个人声音设备的头上/头外检测制造技术

本发明专利技术公开了一种控制个人声音设备的方法，该方法包括对内麦克风输出的内信号和由设置在该个人声音设备上的外麦克风输出的外信号中的一者或多者执行第一分析，以确定是否发生了抖振事件。对内信号和外信号执行第二分析，以确定是否发生了使用者的语音事件。如果确定发生了抖振事件并且确定未发生语音事件，则对内信号和外信号执行第三分析以确定该个人声音设备的操作状态。如果确定操作状态改变，则可以发起该个人声音设备的操作，诸如改变该设备的功率状态、ANR状态或音频输出状态。

Overhead/Out-of-Head Detection of Personal Sound Equipment

The invention discloses a method for controlling a personal sound device, which includes performing a first analysis of one or more of the internal signals output by an internal microphone and the external signals output by an external microphone set on the personal sound device to determine whether a chattering event has occurred. A second analysis of the internal and external signals is performed to determine whether a user's voice event has occurred. If it is determined that a chattering event has occurred and that no voice event has occurred, a third analysis of the internal and external signals is performed to determine the operation status of the personal voice device. If it is determined that the operation state changes, the operation of the personal sound device can be initiated, such as changing the power state, ANR state or audio output state of the device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】个人声音设备的头上/头外检测
本公开涉及确定个人声音设备的至少一个听筒相对于使用者耳朵的定位。此外，本公开涉及响应于定位的确定来控制个人声音设备的操作。
技术实现思路
在一个方面，控制个人声音设备的方法包括：对设置在个人声音设备的听筒壳体的腔内的内麦克风输出的内信号和设置在个人声音设备上以便声学耦合到听筒壳体外部的环境的外麦克风输出的外信号中的至少一者执行第一分析，以确定是否发生了抖振事件。对所述内信号和外信号中的至少一者执行第二分析，以确定是否发生了该个人声音设备的使用者的语音事件。响应于确定发生了抖振事件并且未发生该个人声音设备的使用者的语音事件，对所述内信号和外信号执行第三分析。该个人声音设备的操作状态基于对所述内信号和外信号的第三分析来确定。操作状态包括第一状态和第二状态，在第一状态下，听筒定位在耳朵附近，并且在第二状态下，听筒不在耳朵附近。示例可以包括以下特征中的一个或多个：该方法可以包括：当确定个人声音设备的操作状态指示操作状态改变时，在个人声音设备或与个人声音设备通信的设备处发起操作。发起操作可以包括以下中的至少一种：改变功率状态，改变主动降噪状态，以及改变个人声音设备或与个人声音设备通信的设备的音频输出状态。执行所述第三分析可包括执行分类分析以确定听筒的操作状态。该分类分析可以包括降维分析。降维分析可以包括主成分分析、线性判别分析、神经网络分析、Fisher判别分析和二次判别分析中的一种。执行第三分析可以包括计算外信号与内信号在多个频率范围上的频率响应之比。每个频率响应之比可以乘以预定权重以产生多个加权比率，这些加权比率被求和以产生指示个人声音设备的操作状态的状态值。可将该状态值与第一预定阈值进行比较，以确定个人声音设备是处于第一状态还是第二状态。可以将该状态值与第二预定阈值进行比较，以确定个人声音设备是否处于第三状态，在该状态下，个人声音设备由使用者佩戴并且听筒不在耳朵附近。操作状态可以包括第三状态，在该状态下，个人声音设备由使用者佩戴并且听筒不在耳朵附近。第一分析可以包括将内信号在第一频率范围中的功率谱密度以及外信号在第一频率范围中的功率谱密度中的至少一者与预定阈值进行比较。第一频率范围可包括低于约10Hz的频率。第二分析可以包括将内信号在第一频率范围中的能量水平以及外信号在第一频率范围中的能量水平中的至少一者与预定阈值进行比较。第一频率范围可包括范围在约150Hz至约1.5KHz的频率。根据另一方面，个人声音设备包括听筒、内麦克风、外麦克风和控制电路。听筒具有壳体。内麦克风设置在壳体的腔内，并且输出表示由内麦克风检测到的声音的内信号。外麦克风设置在壳体上，以便声学耦合到壳体外部的环境。外麦克风输出表示由外麦克风检测到的声音的外信号。控制电路与内麦克风通信以接收内信号，并且与外麦克风通信以接收外信号。控制电路被配置为对内信号和外信号中的至少一者执行第一分析以确定是否已经发生抖振事件，并且对内信号和外信号中的至少一者执行第二分析以确定是否发生了个人声音设备的使用者的语音事件。控制电路还被配置为响应于确定发生了抖振事件并且未发生个人声音设备的使用者的语音事件，对内信号和外信号执行第三分析。执行第三分析是为了确定个人声音设备的操作状态。操作状态包括第一状态和第二状态，在第一状态下，听筒定位在耳朵附近，在第二状态下，听筒不在耳朵附近。示例可以包括以下特征中的一个或多个：控制电路可以包括数字信号处理器。个人声音设备可以包括与控制电路通信的电源，控制电路还可以被配置为当确定听筒的操作状态指示听筒的操作状态改变时改变个人声音设备的功率状态。控制电路可以被配置为响应于确定个人声音设备的操作状态是第二状态而减小由电源供应的功率。控制电路可以被配置为响应于确定个人声音设备的操作状态已经从第二状态改变到第一状态而增大由电源供应的功率。内麦克风可以是声学降噪电路中的反馈麦克风。外麦克风可以是声学降噪电路中的前馈麦克风。控制电路可设置在听筒的壳体中。个人声音设备可以包括与听筒分开的外壳，其中控制电路设置在外壳中。控制电路可以被配置为响应于确定个人声音设备的操作状态已经在第一和第二操作状态之间改变而改变声学降噪操作。个人声音设备还可以包括与控制电路通信的设备，并且其中控制电路被配置为响应于确定个人声音设备的操作状态已经在第一和第二操作状态之间改变而控制所述设备的操作。附图说明通过参考以下结合附图的描述，可以更好地理解本专利技术构思的示例的上述和其他优点，在附图中，相同的数字在各图中表示相同结构的元件和特征。附图不一定按比例绘制，而是将重点放在说明特征的原理和具体实施上。图1是可以根据至少一个听筒的定位确定头上或头外操作状态的个人声音设备的一个示例的框图。图2是描绘如何确定听筒的操作状态的一个示例的功能框图。图3是控制个人声音设备的方法的一个示例的流程图表示。具体实施方式日益普遍的是，收听以电子方式提供的音频(例如，来自诸如移动电话、平板电脑、计算机、CD播放器、收音机或MP3播放器之类的音频源的音频)的人，简单寻求在声学上与特定环境中不需要的或可能有害的声音隔离的人，以及进行双向通信的人采用个人声音设备(即，被构造成定位在使用者的至少一只耳朵里、耳朵上方或耳朵周围的设备)来执行这些功能。对于那些使用听筒或头戴式耳机形式的个人声音设备来收听以电子方式提供的音频的人来说，常见的是该音频具有至少两个音频通道(例如，具有左声道和右声道的立体声音频)，从而通过独立的听筒在声学上分别地输出到每只耳朵。此外，数字信号处理(DSP)技术的发展使得能够提供各种形式的包括多个音频通道的环绕声的音频。对于那些简单寻求在声学上与不需要的或可能有害的声音隔离的人来说，常见的是使用基于抗噪声声音输出的主动降噪(ANR)技术加上基于声音吸收和/或反射材料的被动降噪(PNR)技术来实现声学隔离。此外，在头戴式受话器、头戴式耳机、听筒、耳塞和无线听筒(也称为“挂耳式耳机”)中将ANR与其他音频功能相结合是很常见的。尽管取得了这些进步，但许多个人声音设备的使用者安全性和易用性问题仍未得到解决。更具体地讲，安装在个人声音设备上或以其他方式连接到个人声音设备的控件(例如，电源开关)通常由使用者在将个人声音设备定位在一只或两只耳朵里、耳朵上方或耳朵周围或将个人声音设备从耳朵取下时由使用者操作，因此其使用总是比较麻烦。控件的麻烦性质通常是因为需要通过使控件的物理尺寸最小化来使这种设备的尺寸和重量最小化。而且，个人声音设备与之交互的其他设备的控件常常相对于个人声音设备和/或使用者不方便地定位。此外，无论此类控件是以某种方式由个人声音设备承载还是由个人声音设备与之交互的另一设备承载，普遍存在的现象是，当使用者将声音设备定位在一只或两只耳朵里、上方、周围或从耳朵上取下声音设备时，使用者会忘记操作这些控件。通过提供确定个人声音设备的听筒相对于使用者耳朵的定位的自动化能力，可以实现安全性和/或易用性的各种增强。听筒在使用者耳朵里、上方或周围，或在使用者耳朵附近的定位在下文中可以称为“头上”操作状态。相反，听筒的使其不在使用者的耳朵上或者不在使用者的耳朵附近的定位在下文中可以称为“头外”操作状态。已经开发了各种方法来确定听筒的操作状态是在头上还是头外。对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制个人声音设备的方法，包括：对设置在个人声音设备的听筒壳体的腔内的内麦克风输出的内信号和设置在所述个人声音设备上以便声学耦合到所述听筒壳体外部的环境的外麦克风输出的外信号中的至少一者执行第一分析，以确定是否发生了抖振事件；对所述内信号和所述外信号中的至少一者执行第二分析，以确定是否发生了所述个人声音设备的使用者的语音事件；响应于确定发生了抖振事件并且未发生所述个人声音设备的使用者的语音事件，对所述内信号和所述外信号执行第三分析；以及基于对所述内信号和所述外信号的所述第三分析确定所述个人声音设备的操作状态，所述操作状态包括第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述听筒定位在耳朵附近，在所述第二状态下，所述听筒不在所述耳朵附近。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.18 US 15/157,8071.一种控制个人声音设备的方法，包括：对设置在个人声音设备的听筒壳体的腔内的内麦克风输出的内信号和设置在所述个人声音设备上以便声学耦合到所述听筒壳体外部的环境的外麦克风输出的外信号中的至少一者执行第一分析，以确定是否发生了抖振事件；对所述内信号和所述外信号中的至少一者执行第二分析，以确定是否发生了所述个人声音设备的使用者的语音事件；响应于确定发生了抖振事件并且未发生所述个人声音设备的使用者的语音事件，对所述内信号和所述外信号执行第三分析；以及基于对所述内信号和所述外信号的所述第三分析确定所述个人声音设备的操作状态，所述操作状态包括第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述听筒定位在耳朵附近，在所述第二状态下，所述听筒不在所述耳朵附近。2.根据权利要求1所述的方法，还包括当确定所述个人声音设备的所述操作状态指示所述操作状态改变时，在个人声音设备或与所述个人声音设备通信的设备处发起操作。3.根据权利要求2所述的方法，其中发起所述操作包括以下中的至少一种：改变功率状态，改变主动降噪状态，以及改变所述个人声音设备或与所述个人声音设备通信的设备的音频输出状态。4.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述第三分析包括执行分类分析以确定所述听筒的所述操作状态。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述分类分析包括降维分析。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述降维分析包括主成分分析、线性判别分析、神经网络分析、Fisher判别分析和二次判别分析中的一种。7.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述第三分析包括计算所述外信号与所述内信号在多个频率范围上的频率响应之比。8.根据权利要求7所述的方法，其中执行所述第三分析还包括将每个频率响应之比乘以预定权重以产生多个加权比率，并将所述加权比率求和以产生指示所述个人声音设备的所述操作状态的状态值。9.根据权利要求8所述的方法，其中执行所述第三分析还包括将所述状态值与第一预定阈值进行比较，以确定所述个人声音设备是处于所述第一状态还是所述第二状态。10.根据权利要求9所述的方法，其中执行所述第三分析还包括将所述状态值与第二预定阈值进行比较，以确定所述个人声音设备是否处于第三状态，在所述第三状态下，所述个人声音设备由所述使用者佩戴并且所述听筒不在所述耳朵附近。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作状态还包括第三状态，在所述第三状态下，所述个人声音设备由所述使用者佩戴并且所述听筒不在所述耳朵附近。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一分析包括将所述内信号在第一频率范围中的功率谱密度以及所述外信号在所述第一频率范围中的功率谱密度中的至少一者与预定阈值进行比较。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一频率范围包括低于约10Hz的频率。14...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·埃格泽，J·H·卡特尔，M·奥瑞斯卡宁，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US