使用多个麦克风的语音感测制造技术

一种噪声消除耳麦，包括第一听筒和第二听筒，每个听筒包括相应的反馈麦克风、相应的前馈麦克风和相应的输出驱动器。第一反馈滤波器至少从第一反馈麦克风接收输入并产生第一滤波反馈信号。第一前馈滤波器至少从第一前馈麦克风接收输入并产生第一滤波前馈信号。第一加法器将第一滤波反馈信号和第一滤波前馈信号结合并产生第一输出信号。输出接口提供第一输出信号作为耳麦的输出。

Speech sensing using multiple microphones

A noise cancellation headset comprises a first receiver and the second receiver, each receiver includes a feedback feedforward microphone, and the corresponding output driver corresponding. The first feedback filter receives at least the input from the first feedback microphone and generates a first filter feedback signal. The first feedforward filter receives at least the input from the first feedforward microphone and generates a first filter feedforward signal. The first adder combines the first filter feedback signal with the first filter feedforward signal and produces the first output signal. The output interface provides a first output signal as the output of the headset.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用多个麦克风的语音感测
本公开涉及语音感测，并且具体地涉及使用主动降噪系统的麦克风来检测该系统的用户的语音。
技术介绍
以引用方式并入本文的Annunziato等人的美国专利8,682,001描述了一种入耳式主动降噪(ANR)耳麦，其在每个耳塞中包括两个麦克风，一个在声学系统内部以用于提供基于反馈的ANR，并且一个在声学系统外部以用于提供基于前馈的ANR。在实施该专利申请的商业产品中，提供了20Acoustic头戴式耳机，在头戴式耳机的电缆的电缆接头外壳中提供了第五个麦克风以用于拾取在通信应用中使用的用户语音。其他入耳式头戴式耳机产品往往还在头戴式耳机电缆中某处包括通信麦克风，而不像许多贴耳型和耳罩型头戴式耳机在耳塞中包括通信麦克风。至少出于两个原因，检测头戴式耳机用户的语音是有用的。首先，它提供近端音频以用于传输给通信伙伴。其次，头戴式耳机，特别是ANR头戴式耳机，往往会扭曲用户在说话时听到的自己的声音，我们称之为自声音。在头戴式耳机内回放用户自己的声音，我们称之为侧音音频，允许用户听到他的声音，并且正确地对其进行调制以用于与电子通信伙伴对话或面对面对话。提供准确的侧音需要良好的语音检测。
技术实现思路
为了使在佩戴ANR耳麦的嘈杂环境中能够实现电话或无线电通信，需要具有良好的噪声抑制的麦克风。麦克风噪声抑制应足以为通信伙伴实现足够高的SNR，以提供清晰性和舒适性，并经由侧音对用户提供自然的自声音，而不引起比没有侧音情况下的明显更多的环境噪声。对此的标准解决方案是在吊杆上使用尽可能靠近嘴唇的偶极子或其他梯度麦克风。然而，在可舒适佩戴的入耳式耳麦的情况下，悬挂这种吊杆是一个挑战。本专利技术提供了良好的语音拾取，而不需要吊杆。应用示例包括用在飞机上的耳麦、在大型喧闹群体中的移动电话、工业通信耳麦和军事用途的战术耳麦。在这些应用中，声音不需要听起来完全自然，因为并不期望完全保真。通常，一方面，一种入耳式噪声消除耳麦包括第一听筒和第二听筒，每个听筒包括相应的反馈麦克风、相应的前馈麦克风和相应的输出驱动器。第一反馈滤波器至少从第一反馈麦克风接收输入并产生第一滤波反馈信号。第一前馈滤波器至少从第一前馈麦克风接收输入并产生第一滤波前馈信号。第一加法器将第一滤波反馈信号和第一滤波前馈信号结合并产生第一输出信号。输出接口提供第一输出信号作为耳麦的输出。实施方式可以包括任意结合的以下任意一种或多种。第二反馈滤波器可以接收来自第二反馈麦克风的输入并产生第二滤波反馈信号；第一加法器将第一滤波反馈信号与第二滤波反馈信号结合。第二前馈滤波器可以接收来自第二前馈麦克风的输入并产生第二滤波前馈信号；第一加法器将第一滤波前馈信号与第二滤波前馈信号结合。第二加法器可以将第一和第二反馈麦克风输入结合，并将相加的反馈麦克风信号提供给第一反馈滤波器。第二加法器可以结合第一和第二前馈麦克风输入，并将相加的前馈麦克风信号提供给第一前馈滤波器。第二反馈滤波器可以接收来自第二反馈麦克风的输入并产生第二滤波反馈信号，而第二前馈滤波器接收来自第二前馈麦克风的输入并产生第二滤波前馈信号；第二加法器将第二滤波反馈信号与第二滤波前馈信号结合以产生第二输出信号。至少第一听筒可以包括附加的外部麦克风，并且第一前馈滤波器可以包括前馈阵列处理滤波器，其接收来自第一或第二前馈麦克风和附加外部麦克风的输入，产生阵列滤波信号；第一加法器将阵列滤波信号至少与第一反馈滤波信号结合以产生输出信号。接头外壳可以连接到从听筒引出的电线，接头外壳包括麦克风阵列，并且阵列处理滤波器可以接收来自麦克风阵列以及第一和第二前馈麦克风的输入，产生阵列滤波信号；第一加法器将阵列滤波信号与至少第一反馈滤波信号结合以产生输出信号。第二加法器可以结合第一和第二反馈麦克风输入并且将相加的反馈麦克风信号提供给比较器，而第三加法器结合第一和第二前馈麦克风输入，并向比较器提供相加的前馈麦克风信号，其中基于相加的反馈麦克风信号与相加的前馈麦克风信号的比较，比较器的输出控制第一反馈滤波器和第一前馈滤波器的操作。当比较指示相加的反馈麦克风信号具有比相加的前馈麦克风信号少大于500Hz的信号内容时，比较器的输出可以去激活第一反馈滤波器。当比较指示相加的反馈麦克风信号具有比相加的前馈麦克风信号多150Hz和500Hz之间的信号内容时，比较器的输出可以去激活第一前馈滤波器。通常，一方面，一种入耳式噪声消除耳麦包括具有反馈麦克风和输出驱动器的听筒。反馈回路从反馈麦克风接收第一信号，并将基于第一信号的抗噪声信号提供给输出驱动器。反馈回路包括反馈补偿滤波器，其接收第一信号并产生抗噪声信号。在由耳麦佩戴者产生的语音声音倾向于在闭塞的耳道内被放大的频率，反馈补偿滤波器在被选择以抵消这种放大而不会另外消除语音声音的水平产生抗噪声。输出接口至少提供第一信号作为从耳麦输出的语音通信信号。实施方式可以包括任意结合的以下任意一种或多种。前馈麦克风可以耦合到听筒之外的空间，前馈回路接收来自前馈麦克风的第二信号，并且经由前馈补偿滤波器向输出驱动器提供基于第二信号的第二抗噪声信号，其中语音电路接收第一信号和第二信号，对第二信号应用滤波器，并将经滤波的第二信号与第一信号结合以生成语音通信信号。前馈麦克风可以耦合到听筒之外空间，与前馈麦克风分开的话音麦克风也可以耦合到听筒之外空间，其中前馈回路接收来自前馈麦克风的第二信号，并且经由前馈补偿滤波器将基于第二信号的第二抗噪声信号提供给输出驱动器，而语音电路接收第一信号和来自语音麦克风的第三信号，对第三信号应用滤波器，并将经滤波的第三信号与第一信号结合以生成语音通信信号。第一和第二前馈麦克风可以耦合到听筒之外的空间，其中前馈回路接收来自第一前馈麦克风的第二信号和来自第二前馈麦克风的第三信号的和，并且经由前馈补偿滤波器将基于该和的第二抗噪声信号提供给输出驱动器，而语音电路接收第二信号和第三信号的差，对该差应用滤波器，并将经滤波的差信号与第一信号结合以生成语音通信信号。优点包括检测用户的语音，并以清晰易懂的方式将其提供给同一用户或通信伙伴，而无需使用附加语音麦克风，并且具有比使用专用语音麦克风的现有解决方案更好的清晰度。上述所有示例和特征可以以任何技术上可能的方式结合。其他特征和优点从描述和权利要求书中将变得显而易见。附图说明图1A示出入耳式主动降噪头戴式耳机和佩戴者头部的一部分的横截面视图。图1B示出了一组入耳式主动降噪头戴式耳机的透视外部视图。图2示出了当人说话时声音及耳所采取的不同路径的示意视图。图3到图11示出了耳麦中信号流动的框图。具体实施方式如图1A所示，主动降噪(ANR)头戴式耳机100包括安装在每个耳塞102上的两个麦克风。反馈麦克风104位于耳塞102的声学结构106内，并且检测声学结构内的声压，其非常类似于用户耳道108内的声压，即用户听到的声音。前馈麦克风110位于耳塞的声学结构之外，并且在声压通过耳塞的机械结构之前检测到达耳朵的声压。在前馈噪声消除路径中使用前馈麦克风，以向输出换能器112提供经滤波的噪声消除信号。由换能器112输出的信号消除了进入耳道的声音。在反馈回路中使用反馈麦克风，以检测和消除在前馈消除之后仍然存在的耳道内的声音，包括从头部内部进入耳道的声音，而不是从外部通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种噪声消除耳麦(100)，包括：第一听筒和第二听筒(102)，每个听筒包括相应的反馈麦克风(104)、相应的前馈麦克风(110)和相应的输出驱动器(112)；第一反馈滤波器(302)，至少从所述第一反馈麦克风接收输入并产生第一滤波反馈信号；第一前馈滤波器(304)，至少从所述第一前馈麦克风接收输入并产生第一滤波前馈信号；第一加法器(310，320)，将所述第一滤波反馈信号和所述第一滤波前馈信号结合并产生第一输出信号；和输出接口，提供所述第一输出信号作为来自所述耳麦的输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.13 US 14/657,6041.一种噪声消除耳麦(100)，包括：第一听筒和第二听筒(102)，每个听筒包括相应的反馈麦克风(104)、相应的前馈麦克风(110)和相应的输出驱动器(112)；第一反馈滤波器(302)，至少从所述第一反馈麦克风接收输入并产生第一滤波反馈信号；第一前馈滤波器(304)，至少从所述第一前馈麦克风接收输入并产生第一滤波前馈信号；第一加法器(310，320)，将所述第一滤波反馈信号和所述第一滤波前馈信号结合并产生第一输出信号；和输出接口，提供所述第一输出信号作为来自所述耳麦的输出。2.根据权利要求1所述的耳麦，还包括第二反馈滤波器(308)，所述第二反馈滤波器(308)接收来自所述第二反馈麦克风的输入并产生第二滤波反馈信号，其中所述第一加法器将所述第一滤波反馈信号与所述第二滤波反馈信号结合。3.根据权利要求1所述的耳麦，还包括第二前馈滤波器(306)，所述第二前馈滤波器(306)接收来自所述第二前馈麦克风的输入并产生第二滤波前馈信号，其中所述第一加法器将所述第一滤波前馈信号与所述第二滤波前馈信号结合。4.根据权利要求1所述的耳麦，还包括第二加法器(312)，其将所述第一反馈麦克风输入和所述第二反馈麦克风输入结合，并且向所述第一反馈滤波器(316)提供相加的反馈麦克风信号。5.根据权利要求1所述的耳麦，还包括第二加法器(314)，其将所述第一前馈麦克风输入和所述第二前馈麦克风输入结合，并且向所述第一前馈滤波器(318)提供相加的前馈麦克风信号。6.根据权利要求1所述的耳麦，还包括：第二反馈滤波器(308)，接收来自所述第二反馈麦克风的输入并产生第二滤波反馈信号；第二前馈滤波器(306)，接收来自所述第二前馈麦克风的输入并产生第二滤波前馈信号；和第二加法器(322)，将所述第二滤波反馈信号与所述第二滤波前馈信号结合以产生第二输出信号。7.根据权利要求1所述的耳麦，其中：至少所述第一听筒还包括附加的外部麦克风(324R，324L)，以及所述第一前馈滤波器包括前馈阵列处理滤波器(326R，326L)，其接收来自所述第一前馈麦克风或所述第二前馈麦克风和所述附加的外部麦克风的输入，并产生阵列滤波信号，其中所述第一加法器将所述阵列滤波信号至少与所述第一反馈滤波信号结合以产生所述输出信号。8.根据权利要求1所述的耳麦，还包括：接头外壳，连接到从所述听筒引出的电线，所述接头外壳包括麦克风阵列(330，332)；和阵列处理滤波器(336)，接收来自所述麦克风阵列和所述第一前馈麦克风和所述第二前馈麦克风的输入并产生阵列滤波信号；其中所述第一加法器(326)将所述阵列滤波信号至少与所述第一反馈滤波信号结合以产生所述输出信号。9.根据权利要求1所述的耳麦，还包括第二加法器(350)，将所述第一反馈麦克风信号输入和所述第二反馈麦克风输入结合，并向比较器(354)提供相加的反馈麦克风信号；第三加法器(352)，将所述第一前馈麦克风信号输入和所述第二前馈麦克风输入结合，并向所述比较器提供相加的前馈麦克风信号；基于所述相加的反馈麦克风信号与所述相加的前馈麦克风信号的比较，所述比较器的输出控制所述第一反馈滤波器(356)和所述第一前馈滤波器(358)的操作。10.根据权利要求9所述的耳麦，其中当所述比较指示所述相加的反馈麦克风信号具有比所述相加的前馈麦克风信号少大于500Hz的信号内容时，所述比较器的所述输出去激活所述第一反馈滤波器。11.根据权利要求9所述的耳麦，其中当所述比较指示所述相加的反馈麦克风信号具有比所述相加的前馈麦克风信号多150Hz和500Hz之间的信号内容时，所述比较器的所述输出去激活所述第一前馈滤波器。12.一种入耳式噪声消除耳麦，包括：听筒，包括反馈麦克风(104)和输出驱动器(112)；反馈回路，接收来自所述反馈麦克风的第一信号，并且基于所述第一信号向所述输出驱动器提供抗噪声信号，所述反馈回路包括接收所述第一信号并产生所述抗噪声信号的反馈补偿滤波器(402，404)，其中，在由所述耳麦的佩戴者产生的语音声音倾向于在闭塞的耳道内被放大的频率，所述反馈补偿滤波器在被选择以抵消这种放大而不会另外消除所述语音声音的水平产生抗噪声；以及输出接口，至少提供所述第一信号作为从所述耳麦输出的语音通信信号。13.根据权利要求12所述的耳麦，还包括：前馈麦克风(110)，耦合到所述听筒之外的空间；前馈回路，从所述前馈麦克风接收第二信号，并经由前馈补偿滤波器(408，410)将...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·M·高格尔，J·D·艾希费尔德，S·H·艾萨贝勒，J·A·鲁勒，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US