使用多个麦克风的自动噪声消除制造技术

本公开包含头戴式送受话器，其包括一个或多个耳机，所述耳机包含一个或多个传感部件。头戴式送受话器还包含一个或多个语音麦克风，用以记录用于语音传输的语音信号。头戴式送受话器还包含耦合到耳机和语音麦克风的信号处理器。信号处理器配置为采用传感组件来确定头戴式送受话器的佩戴位置。然后，信号处理器选择用于噪声消除的信号模型。信号模型基于所确定的佩戴位置从多个信号模型中选择。信号处理器还应用所选择的信号模型，以在语音传输之前从语音信号中减轻噪声。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用多个麦克风的自动噪声消除
技术介绍
有源噪声消除(ANC)头戴式送受话器(headset)通常被设计为在每只耳朵中采用麦克风。将由麦克风捕获的信号与补偿算法结合采用，以为头戴式送受话器的佩戴者降低环境噪声。在进行电话呼叫时也可以采用ANC头戴式送受话器。用于电话呼叫的ANC头戴式送受话器可以降低耳朵中的局部噪声，但是环境中的环境噪声未经修改地传输到远程接收器。这种情况可能导致远程接收器的用户所体验的电话呼叫质量降低。附图说明从以下参考附图对实施例的描述，本公开的实施例的方面、特征和优点将变得显而易见，其中：图1是用于在上行链路传输期间的噪声消除(cancellation)的示例头戴式送受话器的示意图。图2是用于执行噪声消除的示例双耳机接合模型的示意图。图3是用于执行噪声消除的示例右耳机接合模型的示意图。图4是用于执行噪声消除的示例左耳机接合模型的示意图。图5是用于执行噪声消除的示例无耳机接合模型的示意图。图6是用于在上行链路传输期间执行噪声消除的示例方法的流程图。具体实施方式可以采用上行链路噪声消除来减轻所传输的环境噪声。然而，在头戴式送受话器上操作的上行链路噪声消除处理面临某些挑战。例如，可以假设采用电话的用户在其嘴部附近握住传输麦克风并且在其耳朵附近握住扬声器。然后可以采用噪声消除算法来从用户嘴部附近记录的信号过滤噪声，所述噪声消除算法采用空间滤波处理(诸如波束成形)。相反，可以以多种配置来佩戴头戴式送受话器。正因如此，头戴式送受话器信号处理器可能无法确定用户嘴部与语音麦克风的相对方向。因此，头戴式送受话器信号处理器可能无法确定采用哪种空间噪声补偿算法来去除噪声。应当注意，选择错误的补偿算法甚至可衰减用户话音并放大噪声信号。本文公开了一种头戴式送受话器，其配置为确定佩戴位置并基于佩戴位置选择用于在话音传输期间进行上行链路噪声消除的信号模型。例如，用户可佩戴头戴式送受话器，其中左耳机在左耳中，右耳机在右耳中。在这种情况下，头戴式送受话器可以采用各种语音活动检测(VAD)技术。例如，可以采用左耳机处的前馈(FF)麦克风和右耳机处的FF麦克风作为侧射(broadside)波束形成器，以衰减来自用户左侧和用户右侧的噪声。此外，可以采用衣襟(lapel)麦克风作为垂直端射(endfire)波束形成器，以进一步将用户的语音与环境噪声分离。另外，可以将由用户耳朵外部的FF麦克风记录的信号与位于用户耳朵内部的反馈(FB)麦克风进行比较，以将噪声与音频信号隔离。相反，当用户在单个耳朵中采用耳机时，可以关闭侧射波束形成器。此外，当一个耳机脱离时，取决于衣襟麦克风的预期位置，端射波束形成器可以指向用户的嘴。另外，出于ANC目的，可以不加重和/或忽略脱离的耳机中的FF和FB麦克风。最后，当两个耳机均脱离时，可以停止ANC。可以通过采用可选的传感部件和/或通过比较每只耳朵的FF和FB信号来确定佩戴位置。图1是用于在上行链路传输期间进行噪声消除的示例头戴式送受话器100的示意图。头戴式送受话器100包含右耳机110、左耳机120和衣襟单元130。然而，应当注意，本文公开的某些机构可以在包含单个耳机的示例头戴式送受话器和/或没有衣襟单元130的示例中被采用。头戴式送受话器100可以被配置为执行局部ANC，例如当衣襟单元130耦合到播放音乐文件的设备时。头戴式送受话器100还可以执行解除链接噪声消除，例如当衣襟单元130耦合到能够进行电话呼叫的设备(例如智能电话)时。右耳机110是能够播放音频数据(诸如音乐和/或来自远程呼叫者的语音)的设备。右耳机110可以被制作为头戴式耳机(headphone)，其可以定位在用户的耳道附近(例如，在耳朵上)。右耳机110也可以被制作为耳塞，在这种情况下，右耳机110的至少一些部分可以定位在用户的耳道内(例如，在耳朵内)。右耳机110至少包含扬声器115和FF麦克风111。右耳机110还可以包含FB麦克风113和/或传感器117。扬声器115是能够将语音信号、音频信号和/或ANC信号转换为声波以用于向用户的耳道进行传送的任何换能器。ANC信号是被生成来破坏性地干涉携带环境噪声的波形，并因此从用户的角度消除噪声的音频波形。可以基于由FF麦克风111和/或FB麦克风113记录的数据生成ANC信号。FB麦克风113和扬声器115共同定位在右耳机110的邻近壁上。取决于示例，FB麦克风113和扬声器115在接合时(例如，用于耳塞)定位在用户的耳道内，或者在接合时(例如，用于耳机)在声学密封的腔室中定位在用户的耳道附近。FB麦克风113配置为记录进入用户耳道的声波。因此，FB麦克风113检测用户感知的环境噪声、音频信号、远程语音信号、ANC信号和/或用户的语音(其可以被称为边带信号)。当FB麦克风113检测到用户感知的环境噪声和未由于相消干涉被破坏的ANC信号的任何部分两者时，FB麦克风113信号可以含有反馈信息。FB麦克风113信号可用于调节ANC信号，以便适应改变的条件并更好地消除环境噪声。取决于示例，FF麦克风111定位在耳机的远侧壁上并且保持在用户的耳道和/或声学密封的腔室的外部。当右耳机接合时，FF麦克风111在声学上与ANC信号隔离，并且通常与远程语音信号和音频信号隔离。FF麦克风111将环境噪声记录为用户语音/边带。因此，FF麦克风111信号可用于生成ANC信号。FF麦克风111信号能够比FB麦克风113信号更好地适应高频噪声。然而，FF麦克风111不能检测ANC信号的结果，因此不能适应非理想情况，诸如右耳机110与耳朵之间较差的声学密封。正因如此，可以结合使用FF麦克风111和FB麦克风113来产生有效的ANC信号。右耳机110还可以采用传感组件以支持离耳检测(OED)。例如，用于ANC的信号处理假设右耳机110(和左耳机230)适当地接合。当用户移除一个或多个耳机时，一些ANC处理可能无法按预期工作。因此，头戴式送受话器100采用传感组件来确定耳机未适当地接合。在一些示例中，采用FB麦克风113和FF麦克风111作为传感组件。在这种情况下，当右耳机110接合时，由于耳机之间的声学隔离，FB麦克风113信号和FF麦克风111信号是不同的。当FB麦克风113信号和FF麦克风111信号类似时，头戴式送受话器100可以确定对应的耳机110未接合。在其他示例中，可以采用传感器117作为传感组件以支持OED。例如，传感器117可以包含光学传感器，其在右耳机110接合时指示较低的光水平，而在右耳机110未接合时指示较高的光水平。在其他示例中，传感器117可以采用压力和/或电/磁流和/或场来确定右耳机110何时接合或脱离。换言之，传感器117可以包含电容传感器、红外传感器、可见光光学传感器等。左耳机120基本上类似于右耳机110，但配置为与用户的左耳接合。具体地，左耳机120可以包含传感器127、扬声器125、FB麦克风123和FF麦克风121，其可以基本上类似于传感器117、扬声器115、FB麦克风113和FF麦克风121。如上所述，左耳机120也可以以与右耳机110基本相同的方式操作。左耳机120和右耳机110可以分别经由左电缆142和右电缆141耦合到衣襟单元130。左电缆142和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种头戴式送受话器，包括：一个或多个耳机，包含一个或多个传感组件；一个或多个语音麦克风，用以记录用于语音传输的语音信号；以及信号处理器，耦合到所述耳机和所述语音麦克风，所述信号处理器配置为：采用所述传感组件确定所述头戴式送受话器的佩戴位置，选择用于噪声消除的信号模型，所述信号模型基于所确定的佩戴位置从多个信号模型中选择，以及应用所选择的信号模型以在语音传输之前从所述语音信号中减轻噪声。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.24 US 62/412,2141.一种头戴式送受话器，包括：一个或多个耳机，包含一个或多个传感组件；一个或多个语音麦克风，用以记录用于语音传输的语音信号；以及信号处理器，耦合到所述耳机和所述语音麦克风，所述信号处理器配置为：采用所述传感组件确定所述头戴式送受话器的佩戴位置，选择用于噪声消除的信号模型，所述信号模型基于所确定的佩戴位置从多个信号模型中选择，以及应用所选择的信号模型以在语音传输之前从所述语音信号中减轻噪声。2.根据权利要求1所述的头戴式送受话器，其中，所述传感组件包含前馈(FF)麦克风和反馈(FB)麦克风，所述头戴式送受话器的佩戴位置基于FF麦克风信号与FB麦克风信号之间的差异来确定。3.根据权利要求1所述的头戴式送受话器，其中，所述传感组件包含光学传感器、电容传感器、红外传感器或其组合。4.根据权利要求1所述的头戴式送受话器，其中，所述一个或多个耳机包含左耳机和右耳机，并且所述多个信号模型包含左耳机接合模型、右耳机接合模型、双耳机接合模型以及无耳机接合模型。5.根据权利要求4所述的头戴式送受话器，其中，通过在左耳机和右耳机接合时采用左耳机前馈(FF)麦克风和右耳机FF麦克风作为侧射波束形成器，来应用所述双耳机接合模型，以将噪声信号与所述语音信号隔离。6.根据权利要求4所述的头戴式送受话器，其中，所述语音麦克风位于连接到左耳机和右耳机的衣襟单元中，并且通过在左耳机和右耳机接合时采用所述语音麦克风作为垂直端射波束形成器，来应用所述双耳机接合模型，以将噪声信号与所述语音信号隔离。7.根据权利要求4所述的头戴式送受话器，其中，通过在左耳机和右耳机接合时将左耳机前馈(FF)麦克风信号与右耳机FF麦克风信号相关，来应用所述双耳机接合模型，以将噪声信号与所述语音信号隔离。8.根据权利要求4所述的头戴式送受话器，其中，通过在左耳机和右耳机均脱离时中断波束形成器使用，来应用所述无耳机接合模型，以减轻加性噪声。9.根据权利要求4所述的头戴式送受话器，其中，通过在左耳机接合且右耳机未接合时采用左耳机前馈(FF)麦克风和左耳机反馈(FB)麦克风，而不考虑右耳机麦克风，来应用所述左耳机接合模型，以将噪声信号与所述语音信号隔离。10.根据权利要求4所述的头戴式送受话器，其中，所述语音麦克风位于连接到左耳机和右耳机的衣襟单元中，并且通过在左耳机接合且右耳机未接合时采用所述语音麦克风作为左方向端射波束形成器，来应用所述左耳机接合模型，...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·斯坎兰，
申请(专利权)人：爱浮诺亚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US