主動噪聲消除電路或執行對被抽取系數的濾波的其它電路中的延遲技術制造技術

本發明專利技術描述可用于數字域中的主動噪聲消除的電路配置。具體來說，本發明專利技術提出使用下取樣單元和上取樣單元而不是基于存儲器的延遲電路在數字自適應噪聲消除電路或使用延遲進行信號處理的其它電路中實現一個或一個以上所要的延遲。由所述下取樣單元和所述上取樣單元實現的所述延遲可為可調諧的，以便允許在產生用于不同的主動噪聲消除電路配置的必要延遲過程中有靈活度。論述了許多不同的自適應噪聲消除電路配置，且所述技術對于例如低等待時間均衡電路等其它類型的電路可能也是有用的。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及信號處理技術，尤其是PDM域信號處理，且更特定來說(但不限于)，涉及用于音頻應用的數字域中的主動噪聲消除。
技術介紹
主動噪聲消除電路可用于多種應用中，例如個人通信系統、無線通信裝置、數字媒體播放器和例如頭戴式耳機等音頻輸出裝置。主動噪聲消除系統通過產生所謂的“反噪聲”而主動地減少環境的聲音噪聲，所述“反噪聲”可為周圍環境中的噪聲的相反形式。主動噪聲消除系統一般包括俘獲環境噪聲信號的一個或一個以上麥克風、產生反噪聲的電路，和用以播放反噪聲以便消除環境噪聲的一個或一個以上揚聲器。反噪聲可與周圍環境噪聲相 消地干擾，且進而減少到達用戶耳中的噪聲信號。常規的主動噪聲消除電路常經由模擬信號處理來實施。這是因為模擬電路相對于數字電路具有非常短的處理延遲。然而，模擬信號處理具有缺點，即難以使模擬信號處理可配置或自適應。主動噪聲消除可經由信號濾波在數字域中執行。信號濾波可發生在引入不同水平的濾波的級中。數字主動噪聲消除電路中的常規濾波可需要濾波器級之間的基于存儲器的延遲電路。這些基于存儲器的延遲電路可在電路中的存儲器空間方面變得非常大，尤其在信號被過取樣時。
技術實現思路
本專利技術描述可用于數字域中的主動噪聲消除的電路配置。本專利技術描述下取樣單元和上取樣單元的使用，而不是基于存儲器的延遲電路，以在數字自適應噪聲消除電路中實現一個或一個以上所要的延遲。由所述下取樣單元和所述上取樣單元實現的所述延遲可為可調諧的，以便允許在產生用于不同的主動噪聲消除電路配置的必要延遲過程中的靈活度。論述了許多不同的自適應噪聲消除電路配置，包含對兩個或兩個以上不同樣本率域內的樣本進行濾波的混合電路。所述延遲技術也可用于其它電路中(即，不執行主動噪聲消除的電路)。舉例來說，使用下取樣單元和上取樣單元而不是基于存儲器的延遲電路的延遲技術也可用于低等待時間均衡電路或其它電路中。在一個實例中，本專利技術描述一種設備，所述設備包括下取樣單元和上取樣單元。所述下取樣單元和上取樣單元各自經調諧以使得與經由所述下取樣單元和上取樣單元處理樣本相關聯的組合延遲對應于預先界定的延遲。在一些情況下，所述預先界定的延遲可經選擇以促進主動噪聲消除。在另一實例中，本專利技術描述一種方法，其包括經由下取樣單元和上取樣單元處理樣本，其中與經由所述下取樣單元和上取樣單元處理樣本相關聯的組合延遲對應于預先界定的延遲，例如經選擇以促進主動噪聲消除的預先界定的延遲。在另一實例中，本專利技術描述一種裝置，其包括用于下取樣的裝置和用于上取樣的裝置，其中用于下取樣的裝置和用于上取樣的裝置各自經調諧以使得與下取樣和上取樣相關聯的組合延遲對應于預先界定的延遲。在一些情況下，預先界定的延遲可經選擇以提高主動噪聲消除。本專利技術中所描述的技術的各方面可以硬件、軟件、固件，或其組合來實施。如果以軟件來實施，則可在例如微處理器、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或數字信號處理器(DSP)等一個或一個以上處理器中執行軟件。可最初將執行所述技術的軟件存儲于計算機可讀媒體中且在處理器中加載并執行。 因此，本專利技術還涵蓋計算機可讀存儲媒體，其包括在處理器中執行后即刻致使所述處理器執行主動噪聲消除的指令，其中所述指令致使所述處理器經由下取樣單元和上取樣單元來處理樣本，其中與經由所述下取樣單元和上取樣單元處理樣本相關聯的組合延遲對應于預先界定的延遲，所述預先界定的延遲經選擇以促進主動噪聲消除。所述組合延遲可包括包含所述下取樣單元和上取樣單元的電路的可調諧參數，其中所述指令致使所述處理器選擇所述可調諧參數。本專利技術的一個或一個以上方面的細節在附圖及以下描述中陳述。從描述和圖式并從權利要求書將明白本專利技術中所描述的技術的其它特征、目的和優點。附圖說明圖IA是展示主動噪聲消除系統的應用的概念圖。圖IB是展示圖IA的主動噪聲消除電路的實例的方框圖。圖2是使用基于存儲器的延遲元件的主動噪聲消除電路的電路圖。圖3是使用基于存儲器的延遲元件的主動噪聲消除電路的另一電路圖。圖4是展示圖3的基于存儲器的延遲電路中的一者的方框圖。圖5是說明與本專利技術一致的對基于存儲器的延遲電路的替代物的方框圖。圖6是使用下取樣和上取樣單元來取代常規的基于存儲器的延遲元件的主動噪聲消除電路的電路圖。圖7是示范性級聯式積分組合器(CIC)于由取器的方框圖。圖8是示范性CIC內插器的方框圖。圖9A是示范性二階Σ -Δ調制器的方框圖。圖9B是示范性一階Σ -Δ調制器的方框圖。圖10是說明包含CIC抽取器和CIC內插器的CIC濾波器的量值響應的圖表。圖11是使用常規的基于存儲器的延遲元件的主動噪聲消除電路的電路圖。圖12是使用下取樣和上取樣單元來取代常規的基于存儲器的延遲元件的主動噪聲消除電路的電路圖。圖13是混合式主動噪聲消除電路的電路圖，所述混合式主動噪聲消除電路在兩個不同樣本率域中執行濾波，且至少部分使用下取樣和上取樣單元來實現必要的延遲。圖14是混合式主動噪聲消除電路的另一電路圖，所述混合式主動噪聲消除電路在兩個不同樣本率域中執行濾波，且至少部分使用下取樣和上取樣單元來實現必要的延遲。圖15是混合式主動噪聲消除電路的另一電路圖，所述混合式主動噪聲消除電路在兩個不同樣本率域中執行濾波，且至少部分使用下取樣和上取樣單元來實現必要的延遲。圖16是展示與本專利技術一致的對CIC抽取器的替代物的方框圖。圖17、18A和18B是演示與本專利技術一致的圖16中所示的電路的FIR濾波器的操作的圖表。圖19和20A和20B是演示與本專利技術一致的圖16中所示的電路的另一示范性FIR濾波器的操作的圖表。 圖21是說明FIR濾波器和下取樣器的級聯的方框圖，所述級聯可為與本專利技術一致的對CIC抽取器的另一替代物。圖22說明與本專利技術的實例一致的串聯的三個級聯的CIC抽取器。圖23是展示與本專利技術一致的對CIC抽取器的替代物的方框圖。圖24和25是演示與本專利技術一致的圖23中所示的電路的FIR濾波器的操作的圖表。圖26是說明上取樣器和FIR濾波器的級聯的方框圖，所述級聯可為與本專利技術一致的對CIC內插器的另一替代物。圖27說明與本專利技術的實例一致的串聯的三個級聯的CIC內插器。具體實施例方式本專利技術描述可用于數字域中的主動噪聲消除的電路配置。所描述的電路可用于廣泛多種主動噪聲消除環境或應用中，例如個人通信系統、數字媒體播放器、無線通信裝置和例如頭戴式耳機等音頻輸出裝置。主動噪聲消除通過產生所謂的“反噪聲”而主動地減少環境的聲音噪聲，所述“反噪聲”可包括作為周圍環境中的噪聲的相反形式的音頻信號。主動噪聲消除系統一般包括拾取外部噪聲信號的一個或一個以上麥克風、用以產生反噪聲的主動噪聲消除電路，和用以播放消除環境噪聲的反噪聲的一個或一個以上揚聲器。由主動噪聲消除電路產生的反噪聲可與周圍背景噪聲相消地干擾，且進而減少到達用戶耳中的噪聲信號。雖然本專利技術的延遲技術主要描述于主動噪聲消除的上下文中，但所述延遲技術還可用于其它電路中(即，不執行主動噪聲消除的電路)。舉例來說，使用下取樣單元和上取樣單元而不是基于存儲器的延遲電路的延遲技術也可用于低等待時間均衡電路或其它電路中。數字域中的常規的主動噪聲消除可在數字主動噪聲消除電路的一個或一個以上級之間使用基于存儲器的延遲電路。本專利技術描述下取樣單元和上取本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2009.11.18 US 12/621,1561.一種設備，其包括 下取樣單元；以及 上取樣單元，其中所述下取樣單元和所述上取樣單元各自經調諧以使得與經由所述下取樣單元和所述上取樣單元處理樣本相關聯的組合延遲對應于針對所述設備而選擇的預先界定的延遲。2.根據權利要求I所述的設備，其中所述組合延遲是所述設備的可調諧參數。3.根據權利要求I所述的設備，其中所述設備包括經配置以執行主動噪聲消除的主動噪聲消除電路，且其中所述預先界定的延遲經選擇以促進所述主動噪聲消除。4.根據權利要求I所述的設備，其中所述上取樣單元緊跟在所述下取樣單元之后，以提供用于所述樣本的所述預先界定的延遲。5.根據權利要求I所述的設備，其中所述下取樣單元包括級聯式積分組合器CIC抽取器，且所述上取樣單元包括CIC內插器。6.根據權利要求5所述的設備，其中所述組合延遲可基于所述下取樣單元和所述上取樣單元的取樣比率而調諧。7.根據權利要求6所述的設備，其中所述組合延遲還基于所述下取樣單元和所述上取樣單元的級數(N)和微分延遲(M)的固定值。8.根據權利要求3所述的設備，其進一步包括一組放大器、加法器和延遲元件，所述組放大器、加法器和延遲元件界定一組濾波器，所述組濾波器對所述下取樣單元的輸出進行濾波且提供對所述上取樣單元的輸入，其中對應于所述預先界定的延遲的所述組合延遲匹配于與所述組濾波器相關聯的延遲。9.根據權利要求I所述的設備，其中所述下取樣單元和所述上取樣單元各自經調諧以產生所述組合延遲的一半。10.根據權利要求I所述的設備，其中所述設備包括主動噪聲消除電路，所述主動噪聲消除電路包含所述下取樣單元和所述上取樣單元以產生所述預先界定的延遲，其中所述預先界定的延遲經選擇以促進所述主動噪聲消除，所述設備進一步包括俘獲音頻信息的麥克風、將所述所俘獲的音頻信息轉換為樣本的數/模轉換器，和輸出由所述主動噪聲消除電路產生的反噪聲的揚聲器。11.一種執行主動噪聲消除的方法，所述方法包括 經由下取樣單元和上取樣單元來處理樣本，其中與經由所述下取樣單元和所述上取樣單元處理樣本相關聯的組合延遲對應于預先界定的延遲，所述預先界定的延遲經選擇以促進主動噪聲消除。12.根據權利要求11所述的方法，其中所述組合延遲是包含所述下取樣單元和所述上取樣單元的電路的可調諧參數。13.根據權利要求12所述的方法，其中所述電路包括主動噪聲消除電路。14.根據權利要求11所述的方法，其中所述上取樣單元緊跟在所述下取樣單元之后，以產生用于所述樣本的所述預先界定的延遲。15.根據權利要求11所述的方法，其中所述下取樣單元包括級聯式積分組合器CIC抽取器，且所述上取樣單元包括CIC內插器。16.根據權利要求15所述的方法，其中所述組合延遲可基于所述下取樣單元和所述上取樣單元的取樣比率而調諧，所述方法進一步包括基于所述取樣比率來調諧所述組合延遲。17.根據權利要求16所述的方法，其中所述組合延遲還基于所述下取樣單元和所述上取樣單元的級數N和微分延遲M的固定值。18.根據權利要求11所述的方法，其進一步包括經由一組放大器、加法器和延遲元件來處理所述樣本，所述組放大器、加法器和延遲元件界定一組濾波器，所述組濾波器對所述下取樣單元的輸出進行濾波且提供對所述上取樣單元的輸入，其中對應于所述預先界定的延遲的所述組合延遲匹配于與所述組濾波器相關聯的延遲。19.根據權利要求11所述的方法，其中所述下取樣單元和所述上取樣單元各自經調諧以產生所述組合延遲的一半。20.根據權利要求11所述的方法，其中所述下取樣單元和所述上取樣單元形成產生反噪聲的主動噪聲消除電路的部分，所述方法進一步包括 俘獲音頻信息， 將所述所俘獲的音頻信息轉換為樣本， 經由所述主動噪聲消除電路來處理所述樣本以產生所述反噪聲；以及 輸出由所述主動噪聲消除電路產生的所述反噪聲。21.一種裝置，其包括 用于下取樣的裝置；以及 用于上取樣的裝置，其中所述用于下取樣的裝置和所述用于上取樣的裝置各自經調諧以使得與下取樣和上取樣相關聯的組合延遲對應于預先...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張國亮，李仁，樸賢真，
申請(專利權)人：高通股份有限公司，
類型：發明
國別省市：