CN107683610A - 多芯片动态范围增强（dre）音频处理方法及装置 - Google Patents

多芯片动态范围增强（dre）音频处理方法及装置 Download PDF

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Abstract

根据本公开的实施例，一种用于经由两个或更多个集成电路来处理具有动态范围增强信息的音频信号的多芯片电路可包括宿主集成电路和客户端集成电路。宿主集成电路可被构造为判定数字音频输入信号的动态范围增强增益，根据动态范围增强增益来处理数字音频输入信号，以及基于处理过的数字音频输入信号来发射音频数据。客户端集成电路可耦接到宿主集成电路并可被构造为接收音频数据，其中客户端集成电路具有动态范围增强增益，且客户端集成电路被构造为用动态范围增强增益来处理音频数据。

Description

多芯片动态范围增强(DRE)音频处理方法及装置
相关申请交叉引用
本公开主张于2015年12月18日提交的美国非临时专利申请序列号14/975015的优先权，美国非临时专利申请序列号14/975015主张于2015年3月27日提交的美国临时专利申请序列号62/139123的优先权，两案全部内容均以引用方式并入本文中。
技术领域
本公开的代表性实施例的领域涉及音频处理方法、装置或工具，更特定地，涉及多芯片动态范围增强(“DRE”)音频处理方法、装置及工具。
背景技术
用于将数字音频输入信号处理成模拟音频输出信号的音频处理方法、装置及工具可以在单个集成电路(“IC”)上实现或提供，且包括用于增强被单个IC处理过的音频信号的动态范围(例如，动态范围增强(“DRE”)特征/性能)的方法(多种方法)。这种DRE解决方法/控制器通常设置并限制在单个音频处理IC的范围内。
图1示出根据先前技术的示例性单个DRE音频处理IC 100。单个IC 100包括如图1所示信号处理部104、具有DRE增益106的DRE增益部105、调制器108、数字-模拟转换器(“DAC”)110和具有驱动器增益116的驱动器112串联耦接的路径。音频输入信号(“AUDIOIN”)102被单个IC 100接收并馈送到信号处理部104中。单个IC 100提供音频输出信号(“AUDIO OUT”)118作为输出。DRE控制部114耦接到信号处理部104的输出，且DRE控制部114的输出被馈送到DRE增益部105中。根据DRE控制的标准或方式，DRE控制部114增大或减小DRE增益部105的DRE增益106。因为DRE增益106和驱动器增益116的乘积可以总是等于1或另一个常数值，所以驱动器增益116基于DRE增益106的相应增大或减小而相应地减小或增大(例如，驱动器增益116是DRE增益106的倒数)。
图2示出根据先前技术的示例性音频设备构造200。音频设备构造200示出移动设备或计算机202，耳塞式耳机或头戴式耳机201耦接到该移动设备或计算机202。单个IC 100位于移动设备或计算机202内。在该示例性构造200中，包括数字信号转换为模拟信号以及音频信号的DRE控制的音频处理都在单个IC 100内完成。因此，耳塞式耳机/头戴式耳机201接收来自移动设备或计算机202已经处理过且DRE控制的模拟输出信号203和205，且模拟输出信号203和205被发射给相应耳塞式耳机或头戴式耳机扬声器204和206，如图2所示。
图3示出根据先前技术的另一个示例性音频设备构造300。虽然构造300类似于图2的构造200，但是在构造300中，单个IC 100如图3所示位于外部机构302中而不是如图2所示位于移动设备或计算机202内。构造300示出耦接到外部机构302的移动设备或计算机202。移动设备或计算机202向外部机构302提供模拟或数字音频信号301。外部机构302耦接到耳塞式耳机或头戴式耳机201，且外部机构302继而向相应耳塞式耳机或头戴式耳机扬声器204和206提供模拟输出信号203和205，如图3所示。类似于构造200，因为在图3的构造300中向耳塞式耳机或头戴式耳机扬声器204和206提供模拟输出信号203和205，所以通过耳塞式耳机或头戴式耳机201进行这种模拟信号发射还需要电。通常由移动设备或计算机202的电池或蓄电单元提供电，或如果外部机构302具有这种电池或蓄电单元，那么由外部机构302的电池或蓄电单元提供电。不期望出现移动设备或计算机202和/或外部机构302的电池或蓄电单元的这种功耗。
自适应消噪(“ANC”)算法在本领域中众所周知，且已经实现用于处理音频信号(例如，AUDIO IN 102)以有效地消除或滤除环境或背景噪声。在ANC处理中，期望将ANC麦克风放置成尽可能靠近用户耳朵。ANC麦克风通常位于图2和图3的移动设备或计算机202中或位于图3的外部机构302中，因为它们至少需要通常位于移动设备、计算机或外部机构中的一定程度的信号处理硬件/电路。ANC麦克风理想地位于耳塞式耳机/头戴式耳机扬声器204或206中。然而，使ANC麦克风位于耳塞式耳机/头戴式耳机扬声器204或206中具有挑战性。这种挑战性包括但不限于空间限制和/或处理要求。因此，对于这种ANC麦克风信号的数字处理/通信具有优势且是期望的。
因此，作为数字信号而不是模拟信号来处理音频信号存在一些期望原因。这些期望原因中的一些原因包括但不限于提供更高保真度、减轻噪声敏感性、干扰和耦合效应、减轻沿传输路径的信号劣化、允许更复杂的纠错算法以及甚至可能降低功耗。
发明内容
根据本公开的教导，可以减少或消除与在信号处理系统中避免信号失真的现有方法相关联的一个或更多个缺点和问题。
根据本公开的实施例，一种用于经由两个或更多个集成电路来处理具有动态范围增强信息的音频信号的多芯片电路可包括宿主集成电路和客户端集成电路。宿主集成电路可被构造为判定数字音频输入信号的动态范围增强增益，根据动态范围增强增益来处理数字音频输入信号，以及基于处理过的数字音频输入信号来发射音频数据。客户端集成电路可耦接到宿主集成电路并可被构造为接收音频数据，其中客户端集成电路具有动态范围增强增益，且客户端集成电路被构造为用动态范围增强增益来处理音频数据。
根据本公开的这些和其他实施例，一种用于多芯片电路的宿主集成电路可包括宿主控制器和发射器，该多芯片电路用于经由两个或更多个集成电路来处理具有动态范围增强信息的音频信号。宿主控制器可被构造为判定数字音频输入信号的动态范围增强增益并根据动态范围增强增益来处理数字音频输入信号。发射器可被构造为基于处理过的数字音频输入信号向耦接到宿主集成电路的客户端集成电路发射音频数据，使得客户端集成电路具有动态范围增强增益以用动态范围增强增益来处理音频数据。
根据本公开的这些和其他实施例，一种用于多芯片电路的客户端集成电路可包括接收器和客户端控制器，该多芯片电路用于经由两个或更多个集成电路来处理具有动态范围增强信息的音频信号。接收器可被构造为根据动态范围增强增益来接收来自宿主集成电路的音频数据。客户端控制器可被构造为判定数字音频输入信号的动态范围增强增益并根据动态范围增强增益来处理音频数据。
根据本公开的这些和其他实施例，一种用于经由两个或更多个集成电路来处理具有动态范围增强信息的音频信号的方法可包括通过宿主集成电路来处理数字音频输入信号。该方法还可包括通过宿主集成电路来判定数字音频输入信号的动态范围增强增益。该方法还可包括基于处理过的数字音频输入信号来发射音频数据。该方法还可包括通过客户端集成电路来接收音频数据。该方法还可包括向宿主集成电路和客户端集成电路提供动态范围增强增益。该方法还可包括通过客户端集成电路用动态范围增强增益来处理音频数据。
本公开的技术优势对于本领域技术人员而言从本文中所包括的图式、说明书和权利要求可以显而易见。实施例的目的和优点将至少通过在权利要求中特别指出的元件、特征及组合来实现和完成。
应当理解，前述大致说明和以下详细说明都为举例说明，且不限制本公开中所提出的权利要求。
附图说明
通过结合附图参照以下说明，可更完整地理解本实施例及其优点，其中相同附图标记表示相同特征，以及其中：
图1示出根据现有技术的示例性音频处理集成电路的方块图；
图2示出根据现有技术的示例性音频设备构造的方块图；
图3示出根据现有技术的另一个示例性音频设备构造的方块图；
图4A示出根据本公开的实施例的示例性多芯片或多集成电路音频处理构造的方块图；
图4B示出根据本公开的实施例的示例性采样音频输入信号的示例性波形图；
图4C示出根据本公开的实施例的数字数据的示例性数据格式；
图5示出根据本公开的实施例的另一个示例性多芯片或多集成电路音频处理构造的方块图；
图6示出根据本公开的实施例可用于替代图5所示的宿主集成电路的示例性宿主集成电路；
图7示出根据本公开的实施例可用于替代图5所示的宿主集成电路的另一个示例性宿主集成电路；
图8示出根据本公开的实施例使用和应用图4A至图7中所公开的方法及系统的示例性应用构造；以及
图9示出根据本公开的实施例使用和应用图4A至图7中所公开的方法及系统的另一个示例性应用构造。
具体实施方式
本公开的实施例可在至少两个或更多个集成电路(“IC”)之间提供具有动态范围增强(“DRE”)数据/信息的音频信号的处理。具有DRE数据/信息的音频信号可以处理成使得两个或更多个IC之间的通信可以以数字方式完成(例如，两个或更多个IC之间的数字通信)。音频信号的DRE数据/信息可提供给两个或更多个IC。在本公开的实施例中可提供向IC提供DRE数据/信息的多种方法。还可提供或处理诸如自适应消噪(“ANC”)数据或信息的其他数据或信息并在两个或更多个IC之间也以数字方式进行通信。本公开的实施例的优点可能在于消除或减少处理和/或传输音频信号的两个或更多个设备之间的模拟通信，作为替代，提供在两个或更多个设备之间以数字方式进行通信的方法(例如，提供数字链路通信)。因此，本公开的实施例的期望优点可能在于经由模拟信号通信/处理横跨两个或更多个设备的数字通信/处理。先前在背景技术部分中讨论并提到这种示例性期望优点。
图4A中示出根据本公开的第一示例性多芯片或多IC音频处理构造400。构造400示出可与一个或更多个客户端IC 420-1...420-N(例如，N是客户端IC的数量)以数字方式进行通信的宿主IC 401，其中N是1或更大的整数。音频信号的处理可在宿主IC401和一个或更多个客户端IC420-1...420-N之间进行划分。在宿主IC401和一个或更多个客户端IC420-1...420-N之间的数字通信可以消除或减少否则将会在两个或更多个设备或设备部件之间消耗功率的模拟通信。
宿主IC 401可具有如图4A所示信号处理部104、具有DRE增益106的DRE增益部105、调制器108和发射器/编码器(TX/CODER)部404串联耦接的路径。信号处理部104可包括插补器、采样/保持部和/或采样速率转换器。调制器108可以是Δ-Σ调制器。DRE宿主控制器(DRE-H控制器)402可如图4A所示耦接到信号处理部104并可具有接收信号处理部104的输出的输入。DRE宿主控制器402可如图4A所示耦接到DRE增益部105和TX/CODER部404并可向DRE增益部105和TX/CODER部404两者提供输出。
TX/CODER部404可以是具有可选编码器/串化器的发射器，该编码器/串化器将音频数据(例如，用于数字传输/通信)以及DRE增益信息编码为数字数据格式。例如，TX/CODER部404可将音频信息编码为N位数字数据405，其中N是1或更大的整数。在示例性构造400中，N位数字数据405可至少包括具有以数字形式编码的音频和DRE信息的数据报(例如，AUDIO+DRE数据报)。AUDIO数据报可包括用于可能被调制器108已经调制的数字数据的数字音频内容。DRE数据报可具有相应AUDIO数据报的DRE信息并可辨别施加于存储在相应AUDIO数据报中的数字数据流的增益(例如，DRE增益)。
DRE-H控制器402可接收来自信号处理部104的处理过的音频输入信号(基于音频输入信号102)。DRE-H控制器402可监视音频输入信号102并判定何时向音频输入信号102施加DRE增益106。DRE-H控制器402还可判定DRE增益106有多少施加于音频输入信号102。基于音频输入信号102的特性，DRE-H控制器402可调整DRE增益部105处的DRE增益106。音频输入信号102的示例性特性可包括但不限于音频输入信号102的监视阈值检测、峰值检测、峰值和/或包络跟踪。图4B是示出示例性采样音频输入(“AUDIO IN”)信号102的示例性信号图412。根据正在处理的音频输入信号102的音频数据段的阈值检测、峰值检测、峰值跟踪和/或包络跟踪，可为正在处理的音频数据段的相应数字数据流分配和提供相应DRE增益。判定数据流的DRE增益可能存在多种方法。例如，在转让给Cirrus Logic公司的以下专利申请中公开了这种DRE增益判定的示例性方法：于2013年11月19日提交的题目为“音频信号路径的动态范围增强”(发明人：Andy Satoskar、Dan Allen和Teju Das)的美国专利申请号14/083,972(Cirrus案号2101且以下称为“’972专利申请”)、于2014年8月25日提交的题目为“减少用于增强音频信号路径的动态范围的系统中的音频伪迹”(发明人：Teju Das、Ku He和John Melanson)的美国专利申请号14/467,969(Cirrus案号2207且以下称为“’969专利申请”)、于2014年9月11日提交的题目为“用动态范围增强来减少音频系统中的音频伪迹的系统及方法”(发明人：Ku He、Teju Das和John Melanson)的美国专利申请号14/483,659(Cirrus案号2210且以下称为“’659专利申请”)和于2014年10月6日提交的题目为“用动态范围增强来减少音频系统中的音频伪迹的系统及方法”(发明人：Ku He、Teju Das和JohnMelanson)的美国专利申请号14/507,372(Cirrus案号2210-C1且以下称为“’372专利申请”)。’972专利申请、’969专利申请、’659专利申请和’372专利申请以引用方式并入本文中。
N位数字数据405可具有诸如例如图4C所示的示例性数据格式413的数据格式。数据格式413可以构造为使得音频数据或AUDIO数据报可以有N位416(其中N是1或更大的整数)以及表示DRE增益信息的(多个)位或(多个)值414。数据格式413还可包括关联频率，该关联频率是数字数据405从宿主IC 401经由宿主IC 401和客户端IC 420-1...420-N中的每个客户端IC之间的通信链路传输或传递到每个客户端IC的速率。图4C中，N位数字数据405可从宿主IC 401的TX/CODER 404经由相应通信链路传输到客户端IC420-1...420-N中的每个客户端IC。
每个客户端IC(例如，客户端IC 420-1...420-N)可包括以图4A所示的方式串联耦接在一起的接收器/解码器(RX/DECODER)部406、数字-模拟转换器(“DAC”)110和具有驱动器增益116的驱动器112。RX/DECODER部406可以是具有可选解码器/解串器的接收器。DAC110可以是任何合适的DAC，包括但不限于开关电容器DAC、电流模式DAC或电阻DAC。驱动器112可以是任何合适的驱动器，包括但不限于AB类驱动器/放大器或D类驱动器/放大器。对于构造400，RX/DECODER部406可将N位数字数据405解码为包括音频数据内容以及DRE增益信息两者的音频信号信息。DRE客户端控制器(“DRE-C控制器”)408可接收来自RX/DECODER部406的音频信号信息(例如，音频数据内容和DRE增益信息)作为输入并可向驱动器112提供输出以基于DRE增益信息来控制/调整驱动器增益116。DRE-C控制器408可以这样一种方式控制/调整驱动器增益116，使得宿主IC 401中的DRE增益106和每个客户端IC420-1...420-N中的驱动器增益116的乘积可以总是等于1或另一个常数值。换言之，DRE-C控制器408可施加等于DRE增益106的反向增益的驱动器增益116。驱动器112然后可驱动并输出相应音频模拟输出(“AUDIO ANALOG OUT”)信号118。在一些实施例中，数字和模拟增益可以及时校准以防止音频伪迹被驱动器112驱动到输出。用于校准数字和模拟增益的示例性系统及方法可以在’969专利申请和’659专利申请中找到。
图5中示出根据本公开的第二示例性多芯片或多IC音频处理构造500。除了在构造500中，可在宿主IC 501和客户端IC 520-1...520-N之间传输/传递的N位数字数据511可能只包括音频内容或音频数据(例如，AUDIO数据报)且不包括DRE增益信息(例如，DRE数据报)，构造500可类似于构造400。作为替代，用于宿主IC 501中的DRE增益信息可以以不同方式提供给客户端IC 520-1...520-N或由客户端IC 520-1...520-N导出。如构造500所示仅音频数据(例如，AUDIO数据报)的传输或传递可能是可取的，这是因为传输/传递音频数据和DRE信息(例如，AUDIO和DRE数据报)两者的构造400对于宿主IC和(多个)客户端IC之间的通信链路将会需要更多带宽，需要更复杂的数字数据处理(诸如对于编码/解码正在传递/传输的数字数据)，以及通常比构造500消耗更多功率。
构造500示出可与一个或更多个客户端IC 520-1...520-N(例如，N个客户端IC)以数字方式进行通信的宿主IC 501，其中N是1或更大的整数。音频信号的处理也可在宿主IC501和一个或更多个客户端IC 520-1...520-N之间进行划分。在宿主IC 501和一个或更多个客户端IC 520-1...520-N之间的数字通信可以消除或减少否则将会在两个或更多个设备或设备部件之间消耗功率的模拟通信。
宿主IC 501可具有如图5所示信号处理部104、具有可变增益部506的调制器和发射器/编码器(TX/CODER)部510串联耦接的路径。信号处理部104可包括插补器、采样/保持部和/或采样速率转换器。DRE宿主控制器(DRE-H控制器)502可如图5所示耦接到信号处理部104、具有可变增益部506的调制器和基于DRE宿主规则的模块(基于DRE-H规则的模块)508。DRE-H控制器502可具有接收信号处理部104的输出的输入以及接收基于DRE-H规则的模块508的另一个输入。DRE-H控制器502还可监视音频输入信号102以及基于DRE-H规则的模块508的输出以作出判定施加于音频信号的可变增益(例如，DRE增益)507的DRE增益判决。具有可变增益部506的调制器的可变增益(例如，DRE增益)507可改变Δ-Σ调制器的量化器的增益和/或改变Δ-Σ调制器的所有反馈系数的增益以使环路特性保持不变。
TX/CODER部510可以是具有将音频数据编码为数字数据格式的可选编码器/串化器的发射器。例如，TX/CODER部510可将音频信息编码为N位数字数据511，其中N是1或更大的整数。在示例性构造500中，N位数字数据511可至少包括具有以数字形式编码的音频信息的数据报(例如，AUDIO数据报)。AUDIO数据报可包括数字数据流的数字音频内容。
基于DRE-H规则的模块508可设定某些规则以基于具有可变增益部506的调制器的输出数据来修改可变增益(例如，DRE增益)507。基于示例性规则的算法或方法包括但不限于在一段特定时间内寻找是0或1的特定位模式或某些最高有效位(MSB)或某些最低有效位(LSB)。具有可变增益部506的调制器可向DRE-H控制器502发送输出，且DRE-H控制器502可基于设定规则来改变或调整可变增益(例如，DRE增益)507，使得宿主IC 501的可变增益(例如，DRE增益)507和客户端IC 520-1...520-N中的每个客户端IC的驱动器增益116的乘积等于1或另一个常数值。
图5中，N位数字数据511可从宿主IC 501的TX/CODER 510经由相应通信链路传输到客户端IC 520-1...520-N中的每个客户端IC。每个客户端IC(例如，客户端IC 520-1...520-N)可具有以图5所示的方式串联耦接在一起的接收器/解码器(RX/DECODER)部512、数字-模拟转换器(“DAC”)110和具有驱动器增益116的驱动器112。RX/DECODER部512可以是具有可选解码器/解串器的接收器。DAC 110可以是任何合适的DAC，包括但不限于开关电容器DAC、电流模式DAC或电阻DAC。驱动器112可以是任何合适的驱动器，包括但不限于AB类驱动器/放大器或D类驱动器/放大器。RX/DECODER部512可将N位数字数据511解码为包括音频数据内容的音频信号信息。基于DRE客户端规则的模块(“基于DRE-C规则的模块”)514可接收来自RX/DECODER部512的音频信号信息(例如，音频数据内容)作为输入并可向DRE客户端控制器(“DRE-C控制器”)516提供输出。客户端IC 520-1...520-N的基于DRE-C规则的模块514可设定基于DRE-H规则的模块508用来控制/调整驱动器112的驱动器增益116的相同或相似的某些规则。由基于DRE-C规则的模块514设定的相同的某些规则可以是由基于DRE-H规则的模块508使用的基于示例性规则的算法或方法。这些基于示例性规则的算法或方法又包括但不限于在一段特定时间内寻找是0或1的特定位模式或某些最高有效位(MSB)或某些最低有效位(LSB)。DRE-C控制器516可以这样一种方式基于由基于DRE-C规则的模块514设定的某些规则来控制/调整驱动器增益116，使得宿主IC 501中的可变增益(例如，DRE增益)507和每个客户端IC 520-1...520-N中的驱动器增益116的乘积可以总是等于1或另一个常数值。换言之，DRE-C控制器516可施加等于可变增益(例如，DRE增益)507的反向增益的驱动器增益116。驱动器112然后可驱动并输出相应音频模拟输出(“AUDIO ANALOG OUT”)信号118。构造500可能比构造400需要更少带宽、复杂性和功耗，这是因为构造500可以不通过宿主IC和客户端IC之间的通信链路来传输、传递和/或处理DRE信息。
图6示出可以替代图5的宿主IC 501的宿主IC 501A。因为图6的宿主IC 501A可以与图5的宿主IC 501几乎相同，所以将只对差异进行讨论。宿主IC 501A可将自适应消噪(“ANC”)处理添加到音频输入信号。宿主IC 501A示出自适应消噪(“ANC”)部600的添加。ANC部600可接收模拟输入信号601。ANC部600可包括如图6所示串联耦接在一起的模拟-数字转换器(“ADC”)部604、数字信号处理(“DSP”)部606和ANC输出部(“ANC OUT”)608。求和器部610可耦接在信号处理部104的输出和具有可变增益部506的调制器的输入之间，该可变增益部506具有可变增益507。求和器部610可接收信号处理部104的输出和ANC部600的输出作为输入并可向具有可变增益部506的调制器提供输出。除了在图6中，宿主IC 501A的DRE-H控制器502不可以接收信号处理部104的输出作为输入之一，宿主IC 501A中的DRE-H控制器502可以与如图5的宿主IC 501所示相似的方式耦接到其他电路部。基于模拟输入信号601的ANC处理过的音频信号和基于数字音频输入信号102的DRE处理过的音频信号可以以由基于DRE-H规则的模块508设定的可变增益507的相同量来获得。此外，(多个)相应客户端IC处的增益对于ANC和DRE处理过的音频信号可以以可变增益507的相同量反向地获得。
图7示出也可以替代图5的宿主IC 501的宿主IC 501B。因为图7的宿主IC 501B可以与图6的宿主IC 501A几乎相同，所以将只对差异进行讨论。宿主IC 501B可使具有ANC路径的ANC部600是可选的，其中ANC部600可接收模拟输入信号601。宿主IC 501B可接收模拟音频输入702而不是宿主IC 501A接收的数字音频输入102。因为宿主IC 501B接收模拟音频输入702，所以宿主IC 501B可具有在其输入处的附加模拟处理部704和串联耦接在信号处理部104之前的模拟-数字转换部706，如图7所示。宿主IC 501B中的DRE-H控制器502还可接收信号处理部104的输出作为输入之一。
图8示出用于使用和应用本公开的实施例的示例性应用构造800。构造800示出可具有一对耳塞式耳机/头戴式耳机840A的移动设备或计算机830，该对耳塞式耳机/头戴式耳机840A耦接到移动设备或计算机830。在应用构造800中，宿主IC 801可以位于移动设备或计算机830中。耳塞式耳机/头戴式耳机840A可具有分别传输N位数字数据811-1和811-2到其耳塞式耳机/头戴式耳机扬声器810-1和810-2的数字有线通信链路。耳塞式耳机/头戴式耳机扬声器810-1和810-2可具有在耳塞式耳机/头戴式耳机扬声器810-1和810-2内部的相应客户端IC 820-1和820-2，如图8所示。在将图4的构造400应用于应用构造800时，宿主IC 801可包括宿主IC 401，而客户端IC 820-1和820-2可包括客户端IC 420-1...420-N中的两个客户端。在将图5的构造500应用于应用构造800时，宿主IC 801可包括宿主IC 501，而客户端IC 820-1和820-2可包括客户端IC 520-1...520-N中的两个客户端。如果将ANC处理添加到音频信号的宿主IC 501A或501B用于宿主IC 801而不是宿主IC 501，那么模拟输入信号601的ANC处理可在移动设备或计算机830内执行(或系统中没有ANC)。
图9示出用于使用和应用本公开的实施例的另一个示例性应用构造900。因为应用构造900可以与应用构造800非常相似，所以将只对差异进行讨论。构造900示出宿主IC 801可以位于作为该对耳塞式耳机/头戴式耳机840B的一部分的外部机构940中，而不是宿主IC801位于移动设备或计算机830内。移动设备或计算机830可通过音频信号路径输出音频信号809到外部机构940，如图9所示。构造400和500可以以它们应用于应用构造800的相同方式应用于应用构造900。然而，音频信号809也可以是模拟信号。如果音频信号809是模拟信号，那么宿主IC 501B可用作外部机构940内的宿主IC 801。另一方面，如果音频信号809是数字信号，那么宿主IC 501A可用作外部机构940内的宿主IC 801。
因为构造800和900可提供耳塞式耳机/头戴式耳机扬声器810-1和810-2与移动设备或计算机830和/或外部机构940之间作为数字通信/传输路径的通信/传输路径，所以耳塞式耳机/头戴式耳机扬声器810-1和810-2与移动设备或计算机830和/或外部机构940之间的信号仍然可以是数字的。因此，如果通过构造800和900实现ANC算法，那么数字信号可以一直传递到耳塞式耳机/头戴式耳机扬声器810-1和810-2并进行处理。在耳塞式耳机/头戴式耳机扬声器810-1和810-2内存在数字处理的情况下，ANC麦克风可以位于或至少更容易地位于(例如，挑战更少)耳塞式耳机/头戴式耳机扬声器810-1和810-2中。
应当理解，特别是受益于本公开的本领域普通技术人员，本文中特别是结合附图所述的各种操作可以通过其他电路或其他硬件部件实现。执行给定方法的每个操作的顺序可以改变，且本文中所示的系统的各种元件可以进行添加、重新排序、组合、省略、修改等。本公开旨在包括所有这样的修改和改变，因此，以上说明应当被认为是示例性的而不是限制性的。
本领域普通技术人员应当明白，本公开包括对于本文中示例性实施例的所有更改、替换、变动、变形和修改。同样地，本领域普通技术人员应当明白，在适当的情况下，所附权利要求包括对于本文中示例性实施例的所有更改、替换、变动、变形和修改。此外，在所附权利要求中对于装置或系统或装置或系统的部件的引用包括所述装置、系统或部件，所述装置、系统或部件适应执行特定功能，被安排为执行特定功能，可执行特定功能，被构造为执行特定功能，能够执行特定功能，可操作为执行特定功能或操作为执行特定功能，无论它或所述特定功能是否启动、打开或开启，只要所述装置、系统或部件适应执行特定功能，被安排为执行特定功能，可执行特定功能，被构造为执行特定功能，能够执行特定功能，可操作为执行特定功能或操作为执行特定功能。
本文中所述的所有示例和条件性语言旨在教学目的，以帮助读者理解本发明及发明人深化技术所提供的概念，且被解释为并不限于这种具体所述的示例和条件。虽然已经对本发明的实施例进行详细说明，但是应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可对本发明的实施例进行各种更改、替换和变形。

Claims (28)

1.一种用于经由两个或更多个集成电路来处理具有动态范围增强信息的音频信号的多芯片电路，该多芯片电路包括：
宿主集成电路，用于判定数字音频输入信号的动态范围增强增益，根据所述动态范围增强增益来处理所述数字音频输入信号，以及基于所述处理过的数字音频输入信号来发射音频数据；和
客户端集成电路，耦接到所述宿主集成电路，其中所述客户端集成电路接收所述音频数据，以及其中所述客户端集成电路具有所述动态范围增强增益，且所述客户端集成电路用所述动态范围增强增益来处理所述音频数据。
2.根据权利要求1所述的多芯片电路，其中所述宿主集成电路还被构造为向所述客户端集成电路发射动态范围增强信息以向所述客户端集成电路提供所述动态范围增强增益。
3.根据权利要求2所述的多芯片电路，其中所述宿主集成电路还包括动态范围增强宿主控制器，该动态范围增强宿主控制器通过所述动态范围增强增益来控制和增强所述数字音频输入信号的动态范围，以及其中所述客户端集成电路还包括动态范围增强客户端控制器，该动态范围增强客户端控制器控制所述音频数据并将所述音频数据处理成音频信号，使得所述音频信号通过所述动态范围增强增益反向地获得。
4.根据权利要求3所述的多芯片电路，其中：
通过根据所述动态范围增强增益来施加数字增益，所述动态范围增强宿主控制器通过所述动态范围增强增益来控制和增强所述数字音频输入信号的动态范围；以及
通过根据所述动态范围增强增益的倒数来施加模拟增益，所述动态范围增强客户端控制器控制所述音频数据并将所述音频数据处理成所述音频信号。
5.根据权利要求4所述的多芯片电路，其中所述数字增益和所述模拟增益的乘积约等于常数值。
6.根据权利要求1所述的多芯片电路，其中所述宿主集成电路还包括基于动态范围增强宿主规则的模块，该基于动态范围增强宿主规则的模块用于设定判定将要施加于被所述宿主集成电路处理过的数字音频输入信号的动态范围增强增益的规则，以及所述客户端集成电路包括基于动态范围增强客户端规则的模块，以向所述客户端集成电路提供所述动态范围增强增益，该基于动态范围增强客户端规则的模块用于设定和使用与基于动态范围增强宿主规则的模块相同的规则，使得被所述客户端集成电路处理过的音频信号通过所述动态范围增强增益反向地获得。
7.根据权利要求6所述的多芯片电路，其中所述宿主集成电路还包括耦接到基于动态范围增强宿主规则的模块用于控制所述动态范围增强增益的的动态范围增强宿主控制器，以及其中所述客户端集成电路还包括耦接到基于动态范围增强客户端规则的模块用于控制所述反向动态范围增强增益的动态范围增强客户端控制器。
8.一种用于多芯片电路的宿主集成电路，该多芯片电路用于经由两个或更多个集成电路来处理具有动态范围增强信息的音频信号，该宿主集成电路包括：
宿主控制器，被构造为：
判定数字音频输入信号的动态范围增强增益；并
根据所述动态范围增强增益来处理所述数字音频输入信号；和
发射器，被构造为基于处理过的数字音频输入信号向耦接到所述宿主集成电路的客户端集成电路发射音频数据，使得所述客户端集成电路具有所述动态范围增强增益以用所述动态范围增强增益来处理所述音频数据。
9.根据权利要求8所述的宿主集成电路，其中所述宿主集成电路还被构造为向所述客户端集成电路发射动态范围增强信息以向所述客户端集成电路提供所述动态范围增强增益。
10.根据权利要求9所述的宿主集成电路，其中所述宿主控制器还通过所述动态范围增强增益来控制和增强所述数字音频输入信号的动态范围以便所述客户端集成电路控制所述音频数据并将所述音频数据处理成音频信号，使得所述音频信号通过所述动态范围增强增益反向地获得。
11.根据权利要求9所述的宿主集成电路，其中：
通过根据所述动态范围增强增益来施加数字增益，所述宿主控制器通过所述动态范围增强增益来控制和增强所述数字音频输入信号的动态范围；以及
通过根据所述动态范围增强增益的倒数来施加模拟增益，所述客户端集成电路控制所述音频数据并将所述音频数据处理成所述音频信号。
12.根据权利要求11所述的宿主集成电路，其中所述数字增益和所述模拟增益的乘积约等于常数值。
13.根据权利要求8所述的宿主集成电路，其中所述宿主集成电路还包括基于动态范围增强宿主规则的模块，该基于动态范围增强宿主规则的模块被构造为设定判定将要施加于被所述宿主集成电路处理过的数字音频输入信号的动态范围增强增益的规则，以及其中所述客户端集成电路设定和使用与基于动态范围增强宿主规则的模块相同的规则，使得被所述客户端集成电路处理过的音频信号通过所述动态范围增强增益反向地获得。
14.根据权利要求11所述的宿主集成电路，其中所述宿主控制器还被构造为控制所述动态范围增强增益。
15.一种用于多芯片电路的客户端集成电路，该多芯片电路用于经由两个或更多个集成电路来处理具有动态范围增强信息的音频信号，该客户端集成电路包括：
接收器，被构造为根据动态范围增强增益来接收来自宿主集成电路的音频数据；和
客户端控制器，被构造为：
判定数字音频输入信号的动态范围增强增益；并
根据所述动态范围增强增益来处理所述音频数据。
16.根据权利要求15所述的客户端集成电路，其中所述音频数据包括动态范围增强增益，且所述客户端集成电路被构造为从所述音频数据中提取所述动态范围增强增益。
17.根据权利要求16所述的客户端集成电路，其中所述宿主集成电路通过所述动态范围增强增益来控制和增强数字音频输入信号的动态范围以生成所述音频数据，以及所述客户端集成电路被构造为控制所述音频数据并将所述音频数据处理成音频信号使得所述音频信号通过所述动态范围增强增益反向地获得。
18.根据权利要求16所述的客户端集成电路，其中：
通过根据所述动态范围增强增益来施加数字增益，所述宿主控制器通过所述动态范围增强增益来控制和增强所述数字音频输入信号的动态范围；以及
通过根据所述动态范围增强增益的倒数来施加模拟增益，所述客户端集成电路控制所述音频数据并将所述音频数据处理成所述音频信号。
19.根据权利要求18所述的客户端集成电路，其中所述数字增益和所述模拟增益的乘积约等于常数值。
20.根据权利要求15所述的客户端集成电路，其中所述宿主集成电路还包括基于动态范围增强宿主规则的模块，该基于动态范围增强宿主规则的模块被构造为设定判定将要施加于被所述宿主集成电路处理过的数字音频输入信号的动态范围增强增益的规则，以及其中所述客户端集成电路被构造为设定和使用与基于动态范围增强宿主规则的模块相同的规则，使得被所述客户端集成电路处理过的音频信号通过所述动态范围增强增益反向地获得。
21.根据权利要求20所述的客户端集成电路，其中所述宿主集成电路还被构造为控制所述动态范围增强增益。
22.一种用于经由两个或更多个集成电路来处理具有动态范围增强信息的音频信号的方法，该方法包括：
通过宿主集成电路，处理数字音频输入信号；
通过所述宿主集成电路，判定所述数字音频输入信号的动态范围增强增益；
基于处理过的数字音频输入信号来发射音频数据；
通过客户端集成电路，接收所述音频数据；
向所述宿主集成电路和所述客户端集成电路提供所述动态范围增强增益；以及
通过所述客户端集成电路，用所述动态范围增强增益来处理所述音频数据。
23.根据权利要求22所述的方法，其中向所述宿主集成电路和所述客户端集成电路提供所述动态范围增强增益还包括：
通过所述宿主集成电路，向所述客户端集成电路发射包括所述动态范围增强增益的动态范围增强信息。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括：
通过所述宿主集成电路，通过使用所述动态范围增强增益来控制和增强所述数字音频输入信号的动态范围；以及
通过所述客户端集成电路，控制所述音频数据并将所述音频数据处理成音频信号使得所述音频信号通过所述动态范围增强增益反向地获得。
25.根据权利要求23所述的方法，其中：
通过根据所述动态范围增强增益来施加数字增益，动态范围增强宿主控制器通过所述动态范围增强增益来控制和增强所述数字音频输入信号的动态范围；以及
通过根据所述动态范围增强增益的倒数来施加模拟增益，动态范围增强客户端控制器控制所述音频数据并将所述音频数据处理成所述音频信号。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述数字增益和所述模拟增益的乘积约等于常数值。
27.根据权利要求22所述的方法，其中向所述宿主集成电路和所述客户端集成电路提供所述动态范围增强增益还包括：
通过所述宿主集成电路，设定判定将要施加于被所述宿主集成电路处理过的数字音频输入信号的动态范围增强增益的规则；以及
通过所述客户端集成电路，设定和使用由所述宿主集成电路设定的相同规则，使得被所述客户端集成电路处理过的音频信号通过所述动态范围增强增益反向地获得。
28.根据权利要求27所述的方法，还包括：
通过所述宿主集成电路，控制用于所述数字音频输入信号的动态范围增强增益；以及
通过所述客户端集成电路，控制用于所述音频数据的反向动态范围增强增益。
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