[發明專利]用于風檢測的麥克風的揚聲器仿真

有效

• 申請號: 202010535829.7
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN112087701B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: N·T·維特;J·E·高爾尼;T·M·詹森;J·N·格里森;T·T·陳
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 宿小猛

本公開涉及用于風檢測的麥克風的揚聲器仿真。本文公開了一種用于利用電子設備的麥克風和揚聲器來檢測風的方法。該方法獲得由麥克風產生的麥克風信號。該方法獲得由正在對麥克風仿真的揚聲器通過該揚聲器捕獲環境中的環境聲音而產生的揚聲器輸入信號。該方法確定麥克風信號和揚聲器輸入信號之間的相干性，并且確定該相干性是否低于相干性強度閾值。響應于確定該相干性低于相干性強度閾值，該方法確定在環境中有風存在。

技術領域

本公開的一個方面涉及利用麥克風和對麥克風仿真的揚聲器進行風檢測。還描述了其他方面。

背景技術

聲學噪聲可為在聲學域中產生的任何不期望的(或令人不悅的)聲音。此類噪聲在妨礙人們收聽通過音頻設備(例如，膝上型計算機、平板電腦)上的回放而同時產生的其他聲音(例如，音樂)的能力時是不期望的。為了降低噪聲的影響，可利用有源噪聲消除(ANC)系統。這些系統使用一個或多個麥克風來感測環境聲音，ANC系統從該環境聲音產生與噪聲相似但相位相反的抗噪聲信號。然后通過揚聲器輸出該信號，以通過相消干涉來消除噪聲。

發明內容

本公開的一個方面是一種由電子設備執行的用于使用麥克風和揚聲器來檢測風的存在的方法。為了執行風檢測，該設備獲得由正在對麥克風仿真的揚聲器通過感測環境聲音來產生的揚聲器輸入信號。該設備確定所獲得的由麥克風產生的麥克風信號與揚聲器輸入信號之間的相干性。相干性表示這兩個信號之間相對于頻率的線性關系。當相干性高時，兩個信號類似，而當相干性低時，兩個信號可變化。相干性一般在有風存在的情況下可能由于風的去相關性質而下降。因此，響應于確定相干性下降到閾值以下，設備宣稱在環境中存在風。

在一個方面，該設備可在確定設備處于嘈雜環境中時執行風檢測。具體地講，為了降低激活揚聲器(和/或揚聲器的放大器)以產生揚聲器輸入信號所需的功率消耗，該設備可首先確定在麥克風信號內是否包含足夠量的背景噪聲。否則，如果麥克風信號中的噪聲非常小，則歸因于風的噪聲可忽略不計。該設備估計包含在麥克風信號內的噪聲，并且將該噪聲與噪聲閾值進行比較。因此，當噪聲估計高于閾值時，設備可執行風檢測，因為存在噪聲的增加可能歸因于風噪聲的可能性。

在另一方面，除了檢測風的存在之外，設備還可基于麥克風信號和揚聲器輸入信號之間的相干性來確定風的速度。如前所述，相干性是兩個信號之間的線性關系。信號之間的相干性可隨著風的速度增加而降低，因為隨著速度增加，風可變得更加去相關。因此，可預定義不同的相關性，每個相關性與不同的風速度相關聯。設備可將這兩個信號之間的當前相干性與預定義的相干性進行比較，以標識與匹配的相干性相關聯的風速度。

以上概述不包括本公開的所有方面的詳盡列表。可預期的是，本公開包括可由上文概述的各個方面以及在下文的具體實施方式中公開并且在權利要求書中特別指出的各個方面的所有合適的組合來實踐的所有系統和方法。此類組合可具有未在上述發明內容中具體闡述的特定優點。

附圖說明

在附圖的圖示中通過舉例而非限制的方式示出了多個方面，在附圖中類似的附圖標號指示類似的元件。應當指出的是，在本公開中提到“一”或“一個”方面未必是同一方面，并且其意指至少一個。另外，為了簡潔以及減少附圖的總數，某個附圖可能被用于示出不止一個方面的特征，并且對于某個方面，可能并不需要該附圖中的所有元素。

圖1示出了根據本公開一個方面的電子設備的框圖。

圖2示出了執行風檢測的過程的一個方面的流程圖。

圖3是根據本公開一個方面的利用麥克風信號和揚聲器輸入信號來檢測風的存在的操作的框圖。

圖4是根據本公開一個方面的利用麥克風信號和揚聲器輸入信號來確定風速度的操作的框圖。

圖5示出了根據本公開一個方面的不同風速度對麥克風信號和揚聲器輸入信號之間的相干性的影響。

具體實施方式