控制器950响应于在声学驱动器190的声输出中检测到削波和/或其他可听假象的发生以及/或者对削波和/或其他可听假象即将发生的指示，对一个或多个VGA进行操作以减小数字数据所表示的声音的振幅。在一些实现中，压缩控制器950将新的VGA设置存储到缓冲器620a和620b中选定的一个中。在随后与数字数据片段经过VGA中的一个或多个的流动相同步的时间，存储在缓冲器620a和620b中选定的一个中的设置被提供给这些VGA，从而避免了可听假象的生成。如本领域中技术人员将很容易意识到那样，压缩控制器950可以在一段时间中反复地对VGA的增益设置进行更新以便将一个或多个声音的振幅“缓降”到期望的振幅水平，而不是立即将振幅减小到该期望水平。在这样的情况下，压缩控制器950将会在向缓冲器620a存储经更新的增益设置与向缓冲器620b存储经更新的增益设置之间交替更迭，从而使得缓冲器620a和620b中的每一个被压缩控制器950写入的时间和缓冲器中的每一个向VGA提供它们所存储的VGA设置的时间能够被解耦。然而，一组更保守地选择的VGA设置被存储在缓冲器620c中，并且这些故障安全设置可以响应于检测到约束条件而提供给VGA。这种对缓冲器620c中所存储的VGA设置的提供凌驾于对缓冲器620a和620b中的任一个中所存储的任何VGA设置的提供之上。
图6b描绘了包括滤波器系数在内的滤波器系数的三重缓冲，其采用各自存储不同的滤波器设置625的缓冲器620a-620c的变体。对滤波器系数的这种三重缓冲的使用的一个示例可以是：对在个人ANR设备1000所提供的基于反馈的ANR中减小的噪声声音的频率范围和/或衰减程度进行调节。在一些实现中，由ANR例程525致使处理器件510将新的滤波器系数存储到缓冲器620a和620b中选定的一个中。在随后与数字数据片段经过数字滤波器中的一个或多个的流动相同步的时间，存储在缓冲器620a和620b中选定的一个之中的设置被提供给这些数字滤波器，从而避免了可听假象的生成。对滤波器系数的这种三重缓冲的使用的另一示例可以是：对一些上述信号处理拓扑中的滤波器块450内的数字滤波器所采用的分频频率进行调节，以将经修改的穿通音频的声音分成较低频率声音和较高频率声音。在至少与关联于穿通音频的数字数据片段经过滤波器块450的数字滤波器的流动相同步的时间，存储在缓冲器620a和620b中的一个或另一个中的滤波器设置被提供给至少一些数字滤波器。
图6c描绘了时钟、VGA、滤波器和拓扑设置中的全部或者可选子集的三重缓冲，其采用各自存储不同的拓扑设置622、滤波器设置625、VGA设置626和时钟设置627的缓冲器620a-620c的变体。对所有这些设置的三重缓冲的使用的一个示例可以是：响应于个人ANR设备1000的用户对控件进行用以激活“通话”功能的操作而从一种信号处理拓扑改变成另一信号处理拓扑，在其中对个人ANR设备1000所提供的ANR作出更改以使用户能够更容易地听到另一个人的语音而无需移除个人ANR设备1000或者完全关闭ANR功能。可以使处理器件510将指定在其中让语音声音能够更容易地从前馈麦克风130传递到声学驱动器190的新的信号处理拓扑所需的设置，以及新的信号处理拓扑的VGA、数字滤波器、数据时钟和/或其他组件的各种设置，存储在缓冲器620a和620b中的一个或另一个内。继而，在与至少一些表示声音的数字数据片段经过至少一个组件(例如，ADC、VGA、数字滤波器、求和节点或者DAC)的流动相同步的时间，这些设置(通过被提供给开关阵列540——如果其存在)被用于创建针对新的信号处理拓扑的互连，并且被提供给要在新的信号处理拓扑中使用的组件。
然而，图6c中所描绘的三重缓冲的一些变体还可以包括掩码640，从而提供确定在缓冲器620a和620b中任一个将其所存储的内容提供给一个或多个组件时有哪些设置被实际更新的能力。在一些实施方式中，将掩码内的比特位置选择性地设置成1或者0，以便选择性地使与每个比特位置对应的不同设置的内容能够在缓冲器620a和620b中的一个或另一个的内容要向一个或多个组件提供经更新的设置时被提供给该组件。掩码640的粒度可以是这样的：即，使每个个别设置可被选择性地启用以供进行更新，或者可以是这样的：即，使所有的每个拓扑设置622、滤波器设置625、VGA设置626以及时钟设置627能够被选择以供相应地通过拓扑设置掩码642、滤波器设置掩码645、VGA设置掩码646以及时钟设置掩码647进行更新。
图7a和图7b各自相应地描绘了对ANR电路2000的内部架构2200a和2200b的若干个可能的补充。因此应当注意，为了讨论的简单性起见，仅描绘了内部架构2200a和2200b与这些可能的补充相关联的部分。这些可能的补充中的一些补充依赖于对接口530的使用，从而经由至少一个总线535将ANR电路2000耦合到其他器件。这些可能的补充中的其他补充依赖于对接口530的使用，以便从至少一个可手动操作控件接收信号。
更具体而言，在可能为了从外部存储器件(例如，存储器件170)检索ANR设置527的至少一些内容而执行加载例程522的指令序列的过程中，可使处理器件510对ANR电路2000进行配置，以替代地接受来自外部处理器件9100的这些内容。并且，为了在提供基于反馈的ANR和/或基于前馈的ANR功能中更好地支持对自适应算法的使用，外部处理器件9100可以耦合到ANR电路2000用以通过对关于反馈参考声音、前馈参考声音和/或穿通音频的统计信息的分析来增强ANR电路2000的功能性，其中侧链信息从内建到ADC210、ADC 310和ADC 410中的一个或多个内或者与其相连的下采样滤波器和/或其他滤波器提供。此外，为了支持在两个ANR电路2000之间的协作以便实现一种形式的双耳基于前馈ANR，ANR电路2000中的每一个可以向另一个传输前馈参考数据的副本。此外，ANR电路2000和/或外部处理器件9100中的一个或多个可以针对可手动操作通话控件9300正被用户手动操作以便利用通话功能的情况而对其进行监控。
ANR电路2000可以接受来自直接地、通过另一ANR电路2000(如果存在)或者通过外部处理器件9100(如果存在)耦合到ANR电路2000的通话控件9300的输入。在个人ANR设备1000具有两个ANR电路2000的情况下，通话控件9300可以直接地耦合到每一个ANR电路2000的接口530，或者可以耦合到与全部两个ANR电路2000耦合的单个外部处理器件9100(如果存在)，或者可以耦合到一对外部处理器件9100(如果存在)，其中处理器件9100中的每一个单独地耦合到每个ANR电路2000中单独的一个。
不论通话控件9300耦合到其他一个或多个组件的确切方式如何，在检测到通话控件9300已被手动操作后，至少对基于前馈的ANR的提供作出更改，从而使得由前馈麦克风130所检测到的人类语音频带中的声音的衰减得到减小。以这种方式，由前馈麦克风130所检测到的人类语音频带中的声音实际上至少通过针对与基于前馈的ANR关联的数字数据的通路被传送用以由声学驱动器190进行声输出，而前馈麦克风130所检测到的其他声音则通过基于前馈的ANR而继续被衰减。以这种方式，个人ANR设备1000的用户在还能够听到正在近旁讲话的人的语音的同时，仍然能够具有至少一定程度的基于前馈的ANR以对抗环境噪声声音的益处。
如本领域的技术人员所熟悉的，在被普遍接受为限定人类语音频带的频率范围中存在一些差异，从宽达300Hz至4KHz的范围到窄至1KHz至3KHz的范围。在一些实现中，使处理器件510和/或外部处理器件9100(如果存在)通过至少更改针对用于基于前馈的ANR的通路中的滤波器的ANR设置来响应于用户操作通话控件9300，以便缩小经基于前馈的ANR衰减的环境噪声声音的频率范围，从而使得基于前馈的ANR功能基本上限制在对被选择用于限定个人ANR设备1000的人类语音频带的任何频率范围以下的频率进行衰减。备选地，针对至少这些滤波器的ANR设置被更改以便在基于前馈的ANR所衰减的环境噪声声音的频率范围之中创建针对一种类型的人类语音频带的“缺口”，从而使得基于前馈的ANR对发生在该人类语音频带以下和该人类语音频带以上的频率中的环境噪声声音的衰减显著大于前馈麦克风130所检测到的处于人类语音频带内的声音。无论哪种方式，至少一个或多个滤波器系数被更改以便减小对人类语音频带中的声音的衰减。此外，可以更改在用于基于前馈的ANR的通路中所采用的滤波器的数量和/或类型，并且/或者可以更改用于基于前馈的ANR的通路本身。
尽管没有具体描绘，但是用于提供一种形式的更加适合于使用模拟滤波器的通话功能的备选途径将会是：实现一对并行的模拟滤波器组，其各自能够支持提供基于前馈的ANR功能；以及提供一种形式的可手动操作通话控件，其致使表示基于前馈的ANR的一个或多个模拟信号被路由到并行的模拟滤波器组中的一个或另一个，以及/或者从并行的模拟滤波器组中的一个或另一个被路由。并行的模拟滤波器组中之一被配置用于提供基于前馈的ANR而不顾及通话功能，而并行的滤波器组中的另一个则被配置用于提供在其中处于一种形式的人类语音频带内的声音的衰减程度较轻的基于前馈的ANR。在内部架构2200a内可以实现某种类似的途径作为另一备选，在其中一种形式的可手动操作通话控件直接地操作开关阵列540内的至少一些开关器件，以便切换数字数据在两个并行的数字滤波器组之间的流动。
图8是可能的加载序列的实现的流程图，要存储在存储器520中的ANR设置527的至少一些内容可以借此通过总线535从外部存储器件170或者处理器件9100提供。该加载序列旨在允许ANR电路2000足够灵活以便在不经更改的情况下适应于各种场景中的任一场景，包括但不限于：存储器件170和处理器件9100中的仅一个存在于总线535上；以及虽然存储器件170和处理器件9100二者都存在于总线上，但它们中的一个或另一个不提供此类内容。总线535可以是串行或并行数字电子总线，并且耦合到总线535的不同器件可以充当至少对数据传输进行协调的总线主控器。
在加电和/或重置后，处理器件510对存储器520进行访问，以便检索和执行加载例程522的指令序列。在执行指令序列后，在632中，使处理器件510对接口530进行操作以使得ANR电路2000进入在其中ANR电路2000成为总线535上的总线主控器的主控模式，并且处理器件510继而进一步对接口530进行操作以尝试从也耦合到总线535的存储器件(比如存储器件170)检索数据(比如ANR设置527的一部分内容)。如果在633中，从存储器件检索数据的尝试成功，则在634中使处理器件510对接口530进行操作以使得ANR电路2000进入总线535上的从属模式，以便使总线535上的另一处理器件(比如处理器件9100)能够向ANR电路2000传输数据(包括ANR设置527的至少一部分内容)。
然而，如果在633中，从存储器件检索数据的尝试失败，则在635中使处理器件510对接口530进行操作以使得ANR电路2000进入总线535上的从属模式，以便支持对来自外部处理器件(比如外部处理器件9100)的数据的接收。在636中，进一步使处理器件510在选定的时间段内等待对来自另一处理器件的此类数据的接收。如果在637中，从另一处理器件接收到此类数据，则在638中使处理器件510对接口530进行操作以使得ANR电路2000停留在总线535上的从属模式之中，以便使总线535上的其他处理器件能够向ANR电路2000传输进一步的数据。然而，如果在637中，没有从另一处理器件接收到此类数据，则在632中使处理器件510对接口530进行操作以使得ANR电路2000返回成为总线535上的总线主控器，并且再次尝试从存储器件检索此类数据。
图9a和图9b各自描绘了在其中内部架构2200a和2200b中任一个可以支持向外部处理器件9100提供测量数据的方式，这可能是为了使处理器件9100能够向ANR电路2000所执行的基于反馈和/或基于前馈的ANR功能添加自适应特征。本质上讲，在ANR电路执行滤波以及导出反馈和前馈抗噪声音的其他方面并且将这些抗噪声音与穿通音频结合起来的同时，处理器件9100对麦克风120和/或130所检测到的反馈和/或前馈参考声音的各种特性进行分析。在处理器件9100确定需要更改ANR电路2000的信号处理拓扑(包括更改滤波器块250、350和450中之一的滤波器块拓扑)、更改VGA增益值、更改滤波器系数、更改数据据其传输的时钟时序等的情况下，处理器件9100经由总线535向ANR电路2000提供新的ANR设置。如先前所讨论，这些新的ANR设置可以存储在缓冲器620a和620b中的一个或另一个内，以便准备将这些新的ANR设置以与表示声音的数字数据片段在ANR电路2000内的组件之间传送的数据传输速率中的一个或多个时序同步地提供给ANR电路2000内的组件。以这种方式，确实可以使ANR电路2000对ANR的提供也成为自适应式。
为了支持ANR电路2000与外部处理器件9100之间的这种协作，不经修改地向处理器件9100提供反馈参考数据、前馈参考数据和/或穿通音频数据的副本可能被认为是期望的。然而，预计针对反馈参考数据、前馈参考数据以及穿通音频数据中的每一个，可能以高时钟频率，有可能以1MHz左右的时钟频率，对此类数据进行采样。因此，以如此高的采样率通过总线535向处理器件9100提供所有此类数据的副本可能对ANR电路2000增加不期望的过高负担，以及不期望地增大ANR电路2000的功耗需求。此外，可由处理器件9100作为与ANR电路2000的这种协作的一部分而执行的至少一些处理可能不需要访问此类数据的这种完整副本。因此，采用内部架构2200a和2200b中任一个的ANR电路2000的实现可以支持由以较低采样率的此类数据组成的较低速侧链数据以及/或者关于此类数据的各种度量向处理器件9100的提供。
图9a描绘了ADC 310的示例变体，其具有同时输出表示ADC310从反馈麦克风130所接收的前馈参考模拟信号的前馈参考数据和对应的侧链数据的能力。ADC 310的这一变体具有sigma-delta块322、初级下采样块323、次级下采样块325、带通滤波器326以及RMS块327。sigma-delta块322执行对ADC 310所接收到的模拟信号的典型sigma-delta模数转换的至少一部分，并且向初级下采样块323提供具有相对较高采样率的前馈参考数据。初级下采样块323采用各种可能的下采样(和/或抽选)算法中的任一种来导出前馈参考数据的变体，其具有对于在导出表示要由声学驱动器190声输出的抗噪声音的前馈抗噪数据中所采用的VGA、数字滤波器和/或求和节点的任何组合更合适的采样率。然而，初级下采样块323还将前馈参考数据的副本提供给次级下采样块325用以导出前馈参考数据的另外下采样的(和/或抽选的)变体。次级下采样块325继而将前馈参考数据的另外下采样的变体提供给带通滤波器326，在此，由经另外下采样的前馈参考数据所表示声音的处于选定频率范围内的子集被允许传递到RMS块327。RMS块327计算经另外下采样的前馈参考数据在带通滤波器326的选定频率范围内的RMS值，并继而将这些RMS值提供给接口530以供经由总线535传输到处理器件9100。
应当注意，尽管上述示例涉及了与基于前馈的ANR的提供相关联的ADC 310和数字数据，但是相应地涉及基于反馈的ANR和穿通音频中任一个的ADC 210和ADC 410中的任一个的类似变体也是有可能的。还有可能的是：ADC 310(或者ADC 210和ADC 410中的任一个)的不具有次级下采样块325从而使得在数据被提供给带通滤波器326之前不执行另外的下采样(和/或抽选)的备选变体；替代带通滤波器326或者除带通滤波器326以外采用A加权滤波器或者B加权滤波器的备选变体；用执行不同形式的信号强度计算(例如，绝对值计算)的另一个块来替换RMS块327的备选变体；以及不具有带通滤波器326和/或RMS块327从而使得次级下采样块325的经下采样(和/或经抽选)输出在经更少修改或者基本上不经修改的情况下被更多地传送到接口的备选变体。
图9b描绘了滤波器块350的示例变体，其具有同时输出与滤波器块350所接收到的前馈参考数据相对应的前馈抗噪数据和侧链数据的能力。如先前所详细讨论的那样，滤波器块250、350和450内的滤波器的数量、类型和互连(即，它们的滤波器块拓扑)中的每一个都能够作为内部架构2200a和2200b中任一个动态配置能力的一部分而被动态选择。因此，滤波器块350的这一变体可以用在其中同时执行导出前馈抗噪数据和侧链数据的功能的各种可能的滤波器块拓扑中的任一种来加以配置。
图10a和图10b各自描绘了内部架构2200a和2200b中任一个可以支持双耳基于前馈的ANR的方式，在其中前馈参考数据在一对ANR电路2000之间共享(ANR电路2000的每个个体向一对耳机100中单独的一个提供基于前馈的ANR)。在具有一对耳机100的个人ANR设备1000的一些实现中，表示由与耳机100中的每一个相关联的单独的前馈麦克风130所检测到的声音的前馈参考数据被提供给全部两个与每个耳机相关联的单独的ANR电路2000。这是凭借经过连接这对ANR电路2000的总线对前馈参考数据进行交换而实现的。
图10a描绘了对信号处理拓扑(也许是先前所详细介绍的信号处理拓扑中的任何一个)的示例补充，其包括滤波器块350的变体，该变体具有接受来自两个不同前馈麦克风130的前馈参考数据输入的能力。更具体而言，滤波器块350耦合到ADC 310，以便更直接地接收来自与滤波器块350所处于其中的一个ANR电路2000也关联到的同一耳机相关联的前馈麦克风130的前馈参考数据。ADC 310与滤波器块350之间的这种耦合以先前关于内部架构2200a和2200b讨论的方式中之一作出。然而，滤波器块350还耦合到接口530，以便通过接口530从关联于另一耳机100的ANR电路2000接收来自也与另一耳机100关联的前馈麦克风130的其他前馈参考数据。相应地，ADC 310的用以向滤波器块350提供前馈参考数据的输出也耦合到接口530，以便通过接口530将其前馈参考数据传输到关联于另一耳机100的ANR电路2000。关联于另一耳机100的ANR电路2000将这种相同的补充采用到它的具有其滤波器块350的相同变体的信号处理拓扑，并且ANR电路2000的这两个个体通过它们相应的接口530在ANR电路2000的全部两个个体所耦合到的总线535上交换前馈参考数据。
图10b描绘了包括滤波器块350的变体的对信号处理拓扑的另一示例补充。然而，滤波器块350的这一变体除了涉及对来自ANR电路2000的该另一个体的前馈参考数据的接收以外，还涉及前馈参考数据向关联于另一耳机100的ANR电路2000的传输。在期望在前馈参考数据被传输到ANR电路2000的另一个体之前以某种方式对其进行滤波或者对其进行处理的实现中，可以将此类补充功能合并到滤波器块350中。
图11描绘了响应于过高环境噪声声音水平的发生而对反馈参考声音和前馈参考声音进行的经协调压缩的信号处理拓扑方面。在环境噪声声音达到足够高的声能水平的情况下，基于反馈的ANR和基于前馈的ANR中之一或全部二者可能过载到损害对ANR的提供的程度，并且有可能到实际上产生声学噪声的程度。图11展现了可对一些信号处理拓扑(分别诸如图4a到图4g的信号处理拓扑2500a到2500g)做出的、用于在此类情况下执行此类经协调压缩的附加和/或修改的简化绘图。
就基于前馈的ANR而言，前馈麦克风130的振动膜可被此类高环境噪声水平振动到使得前馈麦克风130所输出的本应表示前馈参考声音的电信号的电压电平可能不再具有与其振动膜的物理移动的线性关系的程度，有可能达到在该电信号中发生削波的程度。如果此类被削波的非线性电信号继而被用作对前馈参考声音的表示，则将会产生无法提供有效的基于前馈的ANR的经削波形式的前馈抗噪声音。此外，结果还可能是生成实际上包含额外噪声的前馈抗噪声音，该额外噪声随着这些经削波的前馈抗噪声音被声学驱动器190所声输出而实际上带来对环境噪声声音所产生的放大。
此外，无论前馈抗噪声音是否从本应表示前馈参考噪声声音的失真电信号生成，此类高环境噪声水平都可以导致生成具有如下振幅的前馈和/或反馈抗噪声音，该振幅大至足以因达到音频放大器960和/或声学驱动器190的极限而使前馈抗噪声音和反馈抗噪声音中之一或全部二者的声输出中发生削波。如本领域中技术人员将很容易意识到那样，削波(或者其他声学假象)在声音的声输出中的发生可以导致这些输出的声音失真。当这发生在抗噪声音上时，结果可能是所提供的ANR的程度的降低，并且有可能是额外噪声声音的生成。
如先前分别参考图4f-图4g中所描绘的信号处理拓扑2500f-2500g所概括和更详细描述的那样，压缩控制器950可以通过对VGA 125和135(如果存在)、VGA 220和320(如果存在)以及/或者其他VGA进行操作来响应于若干个事件中的任一个；VGA 125和VGA 135、VGA 220和320以及/或者其他VGA可以存在用于在反馈参考声音和前馈参考声音被提供到用于生成抗噪声音的各种滤波器(例如，滤波器块250和350)之前分别减小反馈参考声音和前馈参考声音所遭受的增益。如还在先前所讨论的那样，一对VGA，诸如一对模拟VGA 125和135或者一对数字VGA 220和320，能够以经协调的方式被控制，可能用于平衡表示反馈参考声音和前馈参考声音的模拟信号的相对振幅，以及/或者可能用于限制以数字信号传送的表示反馈参考声音和前馈参考声音的数字数据的数值。换言之，一对VGA，诸如一对模拟VGA 125和135或者一对数字VGA 220和320，能够以经协调的方式被控制，从而平衡反馈参考声音和前馈参考声音(无论其是以模拟形式还是数字形式表示)的相对振幅。
更具体而言并且如图11中所示，压缩控制器95可响应于接收到环境噪声声音(诸如那些源自声学噪声源9900的环境噪声声音)已达到至少一个预定声能水平(例如，预定声压水平)的指示，而对一对VGA 125和135或者一对VGA 220和320进行操作，从而以经协调的方式降低表示反馈参考声音和前馈参考声音的信号所遭受的增益。这可以通过直接对由前馈麦克风130所检测到的前馈参考声音的振幅进行监控而实现(如图11中所具体描绘)。在一些实施方式中，该指示可以是在传送来自前馈麦克风130的前馈参考声音的信号中检测到声学假象的出现或者振幅超过预定水平。在其他实施方式中，该指示可以是由压缩控制器950在至少传送声学驱动器190所声输出的抗噪声音的信号中检测到的声学假象(例如，削波)的发生或者声音的振幅超过预定水平(如图11中所具体描绘)。在另一些其他实施方式中，该指示可以是由压缩控制器950在沿基于反馈的ANR通路200和/或基于前馈的ANR通路300的任何位置检测到的声学假象的发生或者声音的振幅超过预定水平。在又一些其他实施方式中，该指示可以是从另一器件(未示出)接收的外部控制信号，其中该另一器件可能已经以某种方式确定出环境噪声声音的声水平已达到预定水平。
以经协调方式衰减前馈参考声音和反馈参考声音两者有助于避免在其中允许所产生的前馈抗噪声音与反馈抗噪声音的强度中的相对差异相差过大的情况。例如，如果前馈参考声音未像衰减反馈参考声音那样被衰减从而使得前馈参考声音的强度被允许远远超过反馈参考声音的强度，则可能出现反馈参考声音的压缩的饱和。如在结合基于前馈的ANR和基于反馈的ANR领域中的技术人员将很容易意识到那样，当基于前馈的ANR抗噪声音朝向反馈环路输出求和时，前馈抗噪声音的强度被在实现基于反馈的ANR中形成的环路的减灵敏度所降低，而随着基于前馈的ANR的环路中的增益被压缩器动作所降低，前馈抗噪声音的强度将从而增大。在一些实施方式中，前馈抗噪声音的强度中的这种增大如果被允许变得相对于反馈抗噪声音的强度而过大，则可能实际上引起基于反馈的ANR环路中的进一步压缩到达压缩饱和点，从而使得反馈抗噪声的强度实际上被减小到完全失去对基于反馈的ANR的提供的程度。此外，由此导致的基于反馈的ANR的缺失可能引起为了补偿基于反馈的ANR的缺失，前馈抗噪声音的强度进一步增大。在这些条件下，前馈抗噪声音可能以如此的强度被供应到音频放大器960和/或声学驱动器190，以至于因达到或者超过音频放大器960对音频进行放大和/或声学驱动器190对音频进行声输出的限度的原因而发生前馈抗噪声音的削波。
还如在图11中所更具体描绘的那样，压缩控制器950可以操作一对VGA以比表示反馈参考声音的信号更陡的衰减斜率来压缩表示前馈参考声音的信号。换言之，压缩控制器950可以操作一对VGA以大于反馈参考声音的程度压缩前馈参考声音的振幅。可能为了避免发生在基于反馈的ANR的环路中的压缩饱和情况的前述场景而这样做。有鉴于环境噪声声音在前馈麦克风130上可能比在反馈麦克风120上具有更直接和更大的效应，这样做也可以被认为是期望的。
在压缩控制器950被提供有传送前馈参考声音或者用于声输出的抗噪声音的信号的振幅、电压电平和/或数据值幅度的指示的实施方式中，可以采用各种程度的压缩，其中对前馈参考噪声声音和反馈参考噪声声音的衰减的各种程度与此类振幅、电压电平和/或幅度相关地导出。应当注意，尽管图11描绘了由压缩控制器在操作一对VGA中所采用的衰减的基本上为线性的斜率，但非线性曲线表示可能采用的衰减程度与振幅、电压电平、幅度和/或信号时间历史之间的各种线性和/或非线性关系中的任一种。
如同在图11中所更具体描绘的那样，对至少前馈参考声音的压缩在达到一定压缩程度之后可能趋平。鉴于在一些实施方式中前馈参考声音的压缩程度能够以比反馈参考声音的压缩程度更大的速率增大(再一次地，如所描绘的更陡斜率所指示)，情况可能是前馈参考声音的压缩的这种趋平是在达到反馈参考声音的最大可能压缩之前达到前馈参考声音的最大可能压缩的结果。换言之，可以操作在对前馈参考声音进行压缩中采用的任何VGA，从而使得前馈参考声音被压缩到使其振幅被减小到接近于零(可能完全减小到零)的程度，而同时反馈参考声音并非如此。备选地，在对前馈参考声音的压缩中所涉及的任何VGA或其他组件中的限度可能会设置对前馈参考声音的压缩的不能超越的最大程度。备选地和/或附加地，其他设计考虑可能导致使前馈参考声音的压缩程度从不被允许达到其振幅降低至接近于零(或者完全降低到零)的程度被认为是以某种方式期望的。
图12a和图12b分别描绘了对ANR电路2000的内部架构2200a和2200b的若干种可能的补充的变体。因此，应当注意，为了讨论简单起见，仅描绘了与这些可能的补充相关的内部架构2200a和2200b的部分，而其他部分(例如，可能存在的与穿通音频有关的部分)则被省略。这些可能的补充中的一些补充依赖于对接口530的使用，该接口530将ANR电路2000经由至少一个总线535耦合到其他其他器件。
更具体而言，为了准备操作一对VGA 125和135(如果存在)或者一对VGA 220和320(其中VGA 220和320是从VGA组560中选择的或者从VGA例程561中实例化的)，可以(也许通过加载例程522)致使处理器件510对ANR电路2000进行配置，以便接受来自存储器件170、另一ANR电路2000和/或处理器件9100的指定经协调增益值的数据。在一些实施方式中，指定经协调增益值的数据可由要响应于发生环境噪声声音的声能(例如，声压水平)达到至少一个预定水平而被提供给一对VGA 125和135或者一对VGA220和320的一对或多对增益值构成。在此类实施方式中，所述一对或多对增益值可以作为ANR设置527的一部分储存在存储器520中，并且/或者可以在个人ANR设备1000的正常操作期间从另一ANR电路2000和处理器件9100中之一或全部二者实时地提供。在其他实施方式中，指定经协调增益值的数据可以是指定数学关系或其他关系的数据，凭借该数学关系或其他关系，处理器件510可作为执行ANR例程525的一部分而从振幅、电压电平、幅度或者信号时间历史中数学地(或者以某种其他方式)导出经协调增益值。
当经协调增益值由ANR电路2000通过接口530从另一器件接收并且其中该另一器件是另一ANR电路2000时，可以响应于另一ANR电路2000的前馈麦克风(未示出)遭遇到具有达到至少一个预定水平的能量水平的环境噪声声音而提供经协调增益值。这可能在前馈麦克风130未遭遇此类环境噪声声音的情况下另一ANR电路2000的前馈麦克风遭遇到此类环境噪声声音时，或者在另一ANR电路2000的前馈麦克风比前馈麦克风130更早地遭遇到此类环境噪声声音时发生。经协调增益值在ANR电路2000与另一ANR电路2000之间的这种传送可以作为如前所述提供基于前馈的双耳ANR的一部分而发生。
当经协调增益值由ANR电路2000通过接口530从另一器件接收，并且当该另一器件是处理器件9100时，可以响应于前馈麦克风130和另一ANR电路2000的另一前馈麦克风(未示出)中之一或全部二者遭遇到具有达到预定水平的能量水平的环境噪声声音而提供经协调增益值。可以正常地采用处理器件9100来执行指令序列，该指令序列致使处理器件9100至少在由前馈麦克风130和/或另一前馈麦克风所检测到的前馈参考声音上执行一种或多种形式的分析，但是处理器件9100还可以被进一步用于发挥用以向ANR电路2000提供经协调增益值的一种形式的压缩控制器的功能。
无论接收或导出一对VGA的经协调增益值的方式如何，它们被提供给一对VGA的方式可能要求使用如先前所述的三重缓冲。在一些实施方式中，在至少对至少一对VGA 125和135(如果存在)或者VGA 220和320(如果存在)的增益设置作出经时序协调改变中采用缓冲器620a和620b(见图6a到图6c)，而缓冲器620c则保存被认为足够保守以作为在检测到ANR的提供中的不稳定性的情况下使用的一对“故障安全”增益值的经协调增益值。
现在转向图12a并且如已在先前所述，在内部架构2200a中，压缩控制器950可被实现为ANR电路2000内的独立电路。转向图12b并且如也已在先前所述，在内部架构2200b中，可以使压缩控制器950由处理器件510作为对ANR例程525的指令序列加以执行的结果而实现。压缩控制器950的任一实现均可通过接收提供给DAC910的数字数据或者通过接收由ADC 955(如果存在)从音频放大器960所输出的模拟信号生成的数字数据，来监控要由声学驱动器190进行声输出的抗噪声音的特性。这可以是除如已详细描述的对前馈麦克风130所检测到的前馈参考噪声声音的特性进行监控以外进行的。再一次地，尽管如先前所述对压缩控制器950(无论是以独立电路实现还是作为由处理器件所执行的指令序列实现)对声输出的声音进行监控的方式作出了这种具体描绘，但是压缩控制器950可以更直接地监控由前馈麦克风130所检测到的前馈参考声音以及/或者监控在沿基于反馈的ANR通路200和基于前馈的ANR通路300中之一或全部二者的其他位置处的声音。
应当再次注意，尽管在此详细描绘和讨论了至少采用一些数字电路的ANR电路2000的实现，但本领域中技术人员将很容易意识到，在此所描绘和讨论的信号处理拓扑以及信号处理拓扑的各部分的许多实施方式中的每一个都可以部分地或者完全地使用模拟电路来实现。因而，并且更具体而言，为了实现对前馈参考声音和反馈参考声音的经协调压缩而对图11中所示信号处理拓扑的修改和/或其部分可以完全使用模拟电路来实现。
图13更清楚地描绘了如先前所讨论的，用不同斜率对前馈参考声音和反馈参考声音二者进行的经协调压缩。图13还描绘了在对前馈参考声音的压缩的开始与对反馈参考声音的压缩的开始进行触发中使用不同的预定声能阈值水平的示例，并且还描绘了使用依赖于由前馈麦克风130所检测到的环境噪声声音的频率特性的阈值水平的示例。
应当注意，尽管描绘了环境噪声声音的声能在一段时间中的线性上升，但这样的描绘不应被认为是将在此所描述的或所要求保护的内容的范围限制在仅响应于环境噪声声音的声能的此类有序而平稳的变化，并且不应被认为是反映出确信在现实世界条件下以任何方式预期环境噪声声音的此类行为。应当理解，对环境噪声声音的声能的此类有序而平稳的变化的这种非常简单化的描绘仅被呈现用于支持通过在此所描述和要求保护的内容可对环境噪声声音的不同声能水平作出响应的方式的更好的理解。
如图所述，随着环境噪声声音(诸如源自声学噪声源9900的那些噪声声音)的声能水平提高，会达到在T1或T2的声能的预定阈值水平，T1或T2充当用以导致对前馈参考声音的压缩开始的触发条件。随着环境噪声声音的声能水平继续提高，对前馈参考声音的压缩程度会增大。随着环境噪声声音的声能水平进一步继续提高，会达到在T3或T4的声能的预定阈值水平，T3或T4充当用以导致对反馈参考声音的压缩开始的触发条件。随着环境噪声声音的声能水平更进一步继续提高，对反馈参考声音的压缩程度会提高，对前馈参考声音的压缩程度也会提高，但是还如图所示，对前馈参考声音的压缩的提高遵循相比对反馈参考声音的压缩的提高更为陡峭的斜率以更大的速率发生。
还如图所示，在一些实施方式中，环境噪声声音的声能的阈值水平可以根据环境噪声声音的频率特性而改变。举例而言，可以改变触发对前馈参考声音的压缩的声能阈值水平，从而使其在T1或T2被达到——这取决于环境噪声声音的主要频率是较低频率(从而在T1达到阈值)还是较高频率(从而在T2达到阈值)。类似地，可以将触发对反馈参考声音的压缩的声能阈值水平在T3或T4被达到之间改变——这取决于环境噪声声音的主要频率是较低频率(从而在T3达到阈值)还是较高频率(从而在T4达到阈值)。
鉴于每种形式的降噪通常发挥功能的不同频率范围，可以采用阈值对环境噪声声音的频率特性的这种相关性。通常情况下，由壳体110、耳朵耦合件115和/或个人ANR设备1000的其他物理特征所提供的PNR将环境噪声声音在较高频率上以更大的程度降低，基于前馈的ANR发挥在较低频率上降低环境声音的作用，而基于反馈的ANR发挥在更低的频率上降低环境声音的作用。因此，基于前馈的ANR和基于反馈的ANR更可能受到在较低频率上具有非常高声能水平的环境噪声声音的不利影响，从而使得对前馈参考声音和/或反馈参考声音的压缩可在较低频率上提供更大的收益。因此，当环境噪声声音主要由较低频率声音构成时，可以降低对前馈参考声音和/或反馈参考声音的压缩的阈值，从而使得对前馈参考声音的压缩在T1(而不是T2)被触发并且/或者对反馈参考声音的压缩在T3(而不是T4)被触发。
备选地和/或附加地，鉴于声学驱动器190在对某些可听频率和/或可听频率范围的声音进行声输出中可能的限制，可以采用阈值对环境噪声声音的频率特性的这种相关性。如本领域中技术人员所熟悉的那样，声学驱动器往往以比不同可听频率的另一声音更大的声能来声输出一种可听频率的声音——尽管此类声学驱动器由音频放大器使用相等电能进行驱动以声输出这两个声音。鉴于先前描述的基于反馈的ANR环路包括可能遭受此类限制的声学驱动器190，至少部分地考虑到这些限制而选择对前馈参考声音的压缩和对反馈参考声音的压缩各自被主要为较高频率和主要为较低频率的环境噪声声音所触发的阈值可被认为是期望的。
压缩控制器950可以合并一个或多个滤波器，用于将从前馈麦克风130提供到压缩控制器950的信号所表示的前馈参考声音分成处于两个或更多个频率范围内的声音，以及/或者用于确定处于这两个或更多个频率范围内的声音的相对声能。备选地和/或附加地，可能以压缩控制器950接收已被分入这两个或更多个频率范围中的形式的前馈参考声音的方式，可以采用滤波器块250、350和450中的一个或多个滤波器块的滤波器。在内部架构2200a中，这些滤波器可从滤波器组550提供。在内部架构2200b中，这些滤波器可由处理器件510通过执行滤波器例程553、555、557和559中的一个或多个滤波器例程而实例化和实现。
图14描绘了对反馈参考声音和前馈参考声音中之一或全部二者的压缩的频率相关的控制的更复杂形式的信号处理拓扑方面。被选择用作对压缩控制器950的输入从而实现对压缩的触发的任何音频都被路由经过滤波器952，滤波器952在该音频被提供给压缩控制器950之前在该音频上施加变换，以便改变压缩控制器950对该音频的不同频率的灵敏度。以这种方式，导致压缩控制器根据该音频中所存在的声音的不同频率的幅度来力度更大或更小地对反馈参考声音和前馈参考声音中之一或全部二者进行压缩。图14呈现了可对信号处理拓扑(分别诸如图4a到图4g的信号处理拓扑2500a到2500g)做出的用以执行此类频率相关的压缩的此类补充和/或修改的简化绘图。应当理解，为了减小视觉上的混乱，耦合滤波器块250和350以便从反馈参考声音和前馈参考声音导出反馈抗噪声音和前馈抗噪声音并对其进行组合的具体方式未被具体示出。换言之，没有具体描绘信号处理拓扑的涉及滤波器块250和350的耦合方式的部分。
如已于先前讨论，对于压缩反馈参考声音和前馈参考声音中之一或全部二者的需要可能响应于若干种事件中的任一种而产生，这些事件包括具有使得基于反馈的ANR和基于前馈的ANR中之一或全部二者的功能在没有此类压缩的情况下受到不期望的损害的过量声能的噪声声音的出现。更普遍而言，并且还已经详细讨论，当表示要由声学驱动器190声输出的声音的模拟信号的振幅高到足以因该振幅超过音频放大器960和/或声学驱动器190的特性所带来的限度而造成削波时，可能产生对采用此类压缩的需求。对反馈参考声音和前馈参考声音中之一或全部二者的压缩降低了抗噪声音的导出所基于的声音的振幅，从而降低了这些抗噪声音的振幅以便防止削波。尽管这种在抗噪声音的振幅中所产生的降低继而造成对ANR的减小的提供，但对此类压缩的临时应用被认为远不如允许在抗噪声音的声输出中出现削波的可听结果那样令人厌恶。
备选地和/或附加地，对反馈参考声音和前馈参考声音中之一或二者进行压缩的需求可能来自对驱动声学驱动器190以声输出在某些频率上具有更大声能的抗噪声音并与此同时避免超过由音频放大器960和/或声学驱动器190的特性所带来的限制的需求，其中这些限制可能在其他频率上具有更多的制约。这种需求可能产生于要采用个人ANR设备(诸如个人ANR设备1000)来在例如某些军用车辆内部、舰艇的引擎室、具有高声机械的工地或矿场等特别嘈杂的环境中抵消环境噪声声音的情况中。
滤波器952可以是被配置用于在任何被用作向压缩控制器950的输入的音频上施加各种类型的变换中的任一种变换的各种类型的滤波器中的任一种滤波器。该变换可被选择用于对振幅限定具有一个频率的至少一个声音在压缩控制器950施加压缩之前可被驱动的至少一个下限，以及对振幅限定具有不同频率的至少一个其他声音在压缩控制器950施加压缩之前可被驱动的至少一个上限。由滤波器952针对其配置的变换的选择所设置的振幅中的各个限度可被选择用于避免可能因为实现过高的振幅而在不同频率上产生的不期望的情况，诸如削波、超过机械限度，等等。
举一例而言(未具体描绘)：在其中声学驱动器在露天环境中被操作(即，不因被封闭在壳体的空腔内等而被阻碍)从而使得该声学驱动器的振动膜能够在周围空气中自由移动，致使压缩更大力度地施加在较低频率上可被认为是期望的。更具体而言，如在声学驱动器的操作领域的技术人员所很容易意识到那样，由周围空气施加在任何声学驱动器的振动膜上的机械阻抗是频率相关的。在较低频率上(大约100Hz或更低的量级)，周围空气和声学驱动器的各种机械方面对其振动膜的移动施加相对小的阻力，从而使得足够强大的音频放大器更容易导致其振动膜移动过远，使得声学驱动器的组件(例如，振动膜、磁铁、柔性电导体、该振动膜的柔性支座等)移动得过于接近其移动范围中的不期望的限度。实际上，在此类情况下有可能会损坏声学驱动器的一个或多个组件。相反，在较高频率上，周围空气对振动膜的移动施加显著的阻力从而使其趋于在其移动中充分受限，因而使得对此类限度的不期望的抵达趋于不会发生(假设较低频率和较高频率二者以相同水平被驱动)。因此，一般有可能以较小的对声学驱动器组件的机械损坏的风险来安全地驱动声学驱动器输出具有高声能的较高频率声音(在一般大于100Hz的频率上)，但此类风险在较低频率上变得更加普遍。
因此，在该示例中，致使某种形式的压缩被力度更大地施加在较低频率上以便防止对声学驱动器的组件的此类机械损伤并与此同时致使压缩被力度更小地施加在机械损伤的风险大大减小的较高频率上可被认为是期望的。换言之，对振幅限定可在施加压缩之前声输出较低频率的下限以及对振幅限定可在施加压缩之前声输出较高频率的上限可被认为是期望的。
返回图14以及耳机100中之一的壳体110内的声学驱动器190的示例操作，根据空腔119(最佳可见于图1中)是否以某种方式声耦合到壳体110之外的环境，对滤波器952进行配置以致使对反馈参考噪声声音和/或前馈参考噪声声音的压缩的应用成为频率相关的可能会涉及有所不同的变换。当空腔没有这样耦合时，当期望声输出相当大幅度的抗噪声音以便抵消相当大幅度的噪声声音，以及当音频放大器960足够强大时，可以使得对频率相关的压缩的使用成为期望的考虑与露天声学驱动器的先前示例中的考虑十分类似。
更具体而言，施加在声学驱动器190的振动膜上的机械阻抗在较高频率上(例如，一般大于100Hz的频率)是可观的，正如先前的露天声学驱动器示例的情况那样。实际上，除非空腔119与声学驱动器190的振动膜的尺寸相比很小，否则露天声学驱动器的先前示例的在较高频率上的可观的机械阻抗可能十分类似于在空腔119不耦合到外部环境的情况下处于壳体110内的声学驱动器190。因而，在较高频率上，可能再次期望致使对压缩的施加力度更小，并且因此，滤波器952可被配置用于实现导致压缩控制器950对较高频率上的高振幅较不敏感的变换。作为结果，振幅的较高阈值被限定在较高频率上，从而使得在压缩控制器950施加压缩之前，较高频率声音将必须具有达到该较高阈值的振幅。然而，与声学驱动器在较低频率(例如，100Hz量级或者更低的频率)上的露天操作的先前示例相比，空腔119与壳体110之外环境的声学耦合的缺失在声学驱动器190的操作中产生更多差异。如本领域中技术人员将很容易意识到那样，在空腔119不耦合到外部环境的情况下，在较低频率上施加到声学驱动器190的振动膜上的机械阻抗中存在显著增加。作为结果，在此类较低频率上，音频放大器960将必须用远比声学驱动器190在露天环境中被操作的情况所需的更多的电能来操作声学驱动器190，以导致达到声学驱动器190的组件的机械限度。因此，在较低频率上，尽管由于移动声学驱动器190的振动膜而达到声学驱动器190的机械限度仍然是顾虑，但是顾虑的程度较小。因而，在较低频率上，可能再次期望致使压缩的施加力度更大，并且因此，滤波器952可被配置用于实现导致压缩控制器950对较低频率上的高振幅更加敏感的变换。作为结果，仍然在较低频率上限定振幅的较低阈值，从而使得在压缩控制器950施加压缩之前，较低频率声音将仅需具有达到该较低阈值的振幅。然而，可将较低阈值设置得略高于其在声学驱动器190在露天环境中被操作的情况下将会被设置到的值。
图15描绘了另一示例，在其中可能期望致使压缩控制器950以频率相关的方式施加压缩。更具体而言，图15描绘了在其中声学驱动器190被壳体110所封闭的刚刚描述过的示例的替代变体，但是在本示例中，空腔119耦合到壳体110之外的环境。尽管这先前已利用单一声学端口的很简单的描绘在而图1中绘出，但呈现为有可能有不止一个声学端口可以提供此类耦合，并且图15描绘了经过阻滞端口(resistive port)195和主体端口(mass port)198的此类更复杂的耦合。如图所示，阻滞端口195可用安放在阻滞端口195内的一块声阻材料196形成，或者用在阻滞端口195通往壳体110之外的环境之处或者其通往空腔119内之处覆盖阻滞端口195的一块阻滞材料形成。主体端口198可以形成为空腔119与壳体110之外的环境之间的开口，其具有依据空腔119而调谐主体端口198的谐振的尺寸和/或形状，以便在选定的调谐频率之下有效地将空腔119声学耦合到壳体110之外的环境，而同时在该调谐频率之上将空腔119与壳体110之外的环境声学隔离。可以实现对阻滞端口195和主体端口198中之一或全部二者的提供，用以增强声学驱动器190(例如，在对较低频率进行声输出中)对声音的声输出的特性，以及/或者用以使空腔119能够被制成更小——如在2004年12月14日颁发给Roman Sapiejewski的、转让给马萨诸塞州弗雷明汉的BoseCorporation的、并且通过引用并入于此的美国专利No.6,831,984中所更详细地描述的那样。
除了将空腔119与外部环境相耦合的一个或多个声学端口(例如，阻滞端口195和主体端口198)的可能性以外，耳机100的其他变体也是可能的，在其中一个或多个声学端口可以形成在壳体110中用以将空腔112耦合到壳体110之外的环境。空腔112到外部环境的此类耦合可以出于若干种原因中的任一种而做出，这些原因包括在空腔112与外部环境之间提供某种程度的可预测且恒定的漏隙，作为对稳定ANR的提供的辅助——如Jason Harlow等人于2010年3月9日提交、转让给马萨诸塞州弗雷明汉的Bose Corporation的、并且通过引用并入于此的美国专利申请序号12/719,903中所更详细地描述的那样。
外部环境与空腔112和空腔119中之一或全部二者之间的此类耦合可具有“经调谐的”特性，在其中此类耦合具有在某些频率上表现得像是通往外部环境的开口而在其他频率上表现得如同其对外部环境封闭的行为。作为结果，声学驱动器190的振动膜可能在某些频率上由于此类端口在这些频率上表现得像是开口(允许一个或多个空腔内的空气自由穿过这些端口)而遭遇较少的由周围空气所施加的机械阻抗，但是在其他频率上(其中这些端口在这些其他频率上表现得如同它们是封闭的)遭遇来自周围空气的较大机械阻抗。在遭遇到较小机械阻抗的这些频率上，声学驱动器190的振动膜可以足够自由地移动，因而存在该振动膜行进得过远以至于使得声学驱动器190的组件移动得过于接近其移动范围中的不期望限度的风险。
在图15中所描绘的示例中，阻滞端口195和主体端口198的组合被调谐使得空腔119在大约40Hz及更低的频率上耦合到壳体110之外的环境，并且在大约100Hz及更高频率上对该外部环境相对封闭，而在40Hz与100Hz之间具有介于敞开与封闭之间的过渡。因而，以与露天声学驱动器的先前示例以及处于不具有将空腔119与外部环境相耦合的端口的壳体110内的声学驱动器190的先前示例有些类似的方式，声学驱动器190的振动膜一般在100Hz或更低频率上遭遇来自周围的较小的移动阻力，并且在高于100Hz的频率上遭遇显著的移动阻力。这引起了在比空腔119未耦合到外部环境时更大的在较低频率处达到声学驱动器190的机械限度的风险，而事实上，这一风险可能类似于当声学驱动器190在露天环境中被操作时的情况。因而再一次地，特别是当期望以足够的能量来驱动振动膜以便提供ANR用于衰减相当响的噪声声音时，可能再一次地期望对滤波器952进行配置以便实现致使压缩控制器950在较低频率上力度更大地压缩反馈参考噪声声音和/或前馈参考噪声声音而在较高频率上力度较小地这样做的变换。
图15具体描绘了这样的变换。本质上讲，滤波器952被配置用于发挥架式滤波器(shelf filter)的功能。具有高至40Hz频率的声音以较大振幅穿过滤波器952从而使得压缩控制器对它们的振幅更加敏感，具有大于100Hz频率的声音以较低振幅穿过滤波器952从而使得压缩控制器对它们的振幅较不敏感，并且在40-100Hz频率范围中的声音以随着频率在该范围内上升而逐渐减小的振幅穿过滤波器952。因此，具有100Hz或更高频率的声音被允许在压缩控制器950开始施加压缩之前达到更高的振幅，而具有40Hz或更低频率的声音在压缩控制器950开始施加压缩之前无法达到同样高的振幅。再一次地，较低频率声音在导致压缩控制器950施加压缩之前被允许达到的振幅被选择成至少防止声学驱动器190的振动膜被移动得过远，并且较高频率声音在导致压缩控制器950施加压缩之前被允许达到的振幅被选择成至少防止在对声学驱动器190进行驱动的放大器960的输出中的削波。
图15还描绘了可以采用滤波器952来对共振频率的存在作出补偿的方式。如本领域中技术人员将意识到那样，个人ANR设备的各种电子组件和/或声学组件(例如，个人ANR设备1000的耳机100的组件)可能趋于在一个或多个频率上共振，并且在这些共振频率上，声学驱动器190的振动膜可能由于该振动膜的阻抗的抗性(reactive)部分与周围结构(例如，壳体110的限定空腔112和119中之一或全部二者的部分)的相互作用而能够以显著更大的程度移动。因而，在此类共振频率上，振动膜变得更容易凭借更少的由音频放大器960所输出的电能而以更大的程度移动，并且因此振动膜更可能移动过远，达到对声学驱动器190产生机械损伤的程度。为了将其抵消，并且如图15中的虚线所示，滤波器952被配置用于实现的变换可以包括以共振频率为中心的高阶“峰值”，以便增加压缩控制器950对出现在该共振频率上或靠近该共振频率出现的声音的灵敏度，从而使得压缩控制器950响应于较低振幅的此类声音，比出现在更高频率或更低频率上的声音力度更大地施加压缩。
无论合并此类频率相关的形式的压缩的目的的确切性质如何，其实现的确切性质可以采取各种形式中的任何一种。举例而言，当压缩控制器950是能够直接接收模拟音频信号的独立电路时，并且当要被提供给压缩控制器950用于触发压缩的音频是以模拟信号(例如，反馈麦克风120或前馈麦克风130的模拟信号输出，或者向音频放大器960或声学驱动器190的模拟信号输入)表示时，滤波器952可以完全由模拟电路来实现。举另一例而言，当压缩控制器950为独立的数字电路或者被实现成由处理器件(例如，处理器件510)所执行的指令序列，其中要被提供给压缩控制器950用以触发压缩的音频必须以数字数据来表示(例如，必须为ADC 210、310、410或955中之一的输出)时，滤波器952可以是独立的数字电路(例如，选自滤波器组550的滤波器中之一)或者可被实现成由处理器件所执行的指令序列(例如，下采样滤波器例程553、双二阶滤波器例程555、内插滤波器例程557或者FIR滤波器例程559中之一的实例化)。
尽管图15具体描绘了由滤波器952实现的简单的架式滤波器变换，但是应当注意，各种变换中的任何一种均可由滤波器952所实现。还应当注意，尽管已经描绘和描述了使用单个滤波器952来在提供给压缩控制器950的音频上施加变换，但是在其中串联和/或并联地采用不止一个滤波器来实现更复杂变换的其他变体是可能的。由滤波器952(无论其为单个滤波器或者实际上是多个滤波器)所实现的变换可由处理器件(例如，处理器件510或者处理器件9100)在ANR电路2000的操作期间基于在空腔112内或其他地方所检测到的音频的特性来导出，或者可以从储存在存储器520和/或存储器件170中的多种变换中选取。
此外，在滤波器952是个人ANR设备1000的ANR电路2000的一部分且其中操作的各个方面可在正常操作期间动态配置的情况下，在对滤波器952的实现中所使用的滤波器类型可以从滤波器组550或者从储存在存储器520内的多个滤波器例程中动态地选择，并且/或者由滤波器952所实现的变换可以也许通过使用先前描述的缓冲器620a-620c来动态地更改。实际上，使滤波器952的这些方面中之一或全部二者能够与伴随它们的系数合并到滤波器块250、350和/或450中的滤波器类型一同改变可以被认为是期望的。实际上，存在对要在实现滤波器952中使用的滤波器类型的“故障安全”选择以及用以对滤波器952进行编程的与其他故障安全值一同包含的一组“故障安全”系数可被认为是期望的。
如已相当详细地描绘及讨论的那样，对不稳定性情况、具有过大振幅的声音的情况、音频假象的发生、表示所要声输出的声音的模拟信号中的即将发生的削波情况等的响应是以需要减小这些声音的振幅的方式压缩一个或多个声音(例如，反馈参考声音和前馈参考声音中之一或全部二者)。如已讨论的那样，并且如本领域中技术人言将很容易意识到那样，提供基于反馈的ANR或者基于前馈的ANR要求向实现ANR变换的一个或多个滤波器(有时亦称为“ANR补偿器”)提供由麦克风所检测到的噪声声音作为参考噪声声音以便导出抗噪声音，该抗噪声音在由声学驱动器朝向预定位置(例如，在个人ANR设备——诸如个人ANR设备1000的情况中邻近耳朵的位置)声输出时相消地与该预定位置处的噪声声音发生相互作用。因而，在反馈参考噪声声音或者前馈参考噪声声音的振幅被压缩的情况下，造成从该参考噪声声音导出的抗噪声音的振幅中的相应减小。尽管此类对振幅的压缩的使用在对不稳定性情况、过大振幅的情况、音频假象的发生或者即将发生的削波情况的抵消(即，在即将发生削波时阻止其发生)中可能是有效的，但这通常是以减小全频率范围抗噪声音的振幅为代价。
图16描绘了对压缩参考噪声声音的振幅的一种替代的应用，在其中响应于诸如不稳定性、过大振幅、音频假象或者即将发生的削波情况之类的事件，对提供某种形式的ANR的频率范围的下限或上限作出更改。更具体而言，图16描绘了改变提供基于反馈的ANR的频率范围的下限以便暂时减小提供基于反馈的ANR的频率范围的实例。如图所示，提供基于反馈的ANR的频率范围的下限被升高，从而使得在其上提供基于反馈的ANR的频率范围不再包括范围在10Hz到100Hz的至少一些较低频率。如从图中可见，基于反馈的ANR的频率范围的下限的方式需要滑动限定该下限的截止频率和过渡频带。在对下限的这种升高和降低中，基本上保持过渡频带内的斜率，因而对下限的这些改变可被称为对下限进行“滑动”，首先滑动到较高频率，并继而在之后返回到其原始的较低频率。
如图所示，这在一个示例中完成，其中对基于反馈的ANR、基于前馈的ANR以及PNR的提供各自在幅度和频率范围中被配置用于在个人ANR设备(诸如个人ANR设备1000)中跨宽广的可听频率范围协同提供幅度相对恒定的降噪。如本领域中技术人员所熟悉，经过提供ANR的器件的组件的声传播延迟和电传播延迟，连同这些组件的电学方面和/或声学方面所支持的频率范围中的限度，导致难以提供具有与噪声声音的相位足够靠近地对齐的相位的抗噪声音来支持对随频率增大而逐渐增大的噪声声音的有效衰减。因而，对基于反馈的ANR或基于前馈的的ANR的提供通常只是在较低频率上(例如，从大约20Hz上至或许2KHz的可听频率上)进行，其中通常主要依赖于PNR而在较高可听频率上提供衰减。
过去的观察表明，至少一些与不稳定性或削波情况相关的事件(或许由于在对提供ANR的环境的封闭中所采用的声学密封中的漏隙而被允许发生或者变得更糟)倾向于涉及较低频率(例如，一般在大约10-80Hz的频率)上的噪声声音。在本应限定欲在其中提供ANR的有限容量声学环境的声学密封存在缺损、从而至少使得基于反馈的ANR为了试图徒劳地衰减在延伸超过并且远大于原本所预计的有限容量声学环境的声学环境中的噪声声音而以增高其抗噪声音的振幅来作出响应的情况下，经常发生此类事件。因而，作为对减小被提供作为向实现ANR变换的滤波器的输入的参考噪声声音的振幅的替代，可以更改ANR变换以便升高跨其提供抗噪声音的频率的下限。在一些实施方式中，该下限以增量升高到越来越高的频率，直至触发这种对下限的升高的事件或即将发生的事件已获解决。可以存在预定频率，在该预定频率、在该预定频率之上不允许下限升高，并且该限度被达到(或者被过于紧密地逼近)的事实可以充当采用更为常规的对振幅的压缩或者其他措施的触发条件。在其他实施方式中，该下限以增量升高到预定的更为保守的下限，该更为保守的下限被选择成不包含此类产生问题的频率上的噪声声音。换言之，ANR变换被更改成停止从处于这些较低频率上的参考噪声声音导出驱动抗噪声音，以便避免从往往与此类事件相关联的噪声声音导出抗噪声音。在进行此类对下限的升高中，可以相对迅速地升高下限(特别是在响应于不稳定性情况而这样做的情况下)，但却不迅速到产生“砰”或“噼啪”声音或者其他可听假象(例如，或许在10毫秒量级的时间段中)。这随后可以跟随着为了逐渐恢复在这些较低频率上提供ANR而以稍慢的速率对下限的逐渐降低(例如，或许在100毫秒量级的时间段中)。逐渐恢复在这些较低频率上提供ANR的这一稍慢的速率可被选择用以确保在这种降低期间有时间检测对下限尚不能返回到在触发下限上升的事件发生之前所设置的频率的指示。在一些实施方式中，可以以预定间隔作出将下限返回到其原始设置的反复尝试，直至发现下限可被如此返回为止。
应当注意，尽管图16仅描绘了在其上提供基于反馈的ANR的频率的下限的升高或下降，但是作为对升高和降低基于反馈的ANR的频率下限的替代，或者也许协同于升高和降低基于反馈的ANR的频率下限，对在其上提供基于前馈的ANR的频率类似地进行升高和降低可被认为是期望的。例如，正如已在先前所讨论过的可能期望协调对基于反馈的ANR和基于前馈的ANR二者中所采用的参考噪声声音的振幅的压缩，协调提供基于反馈的ANR和基于前馈的ANR二者的频率范围的下限的升高和降低亦可被认为是期望的。此外，并且尽管再一次地没有具体描绘，通过降低并于随后升高上限(其可能被称为是上限首先到较低频率并继而到较高频率的“滑动”)而至少暂时地减小在其上提供基于反馈的ANR和基于前馈的ANR中之一或全部二者的频率范围可被认为是期望的。可以这样做来防止和/或抵消较高频率上(即，在处于或接近于上限的频率上)的削波或者不稳定性情况。
图17描绘了对压缩参考噪声声音的振幅的另一替代，在其中响应于诸如不稳定性、过大振幅、音频假象或者即将发生的削波情况等事件而更改提供某种形式的ANR的频率范围的下限或上限中的一个或另一个处的过渡频带的斜率。更具体而言，图17描绘了提供基于反馈的ANR的频率范围的下限或上限处的斜率被暂时改变成更浅以便减小在下限或上限处对基于反馈的ANR的提供的幅度而不减小跨提供基于反馈的ANR的整个频率范围对基于反馈的ANR的提供的幅度的示例。再一次地，如图16中描绘的滑动下限的情况，当斜率在随后的时间再一次地恢复到其原始陡度时，这种使斜率变得更浅的改变得以反转。应当注意，与图16不同的是，在图17中为了本讨论的清晰起见而仅描绘了对基于反馈的ANR的提供。
在更改这些斜率中的一个或另一个的本示例性描绘中，在其上提供任何正幅度的基于反馈的ANR的频率范围没有改变，但是在下限或上限处的过渡频带内的斜率的改变会改变该过渡频带所覆盖的频率范围并且会将关联的截止频率移位。截止频率最初被向内移至在其上提供基于反馈的ANR的频率范围中，并且在稍后时间被向外移回其原始位置。情况可能是，响应于某种条件以及/或者在某种实施方式中，改变下限或上限处过渡频带内的斜率比滑动该下限或上限更加优选，以便避免此类滑动可能导致的增益或相位余量的不期望的损失。再一次地，如在滑动下限或上限的情况中那样，优选地足够迅速地做出这些对斜率的改变(最初更浅，随后更陡)以便解决触发初始使斜率变浅的事件或即将发生的事件但却足够慢以避免生成“砰”或“噼啪”声音。举例而言，可在10毫秒量级的时间段中以增量进行变浅，而变陡以恢复到原始斜率则可以在100毫秒量级的时间段中以增量完成。
对提供基于反馈的ANR和/或基于前馈的ANR中之一或全部二者的频率范围的下限或上限的滑动和/或斜率中的改变可在采用模拟滤波器来实现ANR变换的情况下完成，但是模拟滤波器当前所基于的现有可用技术可能使这异常困难和/或昂贵。相反地，在采用数字滤波器来实现ANR变换的至少一部分的情况下更容易实现此类下限或上限处的此类改变中的一个或另一个，这是因为有可能通过对提供给一个或多个数字滤波器的系数的简单更改而导致此类滑动和/或斜率中的改变。在这些数字滤波器是个人ANR设备1000的ANR电路2000的数字滤波器的情况下，可以通过使用缓冲器620a和620b中的一个或多个滤波器以定时间隔反复地重新配置ANR电路2000的数字滤波器的系数，来执行在受控时间段中在下限和/或上限处的滑动和/或斜率的改变。以先前已讨论过的方式，可在缓冲器620c中储存一组“故障安全”系数，以供在带来此类改变无法解决不稳定性情况时以及/或者在带来此类改变(例如，滑动下限或上限)以某种方式造成不稳定性情况时采用。
图18描绘了实现对提供基于反馈的ANR和/或基于前馈的ANR的频率范围的下限和/或上限的此类滑动以及/或者下限和/或上限处的此类斜率的改变的信号处理拓扑方面。更具体而言，图18呈现了可对一些信号处理拓扑(分别诸如图4a到图4g的信号处理拓扑2500a到2500g)做出的，用以实现在此类频率范围的下限和/或上限处作出此类改变的补充和/或修改的简化绘图。
可针对不稳定性、过大振幅、音频假象等的指示而被进行监控的声音中的任何一个(由反馈麦克风120或前馈麦克风130所检测到的参考噪声声音中的任何一个或者全部二者，或者在经音频放大器960放大之前或之后的要由声学驱动器190声输出的声音)被提供给压缩控制器950。如以虚线所描绘的滤波器952所指示，一个或多个被监控声音向压缩控制器950的提供可以通过滤波器952进行，以便使得压缩控制器950能够以先前所讨论的方式对出现在某些频率上的声音的某些振幅比对其他频率上的更加敏感。以这种方式，可使对一个或多个提供ANR的频率范围的下限和/或上限的此类滑动的使用取决于在不同的频率上达到的不同的振幅。
当确定要暂时改变提供基于反馈的ANR和/或基于前馈的ANR中之一或全部二者的下限和/或上限之后，或者当确定要暂时改变下限和/或上限处的斜率之后，压缩控制器950导致在滤波器块250和350中之一或全部二者中所采用的数字滤波器的系数以定时间隔被反复重新配置，以便如前文所述地逐步实现这些改变中的一个或另一个，从而避免个人ANR设备1000的用户遭受到音频假象的声输出。当要进行对限度的滑动时，压缩控制器950首先导致下限的升高或上限的下降以便减小频率范围，并于随后导致下限下降或上限升高以向它们的原始频率返回。当要进行对斜率的改变时，压缩控制器950首先导致下限或者上限处过渡频带的斜率的变浅(从而增大过渡宽度并且在下限与上限之间的频率范围内进一步移动截止频率)以便减小在该限度附近对ANR的提供的幅度而不降低跨下限与上限之间的整个频率范围对ANR的提供的幅度，并随后导致该过渡频带内的斜率变陡以向到其原始斜率返回(从而使过渡频带恢复到其原始宽度，并将截止频率恢复到其原始频率)。
在ANR电路2000采用内部架构2200a(或者类似的内部架构)从而使得压缩控制器950为独立电子电路的情况下，压缩控制器950可以协同处理器件510致使处理器件510进行对在实现滤波器块250和350中之一或全部二者内的任何ANR变换中所采用的下采样滤波器552、双二阶滤波器554、内插滤波器556或FIR滤波器558中要更改的一个或多个滤波器的系数的反复重新配置。在ANR电路2000采用内部架构2200b(或者类似的内部架构)的情况下，压缩控制器950的功能由储存在存储器520内的要由处理器件510所执行的ANR例程525来产生，以替代于使压缩控制器950作为独立电子电路。因而，可由实现该压缩控制器950的ANR例程525的指令序列致使处理器件510反复地重新配置在实现滤波器块250和350中之一或全部二者内的任何ANR变换中所采用的下采样滤波器553、双二阶滤波器554、内插滤波器557或FIR滤波器559的实例中要更改的一个或多个滤波器实例的系数。
在进行对某种形式的ANR的提供的下限向预定较高频率的滑动的情况下，该预定较高频率可在对个人ANR设备1000的任何使用之前的时间，或许在个人ANR设备1000的初始配置期间选定。该预定较高频率可以基于对预期在由许多不同用户对多个个人ANR设备1000的使用期间所遇到的声学特性的平均来选择，并且可以包括一些附加的频率余量以便确保下限向该预定频率之上的向上滑动将极有可能成功地抵消触发对下限的滑动的事件。备选地，该预定较高频率可以基于在作为个人ANR设备1000针对特定用户的定制化的一部分的、对该用户的个人ANR设备1000的测试的基础上被发现很可能出现的声学特性来进行选择。
应当注意，尽管已经作为对压缩参考噪声声音的振幅的替代而呈现和讨论了对提供某种形式的ANR的频率范围的下限或上限的滑动以及对该下限或上限处斜率的改变，但是在一些实施方式中，情况可能是至少响应于某些事件而采用此类对限度的滑动、此类对斜率的改变以及此类对振幅的压缩的组合。类似地，应当注意，情况还可能是压缩控制器950根据所检测到的事件的性质选择性地采用对限度的滑动、改变斜率以及压缩振幅中的一个或多个。在图18中以压缩控制器950到VGA 125、135、220和/或320中的一个或多个的虚线耦合指示出了这种可能的组合能力，以便表明在一些实施方式中，压缩控制器950可能还能够对这些VGA中的一个或多个进行操作，以除了实现此类下限和上限的此类滑动以及/或者此类下限和上限处的斜率的改变以外、或者替代实现此类下限和上限的此类滑动以及/或者此类下限和上限处的斜率的改变，而实现对反馈噪声参考声音和/或前馈噪声参考声音的振幅的压缩。
图19描绘了不稳定性检测的一种实施方式的信号处理拓扑方面。更具体而言，图19呈现了可对信号处理拓扑(分别诸如图4a到图4g的信号处理拓扑2500a到2500g)作出的，用以检测在对基于反馈的ANR的提供中的不稳定性情况的补充和/或修改的简化绘图。如将更加详细解释的那样，在针对不稳定性情况而对要由声学驱动器190声输出的声音进行分析中采用了压缩控制器950的锁相环(PLL)。这一声输出的音频至少包括由至少滤波器块250的滤波器从反馈麦克风120所检测到的反馈参考噪声声音导出的反馈抗噪声音。然而，在其中声输出的音频还包括由至少滤波器块350的滤波器所导出的前馈抗噪声音以及/或者可由至少滤波器块450的滤波器以(如先前已讨论的)各种方式中的任何方式作出修改的穿通音频中之一或全部二者的实施方式也是有可能的。当存在滤波器块350和450中的一个或另一个时，在该处输出可以已经呈现和讨论的各种方式中的任何方式与滤波器块250的输出相组合。
压缩控制器950至少耦合到滤波器块250的输出，其可以根据还提供了基于前馈的ANR和穿通音频功能中的哪一些功能而与滤波器块350和450中之一或全部二者求和。如先前已描绘及讨论，在压缩控制器950至少部分地由模拟电路实现的情况下，压缩控制器950可能能够在表示声输出音频的模拟信号被音频放大器960放大之前或之后直接地接受该模拟信号。备选地和/或附加地，在压缩控制器950至少部分地由数字电路实现(作为独立的数字电路或者作为由处理器件所执行的指令序列)的情况下，压缩控制器950可以直接地从滤波器块250、在滤波器块250所输出的数字数据与其他数字数据求和的情况下直接地从求和节点、或者在表示声输出音频的模拟信号被音频放大器960放大之前或之后从将该模拟信号转换成数字数据的ADC 955接收表示声输出音频的数字数据。
应当注意，尽管图19描绘了存在穿通音频并且存在VGA 145和滤波器块450用以支持对穿通音频的接收、可能的修改以及声输出，但是在其中不支持对某种形式的穿通音频的声输出的ANR电路2000和/或个人ANR电路1000的实施方式也是可能的。在不支持穿通音频的情况下，压缩控制器950采用PLL，针对具有指示出在基于反馈的ANR的提供中不断增长的不稳定性的预定频率范围内的频率以及预定最小振幅、以及具有通常也指示出不稳定性的正弦波形的声音的存在，对声输出音频进行分析。在支持穿通音频的情况下，压缩控制器采用(从任何穿通音频源接收到的)穿通音频来从也存在于声输出音频内的穿通音频辨识出指示增长的不稳定性的声音是什么。
在支持穿通音频的声输出的实施方式中，压缩控制器950从个人ANR设备1000的用户所选择为从其提供要随同抗噪声音由声学驱动器190声输出的穿通音频的任何来源接收穿通音频。在个人ANR设备1000的一些实施方式中，穿通音频的来源可能是独立于个人ANR设备1000但却以某种方式与其耦合的设备(例如，经由电缆或者无线地耦合到个人ANR设备1000的收音机、光盘播放器等)。在其他实施方式中，穿通音频的来源可以是合并到个人ANR设备1000中的音频存储器件(例如，固态存储器件、调谐器等)。再一次地，在压缩控制器950至少部分地由模拟电路所实现的情况下，压缩控制器950可能能够直接地接受表示穿通音频的模拟信号。备选地和/或附加地，在压缩控制器950至少部分地由数字电路所实现的情况下，压缩控制器950可以接收表示穿通音频的数字数据(或许通过在其中将来自源的模拟信号转换成数字数据的ADC 410)。
图20描绘了可由压缩控制器950的实施方式所采用的内部架构，在其中压缩控制器95至少合并有PLL 965。在不支持穿通音频的声输出的情况下，PLL 965是压缩控制器950的更为直接地接收声输出音频的部分，并且其针对具有指示出在基于反馈的ANR的提供中的不稳定性的预定频率范围内的频率以及最小振幅、以及可能还具有通常也指示不稳定性的正弦波形的声音的存在而对声输出音频进行分析。如熟悉PLL的操作的人员将很容易意识到那样，PLL 965被提供有中心频率设置、带宽设置以及最小振幅设置。中心频率设置和带宽设置被用来对PLL 965进行配置以便仅锁定到声输出音频内具有由带宽设置所指定的频率范围限度内的频率的声音上，其中频率范围以中心频率设置所指定的频率为中心。此外，如在PLL的使用领域中的技术人员将很容易意识到那样，PLL 965可被配置用于当这些声音具有正弦波形时仅锁定到此类频率的声音上。另外，采用最小振幅设置对PLL 965进行配置以便仅当这些声音至少具有由最小振幅设置所指定的振幅时才锁定到此类频率的声音上。
在支持穿通音频的声输出的情况下，压缩控制器还至少合并有求和节点964，其插入在PLL 965与声输出音频之间，并且其也接收穿通音频。求和节点964是减法求和节点，其从声输出音频中减去穿通音频，以试图提供剥除了穿通音频的经修改形式的声输出音频。这是为了试图防止对存在具有指示出不稳定性的频率以及正弦波形和最小振幅二者的声音的假指示由于穿通音频巧合地在其中具有此类声音所造成的出现而执行的。因而，PLL 965针对具有由带宽设置所指定的频率范围限度内的频率的声音而对这种经修改形式的声输出音频进行分析，其中频率范围以中心频率设置所指定的频率为中心，其中这些声音至少具有由最小振幅设置所指定的振幅，并且也许其中这些声音具有正弦波形。
如图20中以虚线指示，声输出音频和穿通频率中之一或全部二者可以额外地被分别路由经过可能也被合并到压缩控制器950中的高通滤波器962和高通滤波器963。高通滤波器962可以插入在由压缩控制器950接收到的声输出音频与PLL 965和求和节点964中的一个或另一个之间。备选地和/或附加地，高通滤波器963可以插入在由压缩控制器950接收到的穿通音频与求和节点964之间。高通滤波器962和963有助于滤除具有比提供给高通滤波器962和963的通频率设置更低的频率的信号，其中通频率设置优选地指定与通过中心频率及带宽设置的组合针对PLL 965指定的频率范围下限处的频率相似的频率。对较低频率信号的这种滤除使得提供给PLL 965的最小振幅设置能够被设置成指定较低的振幅水平。没有高通滤波器962和963的情况下，声输出音频或者穿通音频内的较低频率声音可能造成对存在具有指示不稳定性的频率及最小振幅的声音的假肯定指示。更具体而言，具有由带宽设置及中心频率设置所指定频率范围内的频率但却具有小于最低振幅的振幅的声音可能因较低频率声音的振幅的添加而被导致显得至少具有最小振幅设置所指定的必需最小振幅，从而导致PLL 965虚假地检测到具有指示不稳定性的频率和最小振幅(并且有可能还具有通常也指示不稳定性的正弦波形)的声音的存在。
尽管未在图20中具体示出，但是应当注意，当压缩控制器950在对不稳定性进行检测中采用声输出音频和穿通音频两者时，可向压缩控制器950中合并一个或多个VGA(或者能够被用于更改音频振幅的其它器件)，用于调节声输出音频和穿通音频中之一或全部二者的相对振幅。这可能是必要的，特别是在声输出音频是在音频放大器960对其进行了放大之后的点上被接收到的情况下，以及/或者在穿通音频是从处于与声输出音频的放大水平相差悬殊的放大水平的源被接收到的情况下尤为如此，以便平衡它们的相对振幅，并从而实现由减法节点964从一个中减去另一个而得到的正确结果。在存在高通滤波器962和963中之一或全部二者的情况下，可以安放此类VGA(或者其他组件)用于在这些音频片段中的每一个被路由经过高通滤波器962和963中的一个之前或之后对振幅进行调节。
图20还描绘了与在基于反馈的ANR的提供中的不稳定性相关联的声音开始并继而其振幅随时间指数增大的方式。最小振幅设置被选择成高至足以避免由于声学噪声和/或电噪声而对此类声音的假检测，但却低至足以相对迅速地检测到不稳定性的发端，以便能够足够足够迅速地采取行动来尝试避免个人ANR设备1000的用户听到经常与不稳定性关联的典型的“啸鸣”或“吼叫”声音的情况。优选地，在此类声音的振幅仍然低至足以使其被电噪声和/或声学噪声所充分掩盖时检测到此类声音，从而在采取行动通过抵消导致此类声音的不稳定性来消除此类声音之前，用户从从来不会注意到此类声音。
由提供给PLL 965的中心频率设置和带宽设置所指定的频率范围(以及由提供给高通滤波器962和963(如果其存在)中之一或全部二者的通频率设置所指定的相应通频率)是基于构成个人ANR设备1000的一个耳机100的至少一些组件的已知电特性和声特性而选择的。诸如数字电路的采样率、传播延迟及相移、麦克风与声学驱动器在机械能与电能的转换中的特性、以及组件由于机械特性和电特性二者而导致的频率限制等因素可能相互作用使得系统(诸如在个人声学设备100的一个耳机100中提供基于反馈的ANR所涉及的组件)倾向于作为变得不稳定的一部分而在狭窄频率范围内逐渐产生正强化的反馈环路。该狭窄范围一般可以通过对这些组件的这些各种特性进行分析而被预测，从而使得能够用这些设置来将PLL965配置用于如已描述地那样针对具有此类频率的声音的存在而对声输出音频进行分析。此外，如本领域中技术人员将很容易意识到那样，与此类不稳定性关联的声音通常具有正弦波形，并且PLL可被配置用于仅锁定到正弦波形上。因此，PLL 965可被配置用于通过固有地忽略不具有正弦波形的声音而协助从不关联于不稳定性的其他声音中辨识出与不稳定性关联的声音。在针对不稳定性的指示而对音频进行的分析中，如果存在具有指示不稳定性的那些特性的声音，则PLL 965通过锁定到该声音而将该声音检测出来。如果PLL 965确实锁定到此类声音上，则压缩控制器950确定存在不稳定性情况，并且作为响应而采取先前已描述过的各种行动中的任何一种或多种，包括但不限于压缩反馈参考噪声声音和前馈参考噪声声音中之一或全部二者。当PLL 965未锁定到此类声音上时，压缩控制器950确定不存在不稳定性。
此外，如本领域中技术人员还将很容易意识到那样，随着系统(诸如在提供基于反馈的ANR中所采用的一个耳机100的组件)变得不稳定并且产生出伴随所述狭窄频率范围内的声音的正强化反馈环路，至少诸如音频放大器960之类的组件可能由于反馈环路的正强化性质倾向于将该声音驱动到不断增大的振幅水平而汲取大于正常量的电功率。此外，与环境噪声的声能中的增大或者可能造成抗噪声输出的振幅中往往持续很短暂的突然增大的其他事件不同，并且与在作为穿通频率提供的音乐的振幅中也往往持续很短暂的增大不同，不稳定性情况往往一直持续，直至采取行动来抵消该不稳定性情况的持续。因此，并且如图19和图20二者中的虚线所描绘，压缩控制器950还可以合并功率监控器969，通过其将压缩控制器950耦合到音频放大器960(或者耦合到未示出的向音频放大器960供应功率的功率组件)，以便接收和监控来自功率放大器960(或者该功率组件)的信号，该信号指示出正被音频放大器960汲取用于以表示声输出音频的经放大形式的模拟信号来驱动声学驱动器190的电功率量。功率监控器969被提供有功率水平设置，其指示出音频放大器960(以及/或者可针对电功率消耗进行监控的其他组件)的电功率消耗水平。当检测到电功率消耗水平高于功率水平设置所指定的水平并且持续超过预定时间段时，可以假设原因是由于不稳定性的发生使得关联于不稳定性的声音(例如，“啸鸣”或“吼叫”声音)当前正以高振幅被声输出而导致基于反馈的ANR的提供不再正常地发挥功能。在压缩控制器950合并有这种对由音频放大器960和/或另一至少与基于反馈的ANR的提供相关联的组件所消耗的电功率进行监控的能力的情况下，这种对功耗的监控可与PLL 965所执行的对声输出音频的分析一并使用，以便提供某种程度的对存在不稳定性情况的确认，或者作为对尽管已由压缩控制器950响应于通过PLL 965所执行的分析对不稳定性的检测而采取了抵消不稳定性的初始行动但不稳定性情况仍然持续存在的次级检测器。
图21描绘了可被在其中支持穿通频率的压缩控制器950的实施方式所采用的内部架构的方面，其中压缩控制器950至少合并有求和节点971、一对带通滤波器972和973、一对RMS块976和977以及一对比较器978和979。如将会解释的那样，压缩控制器950还可以合并PLL 965——如通过在图21中以虚线对PLL 965的描绘所指示的那样。
求和节点971是压缩控制器950的更直接地接收穿通音频和前馈音频(前馈音频可以是前馈参考噪声声音或者前馈抗噪声音)的部分，其求和这两个音频片段，并且将经求和的音频提供给求和节点971所耦合到的带通滤波器973。带通滤波器972是压缩控制器950的更直接地接收声输出音频的部分。带通滤波器972滤除声输出音频中具有处于提供给带通滤波器972的频率范围设置中所指定的范围之外的频率的声音，并且带通滤波器973滤除接收自求和节点971的经求和的音频中具有处于同一范围之外的频率的声音。带通滤波器972和973分别耦合到RMS块976和977，并将它们相应的经过滤形式的音频输出到RMS块976和977。RMS块976和977分别计算针对接收自带通滤波器972和973的经过滤形式的音频的RMS值。RMS块976的输出耦合到比较器978的非反相输入，并且RMS块977的输出耦合到比较器979的非反相输入，从而使RMS块976和RMS块977能够分别将它们的RMS计算的结果提供给比较器978和比较器979。比较器978在其反相输入处被提供有最小振幅设置，用以使比较器978能够在具有至少与最小振幅设置所指定的振幅一样大的振幅的声音与不具有该振幅的声音之间作出辨识。比较器978的输出耦合到比较器979的反相输入，以使比较器979能够将RMS块976的输出的振幅(被选通穿过比较器978)与RMS块977的输出的振幅进行比较。当比较器979检测到电能在声输出音频中比在穿通音频与前馈音频的总和中更大时，压缩控制器950确定发生不稳定性情况。当比较器979检测到穿通音频与前馈音频的总和中电能更大时，压缩控制器950确定不存在不稳定性。
通过附加地合并PLL 965来进一步提高由压缩控制器950所做出的关于是否正在发生不稳定性的确定的精确度可被认为是期望的。如图所示，在这种情况下，PLL 965的输入耦合到带通滤波器972的输出。此外，PLL 965还被提供有伴随中心频率设置和带宽设置的最小振幅设置。如前文所述，中心频率设置和带宽设置指定PLL965可锁定到的声音的频率范围。以这种方式向PLL 965指定的这一频率范围可以与经由频率范围设置而向带通滤波器972和973指定的频率范围相同。PLL 965的添加实现了在具有通常指示出不稳定性的正弦波形的声音与不具有此正弦波形的声音之间作出辨识。因而，PLL 965是否锁定到声音上的结果可与比较器979在能量水平中做出的比较的结果一并使用。通过PLL 965的添加，压缩控制器950在比较器979检测到电能在声输出音频中比在穿通音频与前馈音频的总和中更大并且PLL 965锁定到声音上的情况下确定存在不稳定性情况。
尽管未在图21中具体图示，但可向压缩控制器950中合并一个或多个VGA(或者能够用于更改音频振幅的其他器件)，用于调节声输出音频、穿通音频和前馈音频中的一个或多个的相对振幅。这可能是必要的，特别是在声输出音频是在其被音频放大器960进行放大后的点上被接收到的情况下，在穿通音频是从处于与声输出音频的放大水平相差悬殊的放大水平的源接收到的情况下，以及/或者在前馈麦克风130所检测到的前馈参考噪声声音被用作前馈音频的情况下尤为如此，以便平衡它们的相对振幅，并从而实现从减法节点971所执行的减去和比较器979所执行的比较中得到正确结果。可以安放此类VGA(或者其他组件)用于在这些音频片段中的每一个被路由经过带通滤波器972和973中的一个之前或之后以及/或者求和节点971之前或之后对振幅进行调节。
在检测到指示不稳定性的声音(即，至少具有被认为与不稳定性关联的频率和最小振幅的组合，并且可能还具有可能也关联于不稳定性的正弦波形)以及/或者指示不稳定性的电功率消耗水平之后，可以如先前所讨论地作为响应而采取各种行动中的任何一种或多种来抵消不稳定性。此类行动可以包括对由反馈麦克风120和前馈麦克风130(其中提供基于前馈的ANR因而存在前馈麦克风130)所检测到的反馈参考噪声声音和前馈参考噪声声音中的一个或另一个的振幅进行压缩。如也已经讨论过那样，响应于对不稳定性的检测的行动可以包括对反馈参考噪声声音和前馈参考噪声声音二者的经协调压缩。此外，作为对不稳定性的检测的另一响应，对个人ANR设备1000的用户所选择的用于由声学驱动器190声输出的任何穿通音频的振幅执行一定程度的压缩可被认为是期望的。因而，如图19中所绘，压缩控制器950耦合到VGA 125、135、145、220和/或320中的一个或多个。
再一次地，需要着重注意的是，压缩控制器950可由模拟电路或数字电路或者其组合来实现。更具体而言，当声输出音频、穿通音频和前馈音频中的一个或多个由压缩控制器950作为表示这些音频片段的模拟信号进行接收时，高通滤波器962和963、求和节点971以及带通滤波器972和973中的一个或多个，可由模拟电路以及可能还有诸如PLL 965等压缩控制器950的其他组件来实现。备选地，当这些音频片段中的一个或多个由压缩控制器950作为表示这些音频片段的数字数据进行接收时，压缩控制器950的这些组件中的一个或多个可由数字电路来实现。此外，当使用数字电路来实现这些组件中的一个或多个组件时，此类数字电路实现可能需要使用执行一个或多个指令序列的处理器件(例如，处理器件510)来对这些组件中的一个或多个组件进行实例化以及执行其功能。另外，高通滤波器962和963以及/或者带通滤波器972和973可从滤波器组中取得(如内部架构2200a的滤波器组550的情况中那样)，或者可以是存储在存储器中用以实现滤波器的例程的实例化(如内部架构2200b的存储器520的情况中那样)。
其他实现均处在以下权利要求以及发明人可享有权利的其他权利要求的范围内。

Claims (102)

1.一种用于提供ANR的ANR电路，其包括：
第一ADC；
DAC；
第一数字滤波器；
所述ANR电路内的第一通路，通过所述第一通路，表示声音的数字数据通过所述第一通路的至少一部分以第一数据传输速率，从所述第一ADC经过至少所述第一数字滤波器流至所述DAC；
第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器，其要被交替用于与以所述第一数据传输速率传输经过所述第一通路的至少一部分的数字数据片段的传输同步地对至少一个ANR设置进行配置；以及
第三ANR设置缓冲器，用于储存至少一个故障安全ANR设置，以便响应于在所述ANR电路中检测到不稳定性情况而对所述至少一个ANR设置进行配置。
2.根据权利要求1所述的ANR电路，还包括：
处理器件；以及
存储，在所述存储中储存有指令序列，所述指令序列在由所述处理器件执行时致使所述所述处理器件：
在所述存储内保持所述第一ANR设置缓冲器、所述第二ANR设置缓冲器和所述第三ANR设置缓冲器；并且
针对所述ANR电路中不稳定性的指示而对流经所述第一通路的表示声音的数字数据进行监控。
3.根据权利要求1所述的ANR电路，其中所述至少一个ANR设置包括所述第一数字滤波器的系数设置、从所述第一数字滤波器的多个可用数字滤波器类型中对数字滤波器类型的选择、所述第一通路的互连以及所述第一数据传输速率中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的ANR电路，还包括合并到所述第一通路中的VGA，其中所述至少一个ANR设置包括所述VGA的增益设置。
5.根据权利要求1所述的ANR电路，还包括接口，通过所述接口可使所述ANR电路能够被耦合到外部处理器件，从所述外部处理器件接收所述至少一个ANR设置。
6.根据权利要求1所述的ANR电路，还包括：
第二ADC；
第二数字滤波器；以及
在所述ANR电路内的第二通路，通过所述第二通路，表示声音的数字数据通过所述第二通路的至少一部分以第二数据传输速率，从所述第二ADC经过至少所述第二数字滤波器流至所述DAC；并且
其中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被结合起来；
7.根据权利要求6所述的ANR电路，其中所述至少一个ANR设置包括所述第一位置在沿所述第一通路的何处的规则以及所述第二位置在沿所述第二通路的何处的规则中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的ANR电路，还包括合并到所述第一通路中的第一滤波器块，其中：
所述第一滤波器块包括包含所述第一数字滤波器在内的多个数字滤波器；
所述第一滤波器块可配置成致使所述第一滤波器块的所述第一数字滤波器和其他数字滤波器协同用于实现传输功能；并且
所述至少一个ANR设置包括所述传输功能的规则。
9.一种对具有第一通路的ANR电路的至少一个ANR设置进行配置的方法，其中通过所述第一通路，表示声音的数字数据从第一ADC经过至少第一数字滤波器流至DAC并且以第一数据传输速率流经所述第一通路的至少一部分，所述方法包括：
交替采用第一ANR设置缓冲器和第二ANR设置缓冲器，与以所述第一数据传输速率传输经过所述第一通路的至少一部分的数字数据片段的传输同步地对所述至少一个ANR设置进行配置；
在第三ANR设置缓冲器中储存至少一个故障安全ANR设置；以及
响应于在所述ANR电路中检测到不稳定性情况，采用所述第三ANR设置缓冲器对所述至少一个ANR设置进行配置。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括在所述第一ANR设置缓冲器和所述第二ANR设置缓冲器中之一中储存所述至少一个ANR设置，用以对所述第一数字滤波器的系数设置、从所述第一数字滤波器的多个可用数字滤波器类型中对数字滤波器类型的选择、所述第一通路的互连、所述第一数据传输速率、合并到所述第一通路中的VGA的增益设置以及由包括包含所述第一数字滤波器在内的多个数字滤波器的滤波器块所实现的传输功能中的至少一个进行配置。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括：
等待对所述至少一个ANR设置从耦合到所述ANR电路的接口的外部处理器件的接收，以及
将所述至少一个ANR设置储存在所述第一ANR设置缓冲器和所述第二ANR设置缓冲器中的一个之中。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在所述第三ANR设置缓冲器中储存针对合并到通路内的VGA的故障安全增益设置；
对所述DAC所输出的信号进行监控；以及
响应于检测到所述DAC所输出的所述信号中即将发生削波的指示作为所述ANR电路中不稳定性情况的指示，采用所述第三ANR设置缓冲器来用所述故障安全增益设置对所述VGA进行配置。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在所述第一ANR设置缓冲器和所述第二ANR设置缓冲器中的一个中存储至少一个ANR设置；
等待所述ANR电路对信号的接收；以及
响应于接收到所述ANR电路接收所述信号，采用所述第一ANR设置缓冲器和所述第二ANR设置缓冲器中的所述一个，对所述至少一个ANR设置进行配置。
14.一种ANR电路，其包括：
第一VGA，用于对由前馈麦克风输出的信号所表示的前馈参考声音进行压缩，所述前馈麦克风检测壳体之外环境中的外部噪声声音作为所述前馈参考声音；
第二VGA，用于对由反馈麦克风输出的信号所表示的反馈参考声音进行压缩，所述反馈麦克风检测由所述壳体所限定的空腔内的空腔噪声声音作为所述反馈参考声音；
至少一个滤波器，用于从所述前馈参考声音生成前馈抗噪声音；
至少另一滤波器，用于从所述反馈参考声音生成反馈抗噪声音；以及
压缩控制器，其耦合到所述第一VGA和所述第二VGA，用于响应于所述外部噪声声音的声能达到第一阈值，对所述第一VGA和所述第二VGA进行操作以便协调对所述前馈参考声音和所述反馈参考声音的压缩。
15.根据权利要求14所述的ANR电路，其中所述第一VGA是插入在所述前馈麦克风与所述至少一个滤波器之间的模拟VGA，并且所述压缩控制器通过监控所述前馈麦克风所输出的信号而对所述外部噪声声音的声能进行监控。
16.根据权利要求14所述的ANR电路，还包括第一ADC用于将所述前馈麦克风所输出的信号从模拟形式转换成数字形式，其中所述第一VGA是插入在所述第一ADC与所述至少一个滤波器之间的数字VGA，并且所述压缩控制器通过所述第一ADC以数字形式接收来自所述前馈麦克风的信号以便对所述外部噪声声音的声能进行监控。
17.根据权利要求14所述的ANR电路，还包括DAC，用于将所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音的组合从由数字数据所表示转换成由模拟信号所表示，所述模拟信号会被传送到音频放大器用以对声学驱动器进行驱动，使其将所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音的所述组合声输出到所述空腔之中，其中：
所述压缩控制器接收表示所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音的所述组合的数字数据，并且
所述压缩控制器被构造成响应于所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音的所述组合的振幅达到另一阈值，确定所述外部噪声声音的声能达到所述第一阈值。
18.根据权利要求14所述的ANR电路，还包括音频放大器，所述音频放大器向声学驱动器输出表示所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音的组合的模拟信号，以致使所述声学驱动器将所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音的所述组合声输出到所述空腔之中，其中：
所述压缩控制器对所述音频放大器所输出并且表示所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音的组合的所述模拟信号进行监控；并且
所述压缩控制器被构造成响应于表示所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音的组合的所述模拟信号的振幅达到另一阈值，确定所述外部噪声声音的声能达到所述第一阈值。
19.根据权利要求14所述的ANR电路，还包括DAC，其用于将所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音的组合从由数字数据所表示转换成由模拟信号所表示，所述模拟信号会被传送到音频放大器用以对声学驱动器进行驱动，使其将所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音的组合声输出到所述空腔之中，其中：
所述压缩控制器对所述DAC所输出的所述模拟信号进行监控；并且
所述压缩控制器被构造成响应于检测到所述模拟信号中发生音频假象，确定所述外部噪声声音的声能达到所述第一阈值。
20.根据权利要求14所述的ANR电路，还包括音频放大器，所述音频放大器向声学驱动器输出表示所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音的组合的模拟信号，以致使所述声学驱动器将所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音的组合声输出到所述空腔之中，其中：
所述压缩控制器对所述音频放大器所输出的所述模拟信号进行监控；并且
所述压缩控制器被构造成响应于检测到所述模拟信号中发生音频假象，确定所述外部噪声声音的声能达到所述第一阈值。
21.根据权利要求14所述的ANR电路，其中所述压缩控制器可被构造成响应于所述外部噪声声音中主要可听频率的改变而改变所述第一阈值。
22.根据权利要求21所述的ANR电路，其中所述压缩控制器被构造成响应于所述外部噪声声音中主要可听频率从较高可听频率改变为较低可听频率而降低所述第一阈值，并且响应于所述外部噪声声音中主要可听频率从较低可听频率改变为较高可听频率而升高所述第一阈值。
23.根据权利要求14所述的ANR电路，其中所述压缩控制器被构造成随着所述外部噪声声音的声能在所述第一阈值之上进一步上升而操作所述第一VGA，将所述前馈参考声音压缩到越来越高于所述压缩控制器操作所述第二VGA压缩所述反馈参考声音的程度。
24.根据权利要求14所述的ANR电路，其中：
所述压缩控制器被构造成响应于所述外部噪声声音的声能达到所述第一阈值，操作所述第一VGA和所述第二VGA同时对所述前馈参考声音和所述反馈参考声音进行压缩；
所述压缩控制器被构造成响应于所述外部噪声声音的声能保持在所述第一阈值以下同时还升高到第二阈值之上，操作所述第一VGA对所述前馈参考声音进行压缩，并且操作所述第二VGA抑制对所述反馈参考声音的压缩；并且
所述第二阈值低于所述第一阈值。
25.根据权利要求24所述的ANR电路，其中：
所述压缩控制器被构造成随着所述外部噪声声音的声能进一步上升到所述第一阈值之上，操作所述第一VGA将所述前馈参考声音压缩到越来越大的程度直至所述第一VGA被操作成具有接近于零的增益；并且
所述压缩控制器被构造成随着所述外部噪声声音的声能进一步上升到所述第一阈值之上且不考虑所述第一VGA是否已被操作成具有接近于零的增益而操作所述第二VGA将所述反馈参考声音压缩到越来越大的程度。
26.根据权利要求14所述的ANR电路，其中：
所述压缩控制器被构造成随着所述外部噪声声音的声能进一步上升到所述第一阈值之上，操作所述第一VGA将所述前馈参考声音压缩到越来越大的程度直至所述声能达到所述第三阈值；
其中所述第三阈值高于所述第一阈值；并且
所述压缩控制器被构造成随着所述外部噪声声音的声能进一步上升到所述第一阈值之上且不考虑所述外部噪声声音的声能是否上升到所述第三阈值之上而操作所述第二VGA将所述反馈参考声音压缩到越来越大的程度。
27.一种个人ANR设备，其包括：
第一壳体，其限定第一空腔，所述第一空腔被构造用于声学耦合到所述个人ANR设备的用户的第一耳朵的第一耳道；
第一前馈麦克风，其由所述第一壳体以使所述第一前馈麦克风耦合到所述第一壳体之外的环境以便检测所述第一壳体之外的所述环境中的第一外部噪声声音的方式所承载，并且被构造用于输出表示所述第一外部噪声声音的信号作为第一前馈参考声音；
第一反馈麦克风，其安设在所述第一空腔内用于检测所述第一空腔内的空腔噪声声音，并且被构造用于输出表示所述空腔噪声声音的信号作为第一反馈参考声音；
第一声学驱动器，其被安设在所述第一壳体内用于向所述第一空腔中声输出第一前馈抗噪声音和第一反馈抗噪声音；以及
第一ANR电路，其耦合到所述第一前馈麦克风以便接收表示所述第一前馈参考声音的信号，耦合到所述第一反馈麦克风以便接收表示所述第一反馈参考声音的信号，并且耦合到所述第一声学驱动器以便驱动所述第一声学驱动器对所述第一前馈抗噪声音和所述第一反馈抗噪声音进行声输出；其中所述第一ANR电路被构造用于从所述第一前馈参考声音生成所述第一前馈抗噪声音，被构造成从所述第一反馈参考声音生成所述第一反馈抗噪声音，并且被构造成响应于所述第一外部噪声声音的声能达到第一阈值而协调对所述第一前馈参考声音和所述第一反馈参考声音的压缩。
28.根据权利要求27所述的个人ANR设备，还包括：
第二壳体，其限定第二空腔，所述第二空腔被构造用于声学耦合到所述用户的第二耳朵的第二耳道；
第二前馈麦克风，其由所述第二壳体以使所述第二前馈麦克风耦合到所述第二壳体之外的环境以便检测所述第二壳体之外的所述环境中的第二外部噪声声音的方式所承载，并且被构造用于输出表示所述第二外部噪声声音的信号作为第二前馈参考声音；
第二反馈麦克风，其安设在所述第二空腔内，用于检测所述第二空腔内的空腔噪声声音，并且被构造用于输出表示所述空腔噪声声音的信号作为第二反馈参考声音；以及
第二声学驱动器，其被安设在所述第二壳体内，用于向所述第二空腔中声输出第二前馈抗噪声音和第二反馈抗噪声音。
29.根据权利要求28所述的个人ANR设备，还包括第二ANR电路，其耦合到所述第二前馈麦克风以便接收表示所述第二前馈参考声音的信号，耦合到所述第二反馈麦克风以便接收表示所述第二反馈参考声音的信号，并且耦合到所述第二声学驱动器以便驱动所述第二声学驱动器对所述第二前馈抗噪声音和所述第二反馈抗噪声音进行声输出；其中所述第二ANR电路被构造用于从所述第二前馈参考声音生成所述第二前馈抗噪声音，被构造成从所述第二反馈参考声音生成所述第二反馈抗噪声音，并且被构造成响应于所述第二外部噪声声音的声能达到所述第一阈值而协调对所述第二前馈参考声音和所述第二反馈参考声音的压缩。
30.根据权利要求28所述的个人ANR设备，其中：
所述第一ANR电路耦合到所述第二前馈麦克风以便接收表示所述第二前馈参考声音的信号，耦合到所述第二反馈麦克风以便接收表示所述第二反馈参考声音的信号，并且耦合到所述第二声学驱动器以便驱动所述第二声学驱动器对所述第二前馈抗噪声音和所述第二反馈抗噪声音进行声输出；并且
所述第一ANR电路被构造用于从所述第二前馈参考声音生成所述第二前馈抗噪声音，以及被构造成从所述第二反馈参考声音生成所述第二反馈抗噪声音。
31.根据权利要求30所述的个人ANR设备，其中所述第一ANR电路被构造成响应于所述第二外部噪声声音的声能达到所述第一阈值，协调对所述第二前馈参考声音和所述第二反馈参考声音的压缩。
32.根据权利要求30所述的个人ANR设备，其中所述第一ANR电路被构造成响应于所述第一外部噪声声音的声能达到所述第一阈值，协调对所述第一前馈参考声音、所述第一反馈参考声音、所述第二前馈参考声音以及所述第二反馈参考声音的压缩。
33.根据权利要求27所述的个人ANR设备，其中所述ANR电路被构造成响应于所述第一外部噪声声音中主要可听频率的改变，改变所述第一阈值。
34.根据权利要求33所述的个人ANR设备，其中所述ANR电路被构造成响应于所述外部噪声声音中的主要可听频率从较高可听频率改变为较低可听频率，降低所述第一阈值，并且响应于所述外部噪声声音中主要可听频率从较低可听频率改变为较高可听频率，升高所述第一阈值。
35.根据权利要求27所述的个人ANR设备，其中所述ANR电路随着所述第一外部噪声声音的声能进一步上升到所述第一阈值之上，将所述第一前馈参考声音压缩到越来越大于所述ANR电路压缩所述第一反馈参考声音的程度。
36.根据权利要求27所述的个人ANR设备，其中：
所述ANR电路被构造成响应于所述第一外部噪声声音的声能达到所述第一阈值，同时压缩所述第一前馈参考声音和所述第一反馈参考声音；
所述ANR电路被构造成响应于所述第一外部噪声声音的声能保持低于所述第一阈值并同时升高到第二阈值之上，压缩所述前馈参考声音并抑制对所述第一反馈参考声音的压缩；并且
其中所述第二阈值低于所述第一阈值。
37.根据权利要求36所述的个人ANR设备，其中：
所述ANR电路被构造成随着所述第一外部噪声声音的声能进一步上升到所述第一阈值以上，将所述前馈参考声音压缩到越来越大的程度，直至已将所述前馈参考压缩到在其中所述前馈参考声音的振幅已被降低到接近于零的程度；并且
所述ANR电路被构造成随着所述第一外部噪声声音的声能进一步上升到所述第一阈值以上且不考虑所述前馈参考声音的振幅是否已被降低到接近于零，将所述反馈参考声音压缩到越来越大的程度。
38.一种方法，包括：
采用在个人ANR设备的壳体之外的环境中检测到的外部噪声声音作为前馈参考声音来生成前馈抗噪声音；
采用由所述壳体所限定并且被构造用于声学耦合到耳道的空腔中检测到的空腔噪声声音作为反馈参考声音来生成反馈抗噪声音；
将所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音声输出到所述空腔中；以及
响应于所述外部噪声声音的声能达到第一阈值，而协调对所述前馈参考声音和所述反馈参考声音的压缩。
39.根据权利要求38所述的方法，还包括通过监控表示所述前馈参考声音的由前馈麦克风所输出的信号来对所述前馈参考声音进行监控，以确定所述外部噪声声音的声能。
40.根据权利要求38所述的方法，其中将所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音声输出到所述空腔中包括用音频放大器的输出来驱动声学驱动器以致使所述声学驱动器声输出所述前馈抗噪声音和所述反馈抗噪声音，并且还包括监控所述音频放大器的所述输出以便检测指示出所述外部噪声的声能达到第一阈值的音频假象。
41.根据权利要求38所述的方法，还包括响应于所述外部噪声声音中主要可听频率的改变而改变所述第一阈值。
42.根据权利要求41所述的方法，还包括响应于所述外部噪声声音中主要可听频率从较高可听频率改变为较低可听频率，降低所述第一阈值，并且响应于所述外部噪声声音中主要可听频率从较低可听频率改变为较高可听频率，升高所述第一阈值。
43.根据权利要求38所述的方法，还包括随着所述外部噪声声音的声能在所述第一阈值之上进一步上升，将所述前馈参考声音压缩到越来越高于所述反馈参考声音的程度。
44.根据权利要求38所述的方法，还包括：
响应于所述外部噪声声音的声能达到所述第一阈值，同时压缩所述第一前馈参考声音和所述反馈参考声音；
响应于所述外部噪声声音的声能保持低于所述第一阈值并同时升高到第二阈值之上，压缩所述前馈参考声音并抑制对所述反馈参考声音的压缩，其中所述第二阈值低于所述第一阈值。
45.根据权利要求44所述的方法，还包括：
随着所述外部噪声声音的声能进一步上升到所述第一阈值以上，将所述前馈参考声音压缩到越来越大的程度，直至已将所述前馈参考压缩到在其中所述前馈参考声音的振幅已被降低到接近于零的程度；以及
随着所述外部噪声声音的声能进一步上升到所述第一阈值以上且不考虑所述前馈参考声音的振幅是否已被降低到接近于零，将所述反馈参考声音压缩到越来越大的程度。
46.一种对个人ANR设备的ANR电路对ANR的提供进行控制的方法，其包括：
监控在所述ANR的提供中被所述ANR电路所采用的音频片段内不止一个频率的声音的振幅水平；
响应于所述音频片段内的第一声音具有第一频率并且具有达到第一预定水平的振幅，开始对从中导出ANR抗噪声音的ANR参考噪声声音的压缩；
响应于所述音频片段内的第二声音具有第二频率并且具有达到第二预定水平的振幅，开始对所述ANR参考噪声声音的压缩，以及
响应于所述第一声音的振幅未达到所述第一预定水平并且所述第二声音的振幅超过所述第一预定水平但未达到所述第二预定水平，不开始对所述ANR参考噪声声音的压缩，其中所述第一频率不同于所述第二频率，并且所述第一预定水平低于所述第二预定水平。
47.根据权利要求46所述的方法，其中由所述ANR电路对ANR的所述提供包括对基于反馈的ANR的提供，并且所述音频片段包括由安设在所述个人ANR设备的壳体所限定的空腔内的反馈麦克风所检测到的反馈参考噪声声音。
48.根据权利要求46所述的方法，其中由所述ANR电路对ANR的所述提供包括对基于前馈的ANR的提供，并且所述音频片段可以包括由安设在所述个人ANR设备的壳体上的前馈麦克风所检测到的前馈参考噪声声音，所述前馈麦克风以使所述前馈麦克风耦合到所述壳体以外的环境的方式安设。
49.根据权利要求46所述的方法，其中所述音频片段包括会由所述个人ANR设备的声学驱动器进行声输出的ANR抗噪声音。
50.根据权利要求46所述的方法，其中：
所述第一频率可处于第一频率范围内，在其中所述个人ANR设备的声学驱动器的振动膜能够更容易地移动到超过所述声学驱动器的机械限度的程度；并且
所述第二频率可处于高于第一频率范围的第二频率范围内，并且在其中所述振动膜至少由于所述振动膜周围的空气在所述振动膜上施加的声阻抗而无法那么容易地移动到超过所述声学驱动器的机械限度的程度。
51.根据权利要求50所述的方法，还包括选择所述第一预定水平以导致响应于所述第一声音具有比导致所述声学驱动器的所述振动膜在声输出所述第一声音时超过机械限度所需的振幅更小的振幅而开始压缩。
52.根据权利要求51所述的方法，还包括选择所述第二预定水平以导致响应于所述第二声音具有比在声输出所述第二声音时导致削波所需的振幅更小的振幅而开始压缩。
53.根据权利要求50所述的方法，其中所述第一频率范围至少部分地包括如下频率范围：在所述频率范围中，包围所述声学驱动器的所述个人ANR设备的壳体的端口发挥如通往所述壳体之外环境的开口的作用，从而使得空气随所述振动膜的移动而自由地穿过所述端口。
54.根据权利要求50所述的方法，其中所述第二频率范围至少部分地包括如下频率范围：在所述频率范围中，所述端口表现得如同所述端口对所述壳体之外的环境是封闭的，从而使得空气不随所述振动膜的移动而自由地穿过所述端口。
55.一种个人ANR设备，其包括：
壳体，其限定空腔；
安设在所述空腔内的声学驱动器；
ANR电路，其耦合到所述声学驱动器，以便操作所述声学驱动器向所述空腔中声输出ANR抗噪声音从而提供ANR；以及
所述ANR电路的可变增益放大器(VGA)，其可操作用于对所述ANR电路从中导出所述ANR抗噪声音的ANR参考噪声声音进行压缩，其中：
所述ANR电路监控在所述ANR的提供中被所述ANR电路所采用的音频片段内不止一个频率的声音的振幅水平；
所述ANR电路响应于所述音频片段内的第一声音具有第一频率并且具有达到第一预定水平的振幅，操作所述VGA开始对所述ANR参考噪声声音的压缩；
所述ANR电路响应于所述音频片段内的第二声音具有第二频率并且具有达到第二预定水平的振幅，操作所述VGA开始对所述ANR参考噪声声音的压缩；并且
所述ANR电路响应于所述第一声音的振幅未达到所述第一预定水平并且所述第二声音的振幅超过所述第一预定水平但未达到所述第二预定水平，不操作所述VGA开始对所述ANR参考声音的压缩，其中所述第一频率不同于所述第二频率，并且其中所述第一预定水平低于所述第二预定水平。
56.根据权利要求55所述的个人ANR设备，还包括安设在所述空腔内的反馈参考麦克风，其中所提供的ANR包括基于反馈的ANR，并且所述音频片段包括由所述反馈麦克风所检测到的反馈参考噪声声音。
57.根据权利要求55所述的个人ANR设备，还包括安设在所述壳体上的前馈参考麦克风，其以使所述前馈参考麦克风声学耦合到所述壳体之外环境的方式安设，其中所提供的ANR包括基于前馈的ANR，并且所述音频片段包括由所述前馈麦克风所检测到的前馈参考噪声声音。
58.根据权利要求55所述的个人ANR设备，其中所述音频片段所述包括ANR抗噪声音。
59.根据权利要求55所述的个人ANR设备，其中：
所述第一频率处于第一频率范围内，在其中所述声学驱动器的振动膜能够更容易地移动到超过所述声学驱动器的机械限度的程度；并且
所述第二频率处于高于所述第一频率范围的第二频率范围内，并且在其中所述振动膜至少由于所述振动膜周围空气在所述振动膜上施加的声阻抗而无法那么容易地移动到超过所述声学驱动器的机械限度的程度。
60.根据权利要求59所述的个人ANR设备，在其中所述第一预定水平被选择成导致响应于所述第一声音具有比导致所述声学驱动器的所述振动膜在声输出所述第一声音时超过机械限度所需的振幅更小的振幅而开始压缩。
61.根据权利要求60所述的个人ANR设备，在其中所述第二预定水平被选择成导致响应于所述第二声音具有比在声输出所述第二声音时导致削波所需的振幅更小的振幅而开始压缩。
62.根据权利要求59所述的个人ANR设备，其中所述第一频率范围至少部分地包括如下频率范围：在所述频率范围中，形成于所述壳体中的用于将所述空腔的至少一部分耦合到所述壳体之外环境的端口发挥如通往所述壳体之外环境的开口的作用，从而使得空气随所述振动膜的移动而自由地穿过所述端口。
63.根据权利要求59所述的个人ANR设备，其中所述第二频率范围至少部分地包括如下频率范围：在所述频率范围中，所述端口表现得如同所述端口对所述壳体之外的环境是封闭的，从而使得空气不随所述振动膜的移动而自由地穿过所述端口。
64.根据权利要求55所述的个人ANR设备，还包括滤波器，所述音频片段通过所述滤波器被路由，并且其被配置有施加在所述音频片段上的变换，用以致使所述ANR电路对所述第一声音的振幅更为敏感而对所述第二声音的振幅更不敏感，从而设置所述第一预定水平和所述第二预定水平。
65.一种个人ANR设备，其包括：
声学驱动器；
ANR电路，其耦合到所述声学驱动器以便操作所述声学驱动器声输出ANR抗噪声音，以便跨具有下限和上限的频率范围在邻近所述个人ANR设备的用户的耳朵的位置处提供ANR；以及
所述ANR电路的至少一个数字滤波器，其中：
所述至少一个数字滤波器可用多个系数来进行配置以便实现ANR变换，以从ANR参考噪声声音导出所述ANR抗噪声音；
所述ANR电路被配置成响应于不利地影响在所述下限和所述上限中的一个处对所述ANR的提供的事件，以第一重现间隔用不同的多个系数值反复对所述至少一个数字滤波器进行重新配置，从而在所述下限和所述上限中的所述一个处减小提供所述ANR的幅度而不在所述下限和所述上限中的另一个处减小提供所述ANR的幅度；并且
所述ANR电路被配置成响应于不利地影响在所述下限和所述上限中的所述一个处对所述ANR的提供的事件已经停止，以第二重现间隔用不同的多个系数值反复对所述至少一个数字滤波器进行重新配置，以便反转在所述下限和所述上限中的所述一个处对所述ANR的提供中的减小。
66.根据权利要求65所述的个人ANR设备，其中：
所述第一重现间隔短于第二重现间隔；并且
所述第一重现间隔被选择成使得对所述ANR在所述下限和所述上限中的所述一个处的提供的减小能够足够迅速地最小化由所述事件所引起的音频假象，而同时避免生成因反复重新配置所述至少一个数字滤波器而产生的音频假象。
67.根据权利要求65所述的个人ANR设备，其中所述事件选自以下一组事件，包括：在所述抗噪声音的声输出中的削波情况、在提供ANR中的不稳定性情况、声音具有过高振幅的情况以及音频假象的发生。
68.根据权利要求65所述的个人ANR设备，其中所述第一重现间隔是10毫秒级，并且所述第二重现间隔是100毫秒级。
69.根据权利要求65所述的个人ANR设备，其中通过随每个所述第一重现间隔逐步地移动所述下限和所述上限中的所述一个从而减小所述频率范围，减小在所述下限和所述上限中的所述一个处对所述ANR的提供，其中随着所述下限和所述上限中的所述一个被移动，基本上保持所述下限和所述上限中的所述一个处的斜率。
70.根据权利要求69所述的个人ANR设备，其中通过随每个所述第二重现间隔逐步地移动所述下限和所述上限中的所述一个从而将所述频率范围恢复到在对所述下限和所述上限中的所述一个处的所述ANR的提供的减小之前的频率范围，反转在所述下限和所述上限中的所述一个处的所述ANR的提供中的减小，其中随着所述下限和所述上限中的所述一个被移动，基本上保持所述下限和所述上限中的所述一个处的斜率。
71.根据权利要求65所述的个人ANR设备，其中通过随每个所述第一重现间隔逐步地改变所述下限和所述上限中的所述一个处的斜率从而使得所述斜率更浅，减小在所述下限和所述上限中的所述一个处对所述ANR的提供，其中随着以每个所述第一重现间隔逐步地将关联于所述斜率的截止频率向内移入所述频率范围，由所述斜率所占据的过渡带宽会变宽。
72.根据权利要求71所述的个人ANR设备，其中通过随每个所述第二重现间隔逐步地改变所述下限和所述上限中的所述一个处的所述斜率从而使得所述斜率更陡，反转在所述下限和所述上限中的所述一个处对所述ANR的提供中的减小，其中随着以每个所述第一重现间隔逐步地将关联于所述斜率的截止频率向外移动回到在对所述ANR的提供中的减小之前的截止频率，由所述斜率所占据的过渡带宽会变窄。
73.根据权利要求65所述的个人ANR设备，其中
所述ANR包括跨具有下限和上限的第一频率范围提供的基于反馈的ANR，以及跨具有下限和上限的第二频率范围提供的基于前馈的ANR；
所述个人ANR设备包括对反馈参考噪声声音进行检测的反馈麦克风用于支持对所述基于反馈的ANR的提供，以及对前馈参考噪声声音进行检测的前馈麦克风用于支持对所述基于前馈的ANR的提供；并且
减小在所述下限和所述上限中的所述一个处对所述ANR的提供可以包括以所述第一重现间隔逐步减小在所述基于反馈的ANR和所述基于前馈的ANR二者的所述下限和所述上限中的一个处对所述基于反馈的ANR和所述基于前馈的ANR二者的提供。
74.根据权利要求65所述的个人ANR设备，还包括所述ANR电路的第一缓冲器和所述ANR电路的第二缓冲器，其中所述ANR电路交替地采用所述第一缓冲器和所述第二缓冲器，以所述第一重现间隔和所述第二重现间隔用不同的多个系数值来反复地重新配置所述至少一个数字滤波器。
75.一种方法，包括：
响应于不利地影响在至少一个数字滤波器提供ANR的频率范围的下限和上限中的一个处对ANR的提供的事件，以第一重现间隔用不同的多个系数值对所述至少一个数字滤波器反复进行重新配置，以减小所述至少一个数字滤波器在所述下限和所述上限中的所述一个处对ANR的提供，而不减小在所述下限和所述上限中的另一个处提供ANR的幅度；
响应于不利地影响在所述下限和所述上限中的所述一个处对ANR的提供的事件已经停止，以第二重现间隔用不同的多个系数值对所述至少一个数字滤波器反复进行重新配置，以反转在所述下限和所述上限中的所述一个处对ANR的提供中的减小；以及
响应于在为了反转对ANR的提供中的减小而以所述第二重现间隔用不同的多个系数值对所述至少一个数字滤波器反复进行配置的过程中所述事件复发，停止反转在对ANR的提供中的减小。
76.根据权利要求75所述的方法，其中：
所述第一重现间隔短于所述第二重现间隔；并且
所述第一重现间隔被选择成使得对ANR在所述下限和所述上限中的所述一个处的提供的减小能够足够迅速地最小化由所述事件所引起的音频假象，而同时避免生成因反复重新配置所述至少一个数字滤波器而产生的音频假象。
77.根据权利要求75所述的方法，其中所述事件选自以下一组事件，包括：在所述抗噪声音的声输出中的削波情况、在提供ANR中的不稳定性情况、声音具有过高振幅的情况以及音频假象的发生。
78.根据权利要求75所述的方法，所述第一重现间隔是10毫秒级，并且所述第二重现间隔是100毫秒级。
79.根据权利要求75所述的方法，其中减小在所述下限和所述上限中的所述一个处对ANR的提供包括：随每个所述第一重现间隔逐步地移动所述下限和所述上限中的所述一个从而减小所述频率范围，其中随着所述下限和所述上限中的所述一个被移动，基本上保持所述下限和所述上限中的所述一个处的斜率。
80.根据权利要求79所述的方法，其中反转在所述下限和所述上限中的所述一个处对ANR的提供中的减小包括：随每个所述第二重现间隔逐步地移动所述下限和所述上限中的所述一个从而使所述频率范围返回到在所述下限和所述上限中的所述一个处对ANR的提供中的减小之前的频率范围，其中随着所述下限和所述上限中的所述一个被移动，基本上保持所述下限和所述上限中的一个处的斜率。
81.根据权利要求75所述的方法，其中减小在所述下限和所述上限中的所述一个处对ANR的提供包括：随每个所述第一重现间隔逐步地改变所述下限和所述上限中的所述一个的斜率从而使所述斜率更浅，其中随着关联于所述斜率的截止频率随每个所述第一重现间隔逐步地向内移入频率范围，由所述斜率所占据的过渡带宽会变宽。
82.根据权利要求81所述的方法，其中反转在所述下限和所述上限中的所述一个处对ANR的提供中的减小包括：随每个所述第二重现间隔逐步地改变所述下限和所述上限中的所述一个处的所述斜率从而使所述斜率更陡，其中随着关联于所述斜率的截止频率随每个所述第一重现间隔逐步地向外移动回到在ANR的提供中的减小之前的截止频率，由所述斜率所占据的所述过渡带宽会变窄。
83.根据权利要求75所述的方法，其中
所述ANR包括跨具有下限和上限的第一频率范围提供的基于反馈的ANR，以及跨具有下限和上限的第二频率范围提供的基于前馈的ANR；并且
减小在所述下限和所述上限中的一个处对ANR的提供可以包括以所述第一重现间隔逐步减小在所述基于反馈的ANR和所述基于前馈的ANR二者的所述下限和所述上限中的一个处对所述基于反馈的ANR和所述基于前馈的ANR二者的提供。
84.一种对在提供基于反馈的ANR中的不稳定性进行检测的方法，其包括：对包括如下反馈抗噪声音的音频进行监控，所述反馈抗噪声音被采用在针对具有处于预定频率范围内的频率并具有至少满足预定最小振幅的振幅的声音提供基于反馈的ANR中，其中所述预定频率范围与所述预定振幅的组合与指示不稳定性的声音相关联。
85.根据权利要求84所述的方法，还包括：对包括如下反馈抗噪声音的音频进行监控，所述反馈抗噪声音被采用在针对除具有所述预定频率范围内的频率并具有至少满足所述预定最小振幅的振幅以外还具有正弦波形的声音提供所述基于反馈的ANR中。
86.根据权利要求84所述的方法，其中对包括反馈抗噪声音的音频进行监控包括：对要由声学驱动器声输出以在提供所述基于反馈的ANR中采用所述反馈抗噪声音的音频进行监控。
87.根据权利要求84所述的方法，其中对包括反馈抗噪声音的音频进行监控包括：
将锁相环配置成锁定到具有所述预定频率范围内的频率和至少满足所述预定最小振幅的振幅的声音上；
用所述PLL来监控要由声学驱动器进行声输出的包括所述反馈抗噪声音的音频；以及
等待所述PLL锁定到声音的情况。
88.根据权利要求87所述的方法，还包括将所述PLL所监控的所述音频路由经过第一高通滤波器。
89.根据权利要求88所述的方法，还包括在将所述音频提供给所述PLL之前，将所述音频从所述第一高通滤波器路由经过求和节点，所述求和节点被配置用于减去已被路由经过第二高通滤波器的穿通音频。
90.根据权利要求84所述的方法，其中对包括反馈抗噪声音的音频进行监控包括：
对第一带通滤波器进行配置，以便让包括具有所述预定频率范围内的频率的反馈抗噪声音的音频的声音穿过；
计算穿过所述第一带通滤波器的声音的均方根；以及
将穿过所述第一带通滤波器的所述声音的均方根与所述预定最小振幅进行比较。
91.根据权利要求90所述的方法，其中对包括反馈抗噪声音的音频进行监控还包括：
对PLL进行配置，以便锁定到具有所述预定频率范围内的频率和至少满足所述预定最小振幅的振幅的声音上；
用所述PLL来监控穿过所述第一带通滤波器的声音；以及
等待所述PLL锁定到声音上的情况。
92.根据权利要求90所述的方法，其中对包括反馈抗噪声音的音频进行监控还包括：
对第二带通滤波器进行配置，以便让包括具有所述预定频率范围内的频率的前馈抗噪声音和穿通音频中的至少一个的音频的声音穿过；
计算穿过所述第二带通滤波器的声音的均方根；以及
将穿过所述第二带通滤波器的声音的所述均方根同穿过所述第一带通滤波器的声音的均方根与所述预定最小振幅的比较结果进行比较。
93.根据权利要求84所述的方法，还包括针对在对包括反馈抗噪声音的音频进行放大中所采用的音频放大器所汲取的电功率量至少满足预定最小电功率水平的情况，对所述音频放大器所汲取的电功率量进行监控；
其中所述预定频率范围与预定振幅的组合与指示不稳定性的声音相关联，并且所述预定最小电功率水平与指示不稳定性的声音相关联。
94.根据权利要求84所述的方法，还包括从在提供所述基于反馈的ANR中所采用的至少一个组件的电特性以及从在提供所述基于反馈的ANR中所采用的至少一个其他组件的声特性而导出所述预定频率范围。
95.一种个人ANR设备，其至少提供基于反馈的ANR以便衰减在邻近个人ANR设备的用户的耳朵的位置处的环境噪声声音，所述个人ANR设备包括：
ANR电路，用于至少导出在提供所述基于反馈的ANR中的反馈抗噪声音；
声学驱动器，其耦合到所述ANR电路以便对包括所述反馈抗噪声音的音频进行声输出；以及
合并到所述ANR电路中的压缩控制器，用于针对具有预定频率范围内的频率并具有至少满足预定最小振幅的振幅的声音而对所述声学驱动器所声输出的音频进行监控，其中所述预定频率范围和所述预定振幅的组合与指示不稳定性的声音相关联。
96.根据权利要求95所述的个人ANR设备，其中所述压缩控制器还针对除具有所述预定频率范围内的频率并具有至少满足所述预定最小振幅的振幅以外还具有正弦波形的声音，而对所述声学驱动器所声输出的音频进行监控。
97.根据权利要求95所述的个人ANR设备，其中所述压缩控制器包括PLL，所述PLL可被配置用于监控由所述声学驱动器声输出的音频，以及用于锁定到由所述声学驱动器所声输出的所述音频内、具有所述预定频率范围内的频率和至少满足所述预定最小振幅的振幅的声音上。
98.根据权利要求97所述的个人ANR设备，其中所述压缩控制器还包括第一高通滤波器，要由所述声学驱动器进行声输出的音频在被所述PLL监控之前被路由经过所述第一高通滤波器。
99.根据权利要求98所述的个人ANR设备，其中所述压缩控制器还包括：
第二高通滤波器，由所述ANR电路所接收的穿通音频被路由经过所述第二高通滤波器；以及
求和节点，要由所述声学驱动器声输出的音频在被路由经过所述第一高通滤波器之后被路由经过所述求和节点，并且被路由经过所述第二高通滤波器的所述穿通音频在被所述PLL监控之前从所述求和节点被减去。
100.根据权利要求95所述的个人ANR设备，其中所述压缩控制器包括：
第一带通滤波器，其可被配置用于让具有所述预定频率范围内的频率的由所述声学驱动器所声输出的音频的声音穿过；
第一RMS块，用于计算穿过所述第一带通滤波器的所述声音的均方根；以及
第一比较器，用于将所述RMS块所计算的所述均方根与所述预定最小振幅进行比较。
101.根据权利要求100所述的个人ANR设备，其中所述压缩控制器还包括PLL，用于监控穿过所述第一带通滤波器的声音，以及用于锁定到具有所述预定频率范围内的频率和至少满足所述预定最小振幅的振幅的声音上。
102.根据权利要求100所述的个人ANR设备，其中所述压缩控制器还包括：
第二带通滤波器，其可被配置用于让包括具有所述预定频率范围内的频率的前馈抗噪声音和穿通音频中的至少一个的音频的声音通过；
第二RMS块，用于计算穿过所述第二带通滤波器的声音的均方根；以及
第二比较器，用于将所述第二RMS块所计算的均方根同所述第一RMS块所计算的均方根与所述预定最小振幅的比较结果进行比较。
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