使用音频部件的非接触式交互制造技术

本公开涉及电子设备，包括：用于生成音频信号的第一模块；用于生成超声信号的第二模块；用于生成组合信号的混合器；用于根据组合信号来输出声学信号的发射器；以及，用于控制超声信号的处理装置；其中，响应于接收到用于启动超声信号的第一指令信号，所述处理装置被配置成在预定的使能时间段内将组合信号中的超声信号的量从基本上为零的值增大到预定值。本公开还涉及被配置成在预定的禁止时间段内将组合信号中的超声信号的量从基本上为零的值减小到预定值的电子设备，并且涉及被配置成从组合信号中去除音频信号同时防止爆裂噪声的电子设备，以及能够替换超声信号同时使处理时间最小化的电子设备。本公开还涉及用于降低与以下相关联的声学信号中的爆裂噪声的出现的方法：启动组合信号中的超声信号，终止组合信号中的超声信号，终止组合信号中的音频信号，以及替换组合信号中的超声信号。本公开还涉及用于实施本文中所公开的任何方法步骤的计算机软件产品，以及存储本文中所公开的计算机软件的计算机存储介质。机软件的计算机存储介质。机软件的计算机存储介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用音频部件的非接触式交互


[0001]本公开涉及适合于非接触式交互的电子设备。

技术介绍

[0002]当今市场上的几种类型的电子设备允许用户使用基于触摸的界面(诸如触摸屏)与设备交互。基于触摸的界面用于捕获用户在触敏表面上的触摸，以确定来自用户的输入或用户输入。还存在用于电子设备的非接触式界面，该非接触式界面允许用户以非接触方式与设备交互。
[0003]在诸如移动电话的手持电子设备中，非接触式界面可以用于检测物体的接近度。因此，可以在距设备的给定距离内检测到物体的存在，诸如用户或用户的身体部位物体。在一些情况下，非接触式界面还可以用于检测由用户执行的手势。
[0004]超声非接触式技术是非接触式界面中使用的技术的示例。原则上，超声非接触式技术涉及基于超声信号传输的检测，以及接收由设备附近的一个或更多个物体反射的反射超声信号。在某些情况下，超声非接触式技术的优势在于可以利用电子设备的现有音频部件，而避免对额外硬件的需求。当没有音频输出和接收时，音频部件可以单独用于超声检测。超声信号位于典型的人类可听范围之外，因此它们可以叠加在常规音频信号上，例如，音乐播放或在电话呼叫期间，使得甚至在音频部件被用于音频播放和/或捕获时，也可以执行超声检测。JP2004289280A、US9699288B1、CN106896362A和US2011002474描述了在接收用于询问环境的超声信号的同一扬声器中将超声信号和声学信号进行组合使用的解决方案。
[0005]在许多情况下，听筒扬声器或接收器可以用作超声发射器，而大多数普通麦克风可以用作超声接收器。因此，通过使用电子设备的现有音频部件，并避免使用专门用于超声检测的定制部件，可以实现诸如降低成本和简化产品设计的优点。
[0006]类似地，也可以使用诸如放大器或编解码器的现有音频部件来对超声信号进行放大或处理。这可以针对超声信号的传输和/或在接收到反射超声信号之后进行。
[0007]使用电子设备的现有音频部件(诸如扬声器、麦克风)进行超声检测的前提是由用户感知的音频质量不会因超声检测操作而受到影响。换句话说，典型用户不应能够感知音频质量之间的差异，无论是否通过所述音频部件发送和/或接收超声信号。
[0008]音频部件中可能会出现的问题之一是爆裂噪声(pop noise)。爆裂噪声或喀哒噪声(click noise)通常是在打开或关闭诸如放大器的音频部件时听到的声频噪声。诸如放大器的音频部件通常配备硬件功能，特别是用于减轻来自音频信号的此类噪声的发生。这种特定的硬件能力有时可能不存在或不适合防止由于超声信号被启动、停止，或者甚至与音频信号进行混合或组合而导致的爆裂噪声的发生。此外，改变超声信号的增益或电平也可能导致爆裂噪声的出现。
[0009]此外，在某些情况下，因为这些处理部件通常处理复合信号，即，由音频信号部分和超声信号部分组成的信号的组合，所以诸如放大器和/或编解码器的处理部件可能不了解特定信号部分。即使假设所述处理部件具有噪声抑制能力，也可能仅在总增益发生变化
时被应用。因此，对于处理部件，一个或更多个特定信号部分的变化可能是不可见的，并因此可能导致爆裂噪声。
[0010]因此，需要一种方法、一种实现这种方法的软件产品以及一种适用于超声非接触式交互的电子设备，该电子设备可以在不依赖于特定噪声抑制硬件或能力的可用性的情况下抑制爆裂噪声。

技术实现思路

[0011]至少现有技术固有的一些问题将通过所附的独立权利要求的特征来示出解决。
[0012]当从第一方面来看时，可以提供一种电子设备，包括：
[0013]第一模块，所述第一模块用于生成音频信号；
[0014]第二模块，所述第二模块用于生成超声信号；
[0015]混合器，所述混合器用于生成组合信号；
[0016]发射器，所述发射器用于根据所述组合信号来输出声学信号；以及
[0017]处理装置，所述处理装置用于控制所述超声信号；
[0018]其中，响应于接收到用于启动超声信号的第一指令信号，所述处理装置被配置成在预定的使能时间段内将所述组合信号中的所述超声信号的量从基本上为零的值增大到预定值。
[0019]将理解的是，该预定的使能时间段使得由于超声信号被启动而导致的声学信号中的爆裂噪声的出现至少显著地降低。
[0020]处理装置可以经由第二模块实现组合信号中的超声信号的量的增大，例如，通过第二模块来控制超声信号的生成。因此处理装置可以在预定的使能时间段内可扩展地增大超声信号。可替换地，处理装置可以经由混合器增大组合信号中的超声信号的量，例如通过控制与音频信号组合的超声信号的量。可替换地，处理装置可以经由另一模块增大组合信号中的超声信号的量。另一模块可以例如连接在第二模块与混合器之间。根据一方面，处理装置可以经由以上的任何组合来增大组合信号中的超声信号的量。
[0021]根据一方面，使能时间段优选地在约1ms到约500ms的范围内。更优选地，使能时间段在约5ms到约50ms的范围内，在该范围内，申请人已经意识到在不引入过多时间延迟的情况下有效地降低了爆裂噪声。在某些情况下，对于使能时间段，5ms或大约5ms的值可能是优选的。在某些情况下，对于使能时间段，10ms或大约10ms的值可能是优选的。使能时间段通常相对于超声信号的幅度来计算，即，该幅度代表超声信号的量。应当理解，尽管由于在超声信号的处理中引入的附加时间延迟而使它们可能不是所期望的，但是更大的使能时间段是可能的。
[0022]如将理解的，组合信号可以包括零或非零量的所述音频信号和零或非零量的所述超声信号。更具体地，在第一指令信号出现的时刻，即，在启动超声信号之前，组合信号可以包括零或非零量的所述音频信号。
[0023]相应地，还可以提供一种电子设备，包括：
[0024]第一模块，所述第一模块用于生成音频信号；
[0025]第二模块，所述第二模块被配置成生成超声信号；
[0026]混合器，所述混合器用于生成组合信号，所述组合信号包括：
[0027]零或非零量的所述音频信号，以及，
[0028]零或非零量的所述超声信号；
[0029]发射器，所述发射器被配置成根据组合信号来输出声学信号；以及
[0030]处理装置，所述处理装置用于控制所述超声信号；
[0031]其中，响应于接收到用于启动组合信号中的超声信号(从基本上为零的值到预定的非零值)的第一指令信号，处理装置被配置成在预定的使能时间段内将组合信号中的超声信号的量从基本上为零的值增大到预定值，从而至少显著降低由于超声信号被启动而在声学信号中出现的爆裂噪声。
[0032]明显的是：音频信号、超声信号和组合信号是电信号，它们被转换为声学信号。更具体地，当组合信号中存在非零量的超声信号时，该超声信号被转换为声学信号的超声分量。类似地，当组合信号中存在非零量的音频信号时，该音频信号被转换为声学信号的音频分量。将进一步理解的是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电子设备，包括：第一模块，所述第一模块用于生成音频信号；第二模块，所述第二模块用于生成超声信号；混合器，所述混合器用于生成组合信号；发射器，所述发射器用于根据所述组合信号来输出声学信号；以及处理装置，所述处理装置用于控制所述超声信号；其中，响应于接收到用于启动所述超声信号的第一指令信号，所述处理装置被配置成：在预定的使能时间段内将所述组合信号中的所述超声信号的量从基本上为零的值增大到预定值。2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，响应于接收到用于终止所述超声信号的第二指令信号，所述处理装置被配置成：在预定的禁止时间段内将所述组合信号中的所述超声信号的量从所述预定值减小到基本上为零的值。3.根据权利要求1所述的电子设备，其中，响应于接收到用于终止所述音频信号的第三指令信号，所述处理装置被配置成：在预定的禁止时间段内，将所述组合信号中的所述超声信号的量从预定值减小到基本上为零的值；以及在所述预定的禁止时间段期满时，从所述组合信号中去除所述音频信号或者终止所述音频信号。4.根据权利要求3所述的电子设备，其中，响应于接收到用于恢复生成所述组合信号中的所述超声信号的第四指令信号，所述处理装置还被配置成：在重使能时间段内，将所述超声信号的量从基本上为零的值增大到所述预定值。5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述电子设备还包括用于生成第二超声信号的第三模块，并且其中，响应于接收到用于替换所述超声信号的第五指令信号，所述处理装置被配置成：启动将所述组合信号中的所述超声信号的量从所述预定值减小到基本上为零的值，所述减小在预定的禁止时间段内执行；以及与启动所述超声信号的量的所述减小基本上同时，启动所述组合信号中的所述第二超声信号的量的增大，所述第二超声信号的量在预定的替换时间段内从基本上为零的值增大到预定的第二值。6.根据权利要求5所述的电子设备，其中，所述电子设备还包括接收器，所述接收器用于接收被物体反射的所述组合信号的回波，并且所述处理装置被配置成对所述回波进行分析，并且其中，所述处理装置被配置成：在启动减小所述超声信号的量之前，中断对所述回波的分析；以及在所述替换时间段期满之后，恢复对所述回波的分析。7.一种电子设备，包括：第一模块，所述第一模块用于生成音频信号；第二模块，所述第二模块用于生成超声信号；混合器，所述混合器用于生成组合信号；发射器，所述发射器用于根据所述组合信号来输出声学信号；以及
处理装置，所述处理装置用于控制所述超声信号；其中，响应于接收到用于终止所述超声信号的第二指令信号，所述处理装置被配置成：在预定的禁止时间段内将所述组合信号中的所述超声信号的量从预定值减小到基本上为零的值。8.一种电子设备，包括：第一模块，所述第一模块用于生成音频信号；第二模块，所述第二模块用于生成超声信号；混合器，所述混合器用于生成组合信号；发射器，所述发射器用于根据所述组合信号来输出声学信号；以及处理装置，所述处理装置用于控制所述超声信号；其中，响应于接收到用于启动所述超声信号的第一指令信号，所述处理装置被配置成：在预定的使能时间段内，将所述组合信号中的所述超声信号的量从基本上为零的值增大到预定的使能值；以及响应于接收到用于终止所述超声信号的第二指令信号，所述处理装置被配置成：在预定的禁止时间段内，将所述超声信号的量从预定的禁止值减小到基本上为零的值。9.一种电子设备，包括：第一模块，所述第一模块用于生成音频信号；第二模块，所述第二模块用于生成超声信号；混合器，所述混合器用于生成组合信号；发射器，所述发射器用于根据所述组合信号来输出声学信号；以及处理装置，所述处理装置用于控制：所述超声信号；和所述音频信号；其中，响应于接收到用于终止所述音频信号的第三指令，所述处理装置被配置成：在预定的禁止时间段内，将所述组合信号中的所述超声信号的量从预定值减小到基本上为零的值；以及在所述预定的禁止时间段期满时，从所述组合信号中去除所述音频信号或者终止所述音频信号。10.一种电子设备，包括：第一模块，所述第一模块用于生成音频信号；第二模块，所述第二模块用于生成超声信号；第三模块，所述第三模块用于生成第二超声信号；混合器，所述混合器用于生成组合信号；发射器，所述发射器用于根据所述组合信号来输出声学信号；以及处理装置，所述处理装置用于控制：所述超声信号；和所述第二超声信号；其中，响应于接收到用于替换所述超声信号的第五指令，所述处理装置被配置成：
将所述组合信号中的所述超声信号的量从预定值减小到基本上为零的值，所述减小在预定的禁止时间段内执行；以及与启动所述超声信号的量的所述减小基本上同时，启动所述组合信号中的所述第二超声信号的量的增大，所述第二超声信号的量在预定的替换时间段内从基本上为零的值增大到预定的第二值。11.一种电子设备，包括：第一模块，所述第一模块用于生成音频信号；第二模块，所述第二模块用于生成超声信号；第三模块，所述第三模块用于生成第二超声信号；混合器，所述混合器用于生成组合信号；发射器，所述发射器用于根据所述组合信号来输出声学信号；接收器，所述接收器用于接收被物体反射的所述组合信号的回波；以及处理装置，所述处理装置用于：控制所述超声信号；控制所述第二超声信号；以及对所述回波进行分析；其中，响应于接收到用于利用预定的第二值的所述第二超声信号替换预定值的所述超声信号的第五指令，所述处理装置被配置成：中断对所述回波进行分析；启动将所述超声信号的量从所述预定值减小到基本上为零的值，所述减小在预定的禁止时间段内执行；以及与启动所述超声信号的量的所述减小基本上同时，启动所述组合信号中的所述第二超声信号的量的增大，所述第二超声信号的量在预定的替换时间段内从基本上为零的值增大到所述预定的第二值；以及在所述替换时间段期满之后，恢复对所述回波进行分析。12.根据上述权利要求中的任一项所述的电子设备，其中，下述时间段中的至少一个时间段在约1ms至约500ms的范围内：所述使能时间段、所述禁止时间段、所述重使能时间段和所述替换时间段。13.根据权利要求12所述的电子设备，其中，所述时间段中的至少一个时间段在约5ms至约50ms的范围内。14.根据权利要求12或13所述的电子设备，其中，所述时间段中的至少一个时间段是5ms或约5ms。15.根据权利要求12或13所述的电子设备，其中，所述时间段中的至少一个时间段是10ms或约10ms。16.一种用于降低电子设备中由发射器生成的声学信号中的爆裂噪声出现的方法，所述电子设备还包括第一模块、第二模块、混合器以及处理装置，所述方法包括：
‑
使用所述混合器生成组合信号；根据下述信号生成所述组合信号：o来自所述第二模块的超声信号；和o来自所述第一模块的音频信号；
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使用所述发射器根据所述组合信号生成所述声学信号；
‑
在所述处理装置处接收用于启动所述组合信号中的所述超声信号的第一指令信号；
‑
响应于所述第一指令信号，经由所述处理装置启动所述组合信号中的所述超声信号的量的增大，其中在预定的使能时间段内，将所述组合信号中的所述超声信号的量从基本上为零的值增大到所述预定值。17.一种用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃斯彭，
申请(专利权)人：艾力普提实验室公司，
类型：发明
国别省市：