WO2008113822A2 - Hörer - Google Patents

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WO2008113822A2
WO2008113822A2 PCT/EP2008/053289 EP2008053289W WO2008113822A2 WO 2008113822 A2 WO2008113822 A2 WO 2008113822A2 EP 2008053289 W EP2008053289 W EP 2008053289W WO 2008113822 A2 WO2008113822 A2 WO 2008113822A2
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microphone
sound
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active noise
housing
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Jürgen PEISSIG
Björn WOLTER
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Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg
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    • H04R5/033Headphones for stereophonic communication

Definitions

  • the present invention relates to a handset.
  • an active noise reduction or an "active noise reduction” ANR is well known in the case of headsets or headsets as well as headphones, whereby the regulation of the active noise compensation is not maximized, for example to avoid feedback noise otherwise, it may result in poor or variable acoustic coupling of the listener's head.
  • Active noise compensation units can have both a feedback (FB) and a feedforward (FF) signal routing path.
  • FB feedback
  • FF feedforward
  • the IMC structure internal model control
  • the feedback path in order to accomplish an interaction-free interaction of feedforward FF and feedback component FB.
  • Fig. 1 shows the basic structure of a receiver according to the prior art.
  • the earpiece has an ear-enclosing cap K with an external and internal microphone M1 and M2 and an active noise compensation unit ANR1.
  • the active noise compensation unit ANR1 has an adaptive feedforward controller F F F (Z) and a filter adaptation unit FAE for adapting the filter parameters of the feedforward controller to a control unit.
  • F F F Z
  • FAE filter adaptation unit FAE for adapting the filter parameters of the feedforward controller to a control unit.
  • a feedforward FF and a feedback FB noise reduction were combined with an IMC (Fault Assessment).
  • the signal of the internal microphone e (k) or u M ⁇ k, ⁇ (k) represents the superposition of the counter sound with the disturbance d (k) or u stOr (k).
  • the disturbance d (k) is set here so that it represents the proportion of external noise that arrives in the signal of the internal microphone with switched off regular speaker W.
  • the control loop is described below with the FB controller switched off.
  • the necessary elements for amplification and AD / DA conversion are not shown here and are taken into account in their effect in the secondary section S (z).
  • the adaptive FF controller WFF (z) is designed as a Finite Impulse Response (FIR) filter and is adapted according to the known Filtered-x Least Mean Square (FxLMS) method.
  • a signal x '(k) must first be calculated from the signal of the external microphone x (k) or u Mk, a (k) via the model of the secondary path s (z), which is then used in the parameter adaptation of WFF (FIG. z) according to the equation
  • w FF (k + 1) w FF (Ii) + ⁇ • e (k) ⁇
  • represents the adaptation step and L the filter length.
  • the FF component yFF (k) passes through the FB loop. From the point of view of the FF controller, there is generally a falsified secondary path which corresponds to the transmission behavior of the closed FB control loop.
  • the feedforward FF controller is coupled to an IMC FB path (with disturbance estimation).
  • y (k) parallel to the secondary line is also given to a model of the line $ (z).
  • the difference between the response of ⁇ (z) and the measured signal of the internal microphone e (k) provides an estimate ⁇ * (k) for the disturbance d (k).
  • the FB controller RFBd (z) or F FB (z) then generates the counter signal from ⁇ * (k), which causes the desired cancellation of the interference and compensation signal on the internal microphone. If s (z) or F ⁇ str (z) and S (z) or F str (z) match well, ⁇ (k) or u ⁇ stor and d (k) or u stror also agree well so that yFBd (k) takes its origin almost exclusively in the perturbation d (k). The FB controller thus does not react to the FF manipulated variable yFF (k), which ultimately results in the FB path not changing the transmission behavior from yFF (k) to e (k). Thus, an interaction-free FF / FB combination has been made possible.
  • the behavior of the secondary link S (z) can vary greatly with the varying session density of the listener on a real head.
  • the deviations between the signals from the model and from the real path are amplified by the FB controller and fed back into the FB circuit, which can easily lead to an unstable overall behavior.
  • the controller RFBd (z) must be designed very "carefully", which in the end leads to moderate compensation results.
  • a handset having a first housing for receiving an electro-acoustic transducer and a second housing for receiving an electro-acoustic playback transducer, at least one external microphone for recording external sound and at least one internal microphone for recording sound in the area between an ear of a user and the listener - A -
  • the handset further comprises a digital active noise compensation unit for performing active noise compensation based on the sound recorded by the at least one outside microphone and by the at least one inside microphone.
  • the noise compensation unit has an analysis unit for analyzing the sound recorded by the outside microphone and the inside microphone and determining the signal types of the recorded sound.
  • the noise compensation unit further comprises a plurality of signal processing units, each of which is configured to perform active noise compensation for a signal type.
  • the analysis unit selects at least one of the signal processing units to perform noise compensation based on the analysis of the recorded sound.
  • the present invention further relates to a handset having a first side with a first housing and / or a second side with a second housing in each case for receiving an electroacoustic reproduction transducer.
  • the handset further comprises at least one external microphone on the first and / or second housing of the listener for recording external sound.
  • the listener further comprises at least one internal microphone on the first and / or second housing of the listener for recording sound in the area between an ear of a user and the first and / or second housing.
  • the handset further comprises an active noise compensation unit for performing active noise compensation based on the sound recorded by the at least one outside microphone and by the at least one inside microphone.
  • the active noise compensation unit is configured to perform active noise compensation for the first side of the listener based on the sound recorded by the outside microphone on the first side, the inside microphone on the first side, and the outside microphone on the second side. The same applies to the active noise compensation of the second side of the listener.
  • the invention also relates to a method for performing an active noise compensation on a receiver, which comprises a first housing for receiving an electroacoustic transducer and a second housing for receiving an electroacoustic transducer, an external microphone for recording external sound and an internal microphone for recording sound in the area between the user's ear and the first or second housing.
  • Active noise compensation is performed based on the sound recorded by the outside microphone and the inside microphone.
  • the sound recorded by the outside microphone and the inside microphone is analyzed and the signal types of the recorded sound are determined.
  • a plurality of signal processing units are each provided for performing noise compensation for a signal type. At least one of the signal processing units is selected based on the performed analysis of the recorded sound.
  • the invention relates to the idea to provide a handset with a digitally adaptive noise suppression system, which can adapt by means of adaptive filter, the noise cancellation to a predetermined by the seat of the listener acoustics.
  • a digitally adaptive noise suppression system which can adapt by means of adaptive filter, the noise cancellation to a predetermined by the seat of the listener acoustics.
  • an optimal function of the ANR system can be made possible even with a variable seat of the listener. This proves to be particularly advantageous when using a pair of glasses or when the tightness of the seat of the listener is changed by a movement or by a highly variable head shape.
  • FIG. 2 shows a basic structure of a receiver according to a first embodiment
  • FIG. 3 shows a basic structure of a receiver according to a second embodiment
  • 4 is a block diagram of a listener controller according to a third embodiment
  • 5 shows a basic structure of a receiver according to a fourth embodiment
  • FIG. 6 is an illustration of generation of a history prediction according to a fifth embodiment
  • FIG. 7 is a block diagram of a controller of a listener according to a fifth embodiment.
  • Fig. 2 shows a basic structure of a receiver according to a first embodiment.
  • the listener in this case has a housing with an outer cap AK, optionally an inner cap IK, a standard speaker or an electroacoustic playback converter W, an external microphone M1 and an internal microphone M2.
  • the signals SM1 of the external microphone M1 are forwarded to a first amplification and A / D conversion unit VAD1, which amplifies the signals and subjects the signals SM1 to an A / D conversion and a digital signal u M , k, a ( k) outputs.
  • the signals SM2 of the internal microphone M2 are forwarded to a second amplification and A / D conversion unit VAD2 and as a digital signal u M.
  • the output signals of the first and second amplification and A / D conversion units are output to an analysis unit AU, which analyzes the signals so as to be able to assign the signals to corresponding signal types.
  • the receiver has a noise compensation unit ANR for performing an active noise reduction ANR
  • the active noise compensation unit ANR has the analysis unit AU and a plurality of signal processing units SVE1-SVEn, which are each designed to provide active noise compensation for a particular one . conduct signal type on the basis of Maschinengemarin- by the analysis unit AU th signal analysis of the output signals u M, k, a (k), u M, k, ⁇ (k), the signal processing units SVE1 be -.
  • the analysis unit AU may further calculate a weighting G with which the respective output signals of the signal processing units SVE1-SVEn are weighted
  • the weighted output signals of the signal processing units SVE1-SVEn are added together to form the manipulated variable y (k) which is fed to a gain and D / A converter unit VDA a manipulated variable SL for the Reg elliptical speaker W outputs.
  • the external microphone M1 is used to detect the external sound.
  • the internal microphone M2 is used to detect the sound in the vicinity of the ear input, ie thus the sound is detected at the ear of the wearer.
  • the active noise compensation unit ANR generates based on the amplified and A / D-converted signals of the external microphone M1 and the internal microphone M2 a manipulated variable for driving the crizaut Anlageners W.
  • a goal of this active noise compensation is the signal u M ⁇ k, ⁇ (k), ie To minimize the sound pressure at the entrance of the ear, by controlling the manipulated variable y (k).
  • the analysis unit AU analyzes the signals of the external microphone M1 and the internal microphone M2 to detect the signal types contained therein. Subsequently, some of the signal processing units SVE1-SVEn are activated, which are each designed to optimally process a specific signal type in order to perform an optimal noise compensation.
  • the analysis unit AU can be responded to different scenarios of noise, and the noise can be compensated based on their short or long-term signal structure with different noise compensation signal processing strategies.
  • the first signal processing unit SVE1 can be configured to process periodic signals
  • the second signal processing unit SVE2 can process stochastic signals in order to enable a corresponding noise compensation.
  • the first signal processing unit may compensate for periodic disturbances by making a prediction of the future disturbance history and taking this prediction into account in the compensation.
  • the second signal processing unit SVE2 only evaluates the course of the signals up to the current time in order to generate a compensation signal.
  • the analysis unit AU By providing corresponding signal processing units SVE1-SVEn for a large number of signal types, which are designed for the specific processing of precisely this signal type, optimum noise compensation can be obtained. It is important, however, for the analysis unit AU to be able to measure the different signal types (such as broadband, noise). tig, impulsive, periodic or the like) detects and drives a corresponding one of the signal processing units SVE1 - SVEn.
  • the various signal processing units are in particular designed to perform different noise compensation algorithms. In this case, the various signal processing units can work in parallel or serially.
  • the control of the different signal processing units is performed by the analysis unit based on the detected signal types of the input signals.
  • the analysis unit AU can also control several of the signal processing units in parallel and provide a corresponding weighting of the respective output signals.
  • the algorithms processed in the signal processing units SVE 1 - SVEn are non-linear and time-variant.
  • the analysis unit AU is designed to perform these interactions (for example, when sum noise reductions are much lower than the Einzelstörgehoffschredulement) and possibly to influence the interaction of the individual signal processing units in a fault.
  • the output signal y (k) of the active noise compensation unit is fed back to the analysis unit AU.
  • Fig. 3 shows a basic structure of a receiver according to a second embodiment.
  • the listener comprises a housing, a standard speaker or an electroacoustic reproduction transducer W, an external microphone M1 and an internal microphone M2.
  • the signals SM1, SM2 of the external microphone M1 and the internal microphone M2 are amplified by a first and second amplifying and A / D converting unit VAD1, VAD2 (not shown) and A / D converted.
  • the regulation of the active noise compensation according to the second embodiment is based on an adaptive broadband feedforward / feedback combination.
  • the listener has a static inner control loop SIR consisting of the controlled system F str (z) and a feedback path F F B (Z).
  • the controlled system required for this purpose is defined by the transmission behavior F str (z) (input signal: y (k) and output signal: u M ⁇ k, ⁇ (k)).
  • the feedforward path has a filter F F F (Z) which supplies from the amplified and A / D-converted signal u Mk, a (k) of the external microphone M1 a proportion y FF (k) for the manipulated variable.
  • the feedback path has another filter F F B (z), which supplies from the amplified and A / D-converted signal of the internal microphone M2 a proportion y FB (k) for the manipulated variable.
  • the proportion of the manipulated variable y FB (k) of the feedback path is subtracted from the proportion of the manipulated variable y FF (k) in order to obtain the total manipulated variable y (k).
  • the filter F FF (z) in the feedforward path is preferably configured as an adaptive FIR (Finite Impulse Response) filter.
  • the filter parameters are adapted to the current conditions. This can be done, for example, by evaluating the signals of the outer sound u M ⁇ k, a (k) and the inner sound u M ⁇ k, ⁇ (k) based on an optimization algorithm.
  • the adaptation of the filter parameters of the feedforward filter is preferably carried out in the filter adaptation unit FAE. In this case, a modification of the parameters of the feedforward filter F FF (z) can take place in each sampling step.
  • the filter adaptation unit has the external sound u M ⁇ k, a (k) and the internal sound u M, k, i (k) as input variables and outputs the filter parameter values for the Feedfor- was filter F FF (z).
  • the filter adaptation unit FAE has a model unit ME, in which a mathematical model F ⁇ str * (z) of the controlled system F Str (z) is stored. While the inner-loop according to the prior art of FIG.
  • the mathematical model of the controlled system stored in the model unit ME1 is adapted to the new inner control loop.
  • the input variable u M ⁇ k exterior noise, a (k)
  • the filter adaptation unit FAE further comprises a unit LMS for carrying out the least mean square (LMS) method, which is designed to link old values of the output signals of the model unit to actual values of the interior sound u M , k, i (k), to new ones Calculate parameter values for the feedforward filter.
  • LMS least mean square
  • the active noise compensation unit shown in FIG. 3 can ensure that no model of the controlled system is located directly in the signal path. Only one adapted model is provided in the filter adaptation unit for adapting the filter parameters. Thus, a control loop with a controlled system and a feedback path is provided. This refinement makes the stability analysis of the regulator simpler than in the regulator according to FIG. 1.
  • the mathematical model stored in the model unit ME takes into account the feedback path F F B (Z), SO such that the combination of the adaptive feedforward path with the feedback path is made possible without an error-prone estimation of the disturbance.
  • the feedback filter F FB (z) is designed in accordance with FIG. 3 is not adaptive.
  • a limited number of different parameter sets can be predetermined for the feedback filter F FB (z), which are respectively adapted or configured to a specific range of the transmission path. During operation, switching between these parameter sets based on the behavior of the transmission link.
  • a mathematical model can be defined and stored for each of these parameter sets.
  • Fig. 4 shows a controller according to a third embodiment.
  • the regulator according to the third exemplary embodiment is based on the regulator according to FIG. 3.
  • the filter adaptation unit FAE furthermore has two high-passes HP.
  • the controller shown in FIG. 4 is used in particular for a free-frequency-selective adaptation.
  • ⁇ (k) is subjected to the optimization algorithm in the filter adaptation unit, a high-pass filtering is performed in the high-pass filter HP, so that the low frequencies, which arise for example by head movements, are filtered out.
  • a further high pass HP is provided in front of the LMS unit.
  • the two high passes HP are designed identically for this purpose.
  • the filter adaptation can thus be configured to a desired frequency range.
  • another filter such as a bandpass filter can be provided to provide a certain frequency range for the adaptation.
  • the accelerations between the head and the listener caused by the movement can cause pressure fluctuations inside the listener, which typically have low frequencies up to about 15 Hz. Although these frequencies are inaudible, they can produce high amplitudes and can be detected by the internal microphone as part of the acoustic signal.
  • a minimization of the energy of the inner sound u M , k, ⁇ (k) is typically desired. However, since the low frequencies can have a high amplitude, the energy content of the inner sound u M ⁇ k, ⁇ (k) can be strongly determined by low-frequency pressure fluctuations. Therefore, the adaptation algorithm will attempt to adjust the feedforward filter F FF (z) to compensate for those signals caused by the motion.
  • the output signal y FF (k) of the feedforward filter is only generated by the filtering of the signal of the external microphone u M ⁇ k, a (k).
  • the pressure fluctuations arising as a result of the movement only occur in the interior of the listener, so that the signals of the external microphone do not have these components and compensation in the feedforward path can not take place.
  • the controller shown in Fig. 4 can also be used in a headset or a headset, wherein a useful signal u Aud ⁇ o i n (k) can be fed.
  • This signal can represent, for example, a communication signal.
  • the useful signal is applied directly to the manipulated variable y (k) for controlling the Speaker W added, so that the desired useful signal can be reproduced by the converter.
  • the useful signal is applied in parallel to a second model unit ME2 with a mathematical model of the transmission path and the calculated useful portion of the signal from the inner sound u M ⁇ k, ⁇ ( k) subtracted.
  • a reduction unit RE is provided in the feedback path of the internal control loop.
  • the reduction unit RE is designed such that it typically has a value of 1. However, if the signal y Fss (k) of the feedback path comes close to an overdrive limit , the value of the reducer unit is reduced, so that the gain of the feedback component is reduced. Thus, the effect of the active noise reduction is reduced, without overdrive noise is supplied to the speaker.
  • the reduction unit RE further preferably has an adjustable time constant, so that the factor of the reduction unit can approach the value 1 again, if there is no further risk of oversteer.
  • the filter adaptation unit FAE can also be adapted, since an adaptation of the signal u Mk, a (k) leads to an increase in the parameters of the feedforward filter. Therefore, the LMS unit LMS1 is provided with a so-called "leak" factor.
  • the previous value of the parameters in each sampling step is multiplied by the "leak" factor before the modification component is added thereto.
  • the "leak” factor is reduced as the yF (k) component of the feedforward path on the manipulated variable approaches the overmodulation limit, and this multiplication by a reduced “leak” factor reduces the FIR parameters toward zero such that the amplitude of y FF (k) does not exceed the overdrive limits.
  • an adjustable time constant can be provided for the "leak” factor, so that the "leak” factor approaches the value 1 if there is no danger of oversteering.
  • FIG. 5 shows a basic structure of a receiver according to a fourth embodiment.
  • the listener has a housing with a left cap LK and a right cap RK.
  • external microphones M1 L, M1 R and internal microphones M2L, M2R and two transducers W are provided.
  • the signals of the external microphone M1 L on the left cap u M ⁇ k, a L (k) and the signals of the external microphone M1 R on the right cap are fed to a left and a right branch of the scheme.
  • Fig. 5 only the compensation for the left handset is shown for illustrative purposes.
  • the compensation for the right handset is analogous.
  • the manipulated variable y FF (k) is composed of a left component y FR _ (k) (from the left external microphone) and a right component y FFR (k) (from the right external microphone).
  • Both filters F FFL (z) and F FFR (z) are designed as adaptive FIR filters.
  • the filter F FR _ (z) takes into account the signals u M ⁇ k, a ⁇ _ (k) and u M ⁇ k, ⁇ L (k), ie the signals of the left outer microphone and the left inner microphone.
  • the signal of the right external microphone M1 R is processed with the signal U MI K , I L (k) of the left internal microphone M2L.
  • a feedback path may also be provided.
  • FIG. 6 is an illustration of generation of a history prediction according to a fifth embodiment.
  • active noise compensation is to be carried out in applications with dominant periodic signals such as generator noise, engine noise, turbine noise, the noise can be reduced particularly effectively if a signal delayed by one period is acoustically added to the original sound phase-inverted.
  • the period length can be determined, in order subsequently to produce an averaged curve u times i (k) from the preceding periods of the signal at the outer microphone.
  • the new signal is composed of 100 values, each of these 100 values representing an average of the measured samples measured before 100, 200 or 300, and so on are.
  • the signal u M ⁇ tte i (k) shown in FIG. 6 thus represents the periodic component of the interfering signal, including all harmonics. It should be noted here that additionally existing stochastic components are removed by the averaging. Thus, the signal u M ⁇ tte i (k) indicates the future course of the interference signal.
  • Fig. 7 is a block diagram of a periodic signal regulator according to the fifth embodiment.
  • the controller has an analysis and averaging unit AM, a signal generation unit SE and a filter F Per (z).
  • the cyclically continued signal u M ⁇ ttei (k) serves as an input signal for the filter F per (z) to form a counter signal y per (k) for the periodic components. Subsequently, the counter signal y is superposed by k (k) with other shares of the manipulated variable.
  • the filter F per (z) can have access to future values of known input signals, so that this filter can initiate the generation of the counter sound before the noise has been detected at all. This is particularly advantageous in terms of higher frequencies.
  • the structure described according to FIG. 7 can be implemented as one of the signal processing units SVE1-SVEn in the structure of the active noise compensation device described in FIG. 2, for example.
  • the handset on a housing with an inner cap IK and an outer cap AK fulfills a function of the passive noise protection by the noise is passively attenuated.
  • the outer cap AK can be acoustically optimized in terms of passive noise reduction, for example with regard to a tight fit, an ear-enclosing inner volume, a heavy material and a thick wall thickness.
  • the inner cap IK can for example be configured on-ear, and thus a smaller internal volume can be realized, which allows a more favorable output condition for a vote of the active noise compensation with the transducer W.
  • the inner cap IK is preferably movably attached to the outer cap AK such that it adjusts its position to the shape of the Ears of different carriers can adapt. Furthermore, an acoustic decoupling between the outer cap and the inner cap is preferably achieved.
  • the two decoupled caps allow both good passive damping and a favorable condition for active noise cancellation in a single listener.
  • the outer cap may include apertures 100 which may, for example, serve to reduce pressure fluctuations inside the cap which may be generated by head movements. Through the openings 100 both positive and negative pressure can escape. These holes are predominantly relevant to low frequencies, while audible frequency components remain unchanged. By the execution of the openings 100, the frequency range can be adjusted, in which the openings affect the pressure inside the cap.
  • the internal microphone is arranged at a predetermined distance from the standard speaker W.
  • the internal microphone according to the prior art is placed as close as possible to the loudspeaker to reduce the dead time caused by the predetermined distance to the loudspeaker W and the internal microphone as well as the sound velocity
  • the internal microphone according to an eighth embodiment is placed as close to the ear entrance as possible.
  • the reduction of the distance between the speaker and the internal microphone according to the prior art is made to counteract a shift in the phase position between the input signal y (k) and the output signal u M ⁇ k, ⁇ (k) of the controlled system.
  • the energy in the inner sound u M ⁇ k, ⁇ (k) is to be reduced in order to obtain a reduction in noise on the eardrum, it makes more sense to place the inner microphone as close to the ear of the ear.
  • the inner microphone can be placed in an earplug carried in the ear canal while a handset is worn with an outer microphone on the head.
  • the arrangement of the inner microphone in the vicinity of the ear input has a negative effect on the compensation of higher frequencies in the feedback path, as already explained above.
  • the frequency-selective adaptation of the filter parameters described with reference to FIG. 4 is carried out in the case of a listener with the internal microphone in the vicinity of the ear input, then the lack of compensation described above can be compensated.
  • the feedback path for low frequencies in which the dead time is not too significant
  • the feedforward path for compensation of high frequencies is used.
  • the configuration of the internal microphone according to the seventh embodiment may be combined with the controller shown in FIG. 4, for example.
  • the feedback path is non-digital but analog configured. This has the particular advantage that an A / D conversion and a D / A conversion is no longer needed, which makes the compensation by the feedback path faster and thus better. Furthermore, an analog implementation of an antisound filter has a lower transit time, lower complexity, lower power consumption and lower costs. Furthermore, an analog implementation of the feedback path can be provided, wherein the filter properties are digitally controlled.

Abstract

Es wird ein Hörer mit einem ersten Gehäuse (LK, AK, IK) zur Aufnahme eines elektroakustischen Wandlers und einem zweiten Gehäuse (RK, AK, IK) zur Aufnahme eines elektroakustischen Wiedergabewandlers, mindestens einem Außenmikrofon (M1 ) zum Aufzeichnen von Außenschall und mindestens einem Innenmikrofon (M2) zum Aufzeichnen von Schall im Bereich zwischen einem Ohr eines Anwenders und dem ersten und/oder zweiten Gehäuse (LK, RK, AK, IK) vorgesehen. Der Hörer weist ferner eine digitale aktive Lärmkompensationseinheit (ANR) zum Durchführen einer aktiven Lärmkompensation basierend auf dem durch das mindestens eine Außenmikrofon und durch das mindestens eine Innenmikrofon aufgezeichneten Schall auf. Die Lärmkompensationseinheit (ANR) weist eine Analyseeinheit (AU) zum Analysieren des von dem Außenmikrofon und von dem Innenmikrofon aufgezeichneten Schalls sowie zum Bestimmen der Signaltypen des aufgezeichneten Schalls auf. Die Lärmkompensationseinheit weist ferner eine Vielzahl von Signalverarbeitungseinheiten (SVE1 - SVEn) auf, welche jeweils zum Durchführen einer aktiven Lärmkompensation für einen Signaltypen ausgestaltet sind. Die Analyseeinheit (AU) wählt zumindest eine der Signalverarbeitungseinheiten (SVE1 - SVEn) zur Durchführung einer Lärmkompensation basierend auf der durchgeführten Analyse des aufgezeichneten Schalls aus.

Description

Sennheiser electronic GmbH & Co. KG Am Labor 1 , 30900 Wedemark
Hörer
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hörer.
Die Verwendung einer aktiven Lärmkompensation bzw. einer „active noise reduc- tion" ANR ist sowohl bei Headsets bzw. Hörsprechgarnituren als auch bei Kopfhörern hinlänglich bekannt. Hierbei wird die Regelung der aktiven Lärmkompen- sation nicht maximal ausgelegt, um beispielsweise Rückkopplungsgeräusche zu vermeiden, welche ansonsten bei einer schlechten oder veränderlichen akustischen Ankopplung des Hörers am Kopf entstehen können.
Mit dem Einzug der digitalen Signalverarbeitung in Anwendungen zur aktiven Lärmkompensation in Kopfhörern wurde die Realisierung adaptiver Algorithmen zur Anpassung der Filterparameter in den Lärmkompensationseinheiten möglich. Aktive Lärmkompensationseinheiten können dabei sowohl einen Feedback- (FB) als auch einen Feedforward- (FF) Signalführungs-Pfad aufweisen. Hierbei kommt für den Feedback-Pfad üblicherweise die IMC Struktur (Internal Model Control) zum Einsatz, um ein wechselwirkungsfreies Zusammenspiel von Feedforward FF- und Feedbackanteil FB zu bewerkstelligen. Auf einem Kunstkopf lassen sich damit unter Laborbedingungen sehr gute Werte für die erreichbare aktive Dämpfung erzielen. Auf dem Kopf eines realen Anwenders erweist sich diese Struktur jedoch teilweise als problematisch.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Hörers gemäß dem Stand der Technik. Der Hörer weist eine ohrumschließende Kappe K mit einem Außen- und Innenmikrofon M1 und M2 sowie einer aktive Lärmkompensationseinheit ANR1 auf. Die aktive Lärmkompensationseinheit ANR1 weist einen adaptiven Feedforward- Regler FFF(Z) und eine Filteradaptionseinheit FAE zur Adaption der Filterparameter des Feedforward-Reglers eine Regeleinheit auf. Hierbei wird eine Feedfor- ward FF und eine Feedback FB-Lärmreduktion mit einer IMC (Störungsschät- zung)kombiniert.
Das Signal des Innenmikrofons e(k) bzw. uMιk,ι(k) stellt die Überlagerung vom Gegenschall mit der Störung d(k) bzw. ustOr(k) dar. Die Störung d(k) ist hier so angesetzt, dass sie den Anteil von äußerem Störlärm repräsentiert, der bei ausgeschaltetem Regellautsprecher W im Signal des Innenmikrofons ankommt.
Der Regelkreis wird nachfolgend mit ausgeschaltetem FB-Regler beschrieben.
Das mathematische Modell 5^z) bzw. FΛ str(z) bildet die Sekundärstrecke S(z) bzw. Fstr(k) ab, deren Übertragungsverhalten sich vom Ausgang yFF(k) des Filters WFF(z) (FFF(z)) zu dem Signal des Innenmikrofons e(k) bzw. uMιk,ι(k) ergibt. Die notwendigen Elemente zur Verstärkung und AD/DA-Wandlung sind hier nicht dargestellt und sind in ihrer Wirkung in der Sekundärstrecke S(z) berücksichtigt. Der adaptive FF-Regler WFF(z) ist als FIR-Filter (Finite Impulse Response) ausgelegt und wird nach dem bekannten Filtered-x Least Mean Square (FxLMS) Verfahren angepasst. Bei diesem Verfahren muss zunächst aus dem Signal des Außenmikrofons x(k) bzw. uMιk,a(k) über das Modell der Sekundärstrecke s (z) ein Signal x'(k) berechnet werden, das dann bei der Parameteranpassung von WFF(z) gemäß der Gleichung
wFF (k + 1) = wFF (Ii) + μ • e(k) ■
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(1 )
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verarbeitet wird. Dabei stellt μ den Anpassungsschritt und L die Filterlänge dar. Bei der Kombination des FF-Pfades mit einem FB-Pfad durchläuft der FF-Anteil yFF(k) die FB-Schleife. Es ergibt sich aus Sicht des FF-Reglers allgemein eine verfälschte Sekundärstrecke, die dem Übertragungsverhalten des geschlossenen FB-Regelkreises entspricht. Gemäß Fig. 1 wird der Feedforward FF-Regler an einen IMC-FB-Pfad (mit Störungsschätzung) gekoppelt. Zur Störungsschätzung wird y(k) parallel zur Sekundärstrecke auch auf ein Modell der Strecke $ (z) gegeben. Die Differenz zwischen der Antwort von ^ (z) und dem gemessenen Signal des Innenmikrofons e(k) liefert eine Schätzung <* (k) für die Störung d(k). Der FB-Regler RFBd(z) bzw. F FB(z) erzeugt dann aus <* (k) das Gegensignal, das die gewünschte Auslöschung von Stör- und Kompensationssignal am Innenmikrofon bewirkt. Bei guter Übereinstimmung von s (z) bzw. FΛ str(z) und S(z) bzw. Fstr(z) stimmen auch ά (k) bzw. uΛ stor und d(k) bzw. ustror gut überein, sodass yFBd(k) seinen Ursprung praktisch ausschließlich in der Störung d(k) nimmt. Der FB-Regler reagiert somit nicht auf die FF-Stellgröße yFF(k), was letztlich dazu führt, dass der FB-Pfad das Übertagungsverhalten von yFF(k) nach e(k) nicht verändert. Somit ist eine wechselwirkungsfreie FF/FB-Kombination ermöglicht worden.
Das Verhalten der Sekundärstrecke S(z) kann insbesondere mit der variierenden Sitzungsdichtheit des Hörers auf einem realen Kopf stark schwanken. Bei einem Regler mit Störungsschätzung werden die Abweichungen zwischen den Signalen aus dem Modell und aus der realen Strecke vom FB-Regler verstärkt und wieder in den FB-Kreis eingespeist, was leicht zu einem instabilen Gesamtverhalten führen kann. Um dies auf jeden Fall zu verhindern, muss der Regler RFBd(z) sehr "vorsichtig" ausgelegt werden, was im Endeffekt zu mäßigen Kompensationsergebnissen führt.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hörer vorzusehen, welcher eine verbesserte aktive Lärmkompensation ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Hörer gemäß Anspruch 1 gelöst.
Somit wird ein Hörer mit einem ersten Gehäuse zur Aufnahme eines elektroakus- tischen Wandlers und einem zweiten Gehäuse zur Aufnahme eines elektroakus- tischen Wiedergabewandlers, mindestens einem Außenmikrofon zum Aufzeichnen von Außenschall und mindestens einem Innenmikrofon zum Aufzeichnen von Schall im Bereich zwischen einem Ohr eines Anwenders und dem Hörer - A -
bzw. dem ersten und/oder zweiten Gehäuse vorgesehen. Der Hörer weist ferner eine digitale aktive Lärmkompensationseinheit zum Durchführen einer aktiven Lärmkompensation basierend auf dem durch das mindestens eine Außenmikrofon und durch das mindestens eine Innenmikrofon aufgezeichneten Schall auf. Die Lärmkompensationseinheit weist eine Analyseeinheit zum Analysieren des von dem Außenmikrofon und von dem Innenmikrofon aufgezeichneten Schalls sowie zum Bestimmen der Signaltypen des aufgezeichneten Schalls auf. Die Lärmkompensationseinheit weist ferner eine Vielzahl von Signalverarbeitungseinheiten auf, welche jeweils zum Durchführen einer aktiven Lärmkompensation für einen Signaltypen ausgestaltet sind. Die Analyseeinheit wählt zumindest eine der Signalverarbeitungseinheiten zur Durchführung einer Lärmkompensation basierend auf der durchgeführten Analyse des aufgezeichneten Schalls aus.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Hörer mit einer ersten Seite mit einem ersten Gehäuse und/oder einer zweiten Seite mit einem zweiten Gehäuse jeweils zur Aufnahme eines elektroakustischen Wiedergabewandlers. Der Hörer weist ferner mindestens ein Außenmikrofon an dem ersten und/oder zweiten Gehäuse des Hörers zum Aufzeichnen von Außenschall auf. Der Hörer weist ferner mindestens ein Innenmikrofon an dem ersten und/oder zweiten Gehäuse des Hörers zum Aufzeichnen von Schall im Bereich zwischen einem Ohr eines Anwenders und dem ersten und/oder zweiten Gehäuse auf. Der Hörer weist ferner eine aktive Lärmkompensationseinheit zum Durchführen einer aktiven Lärmkompensation basierend auf dem durch das mindestens eine Außenmikrofon und durch das mindestens eine Innenmikrofon aufgezeichneten Schalls auf. Die aktive Lärmkompensationseinheit ist dazu ausgestaltet, eine aktive Lärm- kompensation für die erste Seite des Hörers basierend auf dem durch das Außenmikrofon an der ersten Seite, durch das Innenmikrofon an der ersten Seite sowie durch das Außenmikrofon an der zweiten Seite aufgezeichneten Schall durchzuführen. Entsprechendes gilt für die aktive Lärmkompensation der zweiten Seite des Hörers.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Durchführen einer aktiven Lärmkompensation an einem Hörer, welcher ein erstes Gehäuse zur Aufnahme eines elektroakustischen Wandlers und ein zweites Gehäuse zur Aufnahme eines elektroakustischen Wandlers, ein Außenmikrofon zum Aufzeichnen von Außenschall und ein Innenmikrofon zum Aufzeichnen von Schall im Bereich zwischen dem Ohr des Anwenders und des ersten oder zweiten Gehäuses aufweist. Ein aktive Lärmkompensation wird basierend auf dem durch das Außen- mikrofon und durch das Innenmikrofon aufgezeichneten Schalls durchgeführt. Der von dem Außenmikrofon und von dem Innenmikrofon aufgezeichnete Schall wird analysiert und die Signaltypen des aufgezeichneten Schalls werden bestimmt. Ferner werden eine Vielzahl von Signalverarbeitungseinheiten jeweils zum Durchführen einer Lärmkompensation für einen Signaltypen vorgesehen. Zumindest eine der Signalverarbeitungseinheiten wird basierend auf der durchgeführten Analyse des aufgezeichneten Schalls ausgewählt.
Die Erfindung betrifft den Gedanken, einen Hörer mit einem digital adaptiven Störschallunterdrückungssystem vorzusehen, welches mittels adaptiver Filter die Störschallkompensation an eine durch den Sitz der Hörer vorgegebene Akustik anpassen kann. Somit kann eine optimale Funktion des ANR-Systems auch bei einem veränderlichen Sitz der Hörer ermöglicht werden. Dies erweist sich insbesondere als vorteilhaft beim Gebrauch einer Brille oder wenn die Dichtigkeit des Sitzes des Hörers durch eine Bewegung oder durch eine stark variable Kopfform verändert wird.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ausführungsbeispiele und Vorteile der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen prinzipiellen Aufbau eines Hörers gemäß dem Stand der Technik, Fig. 2 zeigt einen prinzipiellen Aufbau eines Hörers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 3 zeigt einen prinzipiellen Aufbau eines Hörers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines Reglers für einen Hörer gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, Fig. 5 zeigt einen prinzipiellen Aufbau eines Hörers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 zeigt eine Darstellung einer Erzeugung einer Verlaufsvorhersage gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, und Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines Reglers eines Hörers gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 zeigt einen prinzipiellen Aufbau eines Hörers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der Hörer weist dabei ein Gehäuse mit einer Außenkappe AK, optional einer Innenkappe IK, einen Regellautsprecher bzw. einen elektroakusti- sehen Wiedergabewandler W, ein Außenmikrofon M1 und ein Innenmikrofon M2 auf. Die Signale SM1 des äußeren Mikrofons M1 werden an eine erste Verstär- kungs- und A/D-Wandlereinheit VAD1 weitergeleitet, welche die Signale verstärkt und die Signale SM1 einer A/D-Wandlung unterzieht und ein digitales Signal uM,k,a (k) ausgibt. Die Signale SM2 des Innenmikrofons M2 werden an eine zweite Verstärkungs- und A/D-Wandlereinheit VAD2 weitergeleitet und als ein digitales Signal uM.k,i (k) ausgegeben. Die Ausgangssignale der ersten und zweiten Verstärkungs- und A/D-Wandlereinheit werden an eine Analyseeinheit AU ausgegeben, welche die Signale analysiert, um die Signale entsprechenden Signaltypen zuordnen zu können. Der Hörer weist eine Lärmkompensationseinheit ANR zum Durchführen einer aktiven Lärmkompensation bzw. einer „active noise reduetion" ANR auf. Die aktive Lärmkompensationseinheit ANR weist die Analyseeinheit AU sowie mehrere Signalverarbeitungseinheiten SVE1 - SVEn auf, welche jeweils dazu ausgestaltet sind, eine aktive Lärmkompensation für einen bestimmten Signaltyp durchzuführen. Anhand der durch die Analyseeinheit AU durchgeführ- ten Signalanalyse der Ausgangssignale uM,k,a (k), uM,k,ι (k) werden die Signalverarbeitungseinheiten SVE1 - SVEn ausgewählt bzw. aktiviert. Die Analyseeinheit AU kann ferner eine Gewichtung G berechnen, mit welcher die jeweiligen Ausgangssignale der Signalverarbeitungseinheiten SVE1 - SVEn gewichtet werden. Die gewichteten Ausgangssignale der Signalverarbeitungseinheiten SVE1 - SVEn werden addiert und bilden die Stellgröße y(k), welche einer Verstärkungsund D/A-Wandlereinheit VDA zugeführt wird, welche eine Stellgröße SL für den Regellautsprecher W ausgibt. Das Außenmikrofon M1 dient der Erfassung des Außenschalls. Das Innenmikrofon M2 dient der Erfassung des Schalls in der Nähe des Ohreingangs, d. h. somit wird der Schall am Ohr des Trägers erfasst. Die aktive Lärmkompensationseinheit ANR erzeugt basierend auf den verstärkten und A/D-gewandelten Signalen des Außenmikrofons M1 und des Innenmikrofons M2 eine Stellgröße zum Treiben des Regellautsprechers W. Ein Ziel dieser aktiven Lärmkompensation ist es, das Signal uMιk,ι (k), d. h. den Schalldruck am Eingang des Ohres, durch Regeln der Stellgröße y(k) zu minimieren.
Die Analyseeinheit AU analysiert die Signale des Außenmikrofons M1 und des Innenmikrofons M2, um die darin enthaltenen Signaltypen zu erfassen. Anschließend werden einige der Signalverarbeitungseinheiten SVE1 - SVEn aktiviert, welche jeweils dazu ausgestaltet sind, einen bestimmten Signaltyp optimal zu verarbeiten, um eine optimale Lärmkompensation durchzuführen.
Somit kann mittels der Analyseeinheit AU auf unterschiedliche Szenarien von Störgeräuschen reagiert werden, und die Störgeräusche können basierend auf ihrer Kurz- oder Langzeitsignalstruktur mit unterschiedlichen Lärmkompensationssignal-Verarbeitungsstrategien kompensiert werden. So kann beispielsweise die erste Signalverarbeitungseinheit SVE1 dazu ausgestaltet sein, periodische Signale zu verarbeiten, während die zweite Signalverarbeitungseinheit SVE2 stochastische Signale verarbeiten kann, um eine entsprechende Lärmkompensation zu ermöglichen. Die erste Signalverarbeitungseinheit kann beispielsweise periodisch auftretende Störungen kompensieren, indem eine Vorhersage für den zukünftigen Störungsverlauf getroffen werden kann und diese Vorhersage bei der Kompensation berücksichtigt werden kann. Die zweite Signalverarbeitungseinheit SVE2 wertet hingegen lediglich den Verlauf der Signale bis zum aktuellen Zeitpunkt aus, um ein Kompensationssignal zu erzeugen.
Dadurch, dass für eine Vielzahl von Signaltypen entsprechende Signalverarbeitungseinheiten SVE1 - SVEn vorgesehen sind, welche auf die spezielle Verarbeitung genau dieses Signaltyps ausgelegt sind, kann eine optimale Lärmkom- pensation erhalten werden. Hierbei ist es jedoch wichtig, dass die Analyseeinheit AU die unterschiedlichen Signaltypen (wie beispielsweise breitbandig, rauschar- tig, impulshaft, periodisch oder dergleichen) erkennt und eine entsprechende der Signalverarbeitungseinheiten SVE1 - SVEn ansteuert. Die verschiedenen Signalverarbeitungseinheiten sind insbesondere dazu ausgestaltet, unterschiedliche Lärmkompensationsalgorithmen durchzuführen. Hierbei können die verschiede- nen Signalverarbeitungseinheiten parallel oder seriell arbeiten. Die Ansteuerung der unterschiedlichen Signalverarbeitungseinheiten erfolgt durch die Analyseeinheit basierend auf den erfassten Signaltypen der Eingangssignale. Die Analyseeinheit AU kann auch mehrere der Signalverarbeitungseinheiten parallel ansteuern und eine entsprechende Gewichtung der jeweiligen Ausgangssignale vorsehen.
Die in den Signalverarbeitungseinheiten SVE 1 - SVEn verarbeiteten Algorithmen sind nichtlinear und zeitvariant. Um jedoch Wechselwirkungen zwischen den gekoppelten Signalverarbeitungseinheiten zu vermeiden, ist die Analyseeinheit AU dazu ausgestaltet, diese Wechselwirkungen (beispielsweise wenn Summen- Störgeräuschreduktionen viel geringer sind als die Einzelstörgeräuschreduktion) durchzuführen und ggf. in einem Störungsfall das Zusammenwirken der einzelnen Signalverarbeitungseinheiten zu beeinflussen. Hierzu wird das Ausgangssignal y(k) der aktiven Lärmkompensationseinheit an die Analyseeinheit AU rückgekoppelt.
Fig. 3 zeigt einen prinzipiellen Aufbau eines Hörers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist der Hörer ein Gehäuse, einen Regellautsprecher bzw. einen elektroakustischen Wiedergabewandler W, ein Außenmikrofon M1 und ein Innenmikrofon M2 auf. Die Signale SM1 , SM2 des Außenmikrofons M1 und des Innenmikrofons M2 werden durch eine erste und zweite Verstärkungs- und A/D-Wandlereinheit VAD1 , VAD2 (nicht gezeigt) verstärkt und A/D-gewandelt. Die Regelung der aktiven Lärmkompensation gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel basiert auf einer adaptiven Breit- band-Feedforward/Feedback-Kombination. Der Hörer weist einen statischen inneren Regelkreis SIR bestehend aus der Regelstrecke Fstr (z) und einem Rückkopplungspfad FFB (Z) auf. Die hierzu benötigte Regelstrecke wird durch das Übertragungsverhalten Fstr (z) (Eingangssignal: y(k) und Ausgangssignal: uMιk,ι (k)) definiert. Ferner ist ein Feedforward-Pfad sowie ein Feedback-Pfad vorhan- den. Der Feedforward-Pfad weist ein Filter FFF (Z) auf, welcher aus dem verstärkten und A/D-gewandelten Signal uMιk,a (k) des Außenmikrofons M1 einen Anteil yFF (k) für die Stellgröße liefert. Der Feedback-Pfad weist ein weiteres Filter FFB (z) auf, welches aus dem verstärkten und A/D-gewandelten Signal des Innenmik- rofons M2 einen Anteil yFB (k) für die Stellgröße liefert. Hierbei wird der Anteil der Stellgröße yFB (k) des Feedback- Pfads von dem Anteil der Stellgröße yFF (k) subtrahiert, um die Gesamtstellgröße y(k) zu erhalten.
Das Filter FFF (z) in dem Feedforward-Pfad ist vorzugsweise als ein adaptives FIR (Finite Impulse Response)-Filter ausgestaltet. Vorzugsweise werden dabei die Filterparameter an die aktuellen Gegebenheiten angepasst. Dies kann beispielsweise durch Auswertung der Signale des Außenschalls uMιk,a (k) und des Innenschalls uMιk,ι (k) basierend auf einem Optimierungsalgorithmus erfolgen. Die Adaption der Filterparameter des Feedforward-Filters wird vorzugsweise in der Filteradaptionseinheit FAE durchgeführt. Hierbei kann eine Modifizierung der Parameter des Feedforward-Filters FFF (z) in jedem Abtastschritt erfolgen. Die Filteradaptionseinheit weist den Außenschall uMιk,a (k) und den Innenschall uM,k,i (k) als Eingangsgrößen auf und gibt die Filterparameterwerte für das Feedfor- ward-Filter FFF (z) aus. Hierzu weist die Filteradaptionseinheit FAE eine Modelleinheit ME auf, in welcher ein mathematisches Modell FΛ str *(z) der Regelstrecke FStr (z) gespeichert ist. Während der innere Regelkreis gemäß dem Stand der Technik von Fig. 1 eine Sekundarstrecke S(z) bzw. Fstr (z), ein Modell der Se- kundarstrecke FΛ str (z) und einen Feedback-Regler FFBi (z) aufweist und somit die Schätzung der Regelstrecke in dem inneren Regelkreis erfolgt, wird in dem Regler gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel auf eine Schätzung der Strecke in dem inneren Regelkreis verzichtet. Dazu wird das in der Modelleinheit ME1 gespeicherte mathematische Modell der Regelstrecke an den neuen inneren Regelkreis angepasst. In der Modelleinheit ME wird basierend auf diesem ange- passten mathematischen Modell und der Eingangsgröße (Außenschall uMιk,a (k)) ein Ausgangssignal uMιk,a ' (k) gebildet. Die Filteradaptionseinheit FAE weist ferner eine Einheit LMS zum Durchführen des LMS-Verfahrens (Least Mean Square) auf, welche dazu ausgestaltet ist, Altwerte der Ausgangssignale der Modelleinheit mit aktuellen Werten des Innenschalls uM,k,i (k) zu verknüpfen, um neue Parameterwerte für das Feedforward-Filter zu berechnen. Das in der Modelleinheit ME1 gespeicherte mathematische Modell entspricht der nachfolgenden Gleichung:
FΛstri(z) = Fstr(z)/(1 +Fstr(z)*FFBi (z))
Durch die in Fig. 3 gezeigte aktive Lärmkompensationseinheit kann sichergestellt werden, dass kein Modell der Regelstrecke sich direkt im Signalpfad befindet. Es wird lediglich ein angepasstes Modell in der Filteradaptionseinheit zur Adaption der Filterparameter vorgesehen. Somit wird ein Regelkreis mit einer Regelstrecke und einem Feedback-Pfad vorgesehen. Durch diese Ausgestaltung ist die Stabilitätsanalyse des Reglers einfacher als bei dem Regler gemäß Fig. 1 .
Das in der Modelleinheit ME gespeicherte mathematische Modell berücksichtigt den Feedback-Pfad FFB (Z), SO dass die Kombination des adaptiven Feedforward- Pfades mit dem Feedback-Pfad ohne eine fehleranfällige Schätzung der Störung ermöglicht wird. Das Feedback- Filter FFB (z) ist gemäß Fig. 3 nicht adaptiv ausgestaltet.
Alternativ dazu kann für das Feedback-Filter FFB (z) eine begrenzte Anzahl verschiedener Parametersätze vorherbestimmt sein, welche jeweils auf einen bestimmten Bereich der Übertragungsstrecke angepasst bzw. ausgestaltet sind. Während des Betriebs wird zwischen diesen Parametersätzen basierend auf dem Verhalten der Übertragungsstrecke umgeschaltet. In der Modelleinheit ME kann für jeden dieser Parametersätze ein mathematisches Modell festgelegt und gespeichert werden.
Fig. 4 zeigt einen Regler gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Der Regler gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel basiert auf dem Regler gemäß Fig. 3. Hierbei weist die Filteradaptionseinheit FAE ferner zwei Hochpässe HP auf. Der in Fig. 4 gezeigte Regler dient insbesondere einer freequenzselektiven Adaption. Bevor das Signal UMιk,ι (k) dem Optimierungsalgorithmus in der Filteradaptionseinheit unterworfen wird, erfolgt eine Hochpassfilterung in dem Hochpass HP, so dass die tiefen Frequenzen, welche beispielsweise durch Kopfbewegungen entstehen, herausgefiltert werden. Damit jedoch die durch die Filteradaptionsein- heit FAE durchgeführte Adaption der Parameter des Feedforward- Filters FFF (Z) erhalten bleibt, wird ein weiterer Hochpass HP vor der LMS-Einheit vorgesehen. Die beiden Hochpässe HP sind hierfür identisch ausgestaltet.
Durch den Regler gemäß Fig. 4 kann die Filteradaption somit auf einen ge- wünschten Frequenzbereich ausgestaltet sein. Alternativ zu einem Hochpass kann auch ein anderer Filter wie beispielsweise ein Bandpass vorgesehen werden, um einen bestimmten Frequenzbereich für die Adaption vorzusehen. Mit dem in Fig. 4 gezeigten Regler können negative Auswirkungen auf die ANR, welche durch Bewegungen zwischen dem Kopf eines Trägers eines Hörers und dem Hörer entstehen, ausgeglichen werden.
Die durch die Bewegung entstehenden Beschleunigungen zwischen Kopf und Hörer können Druckschwankungen im Inneren des Hörers bewirken, welche typischerweise tiefe Frequenzen bis zu ca. 15 Hz aufweisen. Obwohl diese Frequenzen nicht hörbar sind, können sie hohe Amplituden erzeugen und können von dem Innenmikrofon als Teil des akustischen Signals erfasst werden. Bei dem Adaptionsalgorithmus für das Feedforward-Filter wird typischerweise eine Minimierung der Energie des Innenschalls uM,k,ι (k) gewünscht. Da die tiefen Frequenzen jedoch eine hohe Amplitude aufweisen können, kann der Energiegehalt des Innenschalls uMιk,ι (k) stark von tieffrequenten Druckschwankungen bestimmt werden. Daher wird der Adaptionsalgorithmus versuchen, das Feedforward-Filter FFF (z) derart anzupassen, dass diese durch die Bewegung verursachten Signale kompensiert werden. Im Gegensatz dazu wird das Ausgangssignal yFF (k) des Feedforward-Filters jedoch lediglich durch die Filterung des Signals des Außenmikrofons uMιk,a (k) erzeugt. Die durch die Bewegung entstehenden Druck- Schwankungen treten jedoch erst im Inneren des Hörers auf, so dass die Signale des Außenmikrofons diese Anteile nicht aufweisen und eine Kompensation in dem Feedforward- Pfad nicht erfolgen kann.
Der in Fig. 4 gezeigte Regler kann ebenfalls in einem Headset bzw. einer Hörsprechgarnitur verwendet werden, wobei ein Nutzsignal uAudιoin (k) eingespeist werden kann. Dieses Signal kann beispielsweise ein Kommunikationssignal darstellen. Das Nutzsignal wird direkt auf die Stellgröße y(k) zur Ansteuerung des Lautsprechers W aufaddiert, so dass das gewünschte Nutzsignal durch den Wandler wiedergegeben werden kann. Um zu verhindern, dass das Nutzsignal als eine Störung wahrgenommen wird und entsprechend unterdrückt wird, wird das Nutzsignal parallel auf eine zweite Modelleinheit ME2 mit einem mathemati- sehen Modell der Übertragungsstrecke beaufschlagt und der berechnete Nutzanteil des Signals von dem Innenschall uMιk,ι (k) subtrahiert.
Wenn es jedoch zu einer Abweichung zwischen dem Modell der Übertragungsstrecke und der tatsächlichen Übertragungsstrecke kommt (beispielsweise durch Bewegungen zwischen dem Kopf und dem Hörer), so kann diese Abweichung durch die aktive Lärmkompensation als Störung aufgefasst werden. Da die aktive Lärmkompensation jedoch auf dem in der zweiten Modelleinheit gespeicherten Modell FΛstr (z) der Regelstrecke basiert, wird das Übertragungsverhalten des Nutzsignals an das mathematische Modell angepasst. Dies hat zur Folge, dass der veränderte Sitz des Hörers durch das Vorhandensein der aktiven Lärmkom- pensation von dem Nutzer weniger bemerkt wird als ohne aktive Lärmkompensation.
Um eine Übersteuerung des Lautsprechers durch die aktive Lärmkompensation zu vermeiden, wird eine Reduziereinheit RE in dem Feedback-Pfad des internen Regelkreises vorgesehen. Die Reduziereinheit RE ist dabei derart ausgestaltet, dass sie typischerweise einen Wert von 1 aufweist. Wenn jedoch das Signal y (k) des Feedback- Pfades an eine Übersteuerungsgrenze heranreicht, so wird der Wert der Reduziereinheit verkleinert, so dass die Verstärkung des Feedbackanteils reduziert wird. Somit wird die Wirkung der aktiven Lärmkompensation verringert, ohne dass Übersteuerungsgeräusche an den Lautsprecher zugeführt werden. Die Reduziereinheit RE weist ferner vorzugsweise eine einstellbare Zeitkonstante auf, damit der Faktor der Reduziereinheit sich wieder an den Wert 1 annähern kann, wenn keine weitere Übersteuerungsgefahr vorhanden ist.
Zusätzlich bzw. alternativ dazu kann auch die Filteradaptionseinheit FAE angepasst werden, da eine Anpassung des Signals uMιk,a (k) zu einer Vergrößerung der Parameter des Feedforward-Filters führt. Daher ist die LMS-Einheit LMS1 mit einem sogenannten „Leak"-Faktor versehen. Wenn keine Gefahr einer Über- steuerung des Lautsprechers vorhanden ist, beträgt der „Leak"-Faktor 1. Bei der LMS-Einheit LMS1 gemäß Fig. 4 wird der bisherige Wert der Parameter in jedem Abtastschritt mit dem „Leak"-Faktor multipliziert bevor der Modifikationsanteil dazu addiert wird. Der „Leak"-Faktor wird verkleinert, wenn sich der Anteil yFF (k) des Feedforward- Pfades an der Stellgröße an die Übersteuerungsgrenze annähert. Durch diese Multiplikation mit einem verkleinerten „Leak"-Faktor werden die FIR-Parameter in Richtung Null reduziert, so dass Amplitude von yFF (k) die Übersteuerungsgrenzen nicht überschreitet. Ähnlich wie bei der Reduziereinheit RE kann eine einstellbare Zeitkonstante für den „Leak"-Faktor vorgesehen wer- den, so dass der „Leak"-Faktor sich an den Wert 1 annähert, wenn keine Übersteuerungsgefahr vorhanden ist.
Fig. 5 zeigt einen prinzipiellen Aufbau eines Hörers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Hierbei weist der Hörer ein Gehäuse mit einer linken Kappe LK und einer rechten Kappe RK auf. Ferner sind Außenmikrofone M1 L, M1 R und Innenmikrofone M2L, M2R sowie zwei Wandler W vorgesehen. Die Signale des Außenmikrofons M1 L an der linken Kappe uMιk,a L(k) und die Signale des Außenmikrofons M1 R an der rechten Kappe werden einem linken und einem rechten Zweig der Regelung zuführt. In Fig. 5 ist jedoch zu Illustrationszwecken lediglich die Kompensation für den linken Hörer gezeigt. Die Kompensation für den rech- ten Hörer erfolgt analog dazu.
Somit setzt sich die Stellgröße yFF (k) zusammen aus einem linken Anteil yFR_ (k) (von dem linken Außenmikrofon) und einem rechten Anteil yFFR (k) (von dem rechten Außenmikrofon). Beide Filter FFFL (z) und FFFR (z) sind als adaptive FIR- Filter ausgestaltet. Das Filter FFR_ (z) berücksichtigt die Signale uMιk,a ι_ (k) und uMιk,ι L (k), d. h. die Signale des linken Außenmikrofons und des linken Innenmikrofons. Bei dem Filter FFFR (z) wird das Signal des rechten Außenmikrofons M1 R mit dem Signal UMIK,I L (k) des linken Innenmikrofons M2L verarbeitet. Durch eine derartige Kombination können verbesserte Kompensationsergebnisse erreicht werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn eine einfache Feedforward- Bearbeitung nicht zu dem gewünschten Ziel führt, da ein Signal an einem Außenmikrofon eines Hörers erst dann eintrifft, wenn das Signal bereits das Innenmikrofon erreicht hat, wie dies beispielsweise bei einer Beschallung von der Gegenseite auftritt. Dies hat ferner den Vorteil, dass das verwendete Außenmikrofon auf der zweiten Seite, d.h. der Gegenseite, das Störsignal eher erfasst als das Mikrofon auf der ersten Seite, d.h. der eigenen Seite, so dass die Reaktionszeit vergrößert wird.
Zusätzlich zu der in Fig. 5 gezeigten Ausgestaltung kann ein Feedback-Pfad ebenfalls vorgesehen werden.
Fig. 6 zeigt eine Darstellung einer Erzeugung einer Verlaufsvorhersage gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Wenn eine aktive Lärmkompensation in Einsatzgebieten mit dominanten periodischen Signalen wie beispielsweise Gene- ratorengeräusche, Motorenlärm, Turbinengeräusche durchgeführt werden soll, so kann der Lärm dann besonders wirkungsvoll reduziert werden, wenn ein um eine Periode verzögertes Signal phaseninvertiert zum Originalschall akustisch addiert wird. Um jedoch das verzögerte Signal erzeugen zu können, ist eine genaue Erkennung der dominanten periodischen Schallanteile erforderlich. Dies erfolgt beispielsweise in der in Fig. 1 gezeigten Analyseeinheit. Hierbei kann beispielsweise die Periodenlänge ermittelt werden, um anschließend einen gemittelten Verlauf uMlttei (k) aus den vorausgegangenen Perioden des Signals am Außenmikrofon zu erzeugen. Wenn der Störschall beispielsweise ein periodisches Signal mit einer Länge von 100 Abtastschritten enthält, so setzt sich das neue Signal aus 100 Werten zusammen, wobei jeder dieser 100 Werte einen Mittelwert aus den gemessenen Abtastwerten darstellt, welche vor 100, 200 oder 300 usw. gemessen worden sind. Das in Fig. 6 gezeigte Signal uMιttei (k) stellt somit den periodischen Anteil des Störsignals einschließlich aller Oberwellen dar. Es sei hierbei darauf hingewiesen, dass zusätzlich vorhandene stochastische Anteile durch die Mittlung entfernt werden. Somit gibt das Signal uMιttei (k) den zukünftigen Verlauf des Störsignals an.
Die Verlaufsvorhersage gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel kann beispielsweise in einer der Signalverarbeitungseinheiten gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel implementiert werden. Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines Reglers für periodische Signale gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. Der Regler weist eine Analyse- und Mittlungseinheit AM, eine Signalerzeugungseinheit SE sowie ein Filter FPer (z) auf. Das zyklisch fortgesetzte Signal uMιttei (k) dient als Eingangssignal für das Filter Fper (z), um ein Gegensignal yper (k) für die periodischen Anteile auszubilden. Anschließend wird das Gegensignal yper (k) mit weiteren Anteilen der Stellgröße überlagert.
Durch die in Fig. 7 gezeigte Signalverarbeitung kann das Filter Fper (z) Zugriff auf zukünftige Werte von bekannten Eingangssignalen haben, so dass dieses Filter die Erzeugung des Gegenschalls einleiten kann, bevor der Störschall überhaupt detektiert worden ist. Dies ist insbesondere hinsichtlich höherer Frequenzen vorteilhaft.
Obwohl gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel lediglich eine Mittlung basierend auf vorhergehenden Perioden in dem Feedforward-Pfad beschrieben worden ist, kann dies ebenfalls bei der Auswertung der Signale des Innenmikrofons uM,k,i (k) auf dem Feedback-Pfad angewendet werden.
Der gemäß Fig. 7 beschriebene Aufbau kann beispielsweise in dem in Fig. 2 beschriebenen Aufbau der aktiven Lärmkompensationseinrichtung als eine der Signalverarbeitungseinheiten SVE1 - SVEn implementiert werden.
Gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Hörer ein Gehäuse mit einer Innenkappe IK und einer Außenkappe AK auf. Dies ist beispielsweise in der Fig. 2 beschrieben. Hierbei erfüllt die äußere Kappe AK eine Funktion des passiven Lärmschutzes, indem der Lärm passiv gedämpft wird. Die äußere Kappe AK kann akustisch hinsichtlich der passiven Lärmminderung beispielsweise hinsichtlich eines dichten Sitzes, eines ohrumschließenden Innenvo- lumens, eines schweren Materials und einer dicken Wandstärke optimiert werden. Die Innenkappe IK kann beispielsweise ohraufliegend ausgestaltet sein, und somit kann ein kleineres Innenvolumen realisiert werden, welches eine günstigere Ausgangsbedingung für eine Abstimmung der aktiven Lärmkompensation mit dem Wandler W ermöglicht. Hierbei ist die Innenkappe IK vorzugsweise beweg- lieh an der Außenkappe AK derart befestigt, dass sie ihre Lage an die Form der Ohren unterschiedlicher Träger anpassen kann. Ferner wird vorzugsweise eine akustische Entkopplung zwischen der Außenkappe und der Innenkappe erreicht.
Durch die beiden entkoppelten Kappen kann sowohl eine gute passive Dämpfung als auch eine günstige Voraussetzung für die aktive Lärmkompensation in einem einzigen Hörer ermöglicht werden.
Optional kann die Außenkappe Öffnungen 100 aufweisen, welche beispielsweise dazu dienen können, Druckschwankungen im Inneren der Kappe zu reduzieren, welche durch Kopfbewegungen erzeugt werden können. Durch die Öffnungen 100 kann sowohl Über- als auch Unterdruck entweichen. Diese Löcher sind vorwiegend relevant für tiefe Frequenzen, während hörbare Frequenzanteile unverändert bleiben. Durch die Ausführung der Öffnungen 100 kann der Frequenzbereich eingestellt werden, in welchem die Öffnungen den Druck im Inneren der Kappe beeinflussen.
Gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel ist das Innenmikrofon mit einem vorgegebenen Abstand zu dem Regellautsprecher W angeordnet.
Während das Innenmikrofon gemäß dem Stand der Technik möglichst dicht am Lautsprecher platziert wird, um die durch den vorbestimmten Abstand zu dem Lautsprecher W und dem Innenmikrofon sowie durch die Schallgeschwindigkeit hervorgerufene Totzeit zu verringern, wird das Innenmikrofon gemäß einem achten Ausführungsbeispiel möglichst nahe am Ohreingang platziert. Die Reduzierung des Abstands zwischen Lautsprecher und Innenmikrofon gemäß dem Stand der Technik wird vorgenommen, um einer Verschiebung der Phasenlage zwischen dem Eingangssignal y(k) und dem Ausgangssignal uMιk,ι(k) der Regelstrecke entgegen zuwirken. Da jedoch gemäß dem achten Ausführungsbeispiel die Energie in dem Innenschall uMιk,ι(k) zu reduzieren ist, um eine Reduzierung des Lärms am Trommelfell zu erhalten, ist es sinnvoller das Innenmikrofon möglichst nahe am Ohreingang zu platzieren. Beispielsweise kann das Innenmikrofon in einem im Gehörgang getragenen Ohrstöpsel angeordnet werden während ein Hörer mit einem Außenmikrofon am Kopf getragen wird.
Die Anordnung des Innenmikrofons in der Nähe des Ohreingangs wirkt sich wie bereits vorstehend erläutert negativ auf die Kompensation von höheren Frequenzen im Feedback-Pfad aus. Wenn jedoch die gemäß Fig. 4 beschriebene frequenzselektive Adaption der Filterparameter bei einem Hörer mit dem Innenmikrofon in der Nähe des Ohreingangs durchgeführt wird, so kann die oben beschriebene mangelnde Kompensation ausgeglichen werden. Hierzu kann der Feedback-Pfad für tiefe Frequenzen (bei denen die Totzeit nicht zu sehr ins Gewicht fällt) ausgelegt werden, während der Feedforward-Pfad zur Kompensation von hohen Frequenzen dient.
Die Ausgestaltung des Innenmikrofons gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel kann beispielsweise zusammen mit dem in Fig. 4 gezeigten Regler kombiniert werden.
Gemäß einem achten Ausführungsbeispiel wird der Feedback-Pfad nicht-digital sondern analog ausgestaltet. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass eine A/D- Wandlung und eine D/A-Wandlung nicht mehr benötigt wird, was die Kompensation durch den Feedback-Pfad schneller und somit besser macht. Ferner weist eine analoge Realisierung eines Antischall-Filters eine geringere Laufzeit, eine geringere Komplexität, einen geringeren Energieverbrauch und geringere Kosten auf. Ferner kann eine analoge Realisierung des Feedback- Pfades vorgesehen werden, wobei die Filtereigenschaften digital gesteuert werden.
Somit kann eine hybride Ausgestaltung erreicht werden, wobei die Filter analog ausgestaltet sind und die Adaption der Filter (Änderung der Filterparameter) jedoch durch eine digitale Überwachungseinheit erfolgt.

Claims

Ansprüche
1. Hörer, mit einem ersten Gehäuse (LK, AK, IK) zur Aufnahme eines elektroakustischen Wiedergabewandlers und einem zweiten Gehäuse (RK, AK, IK) zur Aufnahme eines elektroakustischen Wiedergabewandlers (L), mindestens einem Außenmikrofon (M1 ) zum Aufzeichnen von Außenschall, mindestens einem Innenmikrofon (M2) zum Aufzeichnen von Schall im Bereich zwischen einem Ohr eines Anwenders und dem ersten oder zweiten Gehäuse (LK; RK, AK, IK), und einer digitalen aktiven Lärmkompensationseinheit (ANR) zum Durchführen einer aktiven Lärmkompensation basierend auf dem durch das mindestens eine Außenmikrofon und durch das mindestens eine Innenmikrofon aufgezeichneten Schall, wobei die Lärmkompensationseinheit (ANR) eine Analyseeinheit (AU) zum Analysieren des von dem Außenmikrofon und von dem Innenmikrofon aufgezeichneten Schalls und zum Bestimmen der Signaltypen des aufgezeichneten Schalls sowie eine Vielzahl von Signalverarbeitungseinheiten (SVEI -SVEn) aufweist, welche jeweils zum Durchführen einer Lärmkompensation für einen Signaltypen ausgestaltet sind, wobei die Analyseeinheit (AU) zumindest eine der Signalverarbeitungseinheiten (SVEI -SVEn) zur Durchführung einer Lärmkompensation basierend auf der durchgeführten Analyse des aufgezeichneten Schalls auswählt.
2. Hörer nach Anspruch 1 , wobei die Analyseeinheit (AU) dazu ausgestaltet ist, die Ausgangssignale der Signalverarbeitungseinheiten (SVEI -SVEn) zu wichten.
3. Hörer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei eine der Signalverarbeitungseinheiten (SVEI -SVEn) einen Feedforward-Pfad und einen Feedback-Pfad ausweist, wobei ein erstes adaptives Filter (FFF(z)) in dem Feedforward-Pfad vorgesehen ist, wobei die Signalverarbeitungseinheit (SVEI -SVEn) eine Filteradaptionseinheit (FAE) zum Ermitteln der Filterparameter des ersten Filters (FFF(Z)) basie- rend auf dem von dem Außenmikrofon (M1 ) und dem Innenmikrofon (M2) aufgezeichneten Schalls aufweist.
4. Hörer, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einer ersten Seite (L) mit einem ersten Gehäuse (LK) und/oder einer zwei- ten Seite (R) mit einem zweiten Gehäuse (RK) jeweils zur Aufnahme eines elekt- roakustischen Wiedergabewandlers (W), mindestens einem Außenmikrofon (M1 ) an dem ersten und/oder zweiten Gehäuse (LK, RK) zum Aufzeichnen von Außenschall, mindestens einem Innenmikrofon (M2) an dem ersten und/oder zweiten Gehäuse (LK, RK) zum Aufzeichnen von Schall im Bereich zwischen einem Ohr eines Anwenders und dem linken und/oder rechten Gehäuse (LK, RK) des Hörers, und einer aktiven Lärmkompensationseinheit (ANR) zum Durchführen einer aktiven Lärmkompensation basierend auf dem durch das mindestens eine Au- ßenmikrofon und durch das mindestens eine Innenmikrofon aufgezeichneten Schall, wobei die aktive Lärmkompensationseinheit (ANR) dazu ausgestaltet ist, eine aktive Lärmkompensation für die erste Seite des Hörers basierend auf dem durch das Außenmikrofon (M1 L) an dem ersten Gehäuse, durch das Innenmikro- fon (M2L) an dem ersten Gehäuse sowie durch das Außenmikrofon (M1 R) an dem zweiten Gehäuse aufgezeichneten Schall durchzuführen, und/oder wobei die aktive Lärmkompensationseinheit (ANR) dazu ausgestaltet ist, eine aktive Lärmkompensation für die zweite Seite des Hörers basierend auf dem durch das Außenmikrofon (M1 L) an dem zweiten Gehäuse, durch das Innenmik- rofon (M2L) an dem zweiten Gehäuse sowie durch das Außenmikrofon (M1 R) an dem ersten Gehäuse aufgezeichneten Schall durchzuführen.
5. Hörer nach Anspruch 4, wobei die aktive Lärmkompensationseinheit (ANR) einen Feedforward-Pfad mit einem ersten adaptiven Filter (FFF(z)), und eine Filteradaptionseinheit (FAE) zum Ermit- teln der Filterparameter des ersten Filters (FFF(z)) basierend auf dem von dem Außenmikrofon (M1 ) und dem Innenmikrofon (M2) aufgezeichneten Schalls aufweist.
6. Hörer, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, mit mindestens einem Lautsprecher (W) mindestens einem Außenmikrofon (M1 ) zum Aufzeichnen von Außenschall, mindestens einem Innenmikrofon (M2) zum Aufzeichnen von Schall im Bereich zwischen einem Ohr eines Anwenders und dem Hörer, und einer aktiven Lärmkompensationseinheit (ANR) zum Durchführen einer aktiven Lärmkompensation basierend auf dem durch das mindestens eine Außenmikrofon und durch das mindestens eine Innenmikrofon aufgezeichneten Schall, wobei die aktive Lärmkompensationseinheit (ANR) einen Feedforward-Pfad mit einem ersten adaptiven Filter (FFF(z)), eine Filteradaptionseinheit (FAE) zum Ermitteln der Filterparameter des ersten Filters (FFF(Z)) basierend auf dem von dem Außenmikrofon (M1 ) und dem Innenmikrofon (M2) aufgezeichneten Schalls sowie einen inneren Regelkreis (IR) aufweist, wobei der innere Regelkreis (IR) eine erste Regeleinheit (Fstr(z)) und eine
Feedback-Regeleinheit (FFB(z)) aufweist, wobei der Ausgang der ersten Regeleinheit an den Eingang der Feedback-Regeleinheit gekoppelt ist, wobei die Subtraktion des Ausgangs der Feedback-Regeleinheit von dem Ausgang des ersten adaptiven Filters (FFF(z)) den Eingang der ersten Regeleinheit darstellt.
7. Hörer nach Anspruch 6, wobei die Filteradaptionseinheit (FAE) eine Modelleinheit (FΛ str * (z)) zum Speichern eines mathematischen Modells des inneren Regelkreis und zum Schätzen der Eigenschaften des inneren Regelkreises sowie eine Adaptionseinheit aufweist, wobei die Adaptionseinheit dazu ausgestaltet ist, adaptierte Filterparameter basierend aus dem durch das Innenmikrofon aufge- zeichnete Schall und dem Ausgang der Modelleinheit nach dem Least Mean Square Verfahren durchzuführen.
8. Hörer nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Filteradaptionseinheit (FAE) ein erstes frequenzselektives Filter (HP) zum frequenzselektiven Filtern des durch das Außenmikrofon aufgezeichneten Schalls und ein zweites frequenzselektives Filter (HP) zum frequenzselektiven Filtern des durch das Innenmikrofons aufgezeichneten Schalls aufweist.
9. Hörer, mit einer ohraufliegenden Innenkappe (IK) und einer ohrumschließenden Außenkappe (AK), wobei die Innenkappe einen Lautsprecher (W) und ein Innenmikrofon (M2) aufweist, wobei an der Außenkappe (AK) ein Außenmikrofon (M1 ) zum Aufzeichnen von Außenschall angeordnet ist, und einer aktiven Lärmkompensationseinheit (ANR) zum Durchführen einer aktiven Lärmkompensation basierend auf dem durch das mindestens eine Außenmikrofon und durch das mindestens eine Innenmikrofon aufgezeichneten Schall.
10. Hörer nach Anspruch 9, wobei die Innen- und Außenkappe voneinander entkoppelt sind.
1 1. Verfahren zur aktiven Lärmkompensation eines Hörers, welcher ein erstes Gehäuse (LK, AK, IK) zur Aufnahme eines elektroakustischen Wiedergabewandlers und ein zweites Gehäuse (RK, AK, IK) zur Aufnahme eines elektroakusti- sehen Wiedergabewandlers, ein Außenmikrofon (M1 ) zum Aufzeichnen von Außenschall und ein Innenmikrofon zum Aufzeichnen von Schall in dem Bereich zwischen einem Ohr eines Anwenders und dem ersten oder zweiten Gehäuse aufweist, mit den Schritten:
Durchführen einer aktiven Lärmkompensation basierend auf dem durch das Außenmikrofon und durch das Innenmikrofon aufgezeichneten Schalls,
Analysieren des von dem Außenmikrofon und von dem Innenmikrofon aufgezeichneten Schalls,
Bestimmen der Signaltypen des aufgezeichneten Schalls,
Vorsehen einer Vielzahl von Signalverarbeitungseinheiten jeweils zum Durchführen einer Lärmkompensation für einen Signaltypen, und
Auswählen eines der Signalverarbeitungseinheiten zum Durchführen einer Lärmkompensation basierend auf der durchgeführten Analyse des aufgezeichneten Schalls.
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