CN106796781B - 可变速率自适应有源噪声消除 - Google Patents
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Abstract
一种音频信号处理方法包括确定有源噪声消除ANC滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合与ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合之间的差异。所述方法进一步包括基于所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异选择性地修改与所述ANC滤波器相关联的自适应ANC处理的占空比。
Description
相关申请的交叉参考
本申请主张2014年10月31日递交的第62/073,563号美国临时申请以及2015年5月18日递交的第14/714,839号美国申请的优先权,所述申请的内容以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及音频信号处理。
背景技术
技术的进步已产生更小且更强大的计算装置。举例来说,当前存在多种便携式个人计算装置,包括无线计算装置(例如,便携式无线电话)、个人数字助理(PDA)以及体积小、重量轻,且易于由用户携带的寻呼装置。更确切地说,例如蜂窝式电话和互联网协议(IP)电话等的便携式无线电话可经由无线网络传送语音和数据包。另外,许多此类无线电话包括并入其中的其它类型的装置。举例来说,无线电话还可包括数字静态相机、数码摄像机、数字记录器和音频文件播放器。并且,此类无线电话可处理可执行指令,所述指令包括软件应用程序,例如可用于上网的网页浏览器应用程序。因而,这些无线电话可包括相当大的计算容量。
无线电话可以使用有源噪声消除(ANC)技术来有源地减少声噪声,方法是产生为噪声波的逆形式(例如,具有相同水平以及相反相位)的波形,也被称作抗噪声波形。ANC系统通常使用一或多个麦克风来检测噪声参考信号、基于噪声参考信号来产生抗噪声波形以及通过一或多个扬声器再现抗噪声波形。抗噪声波形与噪声波相消地干扰以减小到达位于扬声器的范围内的用户的噪声的水平。
声噪声消除(ANC)设备可以包括:麦克风(“参考麦克风”)以从环境中捕获参考声噪声;以及另一个麦克风(“误差麦克风”)以捕获声音误差信号。ANC设备可以包括使用来自参考麦克风的参考信号的ANC滤波器以估计噪声并且产生抗噪声信号。抗噪声信号具有与参考信号的幅值相匹配的幅值,并且抗噪声信号具有与参考信号的相位相反的相位。在反馈布置中,由误差麦克风所捕获的误差信号可用于调整抗噪声信号。
有源噪声消除技术可以应用于个人计算装置(例如,蜂窝电话)以及声音再现装置(例如,头戴式耳机)以减少来自周围环境的声噪声。在此类应用中,ANC技术的使用可以减少在传递有用声音信号(例如,音乐或语音)时到达耳朵的背景噪声的水平(例如,高达二十分贝)。在用于通信应用的头戴式耳机中,举例来说,设备通常具有麦克风以及扬声器。麦克风用于捕获用户的语音以用于传输,且扬声器用于再现所接收到的信号。
发明内容
本发明涉及基于周围环境中的声音变化的速率来改变自适应有源噪声消除(ANC)处理的速率的系统和方法。在一些情况下,自适应算法可以处理输入音频帧的子集,而不是处理每一个输入帧。在减少数量的输入帧(即,输入帧的子集)上执行自适应ANC处理可以引起装置(例如,无线电话)的较少电力消耗以及提高的电池寿命。
在自适应ANC处理系统中,处理器可以使用自适应算法来调整与ANC滤波器相关联的滤波器参数。可以基于由参考麦克风捕获的音频将输入参考信号提供到处理器。可以将在特定时间周期(例如,二十毫秒)内所捕获的音频以音频数据的输入帧的形式提供到处理器。在一些情况下,自适应ANC处理系统可以处理音频数据的每一个输入帧(例如,以恒定速率)。当处理每一个输入帧可以允许快速适配时,大量声音变化可以在一些情况下相对地不频繁地发生。在大量声音变化不频繁地发生的情况下,以恒定速率(即,在每一个输入帧上)执行自适应ANC处理可以消耗处理资源以便计算对于滤波器参数的相对轻微的调整。在本发明中,基于滤波器参数集合之间的差异来修改自适应ANC处理的速率。可以通过在输入帧的子集(即,并非全部输入帧)上执行自适应ANC处理来保存处理资源,而不是在每一个输入帧上执行自适应ANC处理。
为了说明,可以计算ANC滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合以及ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合。可以比较滤波器参数的计算出的集合以确定滤波器参数的第一集合与滤波器参数的第二集合之间的差异(例如,滤波器响应之间的幅值差、滤波器响应之间的相位差、在特定时间周期内的滤波器参数的改变速率等)。所述差异可用于控制自适应ANC处理的占空比(例如,待处理或待丢弃的输入帧的数量)。当占空比设置为丢弃至少一个输入帧而不是在每一个输入帧上执行自适应ANC处理时,计数器可用于确定特定的随后输入帧是否是待丢弃或待处理的。作为说明性而非限制性的实例,当占空比被设置为丢弃90%的输入帧(或处理10%的输入帧)时,当计数器指示九个先前的输入帧已经被丢弃时,可以处理第十输入帧。在此实例中,与处理器执行自适应ANC处理相关联的电力消耗速率可以相对于与处理器在每一个输入帧上(即,不丢弃输入帧)执行自适应ANC处理相关联的电力消耗速率减少90%。
在一些情况下,可以使用多个占空比(例如,帧丢失率)以允许多个适配速率。每一个占空比可以与特定阈值相关联。为了说明,当差异提供声音变化的相对中等的速率的指示时,自适应ANC处理的占空比可以被设置为丢弃输入帧的子集。作为示意性实例,占空比可以被设置为丢弃50%的输入帧(以允许中等速率的适配)。在此实例中,与处理器执行自适应ANC处理相关联的电力消耗速率可以相对于与处理器在每一个输入帧上(即,不丢弃输入帧)执行自适应ANC处理相关联的电力消耗速率减少50%。作为另一实例,当差异提供声音变化的相对较大速率的指示时,自适应ANC处理的占空比可以被设置为处理每一个输入帧(以便允许快速适配)。
在特定方面中,音频信号处理的方法包括确定有源噪声消除(ANC)滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合(与第二输入帧的滤波器参数的第二集合相比)之间的差异。所述方法还包括基于滤波器参数的第一集合与滤波器参数的第二集合之间的差异选择性地修改与ANC滤波器相关联的自适应ANC处理的占空比。举例来说,在一些实施方案中,可以修改占空比使得处理器在多个输入帧中的输入帧的第一子集上执行自适应ANC处理但是制止在多个输入帧中的输入帧的第二子集上执行自适应ANC处理。处理器在输入帧的第一子集上执行自适应ANC处理并且可以发送(更新)滤波器参数信息以调整ANC滤波器的滤波器参数。处理器可以制止将滤波器参数信息发送到用于输入帧的第二子集的ANC滤波器。
在另一个方面中,设备包括处理器和耦合到处理器的存储器。存储器存储可由处理器执行以执行各种操作的指令。操作可以包括确定ANC滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合(包括第一音频数据)与ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合(包括第二音频数据)之间的差异。操作可进一步包括基于滤波器参数的第一集合与滤波器参数的第二集合之间的差异选择性地修改与ANC滤波器相关联的自适应ANC处理的占空比。
在另一方面中,非暂时性计算机可读媒体包括可由处理器执行的指令。在由处理器执行时,所述指令使得所述处理器确定ANC滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合(包括第一音频数据)与ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合(包括第二音频数据)之间的差异。所述指令进一步使得所述处理器基于滤波器参数的第一集合与滤波器参数的第二集合之间的差异选择性地修改与ANC滤波器相关联的自适应ANC处理的占空比。
在另一个方面中,设备包括用于确定相对于ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合(包括第二音频数据)的ANC滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合(包括第一音频数据)之间的差异的装置。设备进一步包括用于基于滤波器参数的第一集合与滤波器参数的第二集合之间的差异选择性地修改与ANC滤波器相关联的自适应ANC处理的占空比的装置。
在另一方面中,设备包括经配置以执行有源噪声消除的ANC滤波器以及以通信方式耦合到ANC滤波器的处理器。处理器经配置以确定与ANC滤波器相关联的自适应ANC处理的占空比。当自适应ANC处理的占空比具有第一值时,处理器以第一电力消耗速率消耗电力。当自适应ANC处理的占空比具有第二值时,处理器以第二电力消耗速率消耗电力。
在另一个方面中,揭示了音频信号处理的方法。所述方法包括响应于确定ANC滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合与ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合之间的差异满足阈值而在第一模式中操作。在第一模式中操作包括将ANC滤波器的输入帧的子集提供到处理器以用于执行自适应ANC处理。所述方法包括响应于确定滤波器参数的第一集合与滤波器参数的第二集合之间的差异并不满足阈值而在第二模式中操作。
与在输入帧的子集(而不是每一个输入帧)上执行自适应ANC处理相关联的一个优点是减少电力消耗以及提高电池寿命。另一个优点可以包括与存储输入帧以用于自适应ANC处理相关联的存储器资源的减少。
本发明的其它方面、优点和特征将在审阅整个申请之后变得显而易见,所述整个申请包括以下部分:附图说明、具体实施方式和权利要求书。
附图说明
图1是可变速率自适应有源噪声消除(ANC)系统的特定实施方案的图式;
图2包括说明基于在特定时间周期内的滤波器参数的差异改变自适应ANC处理的速率的实例的若干图式;
图3是通过基于滤波器参数与多个阈值进行比较的差异而调整帧丢失率来改变自适应ANC处理的速率的映射函数的特定实施方案的图式;
图4是说明改变自适应ANC处理的速率的具体实例的流程图;
图5是说明改变自适应ANC处理的速率的方法的另一实例的流程图;
图6是说明改变自适应ANC处理的速率的另一实例的流程图;以及
图7是可操作以支持本文所揭示的一或多个方法、系统、设备和/或计算机可读媒体的各种实施方案的电子装置(例如,无线装置)的图式。
具体实施方式
下文参考图式描述本发明的特定实施方案。在描述中,贯穿图式由常用参考标号指示常用特征。
参考图1,说明了可变速率自适应有源噪声消除(ANC)系统100的特定实施方案。在图1的实例中,系统100包括以通信方式耦合到处理器104(例如,数字信号处理器(或DSP))的ANC电路102。虽然图1说明其中ANC电路102与处理器104分隔(例如,ANC电路102是音频编解码器的一部分)的一个实例,但是在其它情况下ANC电路102可以包含在处理器104内。在图1的系统100中,可以基于输入帧之间的滤波器参数的差异调整与ANC电路102的ANC滤波器106相关联的自适应ANC处理的占空比(例如,待丢弃的输入帧的数量)。可以基于滤波器参数的差异在处理器104处丢弃特定数量的输入帧,而不是在每一个输入帧上执行自适应ANC处理以计算待提供到ANC滤波器106的滤波器参数。在输入帧的子集(而不是全部输入帧)上执行自适应ANC处理可以引起在处理器104处的电力消耗速率的减少并且可以引起与存储输入帧以用于自适应ANC处理相关联的存储器资源的减少。
在图1所说明的特定实施方案中,参考麦克风108经配置以捕获音频数据。参考麦克风以通信方式耦合到ANC电路102以及处理器104。可以将由参考麦克风108所捕获的音频数据以输入参考信号110的形式传送到ANC电路102的ANC滤波器106以及处理器104。ANC滤波器106经配置以基于一或多个滤波器参数执行一或多个有源噪声消除操作。作为说明性实例,滤波器参数可以对应于最小均方(LMS)算法的滤波器系数。ANC滤波器106以通信方式耦合到扬声器114,所述扬声器可以基于ANC滤波器106的输出产生抗噪声信号116。图1说明可以通过主要声音路径118传送输入参考信号110,而可以通过次级声音路径120传送由扬声器114产生的抗噪声信号116。误差信号122可以由误差麦克风124捕获并且被传送到处理器104。
在图1所说明的特定实施方案中,处理器104包括滤波器参数计算器126,所述滤波器参数计算器包括计数器128以及帧选择器130。在图1的说明性实例中,帧选择器130可以根据第一占空比132、第二占空比134或第三占空比136运行。在其它实施方案中,可以使用可替代的数量的占空比。第一占空比132指示第一帧丢失率138(即,丢弃的输入帧的第一数量),第二占空比134指示第二帧丢失率140(即,丢弃的输入帧的第二数量),并且第三占空比136指示第三帧丢失率142(即,丢弃的帧的第三数量)。在一些实施方案中,滤波器参数计算器126经配置以基于计数器128以及特定占空比(例如,第一占空比132、第二占空比134或第三占空比136)确定是否丢弃特定输入帧或是否处理特定输入帧。仅用于说明性目的,图1说明参考麦克风108可以捕获音频数据,所述音频数据将被提供为第一输入帧144(包括第一音频数据)、第二输入帧146(包括第二音频数据)、第三输入帧148(包括第三音频数据)、第四输入帧150(包括第四音频数据)以及包括第n输入帧152(包括第n音频数据)的随后输入帧。
处理器104可以执行自适应ANC处理,方法是计算ANC滤波器106的滤波器参数以及将计算出的滤波器参数提供到ANC滤波器106。图1说明处理器104可以传送滤波器参数信息154(例如,以调整ANC滤波器106的滤波器参数)。如本文中进一步所描述的,当特定输入帧被丢弃(即,不执行自适应ANC处理)时,处理器104可以被制止传送滤波器参数信息154。自适应ANC处理可以包括确定由ANC滤波器106在执行声噪声消除中所使用的滤波器参数(W)。在特定实施方案中,最小均方(LMS)算法包括多个滤波器系数,并且滤波器参数(W)可以对应于LMS算法的滤波器系数。在此情况下,自适应ANC处理可以包括计算LMS算法的更新后的滤波器系数并且将更新后的滤波器系数以滤波器参数信息154的形式提供到ANC滤波器106。在一些实施方案中,LMS算法可以为前馈LMS(FxLMS)算法。作为确定滤波器参数的差异另一实例,可以在特定时间周期内监测滤波器系数(或多个滤波器系数)以便在特定时间周期内识别滤波器系数(或多个滤波器系数)的峰值的位置。作为确定滤波器参数的差异的另一个实例,可以在特定时间周期内监测一或多个滤波器系数以便在特定时间周期内识别满足特定阈值的多个滤波器系数值。
在特定实施方案中,滤波器参数计算器126可以确定当前滤波器系数与更新后的滤波器系数之间的差异(dW)。也就是说,dW可以对应于W(n)与W(N-1)之间的差异,其中W(N-1)表示当前滤波器参数(基于先前输入帧计算出的)并且W(n)表示更新后的滤波器参数(基于当前输入帧计算出的)。滤波器系数之间的差异的幅值可用作声音变化的水平的指示符(例如,较小或较大的声音变化)。在特定说明性实例中,可以使用LMS算法来确定差异的幅值(|dW|),所述算法使用学习因数(“α”)、与输入参考信号110相关联的信息以及与误差信号122相关联的信息。滤波器参数的变化的幅值(例如,|dW|)可用于改变自适应ANC处理的速率(或占空比)。
作为一个实例,“标准”LMS算法可以基于下式确定dW:
dW=-α*X*e
在此实例中,α表示学习因数,X表示输入参考信号110,以及e表示误差信号122。在替代实施方案中,可以监测误差信号122的斜率以便改变适应速率。
作为另一实例,“归一化”LMS算法可以基于下式确定dW:
dW=-α*X*e/E|X|/E|e|
在此实例中,α表示学习因数,X表示表示输入参考信号110,e表示误差信号122,E|X|表示在特定时间周期内的输入参考信号110的平均值幅值,以及E|e|表示在特定时间周期内的误差信号122的平均值幅值。
在操作中除其它替代方案以外,滤波器参数计算器126可以基于“标准”LMS算法或基于“归一化”LMS算法确定两个输入帧(“LMSδ”)之间ANC滤波器106的滤波器参数的变化的量值(例如,|dW|)。作为一个实例,可以基于第二输入帧146的输入参考信号110以及第二输入帧146的误差信号122计算dW。可以将计算出的dW加到当前滤波器参数(W),所述当前滤波器参数是先前针对之前输入帧(例如,当根据其中没有输入帧被丢失的第一占空比132操作时的第一输入帧144)计算的,这导致可以滤波器参数信息154的形式提供到ANC滤波器106的更新的滤波器参数(W')。作为另一实例,可以基于第三输入帧148的输入参考信号110以及第三输入帧148的误差信号122计算dW。可以将计算出的dW添加到当前滤波器参数(W),所述当前滤波器参数是先前针对之前输入帧(例如,当根据其中每隔一个的输入帧被丢失的第二占空比134操作时的第一输入帧144)计算的,这导致可以滤波器参数信息154的形式提供到ANC滤波器106的更新的滤波器参数(W')。可以基于变化的量值调整在处理器104处执行的自适应ANC处理的速率。当声音范围的量值相对较小时并没有对于每一个输入帧执行自适应ANC处理,可以丢弃输入帧的子集而不是处理输入帧的子集。自适应ANC处理的不同速率(占空比)可以对应于待丢弃的不同数量的帧。当变化的量值相对较高时,可以设置占空比使得在每一个输入帧上执行自适应ANC处理。当变化的量值是中等或相对较小时,可以设置占空比使得可以丢弃输入帧的子集。
在操作中,滤波器参数计算器126可以对于输入帧(例如,第一输入帧144)计算ANC滤波器106的滤波器参数。滤波器参数计算器126可以随后对于另一个输入帧(例如,第二输入帧146、第三输入帧148、第四输入帧150或第n输入帧152)计算ANC滤波器106的滤波器参数。作为说明性而非限制性的实例,滤波器参数计算器126可以对针对第二输入帧146计算出的滤波器参数与针对第一输入帧144(即,先前输入帧)计算出的滤波器参数进行比较,并且基于比较可以确定滤波器参数的变化的量值。滤波器参数的变化的量值可以与一或多个阈值(例如,与相对较大水平的声音变化、中等水平的声音变化、相对较小水平的声音变化等相关联的阈值)进行比较。滤波器参数计算器126可以基于将滤波器参数的变化的量值与一或多个阈值进行比较的结果来设置(或修改)自适应ANC处理的占空比。
作为说明性实例,第一阈值可以与第一占空比132相关联。当滤波器参数计算器126确定滤波器参数的变化的幅值满足第一阈值时,可以选择第一占空比132。当选择第一占空比132时,可以在每一个输入帧上执行自适应ANC处理。也就是说,第一帧丢失率138可以为零,使得没有丢弃输入帧(并且处理全部输入帧)。为了说明,如本文中相对于图2进一步描述,第一占空比132可以对应于第一占空比202并且可以包括100%的输入帧的处理(例如,对于音频数据的20毫秒帧以50Hz的速率)。
当滤波器参数计算器126确定滤波器参数的变化的幅值并不满足第一阈值时,可以选择第二占空比134。第二占空比134可以对应于在第一数量的输入帧上执行自适应ANC处理以及制止在第二数量的输入帧上执行自适应ANC处理。在此情况下,第二帧丢失率140可以对应于第二数量的输入帧。为了说明,如本文中相对于图2进一步描述的,第二占空比134可以对应于第二占空比204并且可以包括50%的输入帧的处理(例如,对于音频数据的20毫秒帧以25Hz的速率)
在图1的实例中,第二阈值可以与第二占空比134相关联。当滤波器参数计算器126确定滤波器参数的变化的幅值并不满足第二阈值时,可以选择第三占空比136。第三占空比136可以对应于在第三数量的输入帧上执行自适应ANC处理以及制止在第四数量的输入帧上执行自适应ANC处理。在此情况下,第三帧丢失率142可以对应于第三数量的输入帧。为了说明,如本文中相对于图2进一步描述的,第三占空比136可以对应于第三占空比206并且可以包括10%的输入帧的处理(例如,对于音频数据的20毫秒帧以10Hz的速率)。
图1进一步说明接收额外的输入帧,例如,第三输入帧148、第四输入帧150以及第n输入帧152。帧选择器130可以基于帧计数器128以及基于占空比确定特定输入帧(例如,第三输入帧148、第四输入帧150或第n输入帧152)是否待丢弃。举例来说,当根据第一占空比132(其中没有丢弃帧)操作时,在第二输入帧146之后处理第三输入帧148。作为另一实例,当根据第一占空比132操作时,在第三输入帧148之后处理第四输入帧150。
当根据第二占空比134操作时,帧选择器130基于第二帧丢失率140以及帧计数器128确定是否丢弃或处理特定输入帧。作为说明性实例,第二帧丢失率140可以包括丢弃50%的输入帧(即,每隔一个输入帧)。因而,当根据第二占空比134操作并且接收第三输入帧148时,帧选择器130可以确定帧计数器128是否指示前一输入帧(即,第二输入帧146)被丢弃。在此实例中,当帧计数器128指示第二输入帧146被丢弃(例如,帧计数1)时,可以对于第三输入帧148执行自适应ANC处理。当帧计数器128指示第二输入帧146没有被丢弃(例如,帧计数0)时,可以丢弃第三输入帧148。
当根据第三占空比136操作时,帧选择器130基于第三帧丢失率142以及帧计数器128确定是否丢弃或处理特定输入帧。举例来说,第三占空比136可以包括处理10%的输入帧(即,每第十个帧)。当根据第三占空比136操作时以及在随后输入帧(例如,第n输入帧152)被接收之后,帧选择器130可以基于第n输入帧152是否表示第十输入帧(即,帧计数器128是否指示九个之前的输入帧被丢弃)来确定是否丢弃或处理第n输入帧152。在此实例中,当帧计数器128指示在第n输入帧152之前的九个输入帧被丢弃(例如,帧计数9)时,可以对于第n输入帧152执行自适应ANC处理。当帧计数器128指示在第n输入帧152之前的九个输入帧并没有被丢弃(例如,小于9的帧计数)时,可以丢弃第n输入帧152。
响应于确定特定输入帧被丢弃,帧选择器130递增帧计数器128。对于随后输入帧,帧选择器130可以基于当前占空比以及递增的帧计数器128确定是否丢弃或处理特定输入帧。作为说明性实例,当根据第二占空比134(例如,处理每隔一个输入帧)操作时,在丢弃第三输入帧148之后,帧选择器130递增帧计数器128(例如,从0的帧计数到1的帧计数)。在此情况下,当接收第四输入帧150时,帧选择器130可以基于帧计数器128(例如,帧计数1)确定之前输入帧(即,第三输入帧148)被丢弃。因而,帧选择器130确定对于第四输入帧150执行自适应ANC处理。作为另一说明性实例,当根据第三占空比136(例如,处理每第十个帧)操作时,在丢弃第n输入帧152之后,帧选择器130递增帧计数器128。在此情况下,当接收随后输入帧(例如,输入帧n+1)时,帧选择器130可以基于特定输入帧是否表示第十输入帧(即,帧计数器128是否指示九个之前输入帧被丢弃)确定是否丢弃或处理特定输入帧。当随后输入帧不是第十输入帧时,可以递增帧计数器128,并且帧选择器130可以继续丢弃输入帧直至帧计数器128指示已经丢弃九个输入帧并且接收到的输入帧表示第十输入帧。
响应于确定对于特定输入帧执行自适应ANC处理,滤波器参数计算器126可以对于特定输入帧计算ANC滤波器106的滤波器参数,并且对特定输入帧的滤波器参数与针对先前输入帧(例如,第一输入帧144、第二输入帧146、第三输入帧148、第四输入帧150、第n输入帧152或依据当前占空比的另一个输入帧)计算出的滤波器参数进行比较。滤波器参数计算器126可以基于滤波器参数的变化的幅值更新待丢弃的输入帧的数量,并且递增帧计数器128。另外,如图1的实例中所示,在特定输入帧上执行自适应ANC处理之后,处理器104可以将(更新后的)滤波器参数信息154提供到ANC滤波器106。
因此,图1说明两个输入帧之间的ANC滤波器106的滤波器参数的变化的幅值可用于设置随后输入帧的自适应ANC处理的占空比。在一些情况下,占空比可以对应于待丢弃的输入帧的子集(例如,在特定输入帧上执行自适应ANC处理以及将相关联滤波器参数信息154提供到ANC滤波器106之后丢弃的特定数量的输入帧)。丢弃一些输入帧而不是在每一个输入帧上执行自适应ANC处理可以引起电力消耗速率的减少(例如,在处理器104处)以及与存储每一个输入帧以用于自适应ANC处理相关联的存储器资源的减少。
图2包括若干图式(通常称为200)以说明在特定时间周期内基于滤波器参数的变化的幅值来改变ANC系统的适配速率的实例。图2说明可以根据声音变化的相对量来调整占空比。在图2中,占空比可以被设置为在缓慢变化间隔期间丢弃较多的输入帧,而占空比可以被设置为在中等变化间隔期间丢弃较少输入帧,这潜在地导致减少的电力消耗速率。图2进一步说明在较大声音变化的周期期间,可以调整占空比使得处理每一个输入帧,允许较快适配。
图2说明其中滤波器参数的变化的幅值对应于LMSδ的幅值(即,|dW|)的特定实施方案。较小LMSδ可以与缓慢变化间隔相关联,中等LMSδ可以与中等变化间隔相关联,以及较大LMSδ可以与较大变化间隔相关联。在图2中,第一占空比202可以与较大变化间隔相关联,第二占空比204可以与中等变化间隔相关,以及第三占空比206可以与较小变化间隔相关联。
在图2的实例中,第一占空比202对应于在100%的输入帧上执行自适应ANC处理(例如,在50Hz处处理音频数据的20ms输入帧)。第二占空比204对应于在50%的输入帧上执行ANC处理(例如,在25Hz处处理音频数据的20ms输入帧)。第三占空比206对应于在10%的输入帧上执行ANC处理(例如,在5Hz处处理音频数据的20ms输入帧)。图2仅用于说明性目的。在替代的实施方案中,可以使用替代的数量的占空比。另外,可以使用待丢弃和/或处理的替代的百分比的输入帧。
虽然图2说明可以基于滤波器参数的变化检测声音变化,但是检测声音变化的替代的方法可以包括在其它替代方案之中确定归一化以及平均化的误差能量的变化、基于来自运动传感器(例如,加速计)的输入来感测(例如,头戴式耳机装置或手机装置的)移动、检测(例如,在触摸屏上的)按压压力,或检测(例如,在触摸屏上的)触控区域。
为了说明,在|E|/|N|(即,归一化的平均化误差能量)上的δ可以是ANC降噪性能的指示符。ANC降噪变化可以是较快适配是适当的指示符。基本上恒定的ANC降噪可以指示快速适配可以是不当的。因而,归一化以及平均化误差能量的δ可以用作检测声音变化的一种机理。相对于加速计传感器,安装在ANC装置处的传感器可用于测量用户的身体的移动或装置的移动。因而,加速度可用作确定自适应ANC处理速率的一个量度。相对于压力传感器,用户的皮肤与装置之间的按压压力可以提供关于声音接口的变化的信息。因而,压力的变化可用作确定自适应ANC处理速率的量度。相对于触摸传感器,在ANC装置的触摸屏显示器上的用户的皮肤触控区域同样可以提供关于声音接口的变化的信息。因而所检测到的触控区域中的变化可用作确定自适应ANC处理速率的量度。
因此,图2说明可以基于声音变化的速率修改自适应ANC处理的速率。在其中声音变化的速率表示声音变化的相对“较大”速率的情况下,可以设置占空比使得处理每一个输入帧以便允许快速适配。在其中声音变化的速率表示声音变化的相对“中等”速率的情况下,占空比可以被设置为制止处理特定数量的输入帧(例如,50%的输入帧)。在其中声音变化的速率表示声音变化的相对“较小”速率的情况下,占空比可以被设置为制止处理教多的输入帧(例如,制止处理90%的输入帧)。
图3说明通过基于比较滤波器参数的变化的幅值与多个阈值而调整帧丢失率来改变ANC系统的适配速率的映射函数(F(|dW|))的具体实例。在图3中,最高帧丢失率(以及相关联的处理资源减少)可以针对滤波器参数的相对较小变化(|dW|)出现,而最低帧丢失率(即,帧丢失率为零,其中处理每一个输入帧)针对滤波器参数的相对较大变化出现。
在图3的实例中,说明了多个阈值。在图3中,当变化的幅值(|dW|)低于第一阈值302时,自适应ANC处理的占空比可以被设置为对应于第一帧丢失率的第一占空比304。也就是说,当|dW|在零与第一阈值302之间时可以发生最高帧丢失率。举例来说,参考图2,帧丢失率可以对应于第三占空比206,其中丢失十个帧中的九个帧而处理每第十个帧。与在每一个输入帧上执行自适应ANC处理相比,这可以引起就自适应ANC处理功率消耗而言90%的电力节省。此类占空比可以合适于其中可能存在极少突然的声音变化的特定应用。
当变化的幅值(|dW|)在第一阈值302与第二阈值306之间时,占空比可以被设置为对应于第二帧丢失率的第二占空比308。举例来说,参考图2,帧丢失率可以对应于第二占空比204,其中丢失十个帧中的五个帧(即,处理每隔一个的帧)。与在每一个输入帧上执行自适应ANC处理相比,这可以引起就自适应ANC处理功率消耗而言50%的电力节省。当变化的幅值(|dW|)在第二阈值306与第三阈值310之间时,占空比可以被设置为对应于第三帧丢失率(例如,丢失十个帧中的大于五个帧)的第三占空比312。与图2的第二占空比204的实例相比,这可以引起与在每一个输入帧上执行自适应ANC处理相比就自适应ANC处理功率消耗而言小于50%的电力节省。
图3进一步说明当变化的幅值(|dW|)超过第三阈值310时其中没有帧被丢失并且处理每一帧的第四占空比314。举例来说,参考图2,帧丢失率可以对应于第一占空比202,其中没有帧被丢失并且处理每一个输入帧。作为说明性实例,当用户移动她的头、按压她的耳朵中的头戴式耳机或调整头戴式耳机以使得头戴式耳机更加紧或更加松时,头戴式耳机的声音可以相对迅速地变化。也就是说,声音变化可以与用户移动头戴式耳机的机械速度相关联。声音变化的快速速率可以与用户快速地移动装置相关联,并且适配的快速速率可以是适当的以便跟随此类突然的变化。相比之下,如果用户坐在椅子上,那么可能存在相对较少的突然的声音变化。
在一些情况下,可以(例如,基于用于特定装置和/或特定应用程序的经验数据)预先确定占空比和/或阈值。在其它情况下,用户可以调整自适应ANC处理的速率。举例来说,用户可能希望减少电力消耗并且可以将装置设置为具有较高帧丢失率的功率节省模式。替代地,用户可能希望具有较快速率的适配并且可以将装置设置为其中处理每一个输入帧的模式。用户接口可以允许用户调整操作模式。
参考图4,示出了操作方法的具体实例,且通常称为400。在图4中,ANC滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合与ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合之间的变化的幅值可用于确定自适应ANC处理的占空比。在一些情况下,第一输入帧以及第二输入帧可以是顺序的(例如,当处理器根据其中对于每一个输入帧执行自适应ANC处理的占空比而操作时)。在其它情况下,第一输入帧以及第二输入帧可以是非顺序的(例如,当处理器根据其中丢弃输入帧的子集的占空比而操作时)。因此,与ANC滤波器相关联的自适应ANC处理的占空比可以对应于待丢弃的输入帧的子集。丢弃一些输入帧而不是在每一个输入帧上执行自适应ANC处理可以引起电力消耗速率的减小(例如,在DSP处)以及与存储每一个输入帧以用于自适应ANC处理相关联的存储器资源的减少。
在402处,方法400包括确定ANC滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合与ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合之间的变化的幅值。举例来说,参考图1,滤波器参数计算器126可以计算用于第一输入帧144的ANC滤波器106的滤波器参数,并且滤波器参数计算器126可以计算用于第二输入帧146的ANC滤波器106的滤波器参数。滤波器参数计算器126可以对用于第一输入帧144的滤波器参数与用于第二输入帧146的滤波器参数进行比较,并且可以基于比较确定滤波器参数的变化的幅值。举例来说,如本文中相对于图1进一步描述的,在其它替代方案之中可以基于“标准”LMS算法或基于“归一化”LMS算法确定ANC滤波器106的滤波器参数的变化的幅值(例如,|dW|)。
在404处,方法400还包括基于滤波器参数的第一集合与滤波器参数的第二集合之间的变化的幅值选择性地修改与ANC滤波器相关联的自适应ANC处理的占空比。举例来说,参考图1,滤波器参数计算器126可以基于第一输入帧144与第二输入帧146之间的滤波器参数的变化的幅值设置自适应ANC处理的占空比。为了说明,自适应ANC处理的占空比可以基于滤波器参数的变化的幅值被设置为第一占空比132、第二占空比134或第三占空比136。
作为一个实例,当滤波器参数计算器126确定滤波器参数的变化的幅值满足第一阈值(对应于如本文中相对于图2和3进一步描述的相对较大的声音变化)时,占空比可以被设置为其中第一帧丢失率138可以对应于零的第一占空比132。在此情况下,可以处理每一个输入帧,允许快速适配。作为另一实例,当滤波器参数计算器126确定滤波器参数的变化的幅值并不满足第一阈值(对应于如本文中相对于图2和3进一步描述的声音变化的中等水平)时,占空比可以被设置成第二占空比134。在此情况下,滤波器参数计算器126可以在第一数量的输入帧上执行自适应ANC处理并且可以制止在第二数量的输入帧上执行自适应ANC处理(例如,丢弃每隔一个的输入帧以及处理每隔一个的输入帧)。作为另一个实例,当滤波器参数计算器126确定滤波器参数的变化的幅值满足第二阈值(对应于如本文中相对于图2和3进一步描述的相对较小水平的声音变化)时,占空比可以被设置为第三占空比136。在此情况下,滤波器参数计算器126可以在第三数量的输入帧上执行自适应ANC处理并且可以制止在第四数量的输入帧上执行自适应ANC处理(例如,丢弃九个输入帧并且处理每第十个输入帧)。
参考图5,示出了操作方法的具体实例,且通常称为500。图5说明确定是否(例如,基于计数器以及占空比)丢弃特定输入帧的可变速率自适应ANC处理的具体实例。在输入帧待处理的情况下,输入帧与之前输入帧之间的滤波器参数的变化的幅值可用于确定是否调整占空比。
在502处,方法500包括接收包含音频数据的输入帧。举例来说,参考图1,可以在处理器104处接收输入帧(例如,输入帧144到152中的一个)。在504处,方法500确定是否丢弃输入帧。确定是否丢弃输入帧是基于自适应ANC处理的计数器以及占空比的,所述占空比指示待丢弃的输入帧的数量。举例来说,参考图1,帧选择器130可以基于ANC处理的帧计数器128以及特定占空比确定是否丢弃特定输入帧。作为一个实例,当基于第一占空比132执行自适应ANC处理时,帧选择器130可以基于帧计数器128以及基于第一帧丢失率138确定是否丢弃特定输入帧。如本文中相对于图1进一步描述的,第一帧丢失率138可以为零(即,处理每一个输入帧)。因而,当基于第一占空比132执行自适应ANC处理时,帧选择器130可以确定特定输入帧是待处理的。处理器104可以计算(更新后的)滤波器参数信息154并且将(更新后的)滤波器参数信息154提供到ANC滤波器106。
作为另一实例,当基于第二占空比134执行自适应ANC处理时,帧选择器130可以基于第二帧丢失率140确定是否丢弃特定输入帧。如本文中相对于图1进一步描述,第二帧丢失率140可以指示丢弃50%的输入帧(即,处理每隔一个的输入帧)。因而,当基于第二占空比134执行自适应ANC处理时,帧选择器130可以确定之前输入帧是否被丢弃(例如,帧计数器128是否具有帧计数1)。作为说明性实例,当输入帧是第三输入帧148时,帧选择器130可以基于帧计数器128是否指示先前输入帧(即,第二输入帧146)被丢弃来确定是否丢弃第三输入帧148。
作为另一个实例,当基于第三占空比136执行自适应ANC处理时,帧选择器130可以基于第三帧丢失率142确定是否丢弃特定输入帧。如本文中相对于图1进一步描述,第三帧丢失率142可以指示丢弃十个输入帧中的九个输入帧(即,处理每第十个输入帧)。因而,当基于第三占空比136执行自适应ANC处理时,帧选择器130可以确定特定输入帧是否表示第十输入帧(例如,帧计数器128是否具有帧计数9)。作为说明性实例,当输入帧是第n输入帧152时,帧选择器130可以基于帧计数器128是否指示已经丢弃九个之前输入帧确定是否丢弃第n输入帧152。
如在514处所示,响应于确定输入帧为待丢弃的,方法500可以包括递增计数器。举例来说,参考图1,当帧选择器130确定特定输入帧是待丢弃的时,帧选择器130可以递增帧计数器128。为了说明,当基于第二占空比134(例如,丢弃每隔一个的输入帧)执行自适应ANC处理时,帧选择器130可以响应于确定第三输入帧148是待丢弃的而递增帧计数器128。在此情况下,递增帧计数器128可以提供第四输入帧150是接下来待处理的输入帧的指示。作为另一实例,当基于第三占空比136(例如,处理每第十个输入帧)执行自适应ANC处理时,帧选择器130可以响应于确定第n输入帧152是待丢弃的而递增帧计数器128。在此情况下,可以依据帧计数器128是否将特定输入帧识别为第十输入帧(例如,当帧计数器128具有帧计数9时),丢弃或处理跟随第n输入帧152的随后输入帧。
在506处,响应于确定输入帧不是待丢弃的,方法500包括计算用于输入帧的ANC滤波器的滤波器参数。举例来说,参考图1,滤波器参数计算器126可以计算ANC滤波器106的特定输入帧的滤波器参数。在508处,方法500包括对输入帧的滤波器参数与针对之前输入帧计算出的滤波器参数进行比较。举例来说,参考图1,针对特定输入帧计算出的滤波器参数可以与针对第一输入帧144、第二输入帧146、第三输入帧148、第四输入帧150或依据所接收的特定输入帧以及当前占空比的另一个之前输入帧计算出的滤波器参数进行比较。可以基于比较确定滤波器参数的变化的幅值。举例来说,如本文中相对于图1进一步描述的,在其它替代方案之中可以基于“标准”LMS算法或基于“归一化”LMS算法确定ANC滤波器106的滤波器参数的变化的幅值(例如,|dW|)。
作为一个实例,参考图1,第二输入帧146可以表示最近输入帧,在所述最近输入帧上执行自适应ANC处理以确定滤波器参数的集合;并且帧计数器128可以指示一个随后输入帧(即,第三输入帧148)是被丢弃的。在此实例中,当根据第二占空比134操作时,可以针对第四输入帧150计算滤波器参数以与先前针对第二输入帧146计算出的滤波器参数(其可以存储于存储器中)进行比较。在其它替代方案之中,可以基于“标准”LMS算法或基于“归一化”LMS算法确定ANC滤波器106的第四输入帧150的滤波器参数的第一集合与第二输入帧146的滤波器参数的第二集合的变化的幅值(例如,|dW|)。
作为另一实例,参考图1,第一输入帧144可以表示最近输入帧,在所述最近输入帧上执行自适应ANC处理以确定滤波器参数的集合;并且帧计数器128可以指示跟随第一输入帧144的九个输入帧是被丢弃的。也就是说,第n输入帧152可以表示在跟随第一输入帧144的九个输入帧已经被丢弃之后被接收的输入帧。在此实例中,当根据第三占空比136操作时,可以针对第n输入帧152计算滤波器参数以与先前针对第一输入帧144计算出的滤波器参数(其可以存储于存储器中)进行比较。在其它替代方案之中,可以基于“标准”LMS算法或基于“归一化”LMS算法确定ANC滤波器106的第n输入帧152的滤波器参数的第一集合以及第一输入帧144的滤波器参数的第二集合的变化的幅值(例如,|dW|)。
在510处,方法500包括确定输入帧与之前输入帧之间的ANC滤波器的滤波器参数的变化的幅值是否满足阈值。举例来说,参考图1,滤波器参数计算器126可以确定一个输入帧(例如,输入帧146到152中的一个)与之前输入帧(例如,输入帧144到150中的一个)之间的ANC滤波器106的滤波器参数的变化的幅值是否满足阈值。作为说明性实例,图3说明可用于确定帧丢失率的多个阈值。
作为一个实例,参考图1,当根据第二占空比134执行ANC处理时,帧计数器128可用于确定是否已经满足第二帧丢失率140(即,与第二帧丢失率140相关联的特定数量的输入帧先前已经丢失)。作为另一实例,当根据第三占空比136执行ANC处理时,帧计数器128可用于确定是否已经满足第三帧丢失率142(即,与第三帧丢失率142相关联的特定数量的输入帧先前已经丢失)。
如在514处所示,响应于确定不满足阈值,方法500可以包括递增计数器。举例来说,参考图1,帧选择器130可以递增帧计数器128。在512处,响应于确定满足阈值,方法500可以包括更新自适应ANC处理的占空比。更新后的占空比可以包括不同数量的待丢弃的输入帧。举例来说,参考图1,滤波器参数计算器126可以将占空比更新到第一占空比132、第二占空比134或第三占空比136。在514处,方法500可以包括递增计数器。方法500可随后返回到502,并且可以接收包含音频数据的另一个输入帧。举例来说,参考图1,可以递增帧计数器128,并且可以接收另一个输入帧。
图5说明在输入帧是待处理而不是被丢弃的情况下输入帧与之前输入帧之间的滤波器参数的变化的幅值可用于确定是否更新占空比。更新后的占空比可以包括待丢弃的不同数量的输入帧。因此,在一些情况下,当滤波器参数的变化的幅值指示声音变化的不同速率(例如,参见图2和3)时,可以相应地更新待丢弃的帧的数量。
参考图6,示出了操作方法的具体实例,且通常称为500。图6说明ANC滤波器的第一输入帧与ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的集合之间的变化的幅值可以与多个阈值进行比较以便确定自适应ANC处理的特定占空比(例如,帧丢失率)。
在602处,方法600包括确定ANC滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合与ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合之间的变化的幅值。在特定实施方案中,滤波器参数可以对应于最小均方(LMS)算法的滤波器系数。举例来说,参考图1,滤波器参数计算器126可以基于输入参考信号110以及误差信号122(例如,对于第一输入帧144以及对于第二输入帧146)计算ANC滤波器106的滤波器参数。滤波器参数计算器126可以基于针对第一输入帧144计算出的滤波器参数与针对第二输入帧146计算出的滤波器参数的比较来确定ANC滤波器106的滤波器参数的变化的幅值。
在604处,方法600包括确定滤波器参数的第一集合以及滤波器参数的第二集合的变化的幅值是否满足第一阈值。举例来说,参考图1,滤波器参数计算器126可以确定(例如,第一输入帧144与第二输入帧146之间的)滤波器参数的变化的幅值是否满足第一阈值。作为说明性实例,图3说明可用于确定帧丢失率的多个阈值。
在606处,响应于确定满足第一阈值,方法600包括设置占空比以在每一个输入帧上执行自适应ANC处理。举例来说,参考图1,滤波器参数计算器126可以将占空比设置为第一占空比132。如相对于图1进一步描述的,与第一占空比132相关联的第一帧丢失率138可以对应于为零的帧丢失率。也就是说,设置占空比为第一占空比132可用于相对较大的声音变化(例如,参见图2的第一占空比202)以便增大适配速率。
在608处,响应于确定不满足第一阈值,方法600包括确定滤波器参数的变化的幅值是否满足第二阈值。在610处,响应于确定满足第二阈值,方法600包括设置占空比为第一占空比。第一占空比包括在第一数量的输入帧上执行自适应ANC处理以及在第二数量的输入帧上制止执行自适应ANC处理。举例来说,参考图1,滤波器参数计算器126可以设置占空比为与第二帧丢失率140相关联的第二占空比134。滤波器参数计算器126可以基于第二帧丢失率140制止在特定数量的输入帧上执行自适应ANC处理。为了说明,当参数的变化的幅值对应于相对中等的声音变化(例如,参见图2的第二占空比204)时可以使用第二占空比134。
在612处,当不满足第二阈值时,方法600可以包括设置占空比为第二占空比。第二占空比包括在第三数量的输入帧上执行自适应ANC处理以及在第四数量的输入帧上制止执行自适应ANC处理。举例来说,参考图1,滤波器参数计算器126可以将占空比设置为与第三帧丢失率142相关联的第三占空比136。滤波器参数计算器126可以基于第三帧丢失率142制止在特定数量的输入帧上执行自适应ANC处理。为了说明,当参数的变化的幅值对应于相对较小的声音变化(例如,参见图2的第三占空比206)时可以使用第三占空比136。
因此,图6说明ANC滤波器的输入帧的滤波器参数的变化的幅值可以与多个阈值进行比较以便确定自用于适应ANC处理的特定占空比(例如,帧丢失率)。当滤波器参数的变化的幅值指示声音变化的不同速率(例如,参见图2和3)时,可以相应地更新待丢弃的帧的数量。
参考图7,描述了电子装置(例如,无线通信装置)的特定说明性实施方案,且通常称为700。装置700包括耦合到存储器732的处理器710,例如,数字信号处理器。在说明性实例中,装置700或它的组件可以对应于图1的可变速率自适应ANC系统100或它的组件。举例来说,图7的处理器710可以对应于图1的处理器104。另外,在图7的实例中,处理器710包括滤波器参数计算器750、计数器752、帧选择器754以及多个占空比756(例如,第一占空比758、第二占空比760以及第三占空比762)。滤波器参数计算器750可以对应于图1的滤波器参数计算器126,计数器752可以对应于图1的帧计数器128,以及帧选择器754可以对应于图1的帧选择器130。另外,在图7中说明的占空比756可以对应于图1的占空比132到136。然而,将了解可以使用替代数量的占空比。
处理器710可经配置以执行存储于存储器732中的软件(例如,一或多个指令768的程序)。图7进一步说明无线接口740(例如,电气电子工程师学会(IEEE)802.11兼容接口),所述接口可经配置以根据包括一或多个IEEE 802.11标准的一或多个无线通信标准操作。在特定实施方案中,处理器710可经配置以执行参考图1到6所描述的一或多个操作或方法。举例来说,处理器710可经配置以确定两个输入帧之间的ANC滤波器(例如,图1的ANC滤波器106)的滤波器参数的变化的幅值并且基于滤波器参数的变化的幅值设置自适应ANC处理的占空比。
无线接口740可以耦合到处理器710以及耦合到天线742。举例来说,无线接口740可以经由收发器746耦合到天线742,使得经由天线742所接收的无线信号可以被提供到处理器710。
编解码器/编码器(编解码器)734也可以耦合到处理器710。扬声器736以及一或多个麦克风可以耦合到编解码器734。在图7中所说明的特定实施方案中,第一麦克风738以及第二麦克风774耦合到编解码器734。举例来说,第一麦克风738可以对应于图1的参考麦克风108,并且第二麦克风774可以对应于图1的误差麦克风124。第一麦克风738可经配置以将输入参考信号(例如,图1的输入参考信号110)提供到ANC滤波器772以及提供到处理器710。第二麦克风774可经配置以将误差信号122(例如,图1的误差信号122)提供到ANC滤波器772以及提供到处理器710。图7进一步说明其中编解码器734包括ANC电路770的具体实例,所述ANC电路包括ANC滤波器772。举例来说,ANC电路770可以对应于图1的ANC电路102,并且ANC滤波器772可以对应于图1的ANC滤波器106。ANC滤波器772可经配置以基于ANC占空比(例如,图7中的占空比756中的一个)在特定输入帧上执行有源噪声消除。当与ANC滤波器772相关联的自适应ANC处理的占空比具有第一值时,处理器710可以以第一电力消耗速率消耗电力;并且当占空比具有第二值时,所述处理器可以以第二电力消耗速率消耗电力。
显示控制器726可以耦合到处理器710并且耦合到显示装置728。在一些情况下,显示装置728可以包括触摸屏显示器。在特定实施方案中,处理器710、显示控制器726、存储器732、编解码器734以及无线接口740包含于系统级封装或芯片上系统装置722中在特定实施方案中,输入装置730和电源744耦合到芯片上系统装置722。此外,在特定实施方案中,如图7中所说明的,显示装置728、输入装置730、扬声器736、麦克风738以及774、天线742和电源744在芯片上系统装置722的外部。然而,显示装置728、输入装置730、扬声器736、麦克风738和774、天线742以及电源744中的每一个可以耦合到芯片上系统装置722的一或多个组件,例如,一或多个接口或控制器。图7进一步说明其中装置700包括可以将传感器信息提供到装置700的一个或多个传感器780的特定实施方案。为了说明,在其它替代方案之中传感器780可以包括运动传感器(例如,加速计)、压力传感器(例如,在触摸屏显示器的情况下与显示装置728相关联的),或触控传感器(例如,在触摸屏显示器的情况下与显示装置728相关联的)。在特定实施方案中,装置700可以包括通信装置、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、个人数字助理(PDA)、移动装置、计算机、解码器或机顶盒中的至少一者。
结合所描述的实施方案,设备包括用于确定ANC滤波器的滤波器参数的第一集合与ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合之间的变化的幅值的装置。设备还包括用于基于滤波器参数的第一集合与滤波器参数的第二集合之间的变化的幅值选择性地修改与ANC滤波器相关联的自适应ANC处理的占空比的装置。设备可以包括用于执行自适应ANC处理的装置。设备可以包括用于确定滤波器参数的第一集合与滤波器参数的第二集合之间的变化的幅值是否满足阈值的装置、用于基于滤波器参数的第一集合与滤波器参数的第二集合之间的变化的幅值是否满足阈值设置占空比为特定占空比的装置,以及用于基于特定占空比确定待提供用于自适应ANC处理的特定数量的输入帧的装置
举例来说,用于确定滤波器参数的变化的幅值的装置可以包括经编程以执行指令768的处理器710、一或多个其它装置、电路、模块或其任何组合。作为一个实例,参考图4的方法400,用于确定变化的幅值的装置可以执行方法400的部分402。作为另一实例,参考图6的方法600,用于确定变化的幅值的装置可以执行方法600的部分602。
用于选择性地修改占空比的装置可以包括经编程以执行指令768的处理器710、一或多个其它装置、电路、模块或其任何组合。为了说明,参考图4的方法400,用于选择性地修改占空比的装置可以执行方法400的部分404。
另外,用于确定滤波器参数的变化的幅值是否满足阈值的装置可以包括经编程以执行指令768的处理器710、一或多个其它装置、电路、模块或其任何组合。作为一个实例,参考图5的方法500,用于确定变化的幅值是否满足阈值的装置可以执行方法500的部分510。作为另一实例,参考图6的方法600,用于确定变化的幅值是否满足阈值的装置可以执行方法600的部分604和608。
另外,用于设置占空比为特定占空比的装置可以包括经编程以执行指令768的处理器710、一或多个其它装置、电路、模块或其任何组合。另外,用于确定待提供用于自适应ANC处理的特定数量的输入帧的装置可以包括经编程以执行指令768的处理器710、一或多个其它装置、电路、模块或其任何组合。作为一个实例,参考图5的方法500,用于设置占空比的装置以及用于确定特定数量的输入帧的装置可以执行方法500的部分512。作为另一实例,参考图6的方法600,用于设置占空比的装置以及用于确定特定数量的输入帧的装置可以执行方法600的部分606、610和612。
所属领域的技术人员将进一步理解结合本文所揭示的实施方案所描述的各种说明性的逻辑块、配置、模块、电路以及算法步骤可以实施为电子硬件、通过处理器执行的计算机软件,或两者的组合。上文已大体在其功能性方面描述各种说明性组件、块、配置、模块、电路和步骤。所述功能性是实施为硬件还是处理器可执行指令取决于特定应用及施加于整个系统的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以变化的方式实施所描述的功能性,但此类实施决策不应被解释为会致使偏离本发明的范围。
结合本文所揭示的实例描述的方法或算法的步骤可直接以硬件、以由处理器执行的软件模块或以所述两者的组合来实施。软件模块可以驻留在随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘、只读光盘(CD-ROM),或本领域中已知的任何其它形式的非暂时性(例如,非瞬时性)存储媒体中。示例性存储媒体耦合到处理器,使得处理器可从存储媒体中读取信息并且将信息写入到存储媒体。在替代方案中,存储媒体可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可以驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可驻留在计算装置或用户终端中。在替代方案中,处理器和存储媒体可以驻留为计算装置或用户终端中的离散组件。
提供先前描述使得所属领域的技术人员能够进行或使用所揭示的实施方案。这些实例的各种修改对于所属领域的技术人员而言将是显而易见的,并且在不脱离本发明的范围的前提下本文中所定义的原理可以应用于其它实施方案。因此,本发明并不意图限于本文中所示的实例,而应被赋予与如通过所附权利要求书定义的原理及新颖特征一致的可能的最广范围。
Claims (30)
1.一种音频信号处理方法,所述方法包括:
确定有源噪声消除ANC滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合与所述ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合之间的差异;以及
基于所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异选择性地修改与所述ANC滤波器相关联的自适应ANC处理的占空比。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述占空比包括第一占空比,其中所述第一占空比包括在多个输入帧中的输入帧的第一子集上执行自适应ANC处理并且制止在所述多个输入帧中的输入帧的第二子集上执行自适应ANC处理。
3.根据权利要求2所述的方法,其进一步包括制止针对所述多个输入帧中的所述输入帧的第二子集发送滤波器参数信息以调整所述ANC滤波器。
4.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:
通过处理所述第一输入帧来计算与所述ANC滤波器相关联的算法的滤波器系数的第一集合;
通过处理所述第二输入帧计算与所述ANC滤波器相关联的所述算法的滤波器系数的第二集合;以及
比较所述滤波器系数的第一集合与所述滤波器系数的第二集合,其中所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的差异是基于所述比较确定的。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述ANC滤波器的所述算法包括最小均方LMS算法。
6.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:
接收所述ANC滤波器的第三输入帧;
基于计数器和所述占空比确定所述第三输入帧是否是待丢弃的,其中所述占空比指示待丢弃的输入帧的数量;
响应于确定所述第三输入帧是待丢弃的,递增所述计数器;以及
响应于确定自适应ANC处理是待针对所述第三输入帧执行的进行以下操作:
计算所述ANC滤波器的所述第三输入帧的滤波器参数的第三集合;
比较所述滤波器参数的第三集合与针对所述ANC滤波器的先前输入帧计算的滤波器参数的另一集合,其中所述滤波器参数的第三集合与所述滤波器参数的另一集合之间的差异是基于所述比较确定的;
基于所述滤波器参数的第三集合与所述滤波器参数的另一集合之间的所述差异更新待丢弃的所述输入帧的数量;以及
递增所述计数器。
7.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:
确定所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异是否满足第一阈值;以及
响应于确定所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异并不满足所述第一阈值,将所述占空比设置为第一占空比,所述第一占空比包括在第一数量的输入帧上执行自适应ANC处理并且制止在第二数量的输入帧上执行自适应ANC处理。
8.根据权利要求7所述的方法,其进一步包括:
确定所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异是否满足第二阈值,其中所述第二阈值表示相对于所述第一阈值的减少的差异;以及
响应于确定所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异并不满足所述第二阈值,将所述占空比设置为第二占空比,所述第二占空比包括在第三数量的输入帧上执行自适应ANC处理并且制止在第四数量的输入帧上执行自适应ANC处理,
其中输入帧的所述第三数量小于输入帧的所述第一数量,并且其中输入帧的所述第四数量大于输入帧的所述第二数量。
9.根据权利要求7所述的方法,其进一步包括响应于确定所述差异满足所述第一阈值而设置所述占空比以在每一个输入帧上执行自适应ANC处理。
10.根据权利要求1所述的方法,其中选择性地修改所述占空比包括将指示待丢弃的输入帧的数量的值存储在存储器中。
11.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括从传感器中接收信息,其中所述差异是基于从所述传感器接收的所述信息确定的。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述传感器包括运动传感器。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述运动传感器包括安置在头戴式耳机装置或手机装置内的加速计。
14.根据权利要求11所述的方法,其中所述传感器包括与手机装置的触摸屏显示器相关联的压力传感器。
15.根据权利要求11所述的方法,其中所述传感器包括与手机装置的触摸屏显示器相关联的触控传感器。
16.一种用于音频信号处理的设备,所述设备包括:
处理器;以及
存储器,其耦合到所述处理器,其中所述存储器存储可由所述处理器执行以执行包括以下项的操作的指令:
确定有源噪声消除ANC滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合与所述ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合之间的差异;以及
基于所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异选择性地修改与所述ANC滤波器相关联的自适应ANC处理的占空比。
17.根据权利要求16所述的设备,所述操作进一步包括:
确定所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异是否满足第一阈值;以及
响应于确定所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异并不满足所述第一阈值,将所述占空比设置为第一占空比,所述第一占空比包括:
将第一数量的输入帧提供到所述处理器以用于执行自适应ANC处理;以及
制止将第二数量的输入帧提供到所述处理器。
18.根据权利要求17所述的设备,所述操作进一步包括:
确定所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异是否满足第二阈值,其中所述第二阈值表示相对于所述第一阈值的减少的差异;以及
响应于确定所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异并不满足所述第二阈值,将所述占空比配置为第二占空比,所述第二占空比包括:
将第三数量的输入帧提供到所述处理器以用于执行自适应ANC处理;以及
制止将第四数量的输入帧提供到所述处理器,
其中输入帧的所述第三数量小于输入帧的所述第一数量,并且其中输入帧的所述第四数量大于输入帧的所述第二数量。
19.根据权利要求17所述的设备,所述操作进一步包括响应于确定所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异满足所述第一阈值而设置所述占空比以将每一个输入帧提供到所述处理器以用于自适应ANC处理。
20.根据权利要求16所述的设备,其中所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异是至少部分地基于由运动传感器捕获的运动数据确定的。
21.根据权利要求20所述的设备,其进一步包括所述运动传感器。
22.根据权利要求20所述的设备,其中所述运动传感器包括安置在头戴式耳机装置内的加速计。
23.根据权利要求16所述的设备,其进一步包括触摸屏显示器,其中所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异是至少部分地基于经由所述触摸屏显示器所捕获的触摸数据或压力数据确定的。
24.一种非暂时性计算机可读媒体,其包括在由处理器执行时使得所述处理器进行以下操作的指令:
确定有源噪声消除ANC滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合与所述ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合之间的差异;以及
基于所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异选择性地修改与所述ANC滤波器相关联的自适应ANC处理的占空比。
25.根据权利要求24所述的非暂时性计算机可读媒体,所述操作进一步包括:
确定所述差异是否满足第一阈值;以及
响应于确定所述差异并不满足所述第一阈值,将所述占空比设置为第一占空比,
所述第一占空比包括:
将第一数量的输入帧提供到处理器以用于执行自适应ANC处理;以及
制止将第二数量的输入帧提供到所述处理器。
26.根据权利要求25所述的非暂时性计算机可读媒体,所述操作进一步包括:
确定所述差异是否满足第二阈值,其中所述第二阈值表示相对于所述第一阈值的减小的变化的幅值;以及
响应于确定所述差异并不满足所述第二阈值,将所述占空比设置为第二占空比,
所述第二占空比包括:
将第三数量的输入帧提供到所述处理器以用于执行自适应ANC处理;以及
制止将第四数量的输入帧提供到所述处理器,
其中输入帧的所述第三数量小于输入帧的所述第一数量,并且其中输入帧的所述第四数量大于输入帧的所述第二数量。
27.根据权利要求25所述的非暂时性计算机可读媒体,所述操作进一步包括响应于确定所述差异满足所述第一阈值而设置所述占空比以将每一个输入帧提供到所述处理器以用于自适应ANC处理。
28.一种用于音频信号处理的设备,所述设备包括:
用于确定有源噪声消除ANC滤波器的第一输入帧的滤波器参数的第一集合与所述ANC滤波器的第二输入帧的滤波器参数的第二集合之间的差异的装置;以及
用于基于所述滤波器参数的第一集合与所述滤波器参数的第二集合之间的所述差异选择性地修改与所述ANC滤波器相关联的自适应ANC处理的占空比的装置。
29.根据权利要求28所述的设备,其进一步包括用于执行所述自适应ANC处理的装置。
30.根据权利要求28所述的设备,其进一步包括:
用于确定所述差异是否满足阈值的装置;
用于基于所述差异是否满足所述阈值将所述占空比设置为特定占空比的装置;以及
用于基于所述特定占空比确定待提供用于自适应ANC处理的特定数量的输入帧的装置。
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