[發(fā)明專利]針對具有多個聲學(xué)區(qū)域的車載通信系統(tǒng)的風(fēng)噪聲檢測

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380040082.6
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN104737475A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·赫爾比希;M·布克;M·普費弗英格
• 申請（專利權(quán)）人: 紐昂斯通訊公司
• 主分類號: H04B15/00
• 分類號: H04B15/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 張立達(dá);王英

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求享有于2013年1月18日遞交的美國臨時申請61/754,091的優(yōu)先權(quán)，以及于2012年6月10日遞交的美國臨時申請61/657,863的優(yōu)先權(quán)，故通過引用方式將以上申請并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及語音信號處理，特別是機動車中的語音信號處理。

背景技術(shù)

車載通信(ICC)系統(tǒng)通過補償兩個對話對端之間的聲學(xué)損耗來在交通工具中的乘客之間提供增強的通信。存在針對這種聲學(xué)損耗的若干原因。例如，典型地，司機無法轉(zhuǎn)身對著坐在交通工具后排的聽眾，并且因此他對著風(fēng)擋講話。這可能導(dǎo)致他的語音信號的10dB-15dB的衰減。為了提高從前排乘客到后排乘客的通信路徑上的可識度和聲音質(zhì)量，語音信號由一個或若干話筒記錄、由ICC系統(tǒng)處理并且在后排揚聲器回放。通過使用兩個單向ICC實例，可以實現(xiàn)還能增強后排乘客對前排乘客的語音信號的雙向ICC系統(tǒng)。

圖1示出了針對由駕駛員/前排乘客和后排乘客表示的兩個聲學(xué)區(qū)域的示例性雙向ICC系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)針對每個聲學(xué)區(qū)域創(chuàng)建了專用的ICC實例。由針對這樣的系統(tǒng)的兩個聲學(xué)區(qū)域中的每一個的ICC實例所使用的信號處理模塊典型地包括波束成形(BF)、降噪(NR)、信號混合(例如針對駕駛員和前排乘客)、自動增益控制(AGC)、反饋抑制(陷波(notch))、噪聲相關(guān)的增益控制(NDGC)和均衡，如圖2所示。波束成形將話筒陣列的波束導(dǎo)引到特定的講話者位置，例如駕駛員的座位或副駕駛員的座位。使用降噪來避免或至少緩和通過ICC系統(tǒng)傳送的背景噪聲。由于講話者通常具有不同的講話習(xí)慣，尤其是他們的語音音量，因此可以使用AGC來獲得針對后排乘客的恒定的音頻感受，而無論實際的講話者是誰。通常需要反饋抑制來保證包括揚聲器、交通工具內(nèi)部和話筒的閉環(huán)的穩(wěn)定性。使用NDGC來優(yōu)化針對聽眾的聲音質(zhì)量，特別是回放信號的音量。另外，回放音量可以由限幅器來控制。需要均衡來使得該系統(tǒng)適應(yīng)特定的交通工具，以及來優(yōu)化針對后排乘客的語音質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例旨在具有多個聲學(xué)區(qū)域(其具有變化的聲學(xué)環(huán)境)的車載通信(ICC)系統(tǒng)。至少一個聲學(xué)區(qū)域內(nèi)的至少一個輸入話筒產(chǎn)生(develop)來自一個或多個系統(tǒng)用戶的相應(yīng)的話筒信號。至少一個聲學(xué)區(qū)域內(nèi)的至少一個揚聲器向系統(tǒng)用戶提供聲學(xué)音頻。風(fēng)噪聲模塊做出風(fēng)噪聲何時存在于話筒信號中的確定并且基于所述確定對話筒信號進(jìn)行修改。

使用基于話筒對數(shù)功率比的閾值判決，風(fēng)噪聲模塊可以確定風(fēng)噪聲何時存在；例如，基于話筒對數(shù)功率比的協(xié)方差。另外地或替代地，使用針對多個話筒的風(fēng)脈沖檢測算法，風(fēng)噪聲模塊可以確定風(fēng)噪聲何時存在。風(fēng)脈沖檢測算法可以使用應(yīng)用于話筒信號的時間-頻率譜的補償因子；例如，該補償因子可以均衡話筒信號的一個或多個中頻帶。或者，風(fēng)噪聲模塊可以基于針對風(fēng)噪聲的頻譜特征特性來確定風(fēng)噪聲何時存在。當(dāng)風(fēng)噪聲存在時，風(fēng)噪聲模塊可以使話筒信號靜音(mute)、衰減話筒信號、執(zhí)行風(fēng)噪聲抑制和/或?qū)υ捦残盘栠M(jìn)行濾波。

附圖說明

通過參照接下來的詳細(xì)描述(參照附圖來理解)，將更容易地理解實施例的前述特征，在附圖中：

圖1示出了針對由駕駛員/前排乘客和后排乘客表示的兩個聲學(xué)區(qū)域的示例性系統(tǒng)。

圖2示出了在圖1的系統(tǒng)的兩個區(qū)域中的每一個中所使用的示例性信號處理模塊。

圖3根據(jù)本發(fā)明的實施例示出了具有風(fēng)噪聲模塊的示例性車載通信(ICC)系統(tǒng)。

具體實施方式

本發(fā)明的實施例旨在針對多個聲學(xué)區(qū)域的ICC系統(tǒng)，其檢測風(fēng)噪聲何時存在并且相應(yīng)地調(diào)整其操作。圖3根據(jù)本發(fā)明的實施例示出了示例性交通工具語音通信系統(tǒng)，其包括具有風(fēng)噪聲模塊302的ICC處理器301。ICC系統(tǒng)可能基本類似于圖1中所示的ICC系統(tǒng)，其向語音服務(wù)室(compartment)提供服務(wù)，所述語音服務(wù)室例如容納一個或多個乘客(其為系統(tǒng)用戶)的機動車中的乘客室。雖然參照汽車明確地描述了ICC系統(tǒng)，但應(yīng)當(dāng)理解的是，它可以與任意的語音服務(wù)室和/或例如但不限于船舶或飛機的交通工具相關(guān)聯(lián)。語音服務(wù)室包括具有變化聲學(xué)環(huán)境的多個聲學(xué)區(qū)域。至少一個聲學(xué)區(qū)域內(nèi)的至少一個輸入話筒產(chǎn)生來自系統(tǒng)用戶的話筒信號。至少一個聲學(xué)區(qū)域內(nèi)的至少一個揚聲器向系統(tǒng)用戶提供聲學(xué)音頻。ICC處理器可以包括可以在一個或多個計算機處理器設(shè)備上運行的硬件和/或軟件。