TWI672689B - 具有低潛時的聲波處理器 - Google Patents

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旭東 趙
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Abstract

具有低潛時的音訊系統包括數位的音訊處理器以及耦合於處理器的感測器輸入。感測器輸入可以是麥克風輸入。音訊處理器操作在相同於感測器輸入的頻率，其典型而言遠高於提供到音訊處理器的聲音訊號。於某些方面，音訊處理器操作成噪音消去處理器並且不包括音訊輸入。

Description

具有低潛時的聲波處理器
本案係針對聲波處理，更特定而言針對可再建構的聲波處理器，其能夠即時或接近即時的運行。
一般而言，聆聽環境中存在的噪音幾乎總是危及透過頭戴式耳機來聆聽音訊的經驗。舉例來說，在飛機機艙中，除了音訊節目以外，還有來自飛機的噪音產生不想要的聲波(亦即噪音)而傳到聆聽者的耳中。其他範例包括辦公室或房舍的電腦和空調噪音、大眾或私人運輸中的車輛和乘客噪音、或其他吵雜的環境。
在嘗試減少聆聽者所接收的噪音量方面，已經發展出二種主要方式的減噪：被動減噪和主動噪音消去。被動減噪是指藉由在耳腔和吵雜的外面環境之間放置實體阻障(其通常是頭戴式耳機或耳塞)而降低所引起的噪音。減少的噪音量取決於阻障的品質。一般而言，具有較大質量之減噪的頭戴式耳機提供較高的被動減噪。然而，大而重的頭戴式耳機對於長時間穿戴來說可以是不舒 服的。對於給定的頭戴式耳機而言，被動減噪做得比較好的是減少較高頻的噪音，而低頻仍可以通過被動減噪系統。
主動減噪系統也稱為主動噪音消去(ANC)，其是指透過頭戴式耳機的揚聲器來播放抗噪音訊號而達成降低噪音。抗噪音訊號乃產生成在沒有ANC下會在耳腔中之噪音訊號的負近似。當組合了抗噪音訊號時，噪音訊號則被中和掉。
於一般的噪音消去過程，一或更多個感測器(譬如麥克風)即時監測周遭噪音或頭戴式耳機之耳機筒中的噪音，然後系統從周遭或殘餘的噪音來產生抗噪音訊號。可以不同的產生抗噪音訊號，此視諸多因素而定，舉例而言例如ANC系統(譬如頭戴式耳機......)的實體形狀和尺寸、感測器和換能器(譬如揚聲器)的頻率響應、換能器在多樣頻率下的潛時、感測器的敏感度、換能器和感測器的放置。以上因素在不同的感測器和換能器(譬如頭戴式耳機)之間以及甚至在同一頭戴式耳機系統的二個耳機筒之間的變化則意謂產生抗噪音的最佳化濾波器設計也有所變化。
處理抗噪音訊號中的潛時則抑止了主動噪音消去系統做有效率的操作。舉例來說，在音訊處理所常見之速率下(例如44.1千赫茲或48千赫茲)來數位化感測器訊號和處理該訊號乃引入了大的潛時。因為聲波處理器(例如ANC)的效能取決於在時間上夠快以偵測噪音和 產生抗噪音訊號而消去噪音的能力，所以大的潛時對於聲波噪音消去處理是有害的。
本發明的實施例解決了上述先前技術的該些限制。
有鑑於上述習知技術之缺陷，本發明之目的就在於提供一種音訊系統以解決習知技術之音訊處理引入大的潛時以至於對聲波噪音消去處理產生抑制。
為達到上述目的，本發明所提出之一種音訊系統，其主要包括：感測器及數位的音訊處理器。其中，該感測器在高於50千赫茲的第一速率下產生數位的感測器訊號。該數位的音訊處理器在該第一速率下操作，並且具有第一輸入以在該第一速率下接收輸入聲音訊號、具有第二輸入以在該第一速率下接收該感測器訊號、以及具有輸出。
為解決上述技術問題更提出一種可再建構的噪音消去系統，其包括：輸入，插入器，至少一感測器；以及數位的音訊處理器。其中，該輸入在第一速率下接收數位的聲音訊號。該插入器將該數位的聲音訊號的取樣速率從該第一速率改變為高於該第一速率的第二速率。該至少一感測器在該第二速率下產生感測器訊號。該數位的音訊處理器耦合於該插入器和該感測器，該可再建構的音訊處理器在該第二速率下操作。該數位的音訊處理器更包 括：多個可程式化濾波器，多個可控制的增益階段，加法器以及音訊輸出。其中，該多個可控制的增益階段中的至少某些者分別耦合於該等多個可程式化濾波器中的至少某些者。該加法器結構化成組合該一或更多個增益階段的輸出。該音訊輸出耦合於該等加法器中的至少一者以傳遞修改自該輸入聲音訊號的輸出聲音訊號。
依據本發明較佳實施例，一種操作音訊系統的方法，其包括：在50千赫茲或更高的第一速率下來操作數位的音訊處理器，在該數位的音訊處理器接收具有該第一速率的數位輸入聲音訊號，在該數位的音訊處理器接收具有該第一速率的數位的感測器訊號，在該第一速率下運行的該數位的音訊處理器中藉由組合該數位輸入聲音訊號和衍生自該數位的感測器訊號的訊號，而處理該數位輸入聲音訊號，以及在輸出來輸出該處理的數位輸入聲音訊號。
依據本發明另一較佳實施例，一種操作可再建構之噪音消去處理器的方法，其包括：在第一頻率下透過音訊輸入而接收聲音訊號，在該第一頻率下透過一或更多個感測器輸入而接收監測環境的一或更多個感測器訊號，在該可再建構之噪音消去處理器中建構多個可程式化濾波器的濾波器參數區段，在該可再建構之噪音消去處理器中建構多個可控制的增益階段，以及在該第一頻率下混合該等多個可控制的增益階段之所選的該等輸出與該聲音訊號，以產生修改的聲音訊號輸出。其中，該等多個可控 制的增益階段中的至少某些者分別耦合於該等多個可程式化濾波器中的至少某些者。
有關本發明所提出之音訊系統、可再建構的噪音消去系統、操作音訊系統的方法及操作可再建構之噪音消去處理器的方法的詳細構造及操作方法，以下將列舉實施例並配合圖式，以使本發明領域中具有通常知識者可以實現本發明的具體實施方案。
10‧‧‧前饋式主動噪音消去(ANC)系統
12‧‧‧感測器
14‧‧‧換能器
16‧‧‧前饋濾波器
18‧‧‧前饋混合器
20‧‧‧回饋式ANC系統
24‧‧‧換能器
28‧‧‧混合器
30‧‧‧回饋混合器
32‧‧‧感測器
34‧‧‧回饋濾波器
40‧‧‧組合式前饋和回饋ANC系統
42‧‧‧感測器
44‧‧‧換能器
46‧‧‧前饋濾波器
48‧‧‧前饋混合器
50‧‧‧回饋混合器
52‧‧‧感測器
54‧‧‧回饋濾波器
100‧‧‧音訊系統
102‧‧‧類比部分
104‧‧‧在類比對數位轉換器(ADC)之速率下運行的數位部分
106‧‧‧在標準音訊取樣速率下運行的數位部分
110‧‧‧換能器或揚聲器
112‧‧‧數位感測器
114‧‧‧類比感測器
116‧‧‧感測器
124、126‧‧‧ADC
128‧‧‧濾波器
130‧‧‧數位訊號處理器(DSP)
140‧‧‧插入器
144‧‧‧銷毀器
150‧‧‧可再建構的音訊處理器(RAP)
210‧‧‧換能器
212、214‧‧‧數位感測器
218‧‧‧銷毀器
220‧‧‧插入器
250‧‧‧RAP
310‧‧‧雙四引擎
320‧‧‧乘法累積器
322‧‧‧增益表
330‧‧‧雙四描述器區段
332‧‧‧雙四狀態記憶體
334‧‧‧羽化控制
350‧‧‧RAP
A0、A1、A2‧‧‧加法器或組合器
BQ0~BQ6‧‧‧雙四濾波器
M0~M7‧‧‧增益單元
圖1是示範前饋主動噪音消去之習用拓樸的電路圖。
圖2是示範回饋主動噪音消去之習用拓樸的電路圖。
圖3是示範組合了前饋和回饋主動噪音消去之習用拓樸的電路圖。
圖4是音訊系統的方塊圖，其包括根據本發明實施例之可再建構的聲波處理器。
圖5是圖4範例性之可再建構的聲波處理器的功能方塊圖。
圖6是示範圖4可再建構之聲波處理器的方塊圖，其建構成實施組合式前饋和回饋主動噪音消去操作。
圖7是根據本發明實施例之圖4範例性可再建構的聲波處理器之組件的功能方塊圖。
本發明的實施例針對數位聲波處理器，例如可再建構的聲波處理器(RAP)，其用於使用數位化感測器輸入的音訊系統。
有三種主要類型的主動噪音消去(ANC)，它們基於系統中之感測器或麥克風的放置來區分。於前饋ANC，感測器感測周遭噪音，但不可察覺的感測換能器(例如揚聲器)所產生的訊號。此種系統示範於圖1。請參考圖1，前饋ANC系統10包括感測器12，其感測周遭噪音但不監測直接來自換能器14的訊號。來自感測器12的輸出在前饋濾波器16中過濾，並且濾波器輸出耦合於前饋混合器18，濾波訊號在此則與輸入聲音訊號混合。來自濾波器16的濾波訊號是從感測器12之輸出所產生的抗噪音訊號。當抗噪音訊號在混合器18中與想要的訊號混合時，換能器14的輸出是混合了過濾抗噪音訊號之輸入訊號的組合，其所具有的噪音少於如果沒有產生抗噪音訊號時的噪音。
於回饋ANC，感測器放置的位置乃感測耳腔中所存在的總體聲音訊號。換言之，感測器感測周遭噪音以及換能器所播放之音訊的二者總和。此種系統示例於圖2。請參考圖2，於回饋ANC系統20，感測器32直接監測來自換能器24的輸出。來自感測器32的輸出在回饋混合器30中與音訊輸入訊號混合，然後將組合的訊號傳送 到回饋濾波器34，組合的訊號在此則被過濾以產生抗噪音訊號。來自濾波器34的這抗噪音訊號在混合器28中與原始的聲音訊號混合，這組合的輸出然後饋至換能器24。回饋ANC系統20也減少揚聲器24之聆聽者所聽到的噪音。
組合式前饋和回饋ANC系統使用二或更多個感測器，感測器的第一位置是在如圖1所示的前饋路徑，並且感測器的第二位置是在如圖2所示的回饋路徑。組合式前饋和回饋ANC系統40示例於圖3，並且包括在位置42、52的感測器以及在位置44的一或多個換能器，如圖3所示。從在位置52之(多個)回饋感測器所感測的訊號在回饋混合器50中混合，並且組合的訊號由回饋濾波器54加以過濾。同樣地，從在位置42之(多個)前饋感測器所感測的訊號在前饋濾波器46中過濾，並且過濾的訊號在前饋混合器48中與進來的聲音訊號組合。在位置44之(多個)換能器的輸出藉由濾波和混合操作而具有減少的噪音。
雖然既有的系統使用固定的拓樸和濾波器，不過本發明的實施例使用可選擇的系統以涵蓋許多不同的應用，如下面所詳述。
典型的音訊處理速率是44.1千赫茲或48千赫茲，其乃基於人類聽覺的典型頻率範圍。在這些取樣速率，取樣時間在20微秒左右。ANC系統中的數位化和濾波則不變的採取多個樣本。在這些速率，造成的延遲是在 數百微秒的等級。因為處理中的任何延遲會劣化抗噪音訊號的產生，所以這顯著降低ANC效能。這經常自我彰顯為限制了可以消去的最大噪音頻率。
圖4是音訊系統100的方塊圖，其包括低潛時或超低潛時聲波處理器。於某些實施例，聲波處理器可以是可再建構的，並且稱為可再建構的音訊處理器(RAP)150。圖4的音訊系統大致分成三個部分：類比部分102、在類比對數位轉換器(ADC)之速率下運行的數位部分104、在標準音訊取樣速率(例如44.1或48千赫茲)下運行的數位部分106。這些部分也可以稱為領域。
類比部分102不需要時鐘，並且典型而言，這部分中的訊號一般來說是連續的類比訊號。舉例而言，換能器或揚聲器110例如可以從頭戴式耳機或其他揚聲器產生類比聲音訊號。例如數位麥克風112的感測器從類比輸入訊號自動產生數位輸出；同時例如麥克風114的標準類比感測器可以與ADC 124組合以從類比感測器114產生數位訊號。例如麥克風的感測器116可以放置在回饋位置，並且耦合於ADC 126。舉例而言，ADC 124、126可以使用Σ-△處理。於其他實施例，ADC 124、126可以是脈波編碼調變(PCM)或持續趨近暫存器(SAR)的類型。單一感測器112、114、116可以用於多個目的，舉例而言例如對周遭噪音取樣而同時也做為電話的輸入麥克風。可以存在一或更多個濾波器128以過濾來自ADC 124、126的輸出，但不是所有的實施例都需要。
數位訊號處理器(DSP)130或其他音訊來源在數位部分106中操作，並且操作頻率在標準的音訊取樣速率。一般而言，音訊系統100之數位部分106的操作頻率可以是44.1或48千赫茲。
相對而言，數位部分104的操作頻率可以從50千赫茲的速率操作到100百萬赫茲的速率，並且較佳而言在例如2~100百萬赫茲的範圍裡。於某些實施例，數位部分104可以操作在50千赫茲、96千赫茲、在數十萬赫茲的範圍裡、在低百萬赫茲範圍的頻率(例如1~6)、在數十百萬赫茲的範圍(例如10~20百萬赫茲)、高達100百萬赫茲。於本發明的實施例，特殊領域中的每個組件在該領域的頻率下操作。舉例而言，請參考圖4，ADC 124、126在相同於音訊處理器或RAP 150的頻率下操作。這極不同於先前的系統，後者典型而言使用銷毀濾波器而在音訊處理器中做處理之前對感測器訊號減少取樣。
插入器140將來自DSP 130(舉例而言在48千赫茲下操作)的聲音訊號轉換成在3百萬赫茲或6百萬赫茲下操作的聲音訊號而作為對RAP 150的輸入訊號。相對而言，銷毀器144(其不須存在於所有的音訊系統100)將來自RAP 150(舉例來說在3或6百萬赫茲)的訊號轉換為數位部分106的操作頻率。造成的RAP 150潛時極低，舉例而言小於2.5微秒，並且較佳而言小於0.5 微秒，因為RAP 150處理訊號的速率相同於感測器或麥克風112、114、116產生它們的速率，而不論感測器是否為數位麥克風或者感測器訊號是否由ADC 124、126轉換為數位訊號。
如下更詳細所述，RAP 150即時控制例如從換能器110所發射的聲波訊號。如上所述，RAP 150結構化成為對來自麥克風112、114和/或116的原始感測器樣本加以操作而無任何中間處理，就像銷毀濾波器或其他取樣速率轉換器。這允許RAP 150以零或接近零運算延遲來回應於麥克風訊號，這能夠實施即時的音訊處理運算法。使用即時感測器取樣的效果在於免除了來自先前系統之銷毀濾波器的延遲，這轉而大幅增加控制迴圈的反應性。
數位部分104的取樣速率可以根據數位感測器112或耦合於類比感測器114之ADC 124的取樣速率而變化。在取樣速率和每個樣品所可以處理的處理量之間有線性的取捨。
圖5是可再建構的聲波處理器(RAP)250之一範例的功能方塊圖，其可以是圖4之RAP 150的實施例。圖5的RAP 250包括六鏈個雙四濾波器BQ0~BQ6，其功能描述如下。雙四濾波器是電處理(特別是音訊處理)所熟知的。雙四濾波器典型而言包括2零和2極。雙四鏈BQ0~BQ6各包括一連串的雙四濾波器。於某些實施例，鏈BQ0~BQ6可以包括4、6、8、12或16個串聯的雙四濾波器，而偏好8個。雙四濾波鏈BQ0~BQ6是可程式 化的，如此則其過濾數值可以根據想要的實施而改變。它們也可以設定為通過或單元性的設定，這意謂它們不明顯影響通過它們的訊號。
連接到每個雙四濾波鏈BQ0~BQ6的分別是增益單元M0~M6，還有額外的增益單元M7，其目的描述如下。增益單元M0-M7可程式化之處在於其輸入和輸出之間所產生的增益量是可控制的。特殊之雙四濾波鏈BQ0~BQ6的輸出可以由其耦合的增益單元M0~M6而控制。將任何增益單元M0~M6的增益設定為零則有效關閉該特殊的電路分支。雖然雙四濾波鏈和增益單元之間不須嚴格維持一對一的關係，但是維持這關係則提供設定RAP的彈性。圖5的RAP 250顯示單一聲道。對於二或更多個聲道而言，例如用於立體聲處理，則會使用額外的硬體。
藉由將雙四濾波鏈BQ0~BQ6中的特殊濾波係數和增益單元M0~M6中的特殊增益數值加以程式化，則可以在RAP 250中進行不同的音訊應用，例如音訊噪音消去，如下所述。
也耦合於RAP 250的可以是包括來自數位感測器212、214(其可以是麥克風)的輸入、銷毀器218、插入器220。感測器輸入212、214中的任一或二者可以藉由讓類比麥克風耦合於ADC而生成。銷毀器218和插入器220的操作則如參考圖4所述。
操作上，RAP 250接受來自在雙四濾波鏈BQ0和BQ3之感測器212的輸入，以及接受來自在雙四 濾波鏈BQ1和BQ5之感測器214的輸入。在雙四濾波鏈BQ2和BQ6接受聲音訊號。於某些實施例，聲音訊號不是嚴格必需的。舉例而言，在用於獵人或工業的噪音消去頭戴式耳機，可以不存在聲音訊號。
在處理過的聲音訊號於組合器A2中與來自插入器220的未處理聲音訊號做最終組合之前，增益單元M7可以使用作為用於處理過之聲音訊號的可控制增益。增益單元M7可以控制成逐漸增加其增益，如此則噪音消去或其他處理可以逐漸加到未處理的聲音訊號，以消除輸出聲音訊號中的爆音或其他快速改變，其可以對於聆聽者而言是不舒服的。
加法器或組合器A0、A1、A2組合來自雙四濾波鏈的中間訊號輸出，如圖5所示範。
於一實施例，RAP 250操作在49.152百萬赫茲，其為音訊處理的標準速率。輸入取樣速率一般而言為每秒3.072百萬次，並且濾波部分也可以操作在相同速率。
RAP 250之操作的直覺範例是單純的音訊處理器，而不使用來自感測器212、214之任一者的輸入。於此種範例，增益單元M7設定為0(亦即關閉)，而來自插入器的聲音訊號由雙四濾波鏈BQ6過濾。控制增益單元M6則控制過濾之聲音訊號的輸出訊號位準，此訊號傳送到換能器210，其可以是揚聲器或其他換能器輸出。
於一較複雜的範例中，RAP 250可以建構成 前饋/回饋ANC，其具有相同於圖3所示範之前饋和回饋ANC電路的功能性。圖6示範RAP 250如何設定成此種組態。於此組態，增益單元M0和M5設定為0，因此其在圖6中並未示出。增益單元M2、M4、M6、M7設定為1。增益單元M1和M3設定為-1，這意謂其輸出被減扣。雙四濾波鏈BQ1、BQ2、BQ6設定為通過設定。請參考圖3和6，雙四濾波鏈BQ3具有前饋濾波器46的角色，而雙四濾波鏈BQ4具有回饋濾波器54的角色。
藉由建構RAP 250，尤其是增益單元M0~M7和雙四濾波鏈BQ1~BQ6，則RAP可以建構成執行多數任何類型的音訊處理。舉例來說，RAP 250可以建構成用於主動噪音消去頭戴式耳機的ANC處理器而成回饋、前饋或組合式前饋回饋的組態。RAP 250可以藉由使用來自聽筒麥克風的輸入和產生用於聽筒之一或更多個揚聲器的音訊輸出，而用於電話聽筒的主動噪音消去。RAP 250可以進一步增強輸入聲音訊號而同時進行噪音消去。RAP 250也可以藉由接受某一麥克風輸入的周遭聲音、透過一或更多個雙四濾波鏈來修改這聲音、設定適當的增益位準、然後輸出修改的周遭訊號，而用於周遭聲音增強。
實務上，圖6的RAP 250或圖5的RAP 250包括用於修改聲音訊號輸入的功能、過程或操作。實務上，這些功能可以由特定形成的硬體電路而實施成在通用或特用處理器(例如數位訊號處理器(DSP))上操作的程式化功能；或者可以實施於可場程式化閘陣列 (FPGA)或可程式化邏輯裝置(PLD)中。也可能有其他的變化例。
圖7是根據本發明實施例之圖4範例性可再建構的聲波處理器之組件的功能方塊圖。於圖7，RAP 350包括雙四引擎310和乘法累積器320。乘法累積器320實施圖5和6之功能方塊圖中所有的乘法器和加法器。於一實施例，每個樣品有七個乘加操作。雙四引擎310包括來自一或更多個感測器(例如麥克風)的輸入以及要處理之聲音訊號的輸入。雙四引擎也可以接受來自乘法累積器輸出的輸入。來自感測器的輸入所定時的速率相同於雙四引擎。換言之，可以處理感測器輸入而沒有任何銷毀或速率降低。雙四引擎310的尺寸可以做成在16個雙四濾波器上操作。雙四描述器區段330包含過濾數值以實施雙四濾波鏈，而雙四狀態記憶體332是在雙四處理期間儲存中間數值的記憶體。增益表322儲存用於增益單元的數值，而羽化控制(例如由圖5的增益單元M7所提供)是由羽化控制334所分開提供。RAP 350藉由將特殊數值寫入雙四描述器330和增益表322而加以程式化和建構，如圖7所示。
藉由使用此種可程式化的技術，濾波器可以選擇為增強而非減少特定的聲音或噪音。舉例來說，雙四鏈濾波器參數不是為了它減少特殊麥克風所感測之聲音的能力而選擇，如上所述，參數反而可以選擇成增強特殊聲音。舉例而言，某人可以正在具有各式各樣隆隆機械的吵 雜工作環境中使用消去噪音的頭戴式耳機，但仍想要能夠對同事說話而不移除減噪的頭戴式耳機。使用調適性濾波係數，則當麥克風偵測到在語音頻帶的噪音時，不同的參數可以自動載入增強同事之語音的RAP系統。因此，聆聽者會具有適應性增強特殊聲音之消去噪音的頭戴式耳機。舉例而言，可以增強例如語音、電視音訊、交通的聲音。當此種聲音消失時，舉例而言同事停止說話，則標準的濾波係數或可再度動態載入RAP系統的濾波器裡。
本發明的實施例可以併入積體電路裡，例如聲音處理電路或其他音訊電路。進而，積體電路可以用於音訊裝置，例如頭戴式耳機、行動電話、可攜式運算裝置、聲音棒、音訊平臺、放大器、揚聲器......。
經由所示範的實施例來描述和示範本發明的原理後，將能認可示範的實施例在不偏離此等原理可以在配置和細節上做修改，並且可以採取任何想要的方式來組合。同時，雖然前面的討論已經集中在特殊的實施例，但是也思及其他的組態。
尤其，即使在此使用例如「根據本發明的實施例」或類似的表達，這些用語意謂大致參考實施例的可能性，而不打算將本發明限於特殊的實施組態。如在此所用，這些語辭可以參考相同或不同的實施例，其可以組合到其他的實施例裡。
因而，鑒於在此所述實施例之各式各樣的變換，[實施方式]和其附隨的材料只打算用於示範，並不應 視為限制本發明的範圍。

Claims (29)

  1. 一種音訊系統，其包括：一感測器，其產生一類比的感測器訊號；一類比對數位轉換器(ADC)，其耦合至該感測器，該類比對數位轉換器在高於50千赫茲(KHz)的一取樣速率下自該類比的感測器訊號產生一數位的感測器訊號；一數位的音訊處理器，其在該類比對數位轉換器之該取樣速率下在一數位的領域中(digital domain)執行主動噪音消去(ANC)而不需要中間(intermediate)取樣速率轉換器，該數位的音訊處理器具有一第一輸入以在該取樣速率下接收一輸入聲音(audio)訊號、具有一第二輸入以在該取樣速率下接收該感測器訊號、以及具有一輸出，該數位的音訊處理器經結構化(structured)以使用該感測器訊號以在該輸入聲音訊號上執行噪音消去以提供一修改的訊號至該輸出，該數位的音訊處理器包含一或多個可控制的增益階段，其經結構化以應用一增益至該感測器訊號以在該取樣速率下處理該感測器訊號，該一或多個可控制的增益階段經結構化以在該音訊系統操作期間被程式化以可控制地調整在該數位的音訊處理器處所接收之該感測器訊號之該增益以可控制地調整在該輸入聲音訊號上所執行之噪音消去之一位準。
  2. 如請求項1的音訊系統，其中該感測器是一麥克風，且其中該麥克風是包含耦合至該類比對數位轉換器(ADC)的該麥克風之一系統的一部分，且該類比對數位 轉換器的一輸出是該感測器訊號。
  3. 如請求項2的音訊系統，其中該類比對數位轉換器建構成執行Σ-△(Sigma-Delta)處理。
  4. 如請求項2的音訊系統，其中該類比對數位轉換器建構成執行持續趨近暫存器(SAR)處理。
  5. 如請求項1的音訊系統，其中該輸出耦合至一換能器(transducer)，且其中該換能器是一揚聲器。
  6. 如請求項1的音訊系統，其中該取樣速率是200千赫茲或更快的一速率。
  7. 如請求項1的音訊系統，其中該取樣速率是350千赫茲或更快的一速率。
  8. 如請求項1的音訊系統，其中該取樣速率是750千赫茲或更快的一速率。
  9. 如請求項1的音訊系統，其進一步包括：一插入器(interpolator)，其具有一輸入以在一第二速率下接收一數位的聲音訊號，並且將其轉換成具有該取樣速率的該聲音訊號。
  10. 如請求項9的音訊系統，其中該第二速率低於該取樣速率。
  11. 如請求項1的音訊系統，其中該數位的音訊處理器包括：一或多個可程式化濾波器，其電耦合至該感測器，其中該一或多個可程式化濾波器經結構化以在該音訊系統操作期間被程式化以可控制地調整在該數位的音訊處理器處 所接收之該感測器訊號以調整在該輸入聲音訊號上所執行之該噪音消去。
  12. 一種可再建構的(reconfigurable)噪音消去系統，其包括：一輸入，其在一聲音取樣速率下接收一數位的聲音訊號；一插入器，其將該數位的聲音訊號的一取樣速率從該聲音取樣速率改變為高於該聲音取樣速率的一類比對數位轉換器取樣速率，該類比對數位轉換器取樣速率包含超過(in excess)50KHz的一取樣速率；至少一感測器，其產生一類比的感測器訊號；一類比對數位轉換器，其耦合至該感測器，該類比對數位轉換器在該類比對數位轉換器取樣速率下自該類比的感測器訊號產生一數位的感測器訊號；及一可再建構的數位的音訊處理器，其耦合至該插入器和該感測器，該可再建構的數位的音訊處理器在該類比對數位轉換器取樣速率下在一數位的領域中執行主動噪音消去(ANC)而不需要中間取樣速率轉換器，並且包括：經建構以在該可再建構的噪音消去系統之操作期間被程式化的多個可程式化濾波器、多個可控制的增益階段、經結構化成組合該多個可控制的增益階段中之一或多者的輸出的加法器、及耦合至該等加法器中的至少一者以傳遞修改自該輸入聲音訊號的一輸出聲音訊號的一音訊輸出，其中該多個可控制的增益階段中之至少某些者個別地耦合至該多個 可程式化濾波器中之至少某些者，該等增益階段操作以在該第二速率下可控制地處理該感測器訊號。
  13. 如請求項12之可再建構的噪音消去系統，其進一步包括在該類比對數位轉換器取樣速率下操作的一數位取樣麥克風。
  14. 如請求項12之可再建構的噪音消去系統，其中該至少一感測器是一類比麥克風。
  15. 如請求項12之可再建構的噪音消去系統，其中該類比對數位轉換器建構成執行Σ-△(Sigma-Delta)處理。
  16. 如請求項12之可再建構的噪音消去系統，其中該類比對數位轉換器建構成執行持續趨近暫存器處理。
  17. 如請求項12之可再建構的噪音消去系統，其中該多個可控制的增益階段中的至少某些者被結構化成在該可再建構的噪音消去系統的操作期間被更新。
  18. 一種操作一音訊系統的方法，其包括：在50千赫茲或更高的一類比對數位轉換器取樣速率下操作一數位的音訊處理器；在該數位的音訊處理器接收具有該類比對數位轉換器取樣速率的一數位的輸入聲音訊號；經由一類比對數位轉換器以在該數位的音訊處理器接收具有該類比對數位轉換器取樣速率的一數位的感測器訊號而不需要中間取樣速率轉換器；當以該類比對數位轉換器取樣速率運行時藉由組合該數位的輸入聲音訊號與自該數位的感測器訊號所導出之一 訊號以在該數位的音訊處理器中在一數位的領域中執行在該數位的輸入聲音訊號上之主動噪音消去(ANC)以執行在該數位的輸入聲音訊號上之噪音消去，該數位的音訊處理器包含增益階段，其可控制地調整以在該類比對數位轉換器取樣速率下處理該感測器訊號；可控制地調整自該數位的感測器信號所導出之該信號之一增益以可控制地調整在該音訊系統之操作期間在該數位的輸入聲音訊號上執行之噪音消去之一位準；及在一輸出處輸出該處理的數位的輸入聲音訊號。
  19. 如請求項18之操作音訊系統的方法，其中接收具有該類比對數位轉換器取樣速率的該數位的感測器訊號包括：在該類比對數位轉換器取樣速率下接收一麥克風訊號。
  20. 如請求項19之操作音訊系統的方法，其中在一輸出處來輸出該處理的數位輸入聲音訊號包括：將該數位輸入聲音訊號輸出至一換能器。
  21. 如請求項18之操作音訊系統的方法，其中該類比對數位轉換器取樣速率是96千赫茲或更快的速率。
  22. 如請求項18之操作音訊系統的方法，其中該類比對數位轉換器取樣速率是1百萬赫茲或更快的速率。
  23. 如請求項18之操作音訊系統的方法，其中該類比對數位轉換器取樣速率是3百萬赫茲或更快的速率。
  24. 如請求項18之操作音訊系統的方法，其中該類比對數位轉換器取樣速率是6百萬赫茲或更快的速率。
  25. 如請求項18之操作音訊系統的方法，其進一步包括：在一聲音取樣速率下接收一數位的聲音訊號；將該數位的聲音訊號從該聲音取樣速率轉換至該類比對數位轉換器取樣速率；以及在該類比對數位轉換器取樣速率下將該數位的聲音訊號傳送至該數位的音訊處理器。
  26. 如請求項25之操作音訊系統的方法，其中該聲音取樣速率是100千赫茲或更慢。
  27. 如請求項18之操作音訊系統的方法，其進一步包括在操作期間修改一可程式化濾波器以可控制地調整在該音訊系統的操作期間在該數位的輸入聲音訊號上所執行之該噪音消去。
  28. 一種操作一可再建構之噪音消去處理器的方法，其包括：在一類比對數位轉換器取樣頻率下透過一音訊輸入而接收一聲音訊號；在該類比對數位轉換器取樣頻率下經由一類比對數位轉換器透過一或多個感測器輸入而接收一監測環境的一或多個感測器訊號而不需要中間取樣速率轉換器，該類比對數位轉換器取樣頻率包含超過50KHz的一取樣速率；在接收該聲音訊號及感測器訊號之前，在該可再建構之噪音消去處理器中建構多個可程式化濾波器之一濾波器參數區段； 在接收該聲音訊號及感測器訊號之前，在該可再建構之噪音消去處理器中建構多個可控制的增益階段，該多個可控制的增益階段中的至少某些者個別地耦合至該多個可程式化濾波器中的至少某些者；可控制地調整該等可控制的增益階段以在該類比對數位轉換器取樣頻率下可控制地處理該聲音訊號及該感測器訊號；藉由混合該多個可控制的增益階段中之一或多個輸出與該聲音訊號以在該類比對數位轉換器之該取樣速率下執行主動噪音消去(ANC)以產生一修改的聲音訊號輸出；及在該可再建構之噪音消去處理器之操作期間修改該多個可程式化濾波器之該濾波器參數區段。
  29. 根據請求項28的操作可再建構之噪音消去處理器的方法，其進一步包括：在該可再建構之噪音消去處理器的操作期間，修改該多個可控制的增益階段中之至少一者之一增益以控制在該修改的聲音訊號輸出中之噪音消去之一位準。
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