用于估计到达方向的系统、方法和设备技术方案

本发明专利技术描述用于将成对差异(例如，相位延迟测量)匹配到源方向候选者的存量且应用成对源方向估计的系统、方法和设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计到达方向的系统、方法和设备根据35U.S.C.§119主张优先权本专利申请案主张2012年4月13日申请且转让给本受让人的标题为“用于估计到达方向的系统、方法和设备(SYSTEMS，METHODS，ANDAPPARATUSFORESTIMATINGDIRECTIONOFARRIVAL)”的第61/624,181号临时申请案的优先权。本专利申请案还主张2012年5月4日申请且转让给本受让人的标题为“用于估计到达方向的系统、方法和设备(SYSTEMS，METHODS，ANDAPPARATUSFORESTIMATINGDIRECTIONOFARRIVAL)”的第61/642,954号临时申请案的优先权。本专利申请案还主张2012年11月14日申请且转让给本受让人的标题为“用于估计到达方向的系统、方法和设备(SYSTEMS，METHODS，ANDAPPARATUSFORESTIMATINGDIRECTIONOFARRIVAL)”的第61/726,336号临时申请案的优先权。本专利申请案还主张2012年10月12日申请且转让给本受让人的标题为“用于映射坐标的系统和方法(SYSTEMSANDMETHODSFORMAPPINGCOORDINATES)”的第61/713,447号临时申请案的优先权。本专利申请案还主张2012年10月15日申请且转让给本受让人的标题为“用于映射座标的系统和方法(SYSTEMSANDMETHODSFORMAPPINGCOORDINATES)”的第61/714,212号的临时申请案的优先权。
本专利技术涉及音频信号处理。
技术介绍
图1展示多麦克风手持机H100的实例，所述多麦克风手持机包含轴线在装置的正面的左右方向上的第一麦克风对MV10-1、MV10-3，及轴线在前后方向上(即，正交于正面)的第二麦克风对MV10-1、MV10-2。此类布置可用以确定用户何时在装置的正面说话(例如，浏览-通话模式)。来自前-后麦克风对的信息可用以解析左-右麦克风对自身通常无法解析的前后方向之间的模糊性。
技术实现思路
一种根据一股配置的处理多通道信号的方法包含对于所述多通道信号的第一通道对，计算第一多个方向拟合性量度(例如，方向误差或似然度)，其中所述第一多个方向拟合性量度当中的每一者是基于多个候选方向当中的一个对应不同候选方向。此方法包含对于所述多通道信号的不同于所述第一对的第二通道对，计算第二多个方向拟合性量度(例如，方向误差或似然度)，其中所述第二多个方向拟合性量度当中的每一者是基于所述多个候选方向当中的一个对应不同候选方向。此方法包含基于所述第一多个方向拟合性量度和所述第二多个方向拟合性量度从所述多个候选方向当中选择第一方向。在此方法中，所述第一多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第一对的所述通道之间在所述多通道信号的第一频率分量处的差异，且所述第二多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第二对的所述通道之间在所述第一频率分量处的差异。还揭示具有有形特征的计算机可读存储媒体(例如，非暂时性媒体)，所述有形特征致使读取所述特征的机器执行此类方法。一种根据一股配置的处理多通道信号的设备包含用于对于所述多通道信号的第一通道对计算第一多个方向拟合性量度的装置，其中所述第一多个方向拟合性量度当中的每一者是基于多个候选方向当中的一个对应不同候选方向。此设备包含用于对于所述多通道信号的不同于所述第一对的第二通道对计算第二多个方向拟合性量度的装置，其中所述第二多个方向拟合性量度当中的每一者是基于所述多个候选方向当中的一个对应不同候选方向。此设备包含用于基于所述第一多个方向拟合性量度和所述第二多个方向拟合性量度从所述多个候选方向当中选择第一方向的装置。在此设备中，所述第一多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第一对的所述通道之间在所述多通道信号的第一频率分量处的差异，且所述第二多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第二对的所述通道之间在所述第一频率分量处的差异。根据一股配置的用于处理多通道信号的另一设备包含量度计算器，所述量度计算器经配置以进行以下操作：对于所述多通道信号的第一通道对，计算第一多个方向拟合性量度，其中所述第一多个方向拟合性量度当中的每一者是基于多个候选方向当中的一个对应不同候选方向；以及对于所述多通道信号的不同于所述第一对的第二通道对，计算第二多个方向拟合性量度，其中所述第二多个方向拟合性量度当中的每一者是基于所述多个候选方向当中的一个对应不同候选方向。此设备包含选择器，所述选择器经配置以基于所述第一多个方向拟合性量度和所述第二多个方向拟合性量度从所述多个候选方向当中选择第一方向。在此设备中，所述第一多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第一对的所述通道之间在所述多通道信号的第一频率分量处的差异，且所述第二多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第二对的所述通道之间在所述第一频率分量处的差异。附图说明图1展示多麦克风手持机H100的多个视图。图2展示用于便携式多麦克风装置的五个不同握持位置的实例。图3A展示根据一股配置的方法M10的流程图。图3B展示相对于麦克风对的平面波传播的远场模型。图3C展示任务T10的实施方案T12。图3D展示任务T10的实施方案T14。图4A展示针对四个不同DOA的经解缠相位延迟对频率的曲线图，且图4B展示针对相同DOA的经缠绕相位延迟对频率的曲线图。图5A展示两个DOA候选者的所测量的相位延迟值及所计算的值的实例。图5B展示计算帧的DOA差的实例。图6A展示似然度计算的实例。图6B说明缩减的候选方向组。图6C和6D说明用于任务T20和T30的迭代实施的后续阶段的候选方向的搜索组。图7和8展示偏差移除的实例。图9展示在帧及频率上绘制所估计的DOA处的源活动似然度的角度图的实例。图10A展示方法M10的实施方案M20的流程图。图10B展示方法M10的实施方案MA20的流程图。图10C展示计算DOA估计的实例。图10D展示识别每一频率的DOA估计的实例。图11A展示方法M20的实施方案M25的流程图。图11B展示线性阵列中的多个麦克风对。图11C展示使用所计算的似然度来识别针对给定频率的最佳麦克风对及最佳DOA候选者的实例。图12A说明用于缩减频率分量空间中的搜索的策略的实例。图12B展示沿着电视屏幕的顶部边缘布置的麦克风的线性阵列。图13A展示方法M10的实施方案M30的流程图。图13B展示方法M30的实施方案M100的流程图。图13C展示方法M100的实施方案M110的流程图。图14A展示根据一股配置的设备A5的框图。图14B展示设备A5的实施方案A10的框图。图14C展示设备A10的实施方案A15的框图。图14D展示根据一股配置的设备MF5的框图。图14E展示设备MF5的实施方案MF10的框图。图15A展示设备MF10的实施方案MF15的框图。图15B展示1-D测量的模糊性的实例。图15C展示混淆锥的一个实例。图16展示扬声器电话应用中的源混淆的实例。图17A展示2-D麦克风阵列。图17B展示根据一股配置的方法M200的流程图。图17C展示在平面极坐标图显示器上展示的DOA估计的实例。图18A和18B展示在1-D估计的正负号与平面的对应象限之间的对应性。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理多通道信号的方法，所述方法包括：对于所述多通道信号的第一通道对，计算第一多个方向拟合性量度，其中所述第一多个方向拟合性量度当中的每一者是基于多个候选方向当中的一个对应不同候选方向；对于所述多通道信号的不同于所述第一对的第二通道对，计算第二多个方向拟合性量度，其中所述第二多个方向拟合性量度当中的每一者是基于所述多个候选方向当中的一个对应不同候选方向；以及基于所述第一多个方向拟合性量度和所述第二多个方向拟合性量度，从所述多个候选方向当中选择第一方向，其中所述第一多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第一对的所述通道之间在所述多通道信号的第一频率分量处的差异，且其中所述第二多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第二对的所述通道之间在所述第一频率分量处的差异。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.13 US 61/624,181;2012.05.04 US 61/642,954;1.一种处理多通道信号的方法，所述方法包括：对于所述多通道信号的第一通道对，计算第一多个方向拟合性量度，其中所述第一多个方向拟合性量度当中的每一者是基于多个候选方向当中的一个对应不同候选方向；对于所述多通道信号的不同于所述第一对的第二通道对，计算第二多个方向拟合性量度，其中所述第二多个方向拟合性量度当中的每一者是基于所述多个候选方向当中的一个对应不同候选方向；以及基于所述第一多个方向拟合性量度和所述第二多个方向拟合性量度，从所述多个候选方向当中选择第一方向，其中所述第一多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第一对的所述通道之间在所述多通道信号的第一频率分量处的差异，其中所述第二多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第二对的所述通道之间在所述第一频率分量处的差异，且其中所述从所述多个候选方向当中选择所述第一方向包括确定所述第一多个方向拟合性量度和所述第二多个方向拟合性量度当中的最小方向误差。2.根据权利要求1所述的方法，其中，对于所述第一多个方向拟合性量度中的每一者，所述第一对的所述通道之间的所述差异是所述第一对中的一个通道中的所述第一频率分量的相位与所述第一对中的另一通道中的所述频率分量的相位之间的差异。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多通道信号的所述通道是基于由麦克风的线性阵列产生的信号，使得所述多通道信号的所述通道当中的每一者是基于由所述线性阵列的不同麦克风产生的信号。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一对中的第一通道对应于所述阵列的第一麦克风，所述第一对中的第二通道对应于所述阵列的第二麦克风，所述第二对中的第一通道对应于所述第一麦克风，且所述第二对中的第二通道对应于所述阵列的第三麦克风。5.根据权利要求3和4中任一权利要求所述的方法，其中所述第一通道对中的每一通道是基于由所述线性阵列的第一对麦克风中的对应麦克风产生的信号，且其中所述第二通道对中的每一通道是基于由所述线性阵列的第二对麦克风中的对应麦克风产生的信号，且其中所述第一对麦克风的所述麦克风分开第一距离，且其中所述第二对麦克风的所述麦克风分开不同于所述第一距离的第二距离。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一频率分量具有小于所述第一距离的两倍且小于所述第二距离的两倍的波长。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括：对于所述多通道信号的所述第一通道对，计算第三多个方向拟合性量度，其中所述第三多个方向拟合性量度当中的每一者是基于所述多个候选方向当中的一个对应不同候选方向；对于所述多通道信号的所述第二通道对，计算第四多个方向拟合性量度，其中所述第四多个方向拟合性量度当中的每一者是基于所述多个候选方向当中的一个对应不同候选方向；以及基于所述第三多个方向拟合性量度和所述第四多个方向拟合性量度，从所述多个候选方向当中选择第二方向，其中所述第三多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第一对的所述通道之间在所述多通道信号的不同于所述第一频率分量的第二频率分量处的差异，且其中所述第四多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第二对的所述通道之间在所述第二频率分量处的差异。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述方法包括基于所述多个候选方向当中的所述所选第一候选方向和所述多个候选方向当中的所述所选第二候选方向指示所述多通道信号的到达方向。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述从所述多个候选方向当中选择所述第一方向包括确定所述第一多个方向拟合性量度和所述第二多个方向拟合性量度当中的最小方向误差，且其中所述从所述多个候选方向当中选择所述第二方向包括确定所述第三多个方向拟合性量度和所述第四多个方向拟合性量度当中的最小方向误差。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一多个方向拟合性量度和所述第二多个方向拟合性量度当中的所述最小方向误差对应于所述多通道信号的所述第一通道对，且其中所述第三多个方向拟合性量度和所述第四多个方向拟合性量度当中的所述最小方向误差对应于所述多通道信号的所述第二通道对。11.根据权利要求7到10中任一权利要求所述的方法，其中所述所选第一方向与所述所选第二方向为相同方向。12.根据权利要求7到10中任一权利要求所述的方法，其中所述所选第一方向为与所述所选第二方向不同的方向。13.一种用于处理多通道信号的设备，所述设备包括：用于对于所述多通道信号的第一通道对计算第一多个方向拟合性量度的装置，其中所述第一多个方向拟合性量度当中的每一者是基于多个候选方向当中的一个对应不同候选方向；用于对于所述多通道信号的不同于所述第一对的第二通道对计算第二多个方向拟合性量度的装置，其中所述第二多个方向拟合性量度当中的每一者是基于所述多个候选方向当中的一个对应不同候选方向；以及用于基于所述第一多个方向拟合性量度和所述第二多个方向拟合性量度从所述多个候选方向当中选择第一方向的装置，其中所述第一多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第一对的所述通道之间在所述多通道信号的第一频率分量处的差异，其中所述第二多个方向拟合性量度中的每一者是基于所述第二对的所述通道之间在所述第一频率分量处的差异，且其中所述从所述多个候选方向当中选择所述第一方向包括确定所述第一多个方向拟合性量度和所述第二多个方向拟合性量度当中的最小方向误差。14.根据权利要求13所述的设备，其中，对于所述第一多个方向拟合性量度中的每一者，所述第一对的所述通道之间的所述差异是所述第一对中的一个通道中的所述第一频率分量的相位与所述第一对中的另一通道中的所述频率分量的相位之间的差异。15.根据权利要求13所述的设备，其中所述多通道信号的所述通道是基于由麦克风的线性阵列产生的信号，使得所述多通道信号的所述通道当中的每一者是基于由所述线性阵列的不同麦克风产生的信号。16.根据权利要求15所述的设备，其中所述第一对中的第一通道对应于所述阵列的第一麦克风，所述第一对中的第二通道对应于所述阵列的第二麦克风，所述第二对中的第一通道对应于所述第一麦克风，且所述第二对中的第二通道对应于所述阵列的第三麦克风。17.根据权利要求15和16中任一权利要求所述的设备，其中所述第一通道对中的每一通道是基于由所述线性阵列的第一对麦克风中的对应麦克风产生的信号，且其中所述第二通道对中的每一通道是基于由所述线性阵列的第二对麦克风中的对应麦克风产生的信号，且其中所述第一对麦克风的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金莱轩，埃里克·维瑟，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US