耳机及耳机组制造技术

本发明专利技术提供一种耳机及耳机组。耳机包括处理电路及滤波模块。处理电路取得第一语音讯号，并对第一语音讯号执行前处理操作以产生第二语音讯号。滤波模块包括高通、低通及带通滤波器。处理电路更经配置以：从高通、低通及带通滤波器分别接收第一、第二及第三讯号；对第二及第三讯号执行降噪操作，以产生第四讯号；以及对第一及第四讯号执行讯号合成操作，以将第一及第四讯号合成为输出语音讯号。

【技术实现步骤摘要】
耳机及耳机组
本专利技术是有关于一种语音处理装置，且特别是有关于一种耳机及耳机组。
技术介绍
随着科技的发展，使用耳机控制智能型装置的语音助理已然成为人们生活中最为常见的行为之一。然而，若仅透过耳机的麦克风接收使用者的语音，将可能因为环境噪音的干扰而影响语音辨识的结果。为了改善耳机的语音辨识表现，各家厂商无不致力于研发相关的技术。例如，习知一技术可利用加速规讯号辅助声音活动侦测(voiceactivitydetection，VAD)技术以判定在麦克风的时域讯号中，语音讯号与噪声讯号的分界处，如图1所示。在图1中，可看出在经由上述技术处理麦克风的时域讯号110(其包括语音成分110a及噪声成分110b)之后，可将时域讯号110区分为多段噪声讯号(例如噪声讯号112)与语音讯号(例如语音讯号114)。然而，由各语音讯号(例如语音讯号114)可看出，其个别仍包括噪声成分110b。换言之，此种作法并无法完全消除噪声成分。此外，习知有另一技术利用加速规接收本质上不带有环境噪音的骨传导音讯号以隔绝外部噪声，再以此骨传导音讯号取代麦克风讯号的低频部分，借以滤除低频的噪声。然而，由于加速规讯号的采样频率较低，且骨传导音讯号本质上缺乏口腔与鼻腔中的共鸣，故相较于麦克风透过空气所接收到的讯号来的闷且模糊，因而可能导致所合成的语音讯号具有较差的音质。因此，对于本领域技术人员而言，如何设计一种可提升语音讯号质量的技术方案实为一项重要议题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种耳机及耳机组，其可用于解决上述技术问题。本专利技术提供一种耳机，其包括处理电路及滤波模块。处理电路从至少一麦克风取得一第一语音讯号，并对第一语音讯号执行一前处理操作以产生一第二语音讯号。滤波模块包括一高通滤波器、一低通滤波器及一带通滤波器，其中高通滤波器对第二语音讯号执行一高通滤波操作以产生一第一讯号，低通滤波器对第二语音讯号执行一低通滤波操作以产生一第二讯号，带通滤波器从至少一加速规接收对应于第一语音讯号的一骨传导音讯号，并对骨传导音讯号执行一带通滤波操作以产生一第三讯号。处理电路更经配置以：从高通滤波器、低通滤波器及带通滤波器分别接收第一讯号、第二讯号及第三讯号；对第二讯号及第三讯号执行一降噪操作，以产生一第四讯号；以及对第一讯号及第四讯号执行一讯号合成操作，以将第一讯号及第四讯号合成为一输出语音讯号。本专利技术提供一种耳机组，包括第一耳机及第二耳机。第一耳机包括至少一第一麦克风。第二耳机包括至少一第二麦克风、处理电路及滤波模块。至少一第二麦克风与至少一第一麦克风形成一麦克风阵列。处理电路从麦克风阵列取得一第一语音讯号，并对第一语音讯号执行一前处理操作以产生一第二语音讯号。滤波模块包括一高通滤波器、一低通滤波器及一带通滤波器，其中高通滤波器对第二语音讯号执行一高通滤波操作以产生一第一讯号，低通滤波器对第二语音讯号执行一低通滤波操作以产生一第二讯号，带通滤波器从至少一加速规接收对应于第一语音讯号的一骨传导音讯号，并对骨传导音讯号执行一带通滤波操作以产生一第三讯号。处理电路更经配置以：从高通滤波器、低通滤波器及带通滤波器分别接收第一讯号、第二讯号及第三讯号；对第二讯号及第三讯号执行一降噪操作，以产生一第四讯号；以及对第一讯号及第四讯号执行一讯号合成操作，以将第一讯号及第四讯号合成为一输出语音讯号。基于上述，本专利技术的耳机及耳机组可提供具更佳音质的输出语音讯号，从而有助于后续的语音辨识操作。附图说明图1是示例性技术中结合加速规讯号及VAD技术以消除噪声的示意图。图2为一实施例中的耳机示意图。图3是依据图2绘示的耳机内硬件及软件模块的示意图。图4为一实施例中的耳机组示意图。其中：110:时域讯号110a:语音成分110b:噪声成分112:噪声讯号114:语音讯号202:滤波模块202a:高通滤波器202b:低通滤波器202c:带通滤波器204:处理电路210,411,421:加速规220,412,422:麦克风301:前处理模块301a:切换模块310b:波束成形模块302:降噪模块302a:讯号分离模块302b:子空间语音增强模块303:讯号合成模块400:耳机组200,410,420:耳机BT:骨传导音讯号NS:噪声讯号OS:输出语音讯号S1:第一讯号S2:第二讯号S3:第三讯号S4:第四讯号SS1:第一特定讯号SS2:第二特定讯号VO1:第一语音讯号VO2:第二语音讯号具体实施方式请参照图2，其是一实施例中的耳机示意图。如图2所示，耳机200例如是一入耳式耳机，并可包括滤波模块202及处理电路204，其中滤波模块202可接收来自加速规210的骨传导音讯号BT，而滤波模块202及处理电路204可接收来自于麦克风220的第一语音讯号VO1。在图2中，加速规210及麦克风220可设置于耳机200之外。例如，加速规210及麦克风220可设置于与耳机200属于同一有线/无线耳机组的另一耳机中。在此情况下，上述另一耳机可透过相关的有线/无线通讯协定将骨传导音讯号BT、第一语音讯号VO1及其他的讯号发送至耳机200，但可不限于此。此外，在一些实施例中，加速规210及麦克风220亦可设置于耳机200中，并如图2所示方式耦接于滤波模块202及处理电路204。另外，在不同的实施例中，麦克风220可包括单一个麦克风，或是由多个麦克风单元形成的麦克风阵列。在本专利技术的实施例中，第一语音讯号VO1可对应于骨传导音讯号BT。具体而言，在一实施例中，假设佩戴有上述耳机或耳机组的使用者借由说话等方式而发出/产生人声讯号，而麦克风220可在接收上述人声讯号后相应地将人声讯号转换为第一语音讯号VO1。于此同时，加速规210可撷取使用者在发出上述人声讯号的过程中，因说话所产生的振动以产生骨传导音讯号BT。基于骨传导音讯号BT及第一语音讯号VO1，本专利技术耳机200中的滤波模块202及处理电路204可协同进行本专利技术提出的技术方案，从而提供具较佳音质的输出语音讯号，其相关细节将在之后详述。在本专利技术的实施例中，耦接于滤波模块202的处理电路204例如是一般用途处理器、特殊用途处理器、传统的处理器、数位讯号处理器、多个微处理器(microprocessor)、一个或多个结合数位讯号处理器核心的微处理器、控制器、微控制器、特殊应用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现场可程序闸阵列电路(FieldProgrammableGateArray，FPGA)、任何其他种类的集成电路、状态机、基于进阶精简指令集机器(AdvancedRISCMachine，ARM)的处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耳机，包括：/n一处理电路，其从至少一麦克风取得一第一语音讯号，并对所述第一语音讯号执行一前处理操作以产生一第二语音讯号；以及/n一滤波模块，其包括一高通滤波器,一低通滤波器及一带通滤波器，其中所述高通滤波器对所述第二语音讯号执行一高通滤波操作以产生一第一讯号，所述低通滤波器对所述第二语音讯号执行一低通滤波操作以产生一第二讯号，所述带通滤波器从至少一加速规接收对应于所述第一语音讯号的一骨传导音讯号，并对所述骨传导音讯号执行一带通滤波操作以产生一第三讯号；/n其中所述处理电路更经配置以：/n从所述高通滤波器,所述低通滤波器及所述带通滤波器分别接收所述第一讯号,所述第二讯号及所述第三讯号；/n对所述第二讯号及所述第三讯号执行一降噪操作，以产生一第四讯号；以及/n对所述第一讯号及所述第四讯号执行一讯号合成操作，以将所述第一讯号及所述第四讯号合成为一输出语音讯号。/n

【技术特征摘要】
20200131 TW 1091030581.一种耳机，包括：
一处理电路，其从至少一麦克风取得一第一语音讯号，并对所述第一语音讯号执行一前处理操作以产生一第二语音讯号；以及
一滤波模块，其包括一高通滤波器,一低通滤波器及一带通滤波器，其中所述高通滤波器对所述第二语音讯号执行一高通滤波操作以产生一第一讯号，所述低通滤波器对所述第二语音讯号执行一低通滤波操作以产生一第二讯号，所述带通滤波器从至少一加速规接收对应于所述第一语音讯号的一骨传导音讯号，并对所述骨传导音讯号执行一带通滤波操作以产生一第三讯号；
其中所述处理电路更经配置以：
从所述高通滤波器,所述低通滤波器及所述带通滤波器分别接收所述第一讯号,所述第二讯号及所述第三讯号；
对所述第二讯号及所述第三讯号执行一降噪操作，以产生一第四讯号；以及
对所述第一讯号及所述第四讯号执行一讯号合成操作，以将所述第一讯号及所述第四讯号合成为一输出语音讯号。


2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述处理电路执行的所述前处理操作包括：
响应于判定所述至少一麦克风仅包括单一麦克风，将所述第一语音讯号作为所述第二语音讯号而输出至所述高通滤波器及所述低通滤波器。


3.根据权利要求2所述的耳机，其特征在于，响应于判定所述至少一麦克风形成一麦克风阵列，所述处理电路更经配置以：
对所述第一语音讯号执行一波束成形操作，以产生一噪声讯号及一第一特定讯号，其中所述第一特定讯号包括一第一音讯成分及一第一噪声成分；
将所述第一特定讯号作为所述第二语音讯号输出至所述高通滤波器及所述低通滤波器。


4.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述降噪操作包括：
基于所述第二讯号及所述第三讯号产生一第二特定讯号，其中所述第二特定讯号包括一第二音讯成分及一第二噪声成分；
依据所述噪声讯号从所述第二特定讯号中获取所述第二音讯成分以作为所述第四讯号。


5.根据权利要求4所述的耳机，其特征在于，所述处理电路执行子空间语音增强算法以依据所述噪声讯号从所述第二特定讯号中获取所述第二音讯成分。


6.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述降噪操作包括：
基于所述第二讯号及所述第三讯号产生一第二特定讯号，其中所述第二特定讯号包括一第二音讯成分及一第二噪声成分；
从所述第二特定讯号中获取所述第二音讯成分以作为所述第四讯号。


7.根据权利要求6所述的耳机，其特征在于，所述处理电路基于独立成分分析的盲讯号分离算法或主成分分析算法产生所述第二特定讯号。


8.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述高通滤波器与所述低通滤波器的分频点介于1kHz及2kHz之间。


9.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述带通滤波器的通带介于20Hz至1000Hz之间。


10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：江彦达，林宏锜，张朝森，
申请(专利权)人：美律电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44