[發(fā)明專利]仿生聽力耳麥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510089116.1
• 申請日: 2015-02-27
• 公開（公告）號: CN104883636B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: U.霍巴赫
• 申請（專利權(quán)）人: 哈曼國際工業(yè)有限公司
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 丁藝

一種仿生聽力耳麥，其用于增強來自外部音頻源的定向聲。所述耳麥包括一對耳機，每個耳機具有麥克風陣列，所述麥克風陣列甚至在收聽在聽筒上呈現(xiàn)來自電子音頻源的內(nèi)容時通過多個麥克風將聽者連接到環(huán)境。所述麥克風陣列信號首先被轉(zhuǎn)換成波束成型的定向信號。擴散信號分量可以使用共同的降噪掩碼來抑制。可隨后使用多個頭部相關(guān)傳輸函數(shù)(HRTF)對將所述音頻信號轉(zhuǎn)換成雙耳格式。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種仿生聽力耳麥，其增強外部源的定向聲，同時抑制擴散聲。

背景技術(shù)

仿生聽力涉及被設(shè)計來增強對音樂與語音的感知的電子設(shè)備。常見的仿生聽力設(shè)備包括人工耳蝸、助聽器和向聽力受損的人提供聽覺的其它設(shè)備。目前，許多耳機包括抗噪特征，其阻擋或抑制對用戶收聽從連接到耳機的外部設(shè)備播放的音頻的注意力或能力具有破壞性的外部噪音。這些抗噪特征通常抑制所有的外部聲，其包括擴散聲和定向聲二者)，并且還有效幫助聽力受損的耳機佩戴者。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一個或多個實施方案涉及一種包括一對耳機的耳麥，所述耳機對包括具有左揚聲器的左耳機和具有右揚聲器的右耳機。所述麥克風陣列對可包括與左耳機整合的左麥克風陣列和與右耳機整合的右麥克風陣列。所述麥克風陣列對中的每個可至少包括用于從外部源接收外部音頻的前麥克風和后麥克風。所述耳麥還可包括被配置來接收與外部音頻相關(guān)聯(lián)的左和右麥克風陣列信號的數(shù)字信號處理器。數(shù)字信號處理器還可被配置來：從左和右麥克風陣列信號中的每個產(chǎn)生定向信號對；抑制來自所述定向信號對的擴散聲；將頭部相關(guān)傳輸函數(shù)(HRTF)對的參數(shù)化模型應(yīng)用到每一對定向信號；以及使來自HRTF對中的每一對的HTRF輸出信號相加，以產(chǎn)生左耳機輸出信號和右耳機輸出信號。

所述耳機對可重播來自電子音頻源的音頻內(nèi)容。每一對定向信號可包括前和后指向的波束信號。數(shù)字信號處理器可使用共同掩碼將降噪應(yīng)用到定向信號對，以抑制不相關(guān)的信號分量。

左麥克風陣列信號可至少包括左前麥克風信號矢量和左后麥克風信號矢量。此外，數(shù)字信號處理器可從左前和左后麥克風信號矢量計算左心型信號對。進一步地，數(shù)字信號處理器可基于左心型信號對和左麥克風陣列信號計算實值的時間相關(guān)和頻率相關(guān)的掩碼，并且將時間相關(guān)和頻率相關(guān)的掩碼乘以相應(yīng)的左前和左后麥克風信號矢量，以獲取左前和左后指向的波束信號。

右麥克風陣列信號至少包括右前麥克風信號矢量和右后麥克風信號矢量。此外，數(shù)字信號可從右前和右后麥克風信號矢量計算右心型信號對。進一步地，數(shù)字信號處理器可基于右心型信號對和右麥克風陣列信號計算實值的時間相關(guān)和頻率相關(guān)的掩碼，并且將時間相關(guān)和頻率相關(guān)的掩碼乘以相應(yīng)的右前和右后麥克風信號矢量，以獲取右前和右后指向的波束信號。

本公開的一個或多個額外實施方案涉及一種用于增強來自耳麥外部的音頻源的定向聲的方法。耳麥可包括具有左麥克風陣列的左耳機和具有右麥克風陣列的右耳機。所述方法可包括接收與外部音頻源對應(yīng)的一對麥克風陣列信號。所述麥克風陣列信號對可包括左麥克風陣列信號和右麥克風陣列信號。所述方法還可包括：從所述麥克風陣列信號對中的每個產(chǎn)生定向信號對，以及抑制來自定向信號對的擴散信號分量。所述方法還可包括將頭部相關(guān)傳輸函數(shù)(HRTF)對的參數(shù)化模型應(yīng)用到每對定向信號，并且使來自HRTF對中的每一對的HTRF輸出信號相加，以產(chǎn)生左耳機輸出信號和右耳機輸出信號。

抑制來自定向信號對的擴散信號分量可包括：使用共同掩碼將降噪應(yīng)用到定向信號對來抑制不相關(guān)的信號分量。

左麥克風陣列信號可至少包括左前麥克風信號矢量和左后麥克風信號矢量。從左麥克風陣列信號產(chǎn)生定向信號對可包括：從左前和左后麥克風信號矢量計算左心型信號對。其還可包括：基于所述左心型信號對和左麥克風陣列信號來計算實值的時間相關(guān)和頻率相關(guān)的掩碼；以及將時間相關(guān)和頻率相關(guān)的掩碼乘以相應(yīng)的左前和左后麥克風信號矢量，以獲取左前和左后指向的波束信號。