声音输入输出系统及噪音消除电路的制作方法

1.本发明申请是关于噪音消除(noise cancellation)，尤其是关于复合式主动噪音消除(hybrid active noise cancellation)。


背景技术：

2.图1显示现有的具有复合式(hybrid)噪音消除功能的声音输入输出系统。声音输入输出系统10包含麦克风11、麦克风12、喇叭13、滤波电路14、滤波电路15、滤波电路16、加法电路17、加法电路18及加法电路19。
3.麦克风11接收第一环境噪音，并产生第一输入信号x。麦克风12接收声音，并产生第二输入信号e，该声音包含第二环境噪音及喇叭13所输出的声音。喇叭13所输出的声音经由声音传播路径100行进至麦克风12。
4.滤波电路14过滤第一输入信号x，以产生滤波信号y
ff
。滤波电路15过滤回授信号f，以产生滤波信号y
fb
。加法电路17将滤波信号y
ff
与滤波信号y
fb
相加，以产生噪音消除信号y。加法电路18将噪音消除信号y与音频信号v相加，以产生输出信号z。喇叭13根据输出信号z输出声音。音频信号v可以是用户正在聆听的音乐，或通话中的人声。
5.滤波电路16的滤波系数可以描述声音传播路径100，也就是说滤波电路16是仿真声音传播路径100的一个模型。滤波电路16过滤音频信号v，以产生滤波信号vs(即，(即，是滤波电路16的滤波系数(的底线用来表示是一个向量)，可以通过事先量测声音传播路径100而得到，而符号“*”代表卷积(convolution))。加法电路19将滤波信号vs从第二输入信号e中减去，以产生回授信号f。第二输入信号e及回授信号f可以分别表示为：e＝(y v)*s d
ꢀꢀ
(1)
6.其中，s代表声音传播路径100、(y v)*s代表喇叭13的输出经过声音传播路径100，而d代表第二环境噪音。
[0007]“复合式”代表噪音消除信号y包含前馈(feedforward)噪音消除成分(即，透过滤波信号y
ff
)及回授(feedback)噪音消除成分(即，透过滤波信号y
fb
)。当声音输入输出系统10根据环境噪音来适应性地消除噪音时，滤波电路14及滤波电路15的滤波系数必须经常被更新。然而，现有的的声音输入输出系统10常有滤波系数收敛速度太慢或收敛效果不佳的问题。


技术实现要素：

[0008]
鉴于先前技术的不足，本发明申请的一个目的在于提供一种声音输入输出系统及噪音消除电路以改善先前技术的不足。
[0009]
本发明申请公开一种声音输入输出系统，包含：声音输出装置，用来输出输出信号；第一音频输入设备，产生第一输入信号；第二音频输入设备，产生第二输入信号；第一滤
波电路，耦接该第一音频输入设备，用来根据第一滤波系数过滤该第一输入信号以产生第一滤波信号；信号处理电路，耦接该第二音频输入设备，用来根据该第二输入信号及音频信号产生回授信号；第二滤波电路，耦接该信号处理电路，用来根据第二滤波系数过滤该回授信号以产生第二滤波信号；第一乘法电路，耦接该第一滤波电路，用来将该第一滤波信号乘上第一倍率，以产生第一中间信号；第二乘法电路，耦接该第二滤波电路，用来将该第二滤波信号乘上第二倍率，以产生第二中间信号；第一加法电路，耦接该第一乘法电路及该第二乘法电路，用来将该第一中间信号加上该第二中间信号以产生噪音消除信号；以及第二加法电路，耦接该第一加法电路，用来将该噪音消除信号加上该音频信号以产生该输出信号。
[0010]
本发明申请另公开一种噪音消除电路，包含：第一滤波电路，用来根据第一滤波系数过滤第一输入信号以产生第一滤波信号；信号处理电路，用来根据第二输入信号及音频信号产生回授信号；第二滤波电路，耦接该信号处理电路，用来根据第二滤波系数过滤该回授信号以产生第二滤波信号；第一乘法电路，耦接该第一滤波电路，用来将该第一滤波信号乘上第一倍率，以产生第一中间信号；第二乘法电路，耦接该第二滤波电路，用来将该第二滤波信号乘上第二倍率，以产生第二中间信号；第一加法电路，耦接该第一乘法电路及该第二乘法电路，用来将该第一中间信号加上该第二中间信号以产生噪音消除信号；以及第二加法电路，耦接该第一加法电路，用来将该噪音消除信号加上该音频信号以产生输出信号。
附图说明
[0011]
为让本发明申请的上述目的和其他目的、特征、优点与实施例能够更加清楚、易懂，将结合附图做如下说明。图1显示现有的具有复合式(hybrid)噪音消除功能的声音输入输出系统；图2是本发明声音输入输出系统的一个实施例的功能方块图；图3显示倍率及滤波系数更新电路的一个实施例的功能方块图；图4显示倍率及滤波系数更新电路的另一个实施例的功能方块图；图5是本发明声音输入输出系统的另一个实施例的功能方块图；图6显示倍率及滤波系数更新电路的另一个实施例的功能方块图；图7显示倍率及滤波系数更新电路的另一个实施例的功能方块图；图8显示倍率更新电路的一个实施例的功能方块图；图9显示倍率更新电路的另一个实施例的功能方块图；以及图10显示倍率更新电路的另一个实施例的功能方块图。
[0012]
符号说明10、20、50：声音输入输出系统11、12：麦克风13：喇叭14、15、16、250、252、282、410、420、440、470、512、522、532、562、382、386、450、582、620、730：滤波电路17、18、19、270、272、284、384、388、610、710：加法电路x：第一输入信号e：第二输入信号
100：声音传播路径y
ff
、y
fb
、vs、y
ff，s
、y
fb，s
、xs、y
ff，d，s
、y
fb，d，s
、x
d，s
、ys、gs、g
d，s
、y
δ，s
、y
δ，d，s
：滤波信号f、g：回授信号y：噪音消除信号v：音频信号z：输出信号21、22：音频输入设备23：声音输出装置24、34：噪音消除电路260、262：乘法电路280、380：信号处理电路290、800、900、1000：倍率更新电路295、395：滤波系数更新电路w
ff
、w
fb
：滤波系数a、b：倍率a
×yff
、b
×yfb
：中间信号300、400、600、700：倍率及滤波系数更新电路430、540、460、590、630、740、840：控制电路510、520、530、560、580、720、760：降低取样频率取样器550、750：转换电路y
ff，d
、fd、y
fb，d
、xd、gd、y
δ，d
：降频取样信号a
low
：降频取样倍率b
low
：降频取样倍率w
ff，low
、w
fb，low
：降频取样滤波系数y
δ
：差值信号810、820：预加强滤波器y
δ，d，s，f
：调整后的滤波信号f
d，f
：调整后的降频取样信号
具体实施方式
[0013]
以下说明内容的技术术语是参照本技术领域中的常规术语，如本说明书对部分术语有加以说明或定义，该部分术语的解释是以本说明书说明或定义为准。
[0014]
本发明申请的公开内容包含声音输入输出系统及噪音消除电路。由于本发明申请所包含的部分组件单独而言可能为已知组件，因此在不影响该装置充分公开及可实施性的前提下，以下说明对于已知组件的细节将予以节略。
[0015]
在以下的讨论中，m及n为正整数，代表时间索引。
[0016]
图2是本发明声音输入输出系统的一个实施例的功能方块图。声音输入输出系统20包含音频输入设备21、音频输入设备22、声音输出装置23及噪音消除电路24。在一些实施例中，声音输入输出系统20可以是耳机，音频输入设备21及音频输入设备22可以是声音捕
获设备(例如各包含至少一个麦克风)，而声音输出装置23是声音播放装置或声音产生装置(例如包含至少一个耳机的单体(driver)或至少一个喇叭)。
[0017]
噪音消除电路24包含滤波电路250、滤波电路252、乘法电路260、乘法电路262、加法电路270、加法电路272、信号处理电路280、倍率更新电路290及滤波系数更新电路295。
[0018]
音频输入设备21接收第一环境噪音，并产生第一输入信号x(n)。音频输入设备22接收声音，并产生第二输入信号e(n)，该声音包含第二环境噪音及声音输出装置23所输出的声音。声音输出装置23用来输出噪音消除电路24所产生的输出信号z(n)。声音输出装置23所输出的声音经由声音传播路径100行进至音频输入设备22。
[0019]
滤波电路250耦接音频输入设备21，用来根据滤波系数w
ff
(n)过滤第一输入信号x(n)以产生滤波信号y
ff
(n)。信号处理电路280耦接音频输入设备22，用来根据第二输入信号e(n)及音频信号v(n)产生回授信号f(n)。滤波电路252耦接信号处理电路280，用来根据滤波系数w
fb
(n)过滤回授信号f(n)以产生滤波信号y
fb
(n)。乘法电路260耦接滤波电路250，用来将该滤波信号y
ff
(n)乘上倍率(scale)a(n)，以产生中间信号a(n)
×yff
(n)。乘法电路262耦接滤波电路252，用来将该滤波信号y
fb
(n)乘上倍率b(n)，以产生中间信号b(n)
×yfb
(n)。加法电路270耦接乘法电路260及乘法电路262，用来将中间信号a(n)
×yff
(n)加上中间信号b(n)
×yfb
(n)，以产生噪音消除信号y(n)。加法电路272耦接加法电路270，用来将噪音消除信号y(n)加上音频信号v(n)，以产生输出信号z(n)。
[0020]
信号处理电路280包含滤波电路282及加法电路284。滤波电路282的滤波系数可以描述声音传播路径100，也就是说滤波电路282是仿真声音传播路径100的一个模型。滤波电路282用来过滤音频信号v(n)，以产生滤波信号vs(n)(即，)。加法电路284耦接滤波电路282，用来将滤波信号vs(n)从第二输入信号e(n)中减去，以产生回授信号f(n)。换句话说，f(n)＝e(n)-vs(n)。
[0021]
倍率更新电路290耦接滤波电路250、滤波电路252、信号处理电路280、乘法电路260及乘法电路262，用来根据滤波信号y
ff
(n)、滤波信号y
fb
(n)及回授信号f(n)更新倍率a(n)及倍率b(n)。
[0022]
滤波系数更新电路295耦接信号处理电路280、滤波电路250及滤波电路252，用来根据第一输入信号x(n)、回授信号f(n)、倍率a(n)及倍率b(n)更新滤波系数w
ff
(n)及滤波系数w
fb
(n)。
[0023]
图3显示倍率及滤波系数更新电路的一个实施例的功能方块图，倍率及滤波系数更新电路300等效于倍率更新电路290及滤波系数更新电路295的组合。倍率及滤波系数更新电路300包含滤波电路410、滤波电路420、控制电路430、滤波电路440及滤波电路470。滤波电路410、滤波电路420及控制电路430包含于倍率更新电路290中，而控制电路430、滤波电路440及滤波电路470包含于滤波系数更新电路295中；换言之，控制电路430由倍率更新电路290及滤波系数更新电路295共享。滤波电路410、滤波电路420、滤波电路440及滤波电路470的滤波系数可以描述声音传播路径100，也就是说滤波电路410、滤波电路420、滤波电路440及滤波电路470各自是仿真声音传播路径100的一个模型。
[0024]
滤波电路410用来过滤滤波信号y
ff
(n)，以产生滤波信号y
ff，s
(n)(即，)。滤波电路420用来过滤滤波信号y
fb
(n)，以产生滤波信号y
fb，s
(n)(即，)。滤波电路440用来过滤第一输入信号x(n)，以产生滤波信号xs(n)(即，)。滤
波电路470用来过滤回授信号f(n)，以产生滤波信号fs(n)(即，)。
[0025]
在一些实施例中，控制电路430采用最陡下降(steepest descent)算法来更新倍率a(n)及倍率b(n)。举例来说，控制电路430根据方程式(3)更新倍率a(n)及倍率b(n)。
[0026]
μa及μb为更新时所采用的步增值(step size)，j为成本函数(cost function)。当成本函数为最小化(minimize)回授信号f(n)的功率(power)时，方程式(3)成为：
[0027]
换言之，如方程式(4)所示，控制电路430根据滤波信号y
ff，s
(n)、滤波信号y
fb，s
(n)及回授信号f(n)更新倍率a(n)及倍率b(n)。在一些实施例中，可以限定f(n)的上边界(upper bound)及下边界(lower bound)来增加系统的稳定度(即，倍率a(n 1)及倍率b(n 1)的收敛更稳定)。关于限定f(n)的上边界及下边界请参考文献：ted s.wada and biing-hwang juang，“enhancement of residual echo for robust acoustic echo cancellation，”ieee transactions on audio，speech，and language processing，vol.20，no.1，january 2012。
[0028]
控制电路430根据方程式(5)更新滤波系数w
ff
(n)及滤波系数w
fb
(n)。
[0029]
xs(n)为长度与w
ff
一致的向量。假如w
ff
长度为l(l为正整数)，则xs(n)＝[xs(n)，xs(n-1)，...，xs(n-l 1)]
t
。μ
ff
及μ
fb
为更新时所采用的步增值。换言之，如方程式(5)所示，控制电路430根据滤波信号xs(n)、回授信号f(n)、倍率a(n)及倍率b(n)更新滤波系数w
ff
(n)及滤波系数w
fb
(n)。
[0030]
图4显示倍率及滤波系数更新电路的另一个实施例的功能方块图，倍率及滤波系数更新电路400等效于倍率更新电路290及滤波系数更新电路295的组合。倍率更新电路290包含降低取样频率取样器(down-sampler)510、滤波电路512、降低取样频率取样器520、滤波电路522、降低取样频率取样器530、滤波电路532、控制电路540、转换电路550、降低取样频率取样器560及滤波电路562。降低取样频率取样器510、滤波电路512、降低取样频率取样器520、降低取样频率取样器530、滤波电路532、控制电路540及转换电路550包含于倍率更新电路290中，而降低取样频率取样器520、滤波电路522、控制电路540、转换电路550、降低取样频率取样器560及滤波电路562包含于滤波系数更新电路295中；换言之，降低取样频率取样器520、控制电路540及转换电路550由倍率更新电路290及滤波系数更新电路295共享。滤波电路512、滤波电路522、滤波电路532及滤波电路562各自是仿真声音传播路径100在低取样频率下的一个模型(其滤波系数以表示)。
[0031]
降低取样频率取样器510用来降频取样滤波信号y
ff
(n)，以产生降频取样信号y
ff，d
(m)。滤波电路512耦接降低取样频率取样器510，用来过滤降频取样信号y
ff，d
(m)，以产生滤波信号y
ff，d，s
(m)(即，(m)(即，)。降低取样频率取样器520用来降频取样
回授信号f(n)，以产生降频取样信号fd(m)。滤波电路522耦接降低取样频率取样器520，用来过滤降频取样信号fd(m)，以产生滤波信号f
d，s
(m)(即，(m)(即，)。降低取样频率取样器530用来降频取样滤波信号y
fb
(n)，以产生降频取样信号y
fb，d
(m)。滤波电路532耦接降低取样频率取样器530，用来过滤降频取样信号y
fb，d
(m)，以产生滤波信号y
fb，d，s
(m)(即，(即，)。降低取样频率取样器560用来降频取样第一输入信号x(n)，以产生降频取样信号xd(m)。滤波电路562耦接降低取样频率取样器560，用来过滤降频取样信号xd(m)，以产生滤波信号x
d，s
(m)(即，)。
[0032]
控制电路540耦接滤波电路512、降低取样频率取样器520、滤波电路522、滤波电路532及滤波电路562，用来根据方程式(6)产生降频取样倍率a
low
(m 1)及降频取样倍率b
low
(m 1)，以及根据方程式(7)产生降频取样滤波系数w
ff，low
(m 1)及降频取样滤波系数w
fb，low
(m 1)(方程式(6)中的μa及μb可以分别不同于方程式(4)中的μa及μb。)。。)。
[0033]
换言之，控制电路540根据滤波信号y
ff，d，s
(m)、滤波信号y
fb，d，s
(m)及降频取样信号fd(m)产生降频取样倍率a
low
(m 1)及降频取样倍率b
low
(m 1)(如方程式(6)所示)，以及根据滤波信号x
d，s
(m)、降频取样信号fd(m)、降频取样倍率a
low
(m)及降频取样倍率b
low
(m)产生降频取样滤波系数w
ff，low
(m 1)及降频取样滤波系数w
fb，low
(m 1)(如方程式(7)所示)。
[0034]
转换电路550耦接控制电路540，用来将降频取样倍率a
low
(m 1)及降频取样倍率b
low
(m 1)转换成倍率a(n 1)及倍率b(n 1)(等效于更新倍率a(n)及倍率b(n))，以及将降频取样滤波系数w
ff，low
(m 1)及降频取样滤波系数w
fb，low
(m 1)转换成滤波系数w
ff
(n 1)及滤波系数w
fb
(n 1)(等效于更新滤波系数w
ff
(n)及滤波系数w
fb
(n))。举例来说，转换电路550可以根据下式进行转换。
[0035]
其中t
low
、t
high
分别为低取样率(sample rate)和高取样率的取样周期(sampling period)。
[0036]
在一些实施例中，转换电路550利用升取样(up-sampling)来实现转换。在另一些实施例中，转换电路550利用频率堆栈(frequency stacking)来实现转换(请参考文献：dennis r.morgan and james c.thi，“a delayless subband adaptive filter architecture，”ieee transactions on signal processing，vol.43，no.8，august 1995)。
[0037]
图5是本发明声音输入输出系统的另一个实施例的功能方块图。声音输入输出系统50与声音输入输出系统20相似，差别在于噪音消除电路34包含信号处理电路380(而非信号处理电路280)及滤波系数更新电路395(而非滤波系数更新电路295)。
[0038]
信号处理电路380包含滤波电路382、加法电路384、滤波电路386及加法电路388。
滤波电路382及加法电路384的功能分别与滤波电路282及加法电路284相同，因此不再赘述。滤波电路386的滤波系数可以描述声音传播路径100，也就是说滤波电路386是仿真声音传播路径100的一个模型。滤波电路386用来过滤噪音消除信号y(n)以产生滤波信号ys(n)(即，)。加法电路388耦接滤波电路252、加法电路384及滤波电路386，用来将滤波信号ys(n)从中间信号f(n)中减去，以产生回授信号g(n)。换句话说，g(n)＝f(n)-ys(n)。图5的中间信号f(n)等于图2的回授信号f(n)。滤波电路252过滤回授信号g(n)以产生滤波信号y
fb
(n)。
[0039]
图6显示倍率及滤波系数更新电路的另一个实施例的功能方块图，倍率及滤波系数更新电路600等效于倍率更新电路290及滤波系数更新电路395的组合。倍率及滤波系数更新电路600包含滤波电路410、滤波电路420、滤波电路440、滤波电路450、控制电路460及滤波电路470。滤波电路410、滤波电路420及控制电路460包含于倍率更新电路290中，而滤波电路440、滤波电路450、控制电路460及滤波电路470包含于滤波系数更新电路395中；换言之，控制电路460由倍率更新电路290及滤波系数更新电路395共享。滤波电路450的滤波系数可以描述声音传播路径100，也就是说滤波电路450是仿真声音传播路径100的一个模型。滤波电路450用来过滤回授信号g(n)，以产生滤波信号gs(n)(即，)。控制电路460耦接滤波电路410、滤波电路420、滤波电路440、滤波电路450及滤波电路470。
[0040]
控制电路460根据方程式(4)更新倍率a(n)及倍率b(n)，以及根据下式更新滤波系数w
ff
(n)及滤波系数w
fb
(n)。
[0041]
换言之，如方程式(9)所示，控制电路460根据滤波信号xs(n)、回授信号f(n)、滤波信号gs(n)、倍率a(n)及倍率b(n)更新滤波系数w
ff
(n)及滤波系数w
fb
(n)。
[0042]
图7显示倍率及滤波系数更新电路的另一个实施例的功能方块图，倍率及滤波系数更新电路700等效于倍率更新电路290及滤波系数更新电路395的组合。倍率及滤波系数更新电路700包含降低取样频率取样器510、滤波电路512、降低取样频率取样器520、滤波电路522、降低取样频率取样器530、滤波电路532、降低取样频率取样器560、滤波电路562、降低取样频率取样器580、滤波电路582、控制电路590及转换电路550。降低取样频率取样器510、滤波电路512、降低取样频率取样器520、降低取样频率取样器530、滤波电路532、控制电路590及转换电路550包含于倍率更新电路290中，而降低取样频率取样器520、滤波电路522、降低取样频率取样器560、滤波电路562、降低取样频率取样器580、滤波电路582、控制电路590及转换电路550包含于滤波系数更新电路395中；换言之，降低取样频率取样器520、控制电路590及转换电路550由倍率更新电路290及滤波系数更新电路395共享。降低取样频率取样器580用来降频取样回授信号g(n)，以产生降频取样信号gd(m)。滤波电路582是仿真声音传播路径100在低取样频率下的一个模型。滤波电路582耦接降低取样频率取样器580，用来过滤降频取样信号gd(m)，以产生滤波信号g
d，s
(m)(即，)。
[0043]
控制电路590根据方程式(6)产生降频取样倍率a
low
(m 1)及降频取样倍率b
low
(m 1)，以及根据下式产生降频取样滤波系数w
ff，low
(m 1)及降频取样滤波系数w
fb，low
(m 1)。
[0044]
换言之，如方程式(10)所示，控制电路590根据滤波信号x
d，s
(m)、降频取样信号fd(m)、滤波信号g
d，s
(m)、降频取样倍率a
low
(m)及降频取样倍率b
low
(m)产生降频取样滤波系数w
ff，low
(m 1)及降频取样滤波系数w
fb，low
(m 1)。
[0045]
上述的倍率a(n)、倍率b(n)、滤波系数w
ff
(n)、滤波系数w
fb
(n)、降频取样倍率a
low
(m)、降频取样倍率b
low
(m)、降频取样滤波系数w
ff，low
(m)及降频取样滤波系数w
fb，low
(m)可以储存在内存(图未示)中。控制电路430、540、460及590可以是具有程序执行能力的电路或电子组件，例如中央处理器、微处理器、微处理单元、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)或其等效电路，控制电路430、540、460及590藉由执行储存在内存中的程序代码或程序指令来完成上述的计算。控制电路430、540、460及590可以包含或不包含该内存。
[0046]
在其他的实施例中，本技术领域具有通常知识者可以根据以上的公开内容来设计控制电路430、540、460及590，也就是说，控制电路430、540、460及590可以是特殊应用集成电路(application specific integrated circuit，asic)或是由可程序化逻辑设备(programmable logic device，pld)等电路或硬件实作。
[0047]
本技术领域具有通常知识者可以根据上述的公开内容以硬件(例如由晶体管所构成竹的电路)或软/韧体实作转换电路550。当转换电路550由软/韧体实作时，转换电路550可以被整合进控制电路540或控制电路590(即，控制电路540或控制电路590执行程序代码或程序指令来实作转换)。
[0048]
在一些实施例中，为了简化电路及/或减少控制电路430、控制电路540、控制电路460及控制电路590的计算量，倍率a(n)与倍率b(n)可以被设计为符合某种关系，例如a(n) b(n)＝c，c是整数。举例来说，图8的倍率更新电路800是倍率更新电路290的一个实施例(对应于b(n)＝1-a(n))。倍率更新电路800包含加法电路610、滤波电路620及控制电路630。加法电路610耦接滤波电路250及滤波电路252，用来将滤波信号y
ff
(n)减去滤波信号y
fb
(n)，以产生差值信号y
δ
(n)。滤波电路620的滤波系数可以描述声音传播路径100，也就是说滤波电路620是仿真声音传播路径100的一个模型。滤波电路620耦接加法电路610，用来过滤差值信号y
δ
(n)，以产生滤波信号y
δ，s
(n)(即，)。控制电路630耦接滤波电路620，根据下式更新倍率a(n)。a(n 1)＝a(n)-μa×yδ，s
(n)
×
f(n)
ꢀꢀ
(11)
[0049]
换言之，控制电路630根据滤波信号y
δ，s
(n)及回授信号f(n)更新倍率a(n)。因为b(n 1)＝1-a(n 1)，所以更新倍率a(n)等效上倍率b(n)也同时获得更新。
[0050]
图9的倍率更新电路900是倍率更新电路290的另一个实施例(同样对应于b(n)＝1-a(n))，有助于降低控制电路的计算量。倍率更新电路900包含加法电路710、降低取样频率取样器720、滤波电路730、控制电路740、转换电路750及降低取样频率取样器760。
[0051]
加法电路710与加法电路610的功能相同，不再赘述。降低取样频率取样器720耦接加法电路710，用来降频取样差值信号y
δ
(n)，以产生降频取样信号y
δ，d
(m)。滤波电路730是仿真声音传播路径100在低取样频率下的一个模型。滤波电路730耦接降低取样频率取样器720，用来过滤降频取样信号y
δ，d
(m)，以产生滤波信号y
δ，d，s
(m)(即，
)。降低取样频率取样器760耦接信号处理电路280或倍率更新电路290，用来降频取样回授信号f(n)(对应于声音输入输出系统20)或中间信号f(n)(对应于声音输入输出系统50)以产生降频取样信号fd(m)。控制电路740耦接滤波电路730及降低取样频率取样器760，用来根据下式产生降频取样倍率a
low
(m 1)。a
low
(m 1)＝a
low
(m)-μa×yδ，d，s
(m)
×
fd(m)
ꢀꢀ
(12)
[0052]
换言之，控制电路740根据滤波信号y
δ，d，s
(m)及降频取样信号fd(m)产生降频取样倍率a
low
(m 1)。转换电路750耦接控制电路740，用来将降频取样倍率a
low
(m 1)转换为倍率a(n 1)。
[0053]
在一些实施例中，图4及图7的电路可结合预加强滤波器(pre-emphasis filter)，例如设置于滤波电路562与控制电路540(或控制电路590)之间、降低取样频率取样器520与控制电路540(或控制电路590)之间，以及滤波电路582与控制电路590之间。预加强滤波器可以选择所需的噪音消除所作用频带以及改善噪音消除的效果。因应于预加强滤波器的设置，图10显示倍率更新电路290的另一个实施例(同样对应于b(n)＝1-a(n))的功能方块图。相较于图9，图10的倍率更新电路1000包含控制电路840，且还包含预加强滤波器810及预加强滤波器820。前述的预加强滤波器可以是有限脉冲响应(finite impulse response，fir)滤波器或无限脉冲响应(infinite impulse response，iir)滤波器。
[0054]
预加强滤波器810耦接于滤波电路730与控制电路840之间，用来调整滤波信号y
δ，d，s
(m)至感兴趣的频带，以产生调整后的滤波信号y
δ，d，s，f
(m)。预加强滤波器820耦接于降低取样频率取样器760与控制电路840之间，用来调整降频取样信号fd(m)至感兴趣的频带，以产生调整后的降频取样信号f
d，f
(m)。控制电路840根据下式来更新降频取样倍率a
low
(m 1)。a
low
(m 1)＝a
low
(m)-μa×yδ，d，s，f
(m)
×fd，f
(m)
ꢀꢀ
(13)
[0055]
相较于现有技术，本发明的声音输入输出系统及噪音消除电路能够增加滤波系数的收敛速度及提升滤波系数的收敛效果。
[0056]
请注意，上文公开的图标中，组件的形状、尺寸及比例仅为示意，是供本技术领域具有通常知识者了解本发明使用，非用以限制本发明。
[0057]
虽然本发明申请内容已通过具体实施方式公开如上，但是这些实施例并非用于限定本发明申请内容，本领域普通技术人员在不脱离本发明申请内容的构思和范围，可依据本发明申请的明示或隐含的内容对本发明申请的技术方案作修改或调整，凡此种种变化均可能属于本发明申请所寻求的专利保护范畴，换言之，因此本发明申请的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。