用于啸叫检测的技术制造技术

本申请描述了用于啸叫检测的技术。描述了一种啸叫检测器，该啸叫检测器被配置为接收输入信号且确定所述输入信号的能量的对数表示的线性度的量度。在一些实施例中，这触发了增益调节(例如，噪声控制单元的增益调节)，且在一些其他实施例中，增益调节的量可以基于对噪声控制单元的最大稳定增益的估计。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于啸叫检测的技术
本文所描述的实施方案涉及用于主动噪声消除的技术。具体而言，本文所描述的实施方案涉及用于抑制声学反馈信号的技术。
技术介绍
许多设备包括扬声器，所述扬声器被用于基于输入信号向设备的用户播放声音。例如，在电话呼叫等情况下，可以从设备已经通过通信链路所接收的信号中导出输入信号，或者在音乐或话语回放的情况下，可以从所存储的数据中导出输入信号。随着无线通信设备、Mp3播放器和其他用于音频回放的设备进一步进入到日常使用中，特征如噪声消除对于帮助确保较高质量的音频回放和电话呼叫变得越来越重要。噪声消除包含许多不同的途径来去除不想要的噪声，以增强用户的聆听体验。主动噪声消除(ANC)或噪声控制是指通过添加对噪声有破坏性干扰的抗噪声(即，倒相噪声信号)来降低噪声的方法。通常，这是通过使用参考麦克风来感测环境噪声或周边噪声且通过导出由扬声器所发射的抗噪声信号以消除或至少控制噪声来实现的。如本领域技术人员应理解的，主动噪声控制可以通过模拟滤波器或数字滤波器来实现，且通常通过以下架构来区分：前馈消除、反馈消除或混合消除。图1提供了前馈ANC系统的简化例示。如图1中所例示的，参考麦克风10检测入射的周边声音或噪声，且生成用于ANC电路20的输入信号x(n)。ANC电路20处理该信号，以导出控制信号y(n)，该控制信号y(n)被传递至扬声器换能器30且由扬声器30作为抗噪声发射。因此，可以认为ANC电路包括具有传递函数Hnc的滤波器，该传递函数Hnc对噪声信号进行反向建模以用于生成所需的控制声音信号。通常设置误差麦克风(未示出)来测量噪声信号与抗噪声信号之间的误差，从而可以适配ANC电路的传递函数Hnc或相应增益。如图2中所例示的，应理解，抗噪声信号不仅会在朝向用户耳朵的路径Hde(其中d表示驾驶员且e表示耳朵)上传播，而且还会在朝向参考麦克风的泄漏路径或反馈路径Hdm(其中d表示驾驶员/扬声器且m表示麦克风)上传播。这被称为声学反馈，且产生损坏的参考信号u(n)。因此，参考信号将另外包含由参考麦克风所感测的声学反馈信号。当声学控制系统具有反馈路径时，泄漏通常导致称为啸叫(howling)的不稳定行为，所述啸叫产生可听的反馈音调(tone)。因此，应理解，噪声控制系统的稳定性将受到反馈信号的显著影响，且将取决于扬声器和参考麦克风之间的声学反馈路径Hdm的传递特性。当语音麦克风所捕获的话语泄漏至扬声器(驾驶员)时，可能出现类似的问题。在移动通信设备(诸如，移动电话)的情况下，由于参考麦克风和扬声器之间极为接近，声学反馈的问题尤其是一个争论点。反馈音调(feedbacktone)的频率取决于Hdm连同Hnc。由于Hdm和Hnc都可以改变，所以音调频率可以跨越很宽的频率范围相应地改变。随着参考信号的能量呈指数上升，反馈音调的水平会迅速上升。因此，反馈音调是令人不愉快的，且可能地对耳朵造成损害。因此，需要试图管理和/或抑制啸叫的出现。已经提出了许多技术试图检测啸叫的出现，以使得能够自动调节电路的增益。然而，先前考虑的技术具有许多缺点，包括高延迟、需要相对复杂的频域处理以及与啸叫的错误肯定检测的出现相关联的问题。例如，先前提出的方法涉及最大峰值检测方法，该方法涉及跨越多个连续帧执行线性搜索来寻找信号能量中的持续峰值。由于需要定位和跟踪信号的多个帧，所以系统在啸叫的初始出现与对啸叫的检测之间引入了时延。因此，为减轻反馈音调而采取的任何后续措施都将在一定延迟后进行，且可能地在声音上升到可听水平之后进行。
技术实现思路
本专利技术的多个实施例涉及用于检测啸叫的技术，尤其涉及缓解与先前所提出的啸叫检测方法相关联的一个或多个问题的啸叫检测技术。根据本专利技术的第一方面的一个实施例，提供了一种啸叫检测器(或啸叫检测单元)，所述啸叫检测器被配置为接收输入信号且确定所述输入信号的能量的对数表示的线性度(linearity)的量度(measure)。如下面将要解释的，根据本文的一个或多个实施例，所述能量的对数的线性度的量度(或线性度度量(linearitymetric))可以构成对啸叫是可能的、即将发生的或正在发生的指示，且因此本文的一些实施例的啸叫检测器被配置为检测啸叫的存在。在一些实施例中，所述输入信号可以包括反馈信号。根据一个或多个实施例，啸叫检测器可以被配置为如果线性度的量度超过一预定阈值，则向增益调节器发出命令。向所述增益调节器发出的命令可以包括在由所述增益调节器执行时使所述增益调节器减小增益的指令。向所述增益调节器发出的命令可以包括在由所述增益调节器执行时使所述增益调节器以例如一固定量调节所述增益的指令。以此方式，一旦所述啸叫检测器检测到啸叫(或即将发生的啸叫或可能的啸叫)，它就可以向增益调节器发出命令以抑制所述啸叫。由于所述啸叫可以被配置为自动地向所述增益调节器发出所述命令，所以所述啸叫检测器被配置为主动抑制或消除啸叫的影响。应理解，在一些实施例中，超过一预定阈值的线性度的量度可以由下降到低于一预定阈值的一个参数或多个相位计来确定。换句话说，下降到低于一阈值的参数(将在下面提供实施例，且所述实施例包括残差值或导数)可以指示能量的对数的线性度的量度超过一阈值。换句话说，某些参数降低，能量的对数变得越线性。根据一个或多个实施例，所述啸叫检测器可以被配置为如果线性度的量度下降到低于一预定阈值(取决于线性度的量度，如下面将解释的)，则向增益调节器发出命令。在一些实施例中，确定所述输入信号的能量的对数表示的线性度的量度可以包括计算所述信号的能量的对数与趋势线之间的差，所述趋势线是所述信号的能量的对数的直线表示。以此方式，线性度的量度可以是信号能量的对数与所述信号能量的对数的直线表示之间的差，且因此当能量的对数趋于线性时，该差将变得较小。该差可以通过所述趋势线的残差来测量。因此，在一个实施例中，所述啸叫检测器可以被配置为如果所述趋势线的残差的平均值低于一阈值，则向增益调节器发出命令。以此方式，当所述趋势线的残差低于一阈值时，这可以指示所述能量的对数充分趋于线性，从而不仅推断出啸叫的存在，还推断出啸叫何时是可能的或即将发生的(取决于阈值)。在残差下降到低于一阈值时向所述增益调节器发出命令意味着，所述啸叫检测器可以指示所述增益调节器在啸叫是可能的或即将发生时，从而在一些实施例中在啸叫实际发生之前，减小增益。根据一个或多个实施例，通过将线拟合到所述输入信号的能量的对数表示来导出所述趋势线的系数。将线拟合到所述输入信号的能量的对数表示可以包括执行最小二乘计算，所述最小二乘计算使所述趋势线与所述输入信号的能量的对数表示之间的差最小化。可以根据所计算的趋势线与所述输入信号的能量的对数在P个样本上的拟合优度量度(goodnessoffitmeasure)来确定所述线性度的量度。在一个实施例中，拟合优度量度r(n)可以表示为：其中y(n)是所述输入信号的对数能量，是所述趋势线的偏差，是所述趋势线的斜率。所述啸叫检测器可以被配置为在检测到所述斜率收敛到值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种啸叫检测器，被配置为接收输入信号且确定所述输入信号的能量的对数表示的线性度的量度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180712 GB 1811398.5;20180611 US 16/004,9001.一种啸叫检测器，被配置为接收输入信号且确定所述输入信号的能量的对数表示的线性度的量度。


2.根据权利要求1所述的啸叫检测器，其中所述啸叫检测器被配置为如果线性度的量度超过一预定阈值，则向增益调节器发出命令。


3.根据权利要求1或2所述的啸叫检测器，其中确定所述输入信号的能量的对数表示的线性度的量度包括计算所述信号的能量的对数与趋势线之间的差，所述趋势线是所述信号的能量的对数的直线表示。


4.根据权利要求3所述的啸叫检测器，其中所述啸叫检测器被配置为如果所述趋势线的残差的平均值低于一阈值，则向增益调节器发出命令。


5.根据权利要求3或4所述的啸叫检测器，其中通过将线拟合到所述输入信号的能量的对数表示来导出所述趋势线的系数。


6.根据权利要求5所述的啸叫检测器，其中将线拟合到所述输入信号的能量的对数表示包括执行最小二乘计算，所述最小二乘计算使所述趋势线与所述输入信号的能量的对数表示之间的差最小化。


7.根据权利要求4至6中的任一项所述的啸叫检测器，其中根据所计算出的趋势线与所述输入信号的能量的对数在P个样本上的拟合优度量度来确定线性度的量度。


8.根据权利要求7所述的啸叫检测器，其中拟合优度量度r(n)表示为：



其中y(n)是所述输入信号的对数能量，是所述趋势线的偏差，且是所述趋势线的斜率。


9.根据权利要求8所述的啸叫检测器，其中所述啸叫检测器被配置为在检测到所述斜率收敛到值时，向所述增益调节器发出所述命令。


10.根据任一项前述权利要求所述的啸叫检测器，其中所述啸叫检测器被配置为确定所述能量的对数的导数。


11.根据权利要求10所述的啸叫检测器，其中所述啸叫检测器被配置为在所述能量的对数的导...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·佩索帕拉达，R·赛义迪，J·L·梅兰森，
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