CN113994711B - 对主动降噪设备中多个前馈麦克风的动态控制 - Google Patents

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Abstract

本文档描述的技术可实施于主动降噪(ANR)设备的听筒中。该听筒包括多个麦克风，其中每个麦克风可用于捕获环境音频以生成用于该ANR设备的ANR操作模式和透听操作模式两者的输入信号。该听筒包括控制器，该控制器被配置为：处理来自该多个麦克风的第一麦克风子集以生成用于该ANR操作模式的输入信号，处理来自该多个麦克风的第二麦克风子集以生成用于该透听操作模式的输入信号，检测该第二子集的特定麦克风在该透听操作模式下与该ANR设备的声换能器声学耦合，以及作为响应，在不使用来自该特定麦克风的输入信号的情况下处理来自该第二麦克风子集的该输入信号。

Description

对主动降噪设备中多个前馈麦克风的动态控制
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年5月24日提交的美国申请第16/422,239号的优先权的权益，该申请全文据此以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开主要涉及主动降噪(ANR)设备，该设备还具有透听功能以降低隔音效果。
背景技术
诸如耳机的声学设备可包括阻止环境噪声的至少一部分到达用户的耳部的主动降噪(ANR)能力。因此，ANR设备产生了一种隔音效果，该隔音效果将用户至少部分地与环境隔离开来。为了减轻这种隔音效果，一些声学设备可包括主动透听模式，在该主动透听模式下，降噪被调整或调低一段时间，并允许环境声音的至少一部分传递到用户的耳朵。此类声学设备的示例可见于美国专利8,155,334和美国专利8,798,283，这些专利的全部内容以引用方式并入本文。
发明内容
通常，一方面，本文档的特征在于一种主动降噪(ANR)设备的听筒。该听筒包括多个麦克风，其中该多个麦克风中的每个麦克风可用于捕获环境音频以生成用于该ANR设备的ANR操作模式和透听操作模式两者的输入信号。该听筒还包括控制器，该控制器被配置为：处理来自该多个麦克风的第一麦克风子集以生成用于该ANR操作模式的输入信号，处理来自该多个麦克风的第二麦克风子集以生成用于该透听操作模式的输入信号，检测该第二子集的特定麦克风在该透听操作模式下与该ANR设备的声换能器声学耦合，以及响应于该检测，在不使用来自该特定麦克风的输入信号的情况下处理来自该第二麦克风子集的该输入信号。
另一方面，本文档的特征在于一种计算机实现的方法，该方法包括：从设置于ANR设备的听筒上的多个麦克风处理第一麦克风子集以生成用于ANR操作模式的输入信号；处理来自该多个麦克风的第二麦克风子集以生成用于透听操作模式的输入信号；其中该多个麦克风中的每个麦克风可用于捕获环境音频以生成用于该ANR设备的该ANR操作模式和该透听操作模式两者的输入信号；检测该第二子集的特定麦克风在该透听操作模式下与该ANR设备的声换能器声学耦合；以及响应于该检测，在不使用来自该特定麦克风的输入信号的情况下处理来自该第二麦克风子集的该输入信号。
在另一方面，本文档的特征在于一个或多个机器可读存储设备，该一个或多个机器可读存储设备具有在其上编码的用于使一个或多个处理设备执行各种操作的计算机可读指令。该操作包括：从设置于ANR设备的听筒上的多个麦克风处理第一麦克风子集以生成用于ANR操作模式的输入信号；处理来自该多个麦克风的第二麦克风子集以生成用于透听操作模式的输入信号；其中该多个麦克风中的每个麦克风可用于捕获环境音频以生成用于该ANR设备的该ANR操作模式和该透听操作模式两者的输入信号；检测该第二子集的特定麦克风在该透听操作模式下与该ANR设备的声换能器声学耦合；以及响应于该检测，在不使用来自该特定麦克风的输入信号的情况下处理来自该第二麦克风子集的该输入信号。
上述方面的具体实施可以包括以下特征中的一个或多个。
该ANR操作模式可提供对环境声音的噪声消除，并且该透听操作模式提供对该环境声音的一部分的主动透听。该ANR操作模式可包括前馈ANR。处理该第一麦克风子集可包括使用该多个麦克风中的所有麦克风来生成用于该ANR操作模式的输入信号。处理该第二麦克风子集可包括使用该多个麦克风中的所有麦克风来生成用于该透听操作模式的输入信号。
该第一麦克风子集可与该第二麦克风子集相同。该第一麦克风子集可与该第二麦克风子集不同。
检测该第二麦克风子集的特定麦克风与该声换能器声学耦合可包括：确定由相对于该第二子集中的其他麦克风中的一者或多者的该特定麦克风检测到的音调信号的量值满足频率相关阈值条件。
响应于检测该第二麦克风子集的特定麦克风与该声换能器声学耦合，该控制器可被配置为调整应用于该第二麦克风子集的另一个麦克风的输入信号的增益。
该控制器还被配置为：处理来自该多个麦克风的第三麦克风子集以生成用于语音拾取操作模式的输入信号；以及使用该第三麦克风子集生成的对应输入信号来执行波束成形过程。
本文所述的各种实施方式可提供以下优点中的一者或多者。通过使ANR设备能够自动选择在不同的操作模式中使用的不同的麦克风子集，所描述的技术可改善ANR性能而不会对主动透听模式的稳定性产生负面影响。具体地，当该ANR设备处于ANR操作模式时，该ANR设备的控制器可选择在ANR模式中使用的前馈麦克风的第一子集以改善该ANR设备的一致性，这反过来又可以带来比现有ANR设备更好的ANR性能。当该ANR设备处于透听操作模式时，该控制器可选择使用第二麦克风子集，这样，由于麦克风和该ANR设备的驱动器之间的声学耦合而导致的主动透听模式不稳定的风险就会很低。本文描述的技术可潜在地改善ANR设备在各种环境(特别是在环境噪声来自不同方向以及该ANR设备的用户想要听到环境声音的一部分的环境中)中在ANR模式和透听模式下的性能。例如，当在其中噪音来自不同的噪声源并且用户想要收听空乘人员的广播的飞机中使用时，能够选择在不同操作模式中使用的不同的麦克风子集的ANR设备可提供显著优势。
本公开中所述的两个或更多个特征，包括本发明内容部分中所述的那些，可组合以形成在本文未具体描述的实施方式。一个或多个具体实施的细节在附图和以下描述中论述。其他特征、对象和优点在说明书、附图和权利要求书中将是显而易见的。
附图说明
图1示出了入耳式主动降噪(ANR)耳机的示例。
图2例示了具有带有多个前馈麦克风的听筒的示例性包耳式ANR耳机。
图3是用于自动选择在不同操作模式中使用的前馈麦克风的相应子集的示例性过程的流程图。
图4是用于确定特定麦克风是否与ANR设备的声换能器声学耦合的示例性过程的流程图。
图5为计算设备的示例的框图。
具体实施方式
本文档描述了用于控制主动降噪(ANR)设备中的多个前馈麦克风以改善ANR性能而不会对透听模式中性能稳定性产生负面影响的技术。主动透听模式，也可称为“感知模式”，在这种模式下，ANR设备的降噪功能被调整、调低或者甚至关闭一段时间，环境声音的至少一部分被允许传递到用户的耳朵。具有主动透听模式的声学设备的示例可见于美国专利8,155,334和美国专利8,798,283，这些美国专利的全部内容以引用方式并入本文。
诸如ANR耳机的ANR设备用于通过减小环境噪声和声音的影响来提供潜在沉浸式收听体验。ANR设备可使用反馈噪声降低、前馈噪声降低或它们的组合。如本文档中所使用的前馈麦克风是指设置在ANR耳机的面向外的部分处(例如，在图2的耳罩208的外侧上)的麦克风，其主要目的是捕获环境声音。在图2中示出了前馈麦克风的示例，例如，设置在耳罩208外侧上的前馈麦克风202、204和206。反馈麦克风是指靠近ANR耳机的声换能器(例如，在耳罩内)设置的麦克风，其主要目的是捕获由该声换能器产生的声音。
与仅使用单个前馈麦克风的ANR设备相比，将前馈麦克风添加到耳罩可带来更好的ANR性能。然而，根据这些前馈麦克风的位置，麦克风中的一者或多者与处于主动透听操作模式的ANR设备的声换能器之间可发生声学耦合，这会对主动透听模式的稳定性产生负面影响。更具体地，如果该声换能器与前馈麦克风声学耦合，则可无意中形成正反馈回路，从而导致高频振铃，这可使用户感到不愉快或反感。例如，如果用户在使用带有开口或对环境开放的后腔的耳机时将手放在耳朵上，或者如果在激活主动透听模式时从头上取下耳机，从而允许输出换能器的前端到前馈麦克风的自由空间耦合，可发生这种情况。
为了提高该ANR设备的ANR性能，同时减轻由于声学耦合导致的主动透听模式不稳定的风险，本文描述的技术允许动态选择前馈麦克风以用于每种操作模式。具体地，本文描述的技术可允许听筒的控制器处理来自该ANR设备的听筒的多个前馈麦克风的第一麦克风子集，以生成用于任何ANR操作模式的输入信号并处理第二麦克风子集来为任何主动透听操作模式生成输入信号。当检测到第二麦克风子集中使用的特定麦克风与声学驱动器之间的声学耦合时，听筒的控制器被配置为从用于为主动透听操作模式生成输入信号的麦克风中排除该特定麦克风。换句话说，该控制器处理来自第二麦克风子集的输入信号而不使用经历了到声学驱动器的声学耦合的特定麦克风的输入信号。通过使ANR设备能够自动选择在不同的操作模式中使用的合适的前馈麦克风，所描述的技术可以改善ANR性能而不会对主动透听模式的稳定性产生负面影响。
通常，主动降噪(ANR)设备可包括可配置的数字信号处理器(DSP)，该数字信号处理器可用于实现各种信号流拓扑和滤波器配置。此类DSP的示例在美国专利8,073,150和8,073,151中有所描述，这些专利全文以引用方式并入本文。美国专利9,082,388(同样全文以引用方式并入本文)描述了如图1所示的入耳式主动降噪(ANR)耳机的声学实现。该耳机100包括前馈麦克风102、反馈麦克风104、输出换能器106(其也可称为电声换能器或声换能器)以及耦合到两个麦克风和输出换能器以基于在两个麦克风处检测到的信号向输出换能器提供抗噪声信号的降噪电路(未示出)。电路的附加输入(图1中未示出)提供附加音频信号，诸如音乐或通信信号，以独立于降噪信号在输出换能器106上回放。
在本文中与术语“头戴式耳机”可互换使用的术语“耳机”包括各种类型的个人声学设备，诸如入耳式头戴式耳、环耳式头戴式耳或包耳式头戴式耳机、开放式音频设备、耳机和助听器。头戴式耳机或耳机可包括用于每个耳部的耳塞或耳罩。耳塞或耳罩可彼此物理地系在一起，例如通过绳索、头戴桥接部或头带或头后保持结构。在一些具体实施中，耳机的耳塞或耳罩可经由无线链路彼此连接。
可经由前馈麦克风在邻近ANR耳机的噪声通路(环境噪声可能通过其到达用户的耳部的通路)的位置处的策略性放置来改善具有多个前馈麦克风的ANR设备的性能。例如，在使用耳机期间，用户的皮肤和接触皮肤的耳机衬垫之间的声学泄露形成典型的噪声通路。因此，多个前馈麦克风中的一个或多个前馈麦克风可被放置为靠近耳机听筒的外周边(例如，靠近包耳式头戴式耳机耳罩的外周边)并且接近听筒的衬垫。又如，ANR耳机的端口(例如，如例如美国专利9,762,990中所述的阻性端口或质量端口，该专利以引用方式并入本文)也可在耳机中形成噪声通路。因此，多个前馈麦克风中的一个或多个前馈麦克风可设置为靠近ANR耳机的此类端口中的一个或多个端口。如美国专利9,762,990中所述，ANR耳机可具有由驱动器隔开的前腔和后腔，其中质量端口管连接到后腔以向后腔呈现抗性声阻抗，与阻性端口并联。在一些具体实施中，将多个前馈麦克风中的至少一个前馈麦克风靠近该ANR耳机的阻性端口或质量端口放置可以是有益的。在一些具体实施中，对应麦克风可被放置为邻近ANR设备的阻性端口和质量端口两者。在一些具体实施中，多个麦克风的位置可围绕听筒分布，使得多个麦克风可捕获来自不同方向的噪声信号。
在靠近噪声路径的位置处具有前馈麦克风对于ANR性能是有益的，因为麦克风可轻松捕获一个或多个表示穿过噪声路径的噪声的输入信号。然而，在麦克风捕获环境声音(通过驱动器以统一或更大的增益回放)的主动透听模式中，放置在噪声路径附近的麦克风也靠近该驱动器(或声换能器)，从而增加麦克风拾取驱动器输出的可能性。由于这种耦合会对主动透听模式的稳定性产生负面影响，因此放置在噪声路径附近的麦克风可不适用于主动透听模式。
本文描述的技术实现了ANR设备的听筒中的控制器(例如，图2中的ANR设备200的控制器214)，使得该控制器能够针对多个操作模式中的每一个操作模式自动处理相应的麦克风子集，以便改善该ANR设备的ANR性能而不会对该主动透听模式的稳定性产生负面影响。该控制器可包括放置在ANR设备的听筒内的一个或多个处理设备。
具体地，当该ANR设备处于ANR操作模式时，该控制器被配置为处理来自该听筒的多个麦克风的第一麦克风子集以生成用于该ANR操作模式的输入信号。在一些具体实施中，该第一子集可包括该听筒的所有前馈麦克风。在另一些具体实施中，多个麦克风可包括一个或多个麦克风，该一个或多个麦克风捕获更表示通过ANR设备的噪声的信号和远离主要噪声路径的一个或多个麦克风。在这些其他具体实施中，该第一子集可仅包括更表示通过该设备(即通过噪声通路)的噪声的麦克风。该噪声通路可以是通过听筒的端口的声学路径，例如，听筒的质量端口或阻性端口(例如，如图2所示的阻性端口212)。该噪声通路也可以是通过听筒的衬垫和ANR头戴式耳机听筒的用户的头部之间的泄漏形成的声学路径。该噪声通路也可以是通过听筒的衬垫的声学路径。
当该ANR设备处于该主动透听操作模式时，该控制器被配置为处理来自该多个麦克风的第二麦克风子集以生成用于该主动透听操作模式的输入信号。在一些具体实施中，该第二子集可包括该听筒的所有前馈麦克风。在另一些具体实施中，该第二麦克风子集可包括该多个麦克风中被定位成远离该听筒的噪声通路的一者或多者。另一些具体实施中的噪声通路是指该声换能器与前馈麦克风之间的声学路径。如果麦克风被定位得太靠近噪声通路，则麦克风可拾取驱动器的输出，从而导致主动透听模式不稳定。为了避免这种负耦合效应，该控制器可从第二麦克风子集中排除任何此类麦克风(例如，通过在主动透听模式下禁用该麦克风)。
在一些具体实施中，当该第二麦克风子集用于生成用于该主动透听操作模式的输入信号时，该控制器可检测该第二子集的特定麦克风与该声换能器声学耦合。响应于该检测，该控制器可从第二子集中排除该特定麦克风，以生成用于主动透听操作模式的输入信号。在一些具体实施中，该控制器可通过确定由该特定麦克风检测到的音调信号指示不稳定状况来检测第二子集的特定麦克风与该声换能器声学耦合。音调信号可以是跨越小频率范围的窄带信号。当由相对于该第二子集中的其他麦克风中的一者或多者的该特定麦克风检测到的音调信号的量值满足频率相关阈值条件时，音调信号指示不稳定状况。例如，阈值音调信号可在小于1kHz的频率范围内达到几kHz。在使用主动透听模式的具体实施中，该音调信号可处于较高频率，因为在主动透听模式下，更高的频率会增加更多的增益。在另一些具体实施中，不同频率范围可用于具有不同特性的不同***。
可对第二麦克风子集中所有麦克风的音调信号进行比较，以确定特定麦克风的最高音调信号。如果该最高音调信号达到阈值，则检测特定麦克风与声换能器之间的耦合。换句话说，当存在声学耦合时，必然会存在较高幅度的音调信号。考虑到每个麦克风的音调信号之间的相对差异有助于区分(i)将存在于所有麦克风上的外部生成的信号与(ii)由于与驱动器的声学耦合引起的内部生成的信号，因为当信号在内部生成时，所有麦克风上的高幅度音调信号将不存在。例如，如图4所示，比较麦克风1(或称为mic 1)和麦克风2(或称为mic 2)的音调信号，并比较mic 1和mic 2的带通滤波能级。如果其中一个麦克风的带通滤波能级超出另一个麦克风的带通滤波能级一个阈值，例如6dB，则输出耦合检测。虽然图4示出了6dB的阈值，但可使用不同的阈值。
当检测到第二子集的特定麦克风与声换能器之间的耦合时，该控制器214从用于为主动透听操作模式生成输入信号的麦克风中排除该特定麦克风。在一些具体实施中，该控制器214可响应于确定特定麦克风由于耦合而产生不稳定状况而减小应用于由第二子集的其他前馈麦克风中的一者产生的信号的增益。在一些情况下，该控制器214可通过增加应用于第二子集中的另一个麦克风的信号的增益来抵消这种增益降低。一个或多个麦克风的增益可由控制器214基于ANR耳机200中存在的麦克风的数量选择的增益因子来调整。该控制器214可根据通过使用可变增益放大器或其他放大电路确定前馈麦克风中的至少一者正在或即将引起***中由于耦合而产生的不稳定状态来调整增益因子。
在一些具体实施中，该ANR耳机可在语音拾取模式下操作，例如，当用户正在使用ANR耳机接听电话时。在这些具体实施中，该控制器可自动选择听筒的第三麦克风子集以生成用于语音拾取模式的输入信号。例如，可基于多个麦克风中每个麦克风到用户嘴部的距离来选择第三麦克风子集，即，仅选择靠近用户嘴部的麦克风用于语音拾取。在一些情况下，该控制器选择至少两个麦克风以包括在第三子集中，使得控制器可使用由该至少两个麦克风生成的对应输入信号来执行波束成形过程。该波束成形过程可用于组合来自两个或两个以上麦克风的信号，以促进定向接收。例如，这可使用时域波束成形技术(诸如延迟求和波束成形)或频域技术(诸如最小方差无失真响应(MVDR)波束成形)来完成。
图2例示了具有多个前馈麦克风的听筒的示例性包耳式ANR头戴式耳机200。听筒是从外侧观察的头戴式耳机200的右耳罩208。耳罩208具有位于耳罩外壳(或耳罩盖)上的三个麦克风：麦克风202、麦克风204和麦克风206。麦克风206被放置为朝向耳罩208的前部并且靠近耳罩208的衬垫210的***。因此，在使用期间，麦克风206可捕获输入信号，该输入信号表示跨越通过衬垫210与ANR头戴式耳机200的用户头部之间的泄漏形成的声学路径的噪声。
麦克风202和麦克风204位于耳罩外壳上大致径向相对的位置。具体地，该麦克风202被放置为朝向耳罩208的后部，并且麦克风204相对于麦克风202的位置被放置为朝向耳罩208的前部。麦克风202和麦克风204均远离衬垫210的***设置。虽然图2示出了三个前馈麦克风202、204和206，但在一些具体实施中，头戴式耳机可具有两个前馈麦克风或多于三个前馈麦克风。可选地，该头戴式耳机可具有一个或多个反馈麦克风。
该ANR耳机200包括控制器214，该控制器处理在多种操作模式(例如，ANR操作模式、主动透听操作模式和语音拾取操作模式)中的每种操作模式中使用的相应麦克风子集。如图2所示，在主动透听操作模式中，该控制器可被编程为处理麦克风202和麦克风204以生成用于主动透听模式的输入信号。麦克风202和麦克风204被定位成远离该听筒的噪声通路，即声换能器与前馈麦克风之间的声学路径。如果麦克风被定位得太靠近噪声通路，则麦克风可拾取驱动器的输出，从而导致主动透听模式不稳定。在ANR操作模式中，该控制器可被编程为处理三个麦克风：麦克风202、麦克风204和麦克风206以供使用，因为使用多个前馈麦克风会带来更好的ANR性能。在语音拾取操作模式中，该控制器可被编程为仅处理麦克风204和麦克风206，因为它们靠近用户的嘴部并因此可更好地拾取用户的语音。在一些具体实施中，在选择两个或两个以上麦克风(例如，麦克风204和麦克风206)时，该控制器可执行波束成形过程以优先从用户的嘴部方向捕获音频。
图3是用于处理在不同操作模式中使用的前馈麦克风的相应子集的示例过程300的流程图，并且当检测到子集中的麦克风和声学驱动器之间的耦合时，动态修改在主动透听操作模式中使用的子集。可使用一个或多个处理设备(诸如美国专利8,073,150和8,073,151中所述的DSP，这些专利全文以引用方式并入本文)来实现过程300的至少一部分。
过程300的操作包括处理来自多个麦克风的第一麦克风子集以生成用于ANR操作模式的输入信号，该ANR操作模式提供对环境声音的噪声消除(302)。在一些具体实施中，ANR设备可以是入耳式耳机，诸如参考图1所述的耳机。在一些具体实施中，ANR设备可包括例如环耳式耳机、包耳式耳机(例如，参考图2所述的耳机)、敞开式耳机、助听器或其他个人声学设备。该多个麦克风中的每个麦克风可用于捕获环境音频以生成用于该ANR耳机的该ANR操作模式和该主动透听操作模式两者的输入信号。在一些具体实施中，该多个麦克风均为前馈麦克风。该ANR操作模式可包括前馈ANR和/或反馈ANR。处理该第一麦克风子集可包括使用该多个麦克风中的所有麦克风来生成用于该ANR操作模式的输入信号。
过程300的操作还包括处理来自该多个麦克风的第二麦克风子集以生成用于该透听操作模式的输入信号(304)。该主动透听操作模式提供对该环境声音的一部分的主动透听。处理该第二麦克风子集可包括使用该多个麦克风中的所有麦克风来生成用于该透听操作模式的输入信号。在一些具体实施中，该第一麦克风子集可与该第二麦克风子集相同。在另一些具体实施中，该第一麦克风子集可与该第二麦克风子集不同。
该过程300的操作包括检测该第二子集的特定麦克风在该主动透听操作模式下与该ANR耳机的声换能器声学耦合(306)。检测该第二麦克风子集的特定麦克风与该声换能器声学耦合可包括：确定由相对于该第二子集中其他麦克风中的一者或多者的该特定麦克风检测到的音调信号的量值满足频率相关阈值条件。音调信号可以是跨越小频率范围的窄带信号。为了确定第二子集中的任一麦克风与该声换能器之间是否存在耦合，过程300可包括比较第二子集中所有麦克风的音调信号以确定最高音调信号。如果该最高音调信号达到阈值，则检测与该最高音调信号相关联的特定麦克风与该声换能器之间的耦合。
过程300的操作还包括：响应于该检测，在不使用来自该特定麦克风的输入信号的情况下处理来自该第二麦克风子集的该输入信号(308)。
可选地，过程300的操作可包括处理来自该多个麦克风的第三麦克风子集以生成用于语音拾取操作模式的输入信号(310)。选择第三麦克风子集可包括选择靠近用户嘴部的一个或多个麦克风以进行语音拾取。如果第三麦克风子集包括至少两个麦克风，则操作包括使用至少两个麦克风生成的输入信号来执行波束形成过程。
尽管图2和图4描绘了用于实现本文描述的技术的部件的特定示例性布置，但在不脱离本公开的范围的情况下可使用其他部件和/或部件布置。在一些具体实施中，沿前馈路径的部件布置可依次包括模拟麦克风、放大器、模数转换器(ADC)、数字加法器(在多个麦克风的情况下)、VGA和前馈补偿器。在一些具体实施中，沿前馈路径的部件布置可包括模拟麦克风、模拟加法器(在多个麦克风的情况下)、ADC、VGA和前馈补偿器。可基于目标性能参数来选择部件布置。例如，在限制量化噪声很重要的应用中，可选择后一种布置，因为其在增益阶段之前仅引入单个噪声源(ADC)。然而，这可以动态范围问题为代价(因为来自所有麦克风的信号都通过单个ADC)，这反过来可导致某些麦克风捕获的信号发生削波。另一方面，如果以潜在的更多量化噪声为代价避免削波更重要，则可使用前一种布置(放大器和ADC设置在每个麦克风402和组合电路404之间)。
图5是可用于执行上述操作的示例计算机***500的框图。例如，可使用该计算机***500的至少部分来执行如上文参考图1、图2和图4所描述的***100、***200和***400中的任一者。该***500包括处理器510、存储器520、存储设备530和输入/输出设备540。部件510、部件520、部件530和部件540中的每一者可借助例如***总线550来实现彼此互连。该处理器510能够处理用于在***500内执行的指令。在一个具体实施中，该处理器510是单线程处理器。在另一个具体实施中，该处理器510是多线程处理器。该处理器510能够处理存储在存储器520中或存储设备530上的指令。
该存储器520将信息存储在***500内。在一个具体实施中，该存储器520是计算机可读介质。在一个具体实施中，该存储器520是易失性存储单元。在另一个具体实施中，该存储器520是非易失性存储单元。
该存储设备530能够为***500提供大容量存储。在一个具体实施中，该存储设备530是计算机可读介质。在各种不同的具体实施中，该存储设备530可包括例如硬盘设备、光盘设备、通过多个计算设备(例如，云存储设备)在网络上共享的存储设备，或一些其他大容量存储设备。
该输入/输出设备540为***500提供输入/输出操作。在一个具体实施中，该输入/输出设备540可包括一个或多个网络接口设备，例如以太网卡、串行通信设备，例如RS-232端口和/或无线接口设备，例如，802.11卡。在另一个具体实施中，该输入/输出设备可包括驱动设备，该驱动设备被配置为接收输入数据并将输出数据发送到其他输入/输出设备，例如键盘、打印机和显示设备560以及声换能器/扬声器570。
尽管在图5中已经描述了示例性处理***，本说明书中描述的主题和功能操作的具体实施可在其他类型的数字电子电路中、或在计算机软件、固件或硬件中(包括本说明书中公开的结构及其结构等同物)或在它们中的一者或多者的组合中实现。
本说明书使用与***和计算机程序部件相关的术语“配置”。对于一个或多个计算机的***来说，被配置为执行特定操作或动作，意味着***上已经安装了在操作中使得***执行这些操作或动作的软件、固件、硬件或它们的组合。对于一个或多个计算机程序来说，“被配置为”执行特定操作或动作，意味着该一个或多个程序包括指令，该指令在由数据处理装置执行时使得该装置执行操作或动作。
本说明书中描述的主题和功能操作的实施方案可在数字电子电路中、在有形地体现的计算机软件或固件中、在计算机硬件中(包括本说明书中公开的结构及其结构等同物)或在它们中的一者或多者的组合中实现。本说明书中描述的主题的实施方案可被实现为一个或多个计算机程序，即，在有形非暂态存储介质上编码的用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的计算机程序指令的一个或多个模块。计算机存储介质可为机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行访问存储器设备或它们中的一者或多者的组合。替代地或另外地，该程序指令可被编码在人工生成的传播信号上，例如，机器产生的电、光或电磁信号，该信号被生成以编码用于传输到合适的接收器装置以供数据处理装置执行的信息。
术语“数据处理装置”是指数据处理硬件，并且涵盖用于处理数据的所有类型的装置、设备和机器，包括例如可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。该装置还可为或还包括专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件之外，该装置还可任选地包括为计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理***、操作***或它们中的一者或多者的组合的代码。
计算机程序也可被称为或描述为程序、软件、软件应用程序、应用程序、模块、软件模块、脚本或代码，可用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，或说明性或过程语言，并且计算机程序可用任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程或适合在计算环境中使用的其他单元。程序可但不必对应于文件***中的文件。程序可存储在保存其他程序或数据的文件的一部分中，例如存储在标记语言文档中的一个或多个脚本，存储在专用于所考虑的程序的单个文件中，或存储在多个协调文件中，例如存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件中。计算机程序可被部署在一个计算机上或在一个站点或多个站点分布以及通过数据通信网络互联的多个计算机上执行。
本说明书中描述的过程和逻辑流可由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程计算机执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。该过程和逻辑流也可由专用逻辑电路执行，例如，FPGA或ASIC，或者由专用逻辑电路和一台或多台编程计算机的组合来执行。
为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的实施方案可在具有显示设备(例如，发光二极管(LED)或液晶显示器(LCD)监视器)的计算机上实现，以向用户显示信息，也可以在键盘和定点设备，例如鼠标或轨迹球上实现，用户可通过它们向计算机提供输入。也可使用其他类型的设备来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声学、语音或触觉输入。此外，计算机可通过向用户使用的设备发送文档和从用户使用的设备接收文档来与用户交互；例如，响应从Web浏览器收到的请求，将网页发送到用户设备上的Web浏览器。此外，计算机可通过向个人设备(例如运行消息应用程序的智能手机)发送文本消息或其他形式的消息并从用户接收响应消息来与用户交互。
本说明书中描述的主题的实施方案可被实现为包括后端部件(例如，作为数据服务器)，或包括中间件部件(例如，应用服务器)，或包括前端部件(例如，具有图形用户界面、网络浏览器或应用程序的客户端计算机)的计算***，用户可通过该应用程序与本说明书中描述的主题的具体实施，或者一个或多个此类后端部件、中间件部件、或前端部件进行交互。该***的部件可通过任何形式或媒介的数字数据通信互连，例如通信网络。通信网络的示例包括局域网(LAN)和广域网(WAN)，例如，互联网。
该计算***可包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离并且通常通过通信网络交互。客户端和服务器的关系借助于在相应计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序产生。在一些实施例中，服务器将数据(例如，HTML页面)传输到用户设备，例如，为了向与该设备交互的用户显示数据并接收用户输入，该设备充当客户端。在该用户设备处生成的数据，例如，用户交互的结果，可在服务器处从设备接收。
本文中未具体描述的其他实施方案和应用也在以下权利要求书的范围内。本文所述的不同实施方式的元件可组合以形成上文未具体阐述的其他实施方案。可从本文所述的结构去除一些元件而不会不利地影响它们的操作。此外，可将各种独立的元件组合到一个或多个单独的元件中以执行本文所述的功能。

Claims (20)

1.一种主动降噪ANR设备的听筒，所述听筒包括：
多个麦克风，其中所述多个麦克风中的每个麦克风能够用于捕获环境音频以生成用于所述ANR设备的ANR操作模式和透听操作模式两者的输入信号；以及
控制器，所述控制器被配置为：
处理来自所述多个麦克风的麦克风的第一子集以生成用于所述ANR操作模式的输入信号，
处理来自所述多个麦克风的麦克风的第二子集以生成用于所述透听操作模式的输入信号，
检测所述第二子集的特定麦克风在所述透听操作模式下与所述ANR设备的声换能器声学耦合，以及
响应于检测到所述第二子集的所述特定麦克风与所述声换能器声学耦合，在不使用来自所述特定麦克风的输入信号的情况下处理来自麦克风的所述第二子集的所述输入信号。
2.根据权利要求1所述的听筒，其中所述ANR操作模式提供对环境声音的噪声消除，并且所述透听操作模式提供对所述环境声音的一部分的主动透听。
3.根据权利要求1所述的听筒，其中所述ANR操作模式包括前馈ANR。
4.根据权利要求1所述的听筒，其中处理麦克风的所述第一子集包括使用所述多个麦克风中的所有麦克风来生成用于所述ANR操作模式的输入信号。
5.根据权利要求1所述的听筒，其中处理麦克风的所述第二子集包括使用所述多个麦克风中的所有麦克风来生成用于所述透听操作模式的输入信号。
6.根据权利要求1所述的听筒，其中麦克风的所述第一子集与麦克风的所述第二子集相同。
7.根据权利要求1所述的听筒，其中麦克风的所述第一子集与麦克风的所述第二子集不同。
8.根据权利要求1所述的听筒，其中检测麦克风的所述第二子集的特定麦克风与所述声换能器声学耦合包括：
确定由相对于所述第二子集中的其他麦克风中的一者或多者的所述特定麦克风检测到的音调信号的量值满足频率相关阈值条件。
9.根据权利要求1所述的听筒，其中响应于检测到麦克风的所述第二子集的特定麦克风与所述声换能器声学耦合，所述控制器被配置为调整应用于麦克风的所述第二子集的另一个麦克风的输入信号的增益。
10.根据权利要求1所述的听筒，其中所述控制器还被配置为：
处理来自所述多个麦克风的麦克风的第三子集以生成用于语音拾取操作模式的输入信号；以及
使用由所述第三子集的麦克风生成的对应输入信号来执行波束成形过程。
11.一种计算机实现的方法，包括：
从设置于ANR设备的听筒上的多个麦克风处理麦克风的第一子集以生成用于ANR操作模式的输入信号；以及
处理来自所述多个麦克风的麦克风的第二子集以生成用于透听操作模式的输入信号，
其中所述多个麦克风中的每个麦克风能够用于捕获环境音频以生成用于所述ANR设备的所述ANR操作模式和所述透听操作模式两者的输入信号，
检测所述第二子集的特定麦克风在所述透听操作模式下与所述ANR设备的声换能器声学耦合，以及
响应于检测到所述第二子集的所述特定麦克风与所述声换能器声学耦合，在不使用来自所述特定麦克风的输入信号的情况下处理来自麦克风的所述第二子集的所述输入信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述ANR操作模式提供对环境声音的噪声消除，并且所述透听操作模式提供对所述环境声音的一部分的主动透听。
13.根据权利要求11所述的方法，其中处理麦克风的所述第一子集包括使用所述多个麦克风中的所有麦克风来生成用于所述ANR操作模式的输入信号。
14.根据权利要求11所述的方法，其中处理麦克风的所述第二子集包括使用所述多个麦克风中的所有麦克风来生成用于所述透听操作模式的输入信号。
15.根据权利要求14所述的方法，其中检测麦克风的所述第二子集的特定麦克风与所述声换能器声学耦合包括：
确定由相对于所述第二子集中的其他麦克风中的一者或多者的所述特定麦克风检测到的音调信号的量值满足频率相关阈值条件。
16.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：响应于检测到麦克风的所述第二子集的特定麦克风与所述声换能器声学耦合，调整应用于麦克风的所述第二子集的另一个麦克风的输入信号的增益。
17.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：
处理来自所述多个麦克风的麦克风的第三子集以生成用于语音拾取操作模式的输入信号；以及
使用由所述第三子集的麦克风生成的对应输入信号来执行波束成形过程。
18.根据权利要求11所述的方法，其中麦克风的所述第一子集与麦克风的所述第二子集相同。
19.根据权利要求11所述的方法，其中麦克风的所述第一子集与麦克风的所述第二子集不同。
20.一个或多个机器可读存储设备，所述一个或多个机器可读存储设备具有在其上编码的计算机可读指令，以用于使一个或多个处理设备执行操作，所述操作包括：
从设置于ANR设备的听筒上的多个麦克风处理麦克风的第一子集以生成用于ANR操作模式的输入信号；以及
处理来自所述多个麦克风的麦克风的第二子集以生成用于透听操作模式的输入信号，
其中所述多个麦克风中的每个麦克风能够用于捕获环境音频以生成用于所述ANR设备的ANR操作模式和透听操作模式两者的输入信号，
检测所述第二子集的特定麦克风在所述透听操作模式下与所述ANR设备的声换能器声学耦合，以及
响应于检测到所述第二子集的所述特定麦克风与所述声换能器声学耦合，在不使用来自所述特定麦克风的输入信号的情况下处理来自麦克风的所述第二子集的所述输入信号。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10873809B2 (en) 2019-05-24 2020-12-22 Bose Corporation Dynamic control of multiple feedforward microphones in active noise reduction devices
CN113395628B (zh) * 2021-06-18 2023-04-14 RealMe重庆移动通信有限公司 耳机控制方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质
US11942068B2 (en) * 2022-03-17 2024-03-26 Airoha Technology Corp. Adaptive active noise control system with unstable state handling and associated method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105247885A (zh) * 2012-11-02 2016-01-13 伯斯有限公司 在anr耳机中提供环境自然度
CN106911992A (zh) * 2015-12-22 2017-06-30 奥迪康有限公司 包括反馈检测器的听力装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6665411B2 (en) * 2001-02-21 2003-12-16 Digisonix Llc DVE system with instability detection
CN101084697B (zh) * 2004-12-16 2011-10-19 唯听助听器公司 具有反馈模型增益估计的助听器
GB2434708B (en) 2006-01-26 2008-02-27 Sonaptic Ltd Ambient noise reduction arrangements
JP2007300295A (ja) 2006-04-28 2007-11-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 会議マイクロフォン装置および会議マイクロフォン制御方法
US20110002474A1 (en) * 2009-01-29 2011-01-06 Graeme Colin Fuller Active Noise Reduction System Control
US8073151B2 (en) 2009-04-28 2011-12-06 Bose Corporation Dynamically configurable ANR filter block topology
US8073150B2 (en) 2009-04-28 2011-12-06 Bose Corporation Dynamically configurable ANR signal processing topology
US8155334B2 (en) 2009-04-28 2012-04-10 Bose Corporation Feedforward-based ANR talk-through
US9226069B2 (en) * 2010-10-29 2015-12-29 Qualcomm Incorporated Transitioning multiple microphones from a first mode to a second mode
US9082388B2 (en) 2012-05-25 2015-07-14 Bose Corporation In-ear active noise reduction earphone
EP2976897B8 (en) * 2013-03-21 2020-07-01 Cerence Operating Company System and method for identifying suboptimal microphone performance
US9762990B2 (en) 2013-03-26 2017-09-12 Bose Corporation Headset porting
US9602919B2 (en) * 2013-05-02 2017-03-21 Apple Inc. Electronic device with wireless power control system
US9654874B2 (en) * 2013-12-16 2017-05-16 Qualcomm Incorporated Systems and methods for feedback detection
US9761059B2 (en) 2014-01-03 2017-09-12 Intel Corporation Dynamic augmentation of a physical scene
US9699550B2 (en) * 2014-11-12 2017-07-04 Qualcomm Incorporated Reduced microphone power-up latency
US9949017B2 (en) * 2015-11-24 2018-04-17 Bose Corporation Controlling ambient sound volume
JP6620675B2 (ja) * 2016-05-27 2019-12-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 音声処理システム、音声処理装置及び音声処理方法
US10034092B1 (en) 2016-09-22 2018-07-24 Apple Inc. Spatial headphone transparency
US10499139B2 (en) 2017-03-20 2019-12-03 Bose Corporation Audio signal processing for noise reduction
US10580398B2 (en) * 2017-03-30 2020-03-03 Bose Corporation Parallel compensation in active noise reduction devices
US20180324514A1 (en) * 2017-05-05 2018-11-08 Apple Inc. System and method for automatic right-left ear detection for headphones
US10959029B2 (en) * 2018-05-25 2021-03-23 Sonos, Inc. Determining and adapting to changes in microphone performance of playback devices
US10924873B2 (en) * 2018-05-30 2021-02-16 Signify Holding B.V. Lighting device with auxiliary microphones
US10755690B2 (en) * 2018-06-11 2020-08-25 Qualcomm Incorporated Directional noise cancelling headset with multiple feedforward microphones
US10873809B2 (en) 2019-05-24 2020-12-22 Bose Corporation Dynamic control of multiple feedforward microphones in active noise reduction devices

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105247885A (zh) * 2012-11-02 2016-01-13 伯斯有限公司 在anr耳机中提供环境自然度
CN106911992A (zh) * 2015-12-22 2017-06-30 奥迪康有限公司 包括反馈检测器的听力装置

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