包括自适应消噪系统的系数的动态偏置的自适应消噪系统及方法

摘要

根据本发明的方法及系统，一种处理电路可实现：自适应滤波器，具有响应，其从参考麦克风信号生成抗噪信号以减少收听者听到的周围音频声音的存在；系数控制方块，所述系数控制方块通过调适自适应滤波器的响应以使在误差麦克风信号中的周围音频声音最小化，将自适应滤波器的响应整形成与误差麦克风信号和参考麦克风信号一致，以及系数偏置控制方块，所述系数偏置控制方块在源音频信号的频率响应外的频率范围内使系数控制方块的系数偏向零。

说明书

相关申请交叉引用

本发明主张于2013年7月25日提交的美国专利申请序列号 13/950,854的优先权，继而美国专利申请序列号13/950,854主张于 2013年4月15日提交的美国临时专利申请序列号61/811,915的优先 权，各案全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及与声换能器有关的自适应消噪，更特定地，涉 及通过动态偏置自适应消噪系统的系数来检测和抵消存在声换能器 附近的周围噪声。

背景技术

无线电话(诸如移动电话/蜂窝式电话、无绳电话)及其他消费 音频设备(诸如MP3播放器)被广泛应用。通过使用麦克风来测量 周围声事件，然后使用信号处理将抗噪信号注入设备输出中以抵消周 围声事件来提供消噪，此类设备的性能就清晰度而论可得到改良。因 为根据所存在的噪声源及设备自身的位置，在个人音频设备(诸如无 线电话)周围的声环境可发生很大变化，所以期望调适消噪以考虑所 述环境变化。

自适应消噪可用在个人音频设备的许多元件中，包括耳机。耳机 还可被用来在各种情况下播放音频内容给所述耳机，所述耳机提供自 适应消噪给收听者。例如，在打电话时，音频内容可占用在300Hz 与3.4kHz(包括在内)之间的电话语音频带，或在高保真音频播放 情况下，对于一些音频轨道，音频内容可占用20Hz至20kHz(包括 在内)的频率范围，或对于一些压缩音频内容，音频内容可占用100 Hz至8kHz的频率范围。无论周围噪声的带宽或源音频信号的带宽， 在所有情况下，自适应消噪系统必须为稳定。取决于通过换能器的源 音频信号的电声路径的模型的任何自适应系统(例如，滤波-X最小 均方前馈自适应系统)必须包括以此种方式涉及的各种信号的频谱， 以至避免自适应不稳定。

发明内容

根据本发明的教示，与周围噪声的检测和减少相关联的缺点和问 题可减少或消除，所述周围噪声与声换能器相关联。

根据本发明的实施例，一种个人音频设备可包括换能器、参考麦 克风、误差麦克风和处理电路。换能器可再现音频信号，所述音频信 号既包括播放给收听者的源音频信号又包括抗噪信号，所述抗噪信号 用于应对在换能器的声输出中的周围音频声音的影响。参考麦克风可 提供表示周围音频声音的参考麦克风信号。误差麦克风可位于接近换 能器，且可提供表示换能器的声输出及在换能器处的周围音频声音的 误差麦克风信号。处理电路可实现：自适应滤波器，具有响应，其由 参考麦克风信号生成抗噪信号以减少收听者听到的周围音频声音的 存在；系数控制方块，所述系数控制方块通过调适自适应滤波器的响 应以使在误差麦克风信号中的周围音频声音最小化，将自适应滤波器 的响应整形成与误差麦克风信号和参考麦克风信号一致；和系数偏置 控制方块，所述系数偏置控制方块在源音频信号的频率响应外的频率 范围内使系数控制方块的系数偏向零。

根据本发明的这些和其他实施例，一种方法，用于抵消在个人音 频设备的换能器附近的周围音频声音，可包括接收表示周围音频声音 的参考麦克风信号。所述方法还可包括接收表示换能器的输出及在换 能器处的周围音频声音的误差麦克风信号。所述方法还可包括通过调 适自适应滤波器的响应以使在误差麦克风信号中的周围音频声音最 小化，由参考麦克风的测量结果自适应生成抗噪信号，所述抗噪信号 应对在换能器的声输出处的周围音频声音的影响，所述自适应滤波器 对参考麦克风的输出进行滤波。所述方法可另外包括在源音频信号的 频率响应外的频率范围内使用于控制自适应滤波器的响应的系数偏 向零。此外，所述方法可包括将抗噪信号与源音频信号进行组合以生 成提供给换能器的音频信号。

根据本发明的这些和其他实施例，一种集成电路，用于实现个人 音频设备的至少一部分，可包括输出、参考麦克风输入、误差麦克风 输入和处理电路。输出可提供信号给换能器，所述信号既包括播放给 收听者的源音频信号又包括抗噪信号，所述抗噪信号用于应对在换能 器的声输出中的周围音频声音的影响。参考麦克风输入可接收表示周 围音频声音的参考麦克风信号。误差麦克风输入可接收表示换能器的 输出及在换能器处的周围音频声音的误差麦克风信号。处理电路可实 现：自适应滤波器，具有响应，其由参考麦克风信号生成抗噪信号以 减少收听者听到的周围音频声音的存在；系数控制方块，所述系数控 制方块通过调适自适应滤波器的响应以使在误差麦克风信号中的周 围音频声音最小化，将自适应滤波器的响应整形成与误差麦克风信号 和参考麦克风信号一致；和系数偏置控制方块，所述系数偏置控制方 块在源音频信号的频率响应外的频率范围内使系数控制方块的系数 偏向零。

根据本发明的这些和其他实施例，一种个人音频设备可包括换能 器、参考麦克风、误差麦克风和处理电路。换能器可再现音频信号， 所述音频信号既包括播放给收听者的源音频信号又包括抗噪信号，所 述抗噪信号用于应对在换能器的声输出中的周围音频声音的影响。参 考麦克风可提供表示周围音频声音的参考麦克风信号。误差麦克风可 位于接近换能器，且可提供表示换能器的声输出及在换能器处的周围 音频声音的误差麦克风信号。处理电路可实现：前馈滤波器，具有响 应，其由参考麦克风信号生成抗噪信号以减少收听者听到的周围音频 声音的存在；次级路径估计自适应滤波器，被配置为对源音频信号的 电声路径进行建模且具有响应，其由源音频信号生成次级路径估计； 系数控制方块，所述系数控制方块通过调适次级路径估计滤波器的响 应以使播放校正误差最小化，将次级路径估计自适应滤波器的响应整 形成与源音频信号和播放校正误差一致，其中播放校正误差基于误差 麦克风信号与次级路径估计之差；和系数偏置控制方块，所述系数偏 置控制方块在源音频信号的频率响应外的频率范围内使系数控制方 块的系数偏向零。

根据本发明的这些和其他实施例，一种方法，用于抵消在个人音 频设备的换能器附近的周围音频声音，可包括接收表示周围音频声音 的参考麦克风信号。所述方法还可包括接收表示换能器的输出及在换 能器处的周围音频声音的误差麦克风信号。所述方法还可包括通过对 参考麦克风的输出进行滤波，由参考麦克风的测量结果生成抗噪信号 分量，应对在换能器的声输出处的周围音频声音的影响。所述方法可 另外包括通过利用次级路径估计自适应滤波器对源音频信号进行滤 波，并调适次级路径估计自适应滤波器的响应以使播放校正误差最小 化，由源音频信号自适应生成次级路径估计，所述次级路径估计自适 应滤波器对源音频信号的电声路径进行建模，所述播放校正误差基于 误差信号与次级路径估计之差。此外，所述方法可包括在源音频信号 的频率响应外的频率范围内使用于控制次级路径估计自适应滤波器 的响应的系数偏向零。所述方法还可包括将抗噪信号与源音频信号进 行组合以生成提供给换能器的音频信号。

根据本发明的这些和其他实施例，一种集成电路，用于实现个人 音频设备的至少一部分，可包括输出、参考麦克风输入、误差麦克风 输入和处理电路。输出可提供信号给换能器，所述信号既包括播放给 收听者的源音频信号又包括抗噪信号，所述抗噪信号用于应对在换能 器的声输出中的周围音频声音的影响。参考麦克风输入可接收表示周 围音频声音的参考麦克风信号。误差麦克风输入可接收表示换能器的 输出及在换能器处的周围音频声音的误差麦克风信号。处理电路可实 现：前馈滤波器，具有响应，其由参考麦克风信号生成抗噪信号以减 少收听者听到的周围音频声音的存在；次级路径估计自适应滤波器， 用于对源音频信号的电声路径进行建模且具有响应，其由源音频信号 生成次级路径估计；系数控制方块，所述系数控制方块通过调适次级 路径估计滤波器的响应以使播放校正误差最小化，将次级路径估计自 适应滤波器的响应整形成与源音频信号和播放校正误差一致，其中播 放校正误差基于误差麦克风信号与次级路径估计之差；和系数偏置控 制方块，所述系数偏置控制方块在源音频信号的频率响应外的频率范 围内使系数控制方块的系数偏向零。

本发明的技术优势对于本领域普通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。所述实施例的目的和优 点将至少通过在权利要求中特别指出的元件、功能及组合来实现和完 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 制本发明中所提出的权利要求。

附图说明

通过结合附图参考以下说明，可更完整地理解本发明实施例及其 优点，其中相同附图标记表示相同功能，以及其中：

图1A示出了根据本发明的实施例的示范性无线移动电话；

图1B示出了根据本发明的实施例的示范性无线移动电话，耳机 总成耦合至所述无线移动电话；

图2为根据本发明的实施例在图1所示的无线电话内的选定电路 的方块图；以及

图3为方块图，示出了根据本发明的实施例在图2编码解码器 (CODEC)集成电路的示范性自适应消噪(ANC)电路内的选定信 号处理电路和功能方块。

具体实施方式

本发明包括可在个人音频设备中实现的消噪技术及电路，诸如无 线电话。个人音频设备包括ANC电路，所述ANC电路可测量周围 声环境并生成信号，所述信号被注入喇叭(或其他换能器)输出中以 抵消周围声事件。参考麦克风可被设置为测量周围声环境，且个人音 频设备可包括误差麦克风，用于控制抗噪信号的调适以抵消周围音频 声音以及用于校正从处理电路的输出起通过换能器的电声路径。

现在参考图1A，如根据本发明的实施例所示的无线电话10被示 出为接近人耳5。无线电话10为可采用根据本发明的实施例的技术 的设备实例，但应当理解，在所示无线电话10中或在后续插图中所 示的电路中呈现的元件或构成并非全部需要，以便实施在权利要求中 陈述的本发明。无线电话10可包括换能器，诸如喇叭SPKR，所述 喇叭SPKR再现由无线电话10接收的远距离语音，连同其他本地音 频事件，诸如铃声、所存储的音频节目材料、注入以提供平衡会话感 觉的近端语音(即，无线电话10的用户的语音)，以及需要通过无线 电话10再现的其他音频(诸如网页源或由无线电话10接收的其他网 络通信)及音频指示(诸如电池电量低指示及其他系统事件通知)。 近距离语音麦克风NS可被设置为捕捉近端语音，所述近端语音自无 线电话10发送至其他(多个)会话参与者。

无线电话10可包括ANC电路和功能，所述ANC电路和功能将 抗噪信号注入喇叭SPKR中，以改良远距离语音及由喇叭SPKR再现 的其他音频的清晰度。参考麦克风R可被设置用于测量周围声环境， 且可被定位成远离用户嘴巴的典型位置，使得近端语音可在由参考麦 克风R再现的信号中被最小化。另一个麦克风，误差麦克风E，可被 设置为当无线电话10极接近耳朵5时，通过测量周围音频连同由最 接近耳朵5的喇叭SPKR再现的音频，进一步改良ANC操作。在这 些和其他实施例中，可采用另外参考麦克风和/或误差麦克风。在无 线电话10内的电路14可包括：音频CODEC集成电路(IC)20，所 述音频CODEC集成电路20接收来自参考麦克风R、近距离语音麦 克风NS和误差麦克风E的信号；及与其他集成电路的接口，诸如具 有无线电话收发器的射频(RF)集成电路12。在本发明的一些实施 例中，本文中所公开的电路和技术可并入单个集成电路中，所述单个 集成电路包括控制电路及用于实现整个个人音频设备的其他功能，诸 如MP3播放器单芯片集成电路。在本发明的一些实施例中，本文中 所公开的电路和技术可并入单个集成电路中，所述单个集成电路包括 控制电路及用于实现整个个人音频设备的其他功能，诸如MP3播放 器单芯片集成电路。在这些和其他实施例中，本文中所公开的电路和 技术可部分地或完全地以具体表现为计算机可读介质且由控制器或 其他处理设备可执行的软件和/或固件实现。

通常，本发明的ANC技术测量撞击在参考麦克风R上的周围声 事件(相对于喇叭SPKR的输出和/或近端语音)，且通过还测量撞击 在误差麦克风E上的相同周围声事件，无线电话10的ANC处理电 路调适从参考麦克风R的输出生成的抗噪信号以具有使在误差麦克 风E处周围声事件的振幅最小化的特性。因为声路径P(z)自参考麦克 风R延伸至误差麦克风E，所以ANC电路在消除电声路径S(z)的影 响的同时有效地估计声路径P(z)，所述电声路径S(z)表示CODEC集 成电路20的音频输出电路的响应及喇叭SPKR的声/电传递函数，包 括在特定声环境下在喇叭SPKR与误差麦克风E之间的耦合，当无线 电话10未紧贴着耳朵5时，所述耦合可能受到耳朵5的接近及结构 以及可接近无线电话10的其他物理对象和人头结构影响。虽然所示 无线电话10包括具有第三近距离语音麦克风NS的双麦克风ANC系 统，但是本发明的一些方面可在未包括单独误差麦克风和参考麦克风 的系统中或在使用近距离语音麦克风NS来执行参考麦克风R的功能 的无线电话中实施。此外，在仅为音频播放而设计的个人音频设备中， 通常不会包括近距离语音麦克风NS，且在不更改本发明范围的情况 下，在下文更详细说明的电路中的近距离语音信号路径可以省略。

现在参考图1B，无线电话10被示出为具有耳机总成13，所述 耳机总成13经由音频孔15耦合至无线电话10。音频孔15可以通信 方式耦合至RF集成电路12和/或CODEC集成电路20，从而允许在 耳机总成13的组件与RF集成电路12和/或CODEC集成电路20中 的一个或一个以上之间进行通信。如图1B所示，耳机总成13可包 括线控盒16、左耳机18A和右耳机18B。如在本发明中使用，术语 “耳机”广义上包括旨在以机械方式固定成最接近收听者的耳朵或耳 道的任何扬声器及其关联结构，且包括但不限于耳机、耳塞及其他类 似设备。作为更特定非限制性实例，“耳机”可能是指内耳道式耳机、 内耳甲式耳机、外耳甲式耳机和外耳式耳机。

除了或代替无线电话10的近距离语音麦克风NS，线控盒16或 耳机总成13的另一个部分可具有近距离语音麦克风NS以捕捉近端 语音。此外，各耳机18A，18B可包括换能器，诸如喇叭SPKR，所 述喇叭SPKR再现由无线电话10接收的远距离语音，连同其他本地 音频事件，诸如铃声、所存储的音频节目材料、注入以提供平衡会话 感觉的近端语音(即，无线电话10的用户的语音)，以及需要通过无 线电话10再现的其他音频(诸如网页源或由无线电话10接收的其他 网络通信)及音频指示(诸如电池电量低指示及其他系统事件通知)。 各耳机18A，18B可包括：参考麦克风R，用于测量周围声环境；及 误差麦克风E，当所述耳机18A，18B与收听者的耳朵接合时，用于 测量周围音频连同由最接近收听者耳朵的喇叭SPKR再现的音频。在 一些实施例中，CODEC集成电路20可接收来自各耳机的参考麦克风 R、近距离语音麦克风NS和误差麦克风E的信号，并对各耳机进行 自适应消噪，如本文中所述。在其他实施例中，CODEC集成电路或 另一个电路可存在耳机总成13内，以通信方式耦合至参考麦克风R、 近距离语音麦克风NS和误差麦克风E，以及被配置为进行自适应消 噪，如本文中所述。

现在参考图2，在无线电话10内的选定电路如方块图所示，在 其他实施例中，所述选定电路可全部地或部分地放置于其他位置中， 诸如一个或一个以上耳机总成13。CODEC集成电路20可包括：模 拟-数字转换器(ADC)21A，用于接收参考麦克风信号并生成参考 麦克风信号的数字表示ref；ADC21B，用于接收误差麦克风信号并 生成误差麦克风信号的数字表示err；和ADC21C，用于接收近距离 语音麦克风信号并生成近距离语音麦克风信号的数字表示ns。 CODEC集成电路20可从放大器A1生成输出，用于驱动喇叭SPKR， 所述放大器A1可对数字-模拟转换器(DAC)23的输出进行放大， 所述数字-模拟转换器(DAC)23接收组合器26的输出。组合器26 可将来自内部音频源24的音频信号ia、由ANC电路30生成的抗噪 信号(通过转换，所述抗噪信号具有与在参考麦克风信号ref中的噪 声相同的极性且因此通过组合器26被减去)以及近距离语音麦克风 信号ns的一部分进行组合，使得无线电话10的用户可听到他或她自 己与下行链路语音ds相关的声音，所述下行链路语音ds可从射频 (RF)集成电路22接收，且还可通过组合器26进行组合。近距离 语音麦克风信号ns还可被提供给RF集成电路22并可作为上行链路 语音经由天线ANT发送至服务提供商。

现在参考图3，根据本发明的实施例，示出了ANC电路30的细 节。自适应滤波器32可接收参考麦克风信号ref，且在理想情况下， 可调适其传递函数W(z)为P(z)/S(z)以生成抗噪信号，所述抗噪信号 可被提供给输出组合器，所述输出组合器将所述抗噪信号与将由换能 器(以图2组合器26举例说明)再现的音频进行组合。自适应滤波 器32的系数可由W系数控制方块31控制，所述W系数控制方块31 使用信号的相关性来判定自适应滤波器32的响应，所述自适应滤波 器32就最小均方意义来说通常使存在误差麦克风信号err中的参考麦 克风信号ref的这些分量之间的误差最小化。通过W系数控制方块 31比较的信号可为参考麦克风信号ref以及另一个信号，所述参考麦 克风信号ref通过由滤波器34B提供的路径S(z)的响应估计副本进行 整形(通过组合器35A，通过噪声注入信号进行修改，下文更详细说 明)，所述另一个信号包括误差麦克风信号err(通过组合器37A，通 过噪声注入信号进行修改，下文更详细说明)。通过利用路径S(z)的 响应估计副本SE_COPY(z)来变换参考麦克风信号ref，并使所得信号与 误差麦克风信号err之间的差最小化，自适应滤波器32可适应P(z)/S(z) 的期望响应。除了误差麦克风信号err，通过W系数控制方块31与 滤波器34B的输出比较的信号可包括已经通过滤波器响应SE(z)进行 处理的大量反相下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia，响应 SE_COPY(z)为响应SE(z)的副本。通过注入大量反相下行链路音频信号 ds和/或内部音频信号ia，可防止自适应滤波器32适应存在误差麦克 风信号err中的大量下行链路音频和/或内部音频信号，并通过利用路 径S(z)的响应估计来变换下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia 的反相副本，从误差麦克风信号err中去除的下行链路音频和/或内部 音频应当与在误差麦克风信号err处再现的下行链路音频信号ds和/ 或内部音频信号ia的预期形式一致，因为电声路径S(z)为下行链路音 频信号ds和/或内部音频信号ia到达误差麦克风E所选取的路径。滤 波器34B本身可能不是自适应滤波器，但可具有可调节响应，所述 可调节响应被调谐为与自适应滤波器34A的响应一致，使得滤波器 34B的响应跟踪自适应滤波器34A的调适。

为了实现以上所述，自适应滤波器34A可具有由SE系数控制方 块33控制的系数，所述SE系数控制方块33可比较下行链路音频信 号ds和/或内部音频信号ia(通过组合器35B，通过噪声注入信号进 行修改，下文更详细说明)与在去除上述经滤波的下行链路音频信号 ds和/或内部音频信号ia之后等于误差麦克风信号err的播放校正误 差，所述下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia已经通过自适应 滤波器34A进行滤波，以表示传送给误差麦克风E的预期下行链路 音频，且所述下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia通过组合器 36从自适应滤波器34A的输出中去除(可通过组合器37B，通过噪 声注入信号进行修改，下文更详细说明)。SE系数控制方块33可使 实际下行链路语音信号ds和/或内部音频信号ia与存在误差麦克风信 号err中的下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia的分量相关。 自适应滤波器34A可由此由下行链路音频信号ds和/或内部音频信号 ia自适应生成信号，当从误差麦克风信号err中减去时，所述信号包 括误差麦克风信号err中未归因于下行链路音频信号ds和/或内部音 频信号ia的含量。

如图3所示，ANC电路30可包括系数偏置控制方块40，所述系 数偏置控制方块40在一个或一个以上特定频率范围内使W系数控制 方块31和SE系数控制方块33中一个或一个以上系数控制方块的系 数偏向零，下文更详细说明。在一些实施例中，系数偏置控制方块 40可具有与在2011年12月21日提交的题目为“在听筒主动消噪耳 麦中的带限抗噪方法”的美国专利申请序列号13/333,484中所公开的 系数偏置控制方块相同或相似的结构和/或功能，其以引用方式并入 本文中。为了清晰和阐述本发明，本文中不是重复在美国专利申请序 列号13/333,484中所公开关于系数偏置控制方块40的某些功能的详 细程度，而是概括说明与本发明有关的实施细节。

如图3所示，系数偏置控制方块40可包括：噪声源42；带通滤 波器44；频率偏置选择器46；滤波器32A，被配置为施加响应，所 述响应为自适应滤波器32的响应的副本；和滤波器34C，被配置为 施加响应，所述响应为自适应滤波器34A的响应的副本。在操作中， 噪声源42可生成白噪声(例如，跨所关注的所有频率具有恒定振幅 的音频信号，诸如在人类听觉范围内的这些频率)，所述白噪声通过 带通滤波器44进行滤波以生成注入噪声信号。经过带通滤波器44以 生成注入噪声信号的白噪声的带通频率范围可由频率偏置选择器46 控制，所述频率偏置选择器46可基于参考信号ref、源音频信号(例 如，下行链路语音信号ds和/或内部音频信号ia)和/或用于播放源音 频信号的换能器(例如，喇叭SPKR)的频率极限来选择带通范围的 上限和下限，下文进行更详细说明。在一些实施例中，注入噪声信号 可与通过滤波器34B进行滤波的参考麦克风信号ref进行组合(例如， 通过组合器35A)，并传递给W系数控制方块31。在这些和其他实 施例中，注入噪声信号可与源音频信号(下行链路语音信号ds和/或 内部音频信号ia)进行组合(例如，通过组合器35B)并传递给SE 系数控制方块33。

此外，滤波器32A可利用响应W_COPY(z)对注入噪声信号进行滤 波，所述响应W_COPY(z)为自适应滤波器32的响应W(z)的副本，以生 成W-滤波噪声注入信号。滤波器32A本身可能不是自适应滤波器， 但可具有可调节响应，所述可调节响应被调谐为与自适应滤波器32 的响应一致，使得滤波器32A的响应跟踪自适应滤波器32的调适。 在一些实施例中，W-滤波噪声注入信号和注入噪声信号可与播放校 正误差信号进行组合(例如，通过组合器37A)并传递给W系数控 制方块31。

在这些和其他实施例中，滤波器34C可利用响应S_COPY2(z)对注入 噪声信号进行滤波，所述响应S_COPY2(z)为自适应滤波器34A的响应 SE(z)的副本，以生成SE-滤波噪声注入信号。滤波器34C本身可能 不是自适应滤波器，但可具有可调节响应，所述可调节响应被调谐为 与自适应滤波器34A的响应一致，使得滤波器34C的响应跟踪自适 应滤波器34A的调适。在一些实施例中，SE-滤波噪声注入信号和注 入噪声信号可与播放校正误差信号进行组合(例如，通过组合器37B) 并传递给SE系数控制方块33。

如上所述，频率偏置选择器46可基于参考信号ref、源音频信号 (例如，下行链路语音信号ds和/或内部音频信号ia)和/或用于播放 源音频信号的换能器(例如，喇叭SPKR)的频率极限来选择带通滤 波器44的带通范围的上限和下限。在一些实施例中，频率偏置选择 器46可选择等于源音频信号的频率含量的近似上限的带通范围的下 限。在此类实施例中，频率偏置选择器46可动态跟踪源音频信号的 频率含量，以基于源音频信号的频率含量的上限的近期趋势(例如， 频率含量的上限的追踪平均值)来判定带通范围的下限。在这些和其 他实施例中，频率偏置选择器46可选择带通范围的上限和下限，使 得带通范围在用于播放源音频信号的换能器(例如，喇叭SPKR)的 频率响应内且在由参考麦克风信号ref表示的周围音频声音的频率响 应内。在此类实施例中，频率偏置选择器46可选择等于换能器的频 率响应的近似上限或等于周围音频声音的频率响应的近似上限的带 通范围的上限。

因此，对于源音频信号的频率含量、周围音频声音的频率含量及 换能器的频率响应不“相交”的频率范围，换言之，源音频信号、周 围音频声音和换能器中至少一者具有含量/响应但源音频信号、周围 音频声音和换能器中至少一者不具有含量/响应的频率范围，频率偏 置选择器46可使带通滤波器44在所述频率范围内对由噪声源42生 成的白噪声进行带通滤波，从而生成仅在所述频率范围内具有含量的 注入噪声信号。因此，当W系数控制方块31比较参考麦克风信号ref 与播放校正误差时，达到这种程度以致存在参考麦克风信号ref和播 放校正误差的频率含量不相交的频率范围，系数偏置控制方块40在 所述频率范围内将白噪声注入参考麦克风信号ref或播放校正误差 (例如，分别通过组合器35A和37A)，使得所比较的信号在整个相 同相交频谱中具有含量，从而在所述频率范围内使调适系数偏向零。 同样地，当SE系数控制方块33比较源音频信号与播放校正误差时， 达到这种程度以致存在源音频信号和播放校正误差的频率含量不相 交的频率范围，系数偏置控制方块40在所述频率范围内将白噪声注 入源音频信号或播放校正误差(例如，分别通过组合器35B和37B)， 使得所比较的信号在整个相同相交频谱中具有含量，从而在所述频率 范围内使调适系数偏向零。在未注入噪声的情况下，如本文中所述， W系数控制方块31和/或SE系数控制方块33可在比较信号的频率含 量不相交的频率范围内试图仍然在所述频率范围内调适滤波器响应， 这可能导致调适不稳定。

图3及其前述说明考虑将噪声信号注入W系数控制方块31和 SE系数控制方块33两者。然而，在一些实施例中，ANC电路30可 被配置为使得系数偏置控制方块40可将噪声注入W系数控制方块 31和SE系数控制方块33中一者，而不是两者。如果噪声注入施加 于W系数控制方块31，那么当W(z)响应调适时，SE(z)响应在所述 频率范围内为次级路径的良好模型，这可能不重要，其中当W(z)响 应调适系数在所述频率范围内将偏向零时注入噪声。同样地，如果噪 声注入施加于SE系数控制方块33，那么SE(z)响应不会试图在注入 噪声的频率范围内对次级路径进行建模，且因为在所述频率范围内的 SE(z)响应会很小，所以在最小均方自适应系统中不会伤害到W(z)响 应的调适稳定性。

在一些实施例中，SE系数控制方块33的系数可利用SE(z)响应 的带限频率响应初始化，从而在用于训练SE(z)响应的任何源音频信 号出现之前允许SE(z)响应的调适起始点，使得除任何可能初始播放 带宽以外，SE(z)响应不试图对真实次级路径进行建模。因此，假使 源音频信号为窄带(例如，在电话话音频带中的下行链路语音)，在 较高频率处不会有有效周围含量通过滤波器34B，所述有效周围含量 被输入至W系数控制方块31，这可能导致不稳定。

本领域普通技术人员应当明白，本发明包括对于本文中示范性实 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 范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组件的引用包括所述装置、 系统或组件，所述装置、系统或组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，被配置为执行特定功能，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、系统或组件适应 执行特定功能，被安排为执行特定功能，可执行特定功能，被配置为 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。

本文中陈述的所有实例和条件性语言旨在教学目的，以帮助读者 理解本发明及发明者深化技术所提供的概念，且被解释为并不限于此 类具体陈述的实例和条件。虽然已经详细说明本发明的实施例，但是 应当理解，在不脱离本发明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。