会话辅助系统技术方案

一种会话辅助系统(16)，具有麦克风的双向阵列(20‑23)，被布置在不包括任何阵列麦克风的空间的外部，其中该空间具有左侧、右侧、前面和后面，该阵列(20‑23)包括多个麦克风的左侧子阵列(20、21)和多个麦克风的右侧子阵列(22、23)，其中每个麦克风(20‑23)具有麦克风输出信号，以及从麦克风输出信号创建左耳音频信号和右耳音频信号的处理器(110)。左耳音频信号基于来自左侧子阵列(20、21)的一个或多个麦克风和右侧子阵列(22、23)的一个或多个麦克风的麦克风输出信号而被创建，并且右耳音频信号基于来自左侧子阵列(20、21)的一个或多个麦克风和右侧子阵列(22、23)的一个或多个麦克风的麦克风输出信号而被创建。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
会话辅助设备旨在使得会话更明了及易于理解。这些设备旨在减小不想要的背景噪声和混响。实现该目标的一个路径关注利用头戴式麦克风阵列的线性的、时不变波束赋形。线性波束赋形向会话辅助的应用通常并不新颖。例如，利用指向性麦克风阵列改进言语清晰度是已知的。针对在漫射噪声存在的情况下瞄准讲话者的指向性麦克风阵列，阵列指向性的增大产生讲话者与噪声比率(TNR)的增大。该TNR的增大可导致对于收听阵列输出的用户的言语清晰度的增大。不计入某些后面讨论的复杂性，增大阵列指向性增大了言语清晰度增益。考虑图1中的四个麦克风阵列10位于用户的头上。在现有技术的波束赋形方法中，阵列被设计为假设个体麦克风元件位于自由场中。针对左耳的阵列通过波束赋形两个左麦克风20和21而被创建。右耳阵列通过波束赋形两个右麦克风22和23而被创建。针对这样的简单、两个元件的阵列的良好建立的自由场的波束赋形技术例如可以产生超心自由场接收形态。超心在上下文中是常见的，因为在自由场中它们在漫射噪声存在的情况下产生针对轴上的讲话者的两元件阵列的优化TNR改进。由于头对由组成阵列的麦克风元件所接收到的声音上的声学效果，当被置于头上时，诸如阵列10之类的阵列在被设计用于自由场表现时可以不满足表现判断标准。此外，诸如阵列10之类的阵列可以不提供显著改进言语清晰度的充分高的指向性。特别是那些具有高指向性的头戴阵列可以是大的且突出的。头戴阵列的可替代方式是离头麦克风阵列，其普遍被置于收听者之前的桌子上或在收听者的躯体上，在之后指向性信号被传输到通常采用助听信号处理的入耳设备。尽管这些设备较不突出，它们缺少多个重要的特性。首先，这些设备通常是单声道的，向两耳传输相同的信号。这
些信号缺乏双耳收听的自然空间线索和关联清晰度的优点。第二，这些设备可能不提供显著改进言语清晰度的充分高的指向性。第三，这些设备并不随用户的头部旋转，因此并不向用户的视觉焦点集中声音接收。此外，阵列设计可能不考虑麦克风被安装到的结构的声学效果。白噪声增益(WNG)描述了非相关噪声由阵列处理的放大并且在现有技术中被很好地定义。WNG基本上是总阵列滤波器能量与针对轴上源的通过阵列接收到的声压的比率。例如，该量描述了由于相消干扰的阵列损耗将如何增大系统噪声底。简单的超心阵列是有损阵列，其在针对平的轴上响应被均衡时可产生太多自噪声。未考虑到特定阵列设计的WNG可导致过量自噪声的系统。
技术实现思路
以下提及的所有示例和特征可以以任何技术上可行的方式进行结合。在一个方面，一种会话辅助系统包括双向的麦克风阵列，其被布置在不包括任何阵列麦克风的空间的外部，其中该空间具有左侧、右侧、前面和背面，该阵列包括多个麦克风的左侧子阵列和多个麦克风的右侧子阵列，其中每个麦克风具有麦克风输出信号。存在处理器，从该麦克风输出信号创建左耳音频信号和右耳音频信号。左耳音频信号基于来自左侧子阵列的一个或多个麦克风和右侧子阵列的一个或多个麦克风的麦克风输出信号而被创建，并且右耳音频信号基于来自左侧子阵列的一个或多个麦克风和右侧子阵列的一个或多个麦克风的麦克风输出信号而被创建。该系统的示例可以包括以下特征中的一个，或者其任意组合。处理器可以包括用于在音频信号的创建中涉及的每个麦克风的输出信号的滤波器。这些滤波器可以使用至少一个极坐标规格而被创建，该至少一个极坐标规格包括作为频率的函数的左侧子阵列和右侧子阵列中的一者或两者的理想化输出信号的幅度和相位。可以针对每个子阵列存在单独的极坐标规格。处理器可以基于来自左侧子阵列的所有
麦克风和右侧子阵列的所有麦克风的麦克风输出信号而创建左耳音频信号和右耳音频信号两者。处理器可以基于来自左侧子阵列的所有麦克风和右侧子阵列的所有麦克风的、但只是在预定频率之下的麦克风输出信号而创建左耳音频信号和右耳音频信号两者。极坐标规格可以包括在零度方位角处的角度范围上的水平角度。在一个非限制示例中，极坐标规格基于双耳假人的每个耳朵的极坐标的头部相关的传递函数。在另一个非限制示例中，极坐标规格基于人的头部的每个耳朵的极坐标的头部相关的传递函数。在另一个非限制示例中，极坐标规格基于模型。该系统的示例可以包括以下特征中的一个，或者其任意组合。处理器可以基于来自左侧子阵列中的一个或多个麦克风和右侧子阵列中的一个或多个麦克风的、但只是在预定频率之下的麦克风输出信号而创建左耳音频信号和右耳音频信号两者。在预定频率之上，处理器可以仅基于来自左侧子阵列的麦克风的麦克风输出信号而创建左耳音频信号，并且可以仅基于来自右侧子阵列的麦克风的麦克风输出信号而创建右耳音频信号。左侧子阵列可以被布置为接近于用户的头部的左侧而被穿戴，并且右侧子阵列可以被布置为接近于用户的头部的右侧而被穿戴。左侧子阵列麦克风可以沿着空间的左侧被间隔开，并且右侧子阵列麦克风可以沿着空间的右侧被间隔开。麦克风的阵列可以进一步包括沿着空间的前面或者后面定位的至少一个麦克风。在特定的非限制示例中，麦克风的阵列包括至少七个麦克风，其中至少三个沿着空间的左侧被间隔开，至少三个沿着空间的右侧被间隔开，并且至少一个在空间的前面或者后面处。该系统的示例可以包括以下特征中的一个，或者其任意组合。处理器可以被配置为衰减从相对于阵列的主接收方向的预定通过角之外抵达麦克风阵列的声音。预定通过角相对于主接收方向可以从大约+/-15度至大约+/-45度。会话辅助系统可以进一步包括改变预定通过角的功能。在一个情况下，预定通过角可以基于用户的移动而被改变。
在一个情况下，预定通过角可以基于追踪用户的头部的移动而被改变。该系统的示例可以包括以下特征中的一个，或者其任意组合。处理器可以被配置为处理麦克风信号以创建在左耳音频信号与右耳音频信号之间的特定极坐标的耳间声级差(ILD)。处理器可以被配置为处理麦克风信号以创建在左耳音频信号与右耳音频信号之间的特定极坐标的耳间相位差(IPD)。处理器可以被配置为处理麦克风信号以创建在左耳音频信号和右耳音频信号中的特定极坐标的ILD和特定极坐标的IPD，使声音源如同处于与声音源到阵列的实际角度不同的角度。处理器可以被配置为处理麦克风信号以创建左耳音频信号和右耳音频信号，使声音源如同处于与声音源到阵列的实际角度不同的角度。该系统的示例可以包括以下特征中的一个，或者其任意组合。麦克风阵列可以具有确立阵列的主接收方向的指向性，并且会话辅助系统可以进一步包括改变阵列指向性的功能。会话辅助系统可以进一步包括用户可操作输入设备，其被适配为被操纵以便于致使在阵列指向性中的变化。用户可操作的输出设备可以包括便携计算设备的显示器。阵列指向性可以自动被改变。阵列指向性可以基于用户的移动而被改变。阵列指向性可以基于通过由阵列接收到的能量确定的声源的可能位置而被改变。阵列可以具有多个指向性。会话辅助系统可以包括具有对应于针对每个阵列指向性的定向角度的ILD和IPD的双耳阵列。该系统的示例可以包括以下特征中的一个，或者其任意组合。左侧子阵列可以被耦合到适配为保持蜂窝电话的蜂窝电话外壳的左侧。子阵列的右侧可以被耦合到蜂窝电话外壳的右侧。该阵列可以被限制为具有最大白噪声增益(WNG)。最大WNG可以基于环境噪声与阵列引致的噪声的比率而被确定。该系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种会话辅助系统，包括：麦克风的双向阵列，被布置在不包括任何阵列麦克风的空间的外部，其中所述空间具有左侧、右侧、前面和后面，所述阵列包括多个麦克风的左侧子阵列和多个麦克风的右侧子阵列，其中每个麦克风具有麦克风输出信号；处理器，从所述麦克风输出信号创建左耳音频信号和右耳音频信号；其中所述左耳音频信号基于来自所述左侧子阵列中的一个或多个所述麦克风和所述右侧子阵列中的一个或多个所述麦克风的所述麦克风输出信号而被创建；并且其中所述右耳音频信号基于来自所述左侧子阵列中的一个或多个所述麦克风和所述右侧子阵列中的一个或多个所述麦克风的所述麦克风输出信号而被创建。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.10 US 61/937,8731.一种会话辅助系统，包括：麦克风的双向阵列，被布置在不包括任何阵列麦克风的空间的外部，其中所述空间具有左侧、右侧、前面和后面，所述阵列包括多个麦克风的左侧子阵列和多个麦克风的右侧子阵列，其中每个麦克风具有麦克风输出信号；处理器，从所述麦克风输出信号创建左耳音频信号和右耳音频信号；其中所述左耳音频信号基于来自所述左侧子阵列中的一个或多个所述麦克风和所述右侧子阵列中的一个或多个所述麦克风的所述麦克风输出信号而被创建；并且其中所述右耳音频信号基于来自所述左侧子阵列中的一个或多个所述麦克风和所述右侧子阵列中的一个或多个所述麦克风的所述麦克风输出信号而被创建。2.根据权利要求1所述的会话辅助系统，其中所述处理器包括用于在所述音频信号的创建中涉及的每个麦克风的所述输出信号的滤波器。3.根据权利要求2所述的会话辅助系统，其中所述滤波器使用至少一个极坐标规格而被创建，所述至少一个极坐标规格包括作为频率的函数的所述左侧子阵列和所述右侧子阵列中的一者或两者的理想化输出信号的幅度和相位。4.根据权利要求3所述的会话辅助系统，包括针对每个子阵列的单独极坐标规格。5.根据权利要求3所述的会话辅助系统，其中极坐标规格基于双耳假人的每个耳朵的极坐标的头部相关的传递函数。6.根据权利要求3所述的会话辅助系统，其中极坐标规格基于人的头部的每个耳朵的极坐标的头部相关的传递函数。7.根据权利要求3所述的会话辅助系统，其中极坐标规格基于
\t模型。8.根据权利要求1所述的会话辅助系统，其中所述处理器基于来自所述左侧子阵列中的一个或多个所述麦克风和所述右侧子阵列中的一个或多个所述麦克风的、但只是在预定频率之下的所述麦克风输出信号而创建所述左耳音频信号和所述右耳音频信号两者。9.根据权利要求8所述的会话辅助系统，其中在所述预定频率之上，所述处理器仅基于来自所述左侧子阵列的麦克风的所述麦克风输出信号而创建所述左耳音频信号，并且仅基于来自所述右侧子阵列的所述麦克风的所述麦克风输出信号而创建所述右耳音频信号。10.根据权利要求1所述的会话辅助系统，其中所述左侧子阵列被布置为接近于用户的头部的左侧而被穿戴，并且所述右侧子阵列被布置为接近于所述用户的头部的右侧而被穿戴。11.根据权利要求1所述的会话辅助系统，其中所述左侧子阵列麦克风沿着所述空间的所述左侧被间隔开，并且所述右侧子阵列麦克风沿着所述空间的所述右侧被间隔开。12.根据权利要求11所述的会话辅助系统，其中麦克风的所述阵列进一步包括沿着所述空间的所述前面或者所述后面而被定位的至少一个麦克风。13.根据权利要求1所述的会话辅助系统，其中所述处理器被配置为衰减从相对于所述阵列的主接收方向的预定通过角之外抵达所述麦克风阵列的声音。14.根据权利要求13所述的会话辅助系统，进一步包括改变所述预定通过角的功能。15.根据权利要求14所述的会话辅助系统，其中所述预定通过角基于追踪用户的头部的移动而被改变。16.根据权利要求1所述的会话辅助系统，其中所述处理器被配置为处理所述麦克风信号以创建在所述左耳音频信号与所述右耳音频信号之间的特定极坐标的耳间声级差(ILD)和特定极坐标的耳间相位差(IPD)。17.根据权利要求1所述的会话辅助系统，其中所述处理器被配置为处理所述麦克风信号以创建在所述左耳音频信号和所述右耳音频信号中的特定极坐标的ILD和特定极坐标的IPD，使声音源如同处于与所述声音源到所述阵列的实际角度不同的角度。18.根据权利要求1所述的会话辅助系统，其中所述麦克风阵列具有确立所述阵列的所述主接收方向的指向性，并且其中所述会话辅助系统进一步包括改变所述阵列指向性的功能。19.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·艾希费尔德，W·M·拉比诺维茨，W·贝拉迪，J·特罗特尔，M·谢伊，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US