[發明專利]使用傳感器陳列進行音頻源接近度估計以用于減少噪音

有效

• 申請號: 200980142292.X
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN102197422A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 張國亮
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G10L11/00
• 分類號: G10L11/00;G10L21/00;H04R3/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 宋獻濤

根據35U.S.C.§119的優先權主張

本專利申請案主張2008年10月24日申請的標題為“使用傳感器陳列估計信號接近度以用于減少噪音(Estimation?of?Signal?Proximity?with?a?Sensor?Array?for?Noise?Reduction)”的第61/108,413號臨時申請案的優先權，所述申請案已轉讓給本相同受讓人，且以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明一般涉及音頻信號處理，且更明確來說，涉及近場音頻信號檢測和噪音抑制。

背景技術

例如蜂窩式電話、雙向無線電和個人數字助理(PDA)等接受音頻輸入的裝置常常在例如人群、繁忙街道、飯店、機場、車輛等不利噪音環境中使用。從音頻環境內的各種聲源產生的非所要的聲音(稱為背景噪音)可從所述音頻環境內的不同位置發出。常見實例可包括(但不限于)汽車噪音或擁擠的公共場所內的其它話音。不管來源為何，不能區別所要音頻信號與背景噪音可導致音頻輸入信號具有降低的質量。

這些環境中的強背景噪音可使用戶的語音模糊不清并使得難以理解人在說什么。在許多狀況下，噪音破壞語音信號且因此使所要音頻信號的質量顯著降級。舉例來說，在蜂窩式電話中，在嘈雜環境(例如擁擠的咖啡館或繁忙的火車站)中交談的人可不能夠適當地交談，因為由呼叫的另一端的聽者所感覺到的被噪音破壞的語音是不可理解的。在所有這些音頻破壞的狀況下，需要通過抑制背景噪音改進所發射音頻的質量。

盡管已開發出試圖移除背景噪音的噪音過濾系統，但是這些系統不能移除所有環境中的所有噪音。因此，需要一種檢測和抑制背景噪音的改進技術。

發明內容

本文所揭示的是一種用于抑制由音頻輸入裝置接收的背景噪音的改進技術。所述技術準許音頻輸入裝置區分相對遙遠的噪聲源與在緊密接近所述裝置處發起的聲音。所述技術可應用于移動手持機，例如蜂窩式電話或PDA、免提式耳機和其它音頻輸入裝置。利用此“緊密接近度”檢測的音頻輸入裝置能夠較佳地抑制背景噪音并提供改進的用戶體驗。

根據一方面，一種確定音頻源的接近度的方法包括將來自多個傳感器的音頻信號變換到頻域。接著確定所變換音頻信號的振幅。基于對振幅的比較來確定音頻源的接近度。

根據另一方面，一種確定音頻源的接近度的方法包括接收來自多個傳感器的音頻信號和將所述音頻信號變換到頻域。在多個頻率處確定所變換音頻信號的振幅。對于每一頻率，通過比較在所述頻率處的來自不同傳感器的頻譜振幅來確定差分信號。此產生多個差分信號?；谒霾罘中盘杹泶_定音頻源的接近度。

根據另一方面，一種設備包括響應于音頻源而輸出多個音頻信號的多個音頻傳感器。包括于所述設備中的處理器經配置以將所述音頻信號變換到頻域，且還通過比較所變換音頻信號的振幅來確定音頻源的接近度。

根據另一方面，一種設備包括：用于將來自多個傳感器的多個音頻信號變換到頻域的裝置；用于確定所述所變換音頻信號的振幅的裝置；用于比較所述振幅的裝置；以及用于基于振幅的比較來確定音頻源的接近度的裝置。

根據另一方面，一種計算機可讀媒體(包含可由一個或一個以上處理器執行的指令集合)包括：用于將來自多個傳感器的多個音頻信號變換到頻域的代碼；用于確定所述所變換音頻信號的振幅的代碼；用于比較所述振幅的代碼；以及用于基于振幅的比較來確定音頻源的接近度的代碼。

在審查了以下各圖和詳細描述后，其它方面、特征和優點對于所屬領域的技術人員來說將為或將變得顯而易見。希望所有此些額外特征、方面和優點包括于此描述內且受隨附權利要求書保護。

附圖說明

應理解，圖式僅用于說明的目的。此外，各圖中的組件不一定按比例繪制，而是著重于說明本文中所述的技術的原理。在各圖中，相同的參考數字在所有不同視圖中指示對應部分。

圖1為包括近場音頻源和遠場背景音頻源的示范性音頻環境的圖。

圖2為概念性地說明從近場音頻源發射的聲波的圖。

圖3為概念性地說明從遠場音頻源發射的聲波的圖。

圖4為說明通過比較來自不同音頻傳感器的信號振幅來確定音頻源的接近度的方法的流程圖。

圖5為說明使用波束成形來確定音頻源的接近度的方法的流程圖。

圖6為說明通過比較傳入的音頻的頻譜分量來確定音頻源的接近度的方法的流程圖。

圖7為展示減少頻譜噪音的過程的過程方框圖。

圖8為展示減少頻譜噪音的過程的較詳細過程方框圖。