用于风噪声检测的方法和装置制造方法及图纸

处理数字化麦克风信号数据以便检测风噪声。从至少一个麦克风处获取第一信号和第二信号。所述第一和第二信号反映普通声学输入并且为时间上相异或者空间上相异或者两者。处理所述第一信号以便确定所述第一信号的样本的第一分布。处理所述第二信号以便确定所述第二信号的样本的第二分布。计算所述第一分布与所述第二分布之间的差异。如果所述差异超过检测阈值，则输出表明存在风噪声的指示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于风噪声检测的方法和装置
本专利技术涉及对来自麦克风或其他这种换能器的信号进行数字处理，并且具体地涉及一种用于检测这种信号中是否存在风噪声等的装置和方法，例如，使能够发起或控制风噪声补偿或抑制。专利技术背景风噪声在此被定义为从流过麦克风端口或麦克风振膜上的气流中的湍流生成的麦克风信号，与吹过其他物体的风的声音截然相反，如当风吹过远场中的树木时沙沙作响的叶子的声音。风噪声是脉冲式的并且通常具有足够大的振幅来超过标称语音振幅。因此，风噪声可以是令使用者讨厌的和/或会遮蔽所关注的其他信号。令人希望的是，数字信号处理设备被配置成用于采用多个步骤减轻风噪声对信号质量的有害影响。为此需要适用于当出现风噪声时可靠地检测风噪声的装置，而当实际上其他因素影响信号时不会错误地检测风噪声。之前的风噪声检测(WND)方法假设在远场中生成非风声音并且因此在每个麦克风处具有一个相似的声压级(SPL)和相位，而风噪声实质上跨麦克风是不相关的。然而，对于远场中生成的非风声音而言，麦克风之间的SPL由于局部声音反射、室内混响、和/或麦克风盖、障碍物、或位置的差异(如由于智能手机上的一个朝里且另一个朝外的麦克风的正交平面布置)会实质上不同。近场(如被握持到离麦克风很近的电话听筒)中生成的非风声音也会出现麦克风之间的实质性SPL差异。由于麦克风灵敏度的差异(即，失配麦克风)，还会出现麦克风输出信号的差异，麦克风灵敏度差异会是由于给定的麦克风模型的放宽的制造公差异、或系统中不同麦克风模型的使用所导致的。麦克风之间的间距引起非风声音在每个麦克风声音入口处具有不同的相位，除非声音来自其同时到达两个麦克风的方向。在定向麦克风应用中，麦克风阵列的轴一般指向所希望的声源，这导致最坏情况的延迟和因此麦克风之间的最大相位差异。当所接收到的声音的波长比麦克风之间的间距大得多时(即，在低频处)，麦克风信号的相关性非常好，并且之前的WND方法可能不会错误地检测所述频率下的风。然而，当所接收到的声音波长接近麦克风间距时，相位差异致使麦克风信号变得相关性较低并且非风声音会被错误地检测成风。麦克风间距越大，将在其上将非风声音错误地检测为风的频率就越低，即，声谱中的其中将发生错误的检测的部分就越大。由于麦克风信号之间的相位差异的其他原因(如局部声音反射、室内混响、和/或麦克风相位响应或入口端口长度的差异)也会发生错误的检测。鉴于麦克风处的风噪声的频谱含量取决于如硬件配置、使用者的头或手的存在以及风速等因素可以从100Hz以下延伸至10kHz以上，对于风噪声检测而言，如果不是声谱的全部，则令人希望的是令人满意地操作贯穿大部分，从而使得可以检测风噪声，并且只在风噪声有问题的子带激活合适的抑制手段。本说明书中已包括的文件、行为、材料、设备、物品等的任何讨论仅用于为本专利技术提供上下文的目的。不应被认为是承认这些事项中的任何或所有事项形成现有技术基础的一部分或为与本专利技术相关领域内的公共常识(当其在本申请的每项权利要求的优先权日之前存在时)。贯穿本说明书，词语“包括(comprise)”、或变化(如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”)应被理解成暗示包括一个陈述的元件、整数或步骤、或元件、整数或步骤组，但不排除任何其他元件、整数或步骤、或元件、整数或步骤组。在本说明书中，陈述元件可以是选项列表中的“至少一项”将被理解为元件可以是所列出的选项中的任何一项，或者可以是所列出的选项中的两个或更多个的任何组合。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种处理数字化麦克风信号数据以便检测风噪声的方法，所述方法包括：从至少一个麦克风处获取第一信号和第二信号，所述第一和第二信号反映普通声学输入，并且所述第一和第二信号为时间上相异和空间上相异中的至少一者；处理所述第一信号以便确定所述第一信号的样本的第一分布；处理所述第二信号以便确定所述第二信号的样本的第二分布；计算所述第一分布与所述第二分布之间的差异；以及如果所述差异超过检测阈值，则输出表明存在风噪声的指示。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于检测风噪声的设备，所述设备包括：至少第一麦克风；以及处理器，所述处理器被配置成用于：从所述至少一个麦克风处获取第一信号和第二信号，所述第一和第二信号反映普通声学输入，并且所述第一和第二信号为时间上相异和空间上相异中的至少一者；处理所述第一信号以便确定所述第一信号的样本的第一分布；处理所述第二信号以便确定所述第二信号的样本的第二分布；计算所述第一分布与所述第二分布之间的差异；并且如果所述差异超过检测阈值，则输出表明存在风噪声的指示。根据本专利技术的第三方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括用于使计算机执行风噪声检测程序的计算机程序代码装置，所述计算机程序产品包括：用于从至少一个麦克风处获取第一信号和第二信号的计算机程序代码装置，所述第一和第二信号反映普通声学输入，并且所述第一和第二信号为时间上相异和空间上相异中的至少一者；用于处理所述第一信号以便确定所述第一信号的样本的第一分布的计算机程序代码装置；用于处理所述第二信号以便确定所述第二信号的样本的第二分布的计算机程序代码装置；用于计算所述第一分布与所述第二分布之间的差异的计算机程序代码装置；以及用于如果所述差异超过检测阈值则输出表明存在风噪声的指示的计算机程序代码装置。所述计算机程序产品可以包括非瞬态计算机可读介质。本专利技术认识到风噪声影响麦克风信号内的信号样本幅度的分布，并且由于在任何给定时刻流过每个麦克风的局部气流的唯一形式而影响一个麦克风与下一个麦克风不同的分布，并且还影响在每个麦克风处一个时刻与下一个时刻不同的分布。风致噪声是不稳定的，因此其统计随时间变化。因此，增大的风将趋向于增加第一分布与第二分布之间的差异，针对存在或不存在风噪声进行有益的度量。评估第一和第二信号的短期分布使得能够从相应的分布之间的差异中量化风噪声。此外，通过考虑信号样本幅度的分布之间的差异，本专利技术的方法有效地忽略了麦克风信号之间的相位差异。第一和第二信号反映普通声学输入，在所述普通声学输入内期望检测存在或不存在风噪声。在一些实施例中，通过从单个麦克风信号中获取时间上相异的样本或通过从多于一个麦克风信号中获取时间上相异的样本来使第一和第二信号在时间上相异。第一和第二信号在时间上相异的程度(例如，第一和第二信号之间的样本间隔)优选地小于非风噪声源或信号源变化的典型时间，从而使得第一与第二信号分布之间的变化将由风噪声控制并且受到相对慢的变化信号源的最小程度的影响。例如，第一信号可以包括麦克风信号的第一帧，并且第二信号可以包括所述麦克风信号的后续帧，从而使得在典型音频采样速率处，第一和第二信号在时间上相异为小于毫秒，并且更优选地小于125微秒或更小。此外或替代性地，在一些实施例中，可以通过从第一麦克风处获取第一信号并且从与第一麦克风间隔开的第二麦克风处获取第二信号来使第一和第二信号在空间上相异。一些实施例可以进一步包括确定时间上相异的信号和空间上相异的信号两者的分布，以便产生表明是否存在风噪声的复合指示。第一和第二信号的分布可以采用任何适当的方式来确定并且可以包括简化的分布。例如，所确定的分布可以包括信号样本幅度的累积分布，仅在一个或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理数字化麦克风信号数据以便检测风噪声的方法，所述方法包括：从至少一个麦克风处获取第一信号和第二信号，所述第一和第二信号反映普通声学输入，并且所述第一和第二信号为时间上相异和空间上相异中的至少一者；处理所述第一信号以便确定所述第一信号的样本的第一分布；处理所述第二信号以便确定所述第二信号的样本的第二分布；计算所述第一分布与所述第二分布之间的差异；以及如果所述差异超过检测阈值，则输出表明存在风噪声的指示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.21 AU 2014902804;2015.01.29 AU 20159002651.一种处理数字化麦克风信号数据以便检测风噪声的方法，所述方法包括：从至少一个麦克风处获取第一信号和第二信号，所述第一和第二信号反映普通声学输入，并且所述第一和第二信号为时间上相异和空间上相异中的至少一者；处理所述第一信号以便确定所述第一信号的样本的第一分布；处理所述第二信号以便确定所述第二信号的样本的第二分布；计算所述第一分布与所述第二分布之间的差异；以及如果所述差异超过检测阈值，则输出表明存在风噪声的指示。2.如权利要求1所述的方法，其中，通过获取时间上相异的样本来使所述第一和第二信号在时间上相异。3.如权利要求2所述的方法，其中，从单个麦克风信号中获取所述时间上相异的样本。4.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，通过从第一麦克风处获取所述第一信号并且从与所述第一麦克风间隔开的第二麦克风处获取所述第二信号来使第一和第二信号在空间上相异。5.如权利要求4所述的方法，其中，针对振幅来对每个麦克风信号进行匹配，从而使得每个信号的期望方差相同或大致相同。6.如权利要求4或权利要求5所述的方法，其中，在执行所述风噪声检测之前，针对所关注声学信号来对所述第一和第二麦克风信号进行匹配。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述第一和第二信号中的每个信号的所述分布包括信号样本幅度的累积分布。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，仅在一个或多个选择的值处确定所述第一和第二信号中的每个信号的所述分布。9.如权利要求8所述的方法，其中，计算所述第一分布与所述第二分布之间的所述差异是通过以下方式进行的：在每个选择的值处计算所述第一与第二分布之间的逐点差异，并且对所述逐点差异的绝对值进行求和以便产生对所述第一分布与所述第二分布之间的所述差异的度量。10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，对所述或者每个麦克风信号进行高通滤波以便去除任何直流分量。11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，通过对来自每个信号的单个帧的样本的分布进行比较来在逐帧基础上执行所述方法。12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，在多个帧上对所述第一分布与所述第二分布之间的所述差异进行平滑。13.如权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·萨博兹耐科夫，
申请(专利权)人：思睿逻辑国际半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB