用于有源噪声消除（ANC）系统和方法的啸叫抑制与流程

本申请一般涉及噪声消除系统和方法，并且更具体地涉及例如头戴式耳机(例如，罩耳类型、贴耳类型和入耳类型)、耳塞、助听器以及其它个人收听设备中的音调啸叫(howling)信号的自适应消除和/或抑制。

背景技术：

1、有源噪声消除(anc)系统通常通过经由参考麦克风感测环境噪声并且生成对应的抗噪声信号来操作，该抗噪声信号与所感测的环境噪声在幅度上大约相等但在相位上相反。环境噪声和抗噪声信号彼此在声学上消除，从而允许用户仅听到期望的音频信号。为了实现该效果，可以实现从参考麦克风到输出抗噪声信号的扩音器的低时延可编程滤波器路径。

2、反馈anc拓扑通常在anc系统中使用，因为反馈anc拓扑能够提供稳定量的噪声消除而不由诸如风噪声的外部干扰影响。反馈anc拓扑包含误差麦克风、扩音器以及反馈滤波器。误差麦克风位于头戴式耳机的耳杯内部或佩戴者的具有耳塞的耳道内部，并且接收佩戴者听到的外部环境噪声。反馈滤波器处理误差麦克风信号以生成抗噪声信号，并且，扩音器播放抗噪声信号以抵消环境噪声。然而，反馈anc拓扑中的反馈系统具有失控放大的风险，其中系统接收其自身的抗噪声信号并且增大放大水平以试图将其抵消。因而，反馈系统可能变得不稳定并且创建音调啸叫信号，从而导致振铃反馈声音，这对用户体验具有负面影响。

3、鉴于前文，持续需要用于头戴式耳机、耳塞以及其它个人收听设备的改进的有源噪声消除系统和方法。

技术实现思路

1、提供本技术实现要素：以按简化形式介绍在下文中在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在标识要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在限制要求保护的主题的范围。

2、一种诸如有源噪声消除系统的音频处理系统以及一种用于基于强调啸叫信号并且不强调非啸叫信号的增益增强系统来抑制反馈系统中的音调啸叫的方法。啸叫信号利用线性滤波器来基于从由误差传感器感测的来自扬声器的声音生成的误差信号来提取。增益增强信号可以基于经滤波的参考信号与经滤波的误差信号之间的第一功率比和具有不同通带的两个经滤波的误差信号之间的第二功率比中的至少一个来生成，经滤波的参考信号从由参考传感器从外部噪声感测的声音生成。基于增益增强信号和啸叫信号，生成啸叫抑制增益信号，该啸叫抑制增益信号用于产生经放大的误差信号。经放大的误差信号用于利用反馈滤波器来生成反馈信号，该反馈信号作为具有经抑制的啸叫的抗噪声信号被提供给扬声器。

3、在一个方面中，一种音频处理系统包括：扬声器；参考传感器，其配置成从外部噪声生成参考信号；误差传感器，其配置成从自扬声器感测的声音生成误差信号；至少一个存储器；以及处理系统，其包括耦合到至少一个存储器的一个或多个处理器。处理系统配置成：利用线性滤波器来基于误差信号来提取啸叫信号；基于经滤波的参考信号与经滤波的误差信号之间的第一功率比和具有不同通带的两个经滤波的误差信号之间的第二功率比中的至少一个来生成在误差信号中强调啸叫信号并且不强调非啸叫信号的增益增强信号；基于增益增强信号和啸叫信号来生成啸叫抑制增益信号；基于啸叫抑制增益信号来产生经放大的误差信号；以及利用反馈滤波器来基于经放大的误差信号来生成反馈信号，该反馈信号被提供给扬声器。

4、在一个方面中，一种用于啸叫抑制的音频处理的方法包括：利用线性滤波器来基于从由误差传感器从扬声器感测的声音生成的误差信号来提取啸叫信号；基于经滤波的参考信号与经滤波的误差信号之间的第一功率比和具有不同通带的两个经滤波的误差信号之间的第二功率比中的至少一个来生成在误差信号中强调啸叫信号并且不强调非啸叫信号的增益增强信号，经滤波的参考信号从由参考传感器从外部噪声感测的声音生成；基于增益增强信号和啸叫信号来生成啸叫抑制增益信号；以及基于啸叫抑制增益信号来产生经放大的误差信号；以及利用反馈滤波器来基于经放大的误差信号来生成反馈信号，该反馈信号被提供给扬声器。

5、在一个方面中，一种音频处理系统包括：扬声器；参考传感器，其配置成从外部噪声生成参考信号；误差传感器，其配置成从自扬声器感测的声音生成误差信号；反馈滤波器，其基于经放大的误差信号来向扬声器提供反馈信号；以及啸叫抑制系统。啸叫抑制系统包括：线性滤波器，其配置成基于误差信号来提取啸叫信号；啸叫信号增强子系统，其配置成基于经滤波的参考信号与经滤波的误差信号之间的第一功率比和具有不同通带的两个经滤波的误差信号之间的第二功率比中的至少一个来生成在误差信号中强调啸叫信号并且不强调非啸叫信号的增益增强信号；增益控制子系统，其配置成基于增益增强信号和啸叫信号来生成啸叫抑制增益信号；以及放大器，其配置成接收误差信号并且基于啸叫抑制增益信号来产生经放大的误差信号。

技术特征：

1.一种音频处理系统，所述音频处理系统包括：

2.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中，所述音频处理系统包括有源噪声消除系统。

3.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中，所述处理系统配置成利用所述线性滤波器来从自所述误差传感器接收的所述误差信号提取所述啸叫信号，并且所述处理系统配置成使用自所述误差传感器接收的所述误差信号来基于所述经滤波的参考信号与所述经滤波的误差信号之间的所述第一功率比和具有所述不同通带的所述两个经滤波的误差信号之间的所述第二功率比中的至少一个来生成所述增益增强信号。

4.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中，所述处理系统配置成利用所述线性滤波器来基于所述误差信号提取所述啸叫信号，所述线性滤波器配置成对从所述反馈滤波器接收的所述反馈信号线性地进行滤波，并且所述处理系统配置成使用从所述反馈滤波器接收的所述反馈信号来基于所述经滤波的参考信号与所述经滤波的误差信号之间的所述第一功率比和具有所述不同通带的所述两个经滤波的误差信号之间的所述第二功率比中的至少一个来生成所述增益增强信号。

5.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中，所述线性滤波器包括配置成使所述啸叫信号的频率通过的带通滤波器。

6.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中，所述处理系统配置成：

7.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中，所述第一功率比中的至少一个基于所述经滤波的参考信号和所述经滤波的误差信号的振幅，并且所述第二功率比基于所述两个经滤波的误差信号的振幅。

8.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中，所述第一功率比中的至少一个基于所述经滤波的参考信号和所述经滤波的误差信号的对数振幅斜率偏差，并且所述第二功率比基于所述两个经滤波的误差信号的对数振幅斜率偏差。

9.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中，所述处理系统配置成使用单层或多层神经网络来生成所述增益增强信号。

10.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中，所述处理系统配置成基于包括所述啸叫信号乘以所述增益增强信号的输入信号来生成所述啸叫抑制增益信号。

11.根据权利要求10所述的音频处理系统，其中，所述处理系统配置成基于所述输入信号的幅度电平来生成所述啸叫抑制增益信号。

12.一种用于啸叫抑制的音频处理的方法，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的方法，所述音频处理包括有源噪声消除。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，利用所述线性滤波器来提取所述啸叫信号包括：对从所述误差传感器接收的所述误差信号线性地进行滤波，以及使用从所述误差传感器接收的所述误差信号来基于所述经滤波的参考信号与所述经滤波的误差信号之间的所述第一功率比和具有所述不同通带的所述两个经滤波的误差信号之间的所述第二功率比中的至少一个来生成所述增益增强信号。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，利用所述线性滤波器来提取所述啸叫信号包括：对从所述反馈滤波器接收的所述反馈信号线性地进行滤波，以及使用从所述反馈滤波器接收的所述反馈信号基于所述经滤波的参考信号与所述经滤波的误差信号之间的所述第一功率比和具有所述不同通带的所述两个经滤波的误差信号之间的所述第二功率比中的至少一个来生成所述增益增强信号。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述线性滤波器包括配置成使所述啸叫信号的频率通过的带通滤波器。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，基于所述经滤波的参考信号与所述经滤波的误差信号之间的所述第一功率比和具有所述不同通带的所述两个经滤波的误差信号之间的所述第二功率比中的至少一个来生成所述增益增强信号包括以下中的一项：

18.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一功率比中的至少一个基于所述经滤波的参考信号和所述经滤波的误差信号的振幅，并且所述第二功率比基于所述两个经滤波的误差信号的振幅。

19.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一功率比中的至少一个基于所述经滤波的参考信号和所述经滤波的误差信号的对数振幅斜率偏差，并且所述第二功率比基于所述两个经滤波的误差信号的对数振幅斜率偏差。

20.根据权利要求12所述的方法，其中，使用单层或多层神经网络来生成所述增益增强信号。

21.根据权利要求12所述的方法，其中，使用包括所述啸叫信号乘以所述增益增强信号的输入信号来生成所述啸叫抑制增益信号。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，生成所述啸叫抑制增益信号基于所述输入信号的幅度电平。

23.一种音频处理系统，所述音频处理系统包括：

技术总结一种诸如有源噪声消除系统的音频处理系统和方法基于强调啸叫信号并且不强调非啸叫信号的增益增强系统来抑制反馈系统中的音调啸叫。啸叫信号从生成于由误差传感器感测的来自扬声器的声音的误差信号提取。增益增强信号基于经滤波的参考信号与经滤波的误差信号之间的第一功率比和/或具有不同通带的两个经滤波的误差信号之间的第二功率比来生成，经滤波的参考信号基于由参考传感器从外部噪声感测的声音来生成。使用增益增强信号和啸叫信号，啸叫抑制增益信号被生成并且被用于放大误差信号。基于经放大的误差信号来产生的反馈信号作为具有经抑制的啸叫的抗噪声信号被提供给扬声器。技术研发人员：谢沛彣,陈传祐,S·莫萨耶布普尔·卡斯卡里受保护的技术使用者：辛纳普蒂克斯公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27