一种声音采集方法、系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种声音采集方法、系统和装置，其中方法包括：通过音频采集模块采集音频信号，还包括以下步骤，接收所述音频信号，并把声音信号转换为模拟电信号；把所述模拟电信号转换为多路可存储的数字信号；处理所述数字信号，并输出有效音频数据；把所述有效音频数据推送给终端设备。本发明专利技术通过对多路音频数据进行混合处理，有效地去除噪音和杂音，输出有效的清晰的音频数据，使用户得到最好的听觉享受。

【技术实现步骤摘要】
一种声音采集方法、系统和装置
本专利技术涉及智能穿戴设备
，特别是一种声音采集方法、系统和装置。
技术介绍
随着智能穿戴设备的发展和人们生活水平的不断提高，各种智能穿戴设备如智能手表的使用越来越普及，智能穿戴设备已经成为人们生活中不可缺少的通信工具。人之所以能够听到声音，是因为空气中的震动通过外耳耳道把振动传递到耳膜，通过耳膜形成的振动驱动人的听觉神经。而当人们的中外耳损坏或用手塞住耳道时，声音还能够通过人们的皮肤以及骨骼传递声音振动，来驱动人们的听觉神经。骨传导是一种声音传导方式，通过人的颅骨、颞骨、骨迷路、内耳淋巴液传递、耳蜗、听觉神经、听觉中枢来传递声波，这就是骨传导技术。骨传导是振动颅骨或者颞骨，不通过外耳与中耳直接传输到内耳当中。相对于传统的通过喇叭振膜产生声波的空气传导方式，骨传导省去了许多声波传递的步骤，能在嘈杂的管径中实现清晰的声音还原，而且声波也不会因为在空气中扩散而影响到她人。然而，骨传导技术也具有以下几个缺点：(1)骨传导声音的适量与接触骨骼的位置相关，也与人体组织的特征有关。例如：用户的年龄、性别、胖瘦等差别都会导致不同用户在使用同一台骨传导耳机时，有不同的体验，往往这不同的体验都是性能恶化。(2)利用骨传导技术受话或者送话，骨传导器件必须紧贴骨头，沈波直接通过骨头传至听觉神经，佩戴方式决定了骨传导设备必须将骨传导器件高度压迫在骨骼上进行传到，一点松懈就会影响音频传递的质量，然而这种高度压迫骨骼的佩戴方式使得用户在使用过程中的舒适感、皮肤健康受到不同程度的影响。(3)骨骼和人体组织对于神东信号产生具有频率选择性的振幅衰减和延时，高保真或者宽带的音频信号很难通过骨骼传导到听觉神经，所以基于现有技术的用户多数会抱怨骨传导耳机“音质”和“音品”差。(4)骨传导漏音的问题。因为固态传导振动的特性，多数现有骨传导技术都无法真正解决骨传导漏音的问题，这是因为现有技术通过大音量、大振动信号来补偿频率相关的人体骨骼和组织衰减振动信号的现实情况，的那是这种方法相当于饮鸩止渴，用户会抱怨漏音严重，或者因为需要更大的功率，骨传导贞子体积重量大大增加，导致设备整体过于沉重。(5)骨传导耳机是开放双耳的系统，当用户置身在嘈杂的环境中，由于骨传导耳机的开放性会导致用户根本听不到耳机里传来的声音。申请号为102084668A的专利申请公开了处理信号的方法和系统，所述系统包括：(a)处理器，设置为处理由第一麦克风在检测时刻检测到的第一输入信号、由第二麦克风在检测时刻检测到的第二输入信号，以及由骨传导麦克风在检测时刻检测到的第三输入信号，以产生响应于第一、第二和第三输入信号的校正后的信号；以及(b)通信接口，其设置为向外部系统提供校正后的信号。该方法通过卷积函数对声音进行降噪处理，已获得较为准确的声音信号。但是由于是几路声音混杂，有些声音容易被误判为正确的声音而记录在音轨中，因此输出的声音并不是完全准确且清晰的。申请号为105721973A的专利申请公开了一种骨传导耳机及其音频处理方法，其中一种骨传导耳机及其基于所述骨传导耳机的音频播放装置，所述骨传导耳机包括人体骨骼和组织模型建模模块和数学预校正器，延时估算单元，数模转换器，模拟数字转换器，第一低通滤波器，第二低通滤波器，音频放大器，音频驱动放大器，至少一个骨传导麦克风，至少一个骨传导振子；实时监测不同用户的人体骨骼和组织的衰减效应信息，基于所述衰减效应信息，产生一补偿传递函数，通过所述补偿传递函数对输入音频信号对输入音频信号进行数字预校正后在骨骼和人体组织中传导。本申请是通过补偿的方法对输入的音频进行预校正，但是该方法主要用于解决音频信号的衰减问题，并不能够从噪音中分辨出正确的音频数据。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提出了通过声学麦克风和骨传导麦克风相结合的方式，对两路音频输入分别进行单帧判定，确定语音概率较高的帧为语音帧，并将最终的语音帧组合成为输出的音频数据。本专利技术的第一方面提供了声音采集方法，通过音频采集模块采集音频信号，包括以下步骤：步骤1：接收所述音频信号，并把声音信号转换为模拟电信号；步骤2：把所述模拟电信号转换为多路可存储的数字信号；步骤3：处理所述数字信号，并输出有效音频数据；步骤4：把所述有效音频数据推送给终端设备。在上述任一方案中优选的是，所述音频采集模块包括至少一个骨传导麦克风和至少一个麦克风。在上述任一方案中优选的是，所述音频信号包括第一音频信号和第二音频信号。在上述任一方案中优选的是，所述第一音频信号是指利用所述骨传导麦克风采集由于用户身体的震动产生的机械波。在上述任一方案中优选的是，所述第二音频信号是指利用所述麦克风采集所述机械波生成的时间范围内的声波。在上述任一方案中优选的是，所述步骤3还包括以下子步骤：步骤31：对采集到的所述音频信号进行音频特性检测；步骤32：进行主音源判定；步骤33：进行主音源补偿；步骤34：消除噪声。在上述任一方案中优选的是，所述音频特性检测包括语音检测、噪音检测和相关性特征提取中至少一种。在上述任一方案中优选的是，所述音频特性检测的方法包括每次提取帧长为Tms的音频数据xi(n)，并计算平均能量Ei、过零率ZCRi、短时相关性Ri和短时互相关性Cij(k)，其中，在上述任一方案中优选的是，所述音频特性检测的方法还包括根据所述平均能量Ei、所述过零率ZCRi、所述短时相关性Ri和所述短时互相关性Cij(k)计算当前帧的非静音概率和语音概率其中，为i通道max(Ei*ZCRi)的经验参考值，为i通道max{max[Ri(k)]*max[Cij(k)]}的经验参考值。在上述任一方案中优选的是，所述音频特性检测的方法还包括根据所述i通道当前帧的所述非静音概率和所述语音概率判断当前帧的类型，即是否为噪声帧、语音帧、无噪环境音帧，其中，是于相关判决的经验值，Ambient为无噪环境音帧，Noise为噪音帧，Speech为语音帧。在上述任一方案中优选的是，所述步骤32为根据主音源判定原则确定主数据通路。在上述任一方案中优选的是，所述主音源判定原则包括：1)当某一路为Speech，而另一路为Ambient或者Noise时，确定该路作为当前位置帧的所述主数据通路；2)当某一路为Ambient，而另一路为Noise时，确定该路作为当前位置帧的所述主数据通路；3)当两路均为同一种类帧时，确定数值最大的通道作为当前位置帧的所述主数据通路。在上述任一方案中优选的是，所述步骤33为提取其它通道音频数据的有效数据，对所述主数据通路进行语音分量补偿。在上述任一方案中优选的是，所述步骤34为根据所述主数据通路Speech音频帧前后关联的Noise音频帧获得噪声频谱特性，并对Speech音频帧在频域上对噪声频谱成分进行抑制。本专利技术的第二部分公开了一种声音采集系统，包括用于采集音频信号的音频采集模块，还包括以下模块：接收模块：用于接收所述音频信号，并把声音信号转化为模拟电信号；转换模块：用于把所述模拟电信号转化为多路可存储的数字信号；处理模块：用于处理所述数字信号，并输出有效音频数据；输出模块：用于把所述有效音频数据推送给终端设备优选的是，所述音频采集模块包括至少一个骨传导麦克风和至少一个麦克风。在上述任一方案中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声音采集方法，通过音频采集模块采集音频信号，其特征在于，还包括以下步骤：步骤1：接收所述音频信号，并把声音信号转换为模拟电信号；步骤2：把所述模拟电信号转换为多路可存储的数字信号；步骤3：处理所述数字信号，并输出有效音频数据；步骤4：把所述有效音频数据推送给终端设备。

【技术特征摘要】
2016.11.18 CN 20161103541431.一种声音采集方法，通过音频采集模块采集音频信号，其特征在于，还包括以下步骤：步骤1：接收所述音频信号，并把声音信号转换为模拟电信号；步骤2：把所述模拟电信号转换为多路可存储的数字信号；步骤3：处理所述数字信号，并输出有效音频数据；步骤4：把所述有效音频数据推送给终端设备。2.如权利要求1所述的声音采集方法，其特征在于：所述音频采集模块包括至少一个骨传导麦克风和至少一个麦克风。3.如权利要求2所述的声音采集方法，其特征在于：所述音频信号包括第一音频信号和第二音频信号。4.如权利要求3所述的声音采集方法，其特征在于：所述第一音频信号是指利用所述骨传导麦克风采集由于用户身体的震动产生的机械波。5.如权利要求4所述的声音采集方法，其特征在于：所述第二音频信号是指利用所述麦克风采集所述机械波生成的时间范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：武巍，朱华明，陈鑫，雒利滨，姚业海，苗江龙，
申请(专利权)人：北京金锐德路科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11