【技术实现步骤摘要】
本公开涉及切换传声器的频率响应和指向性，并且更具体地涉及基于背景噪声条件而准确地切换传声器的频率响应和指向性。
技术介绍
0、技术背景
1、对于免提通信应用，且特别是车辆车厢内的免提通信，为设计选择的传声器的类型在很大程度上取决于设计所针对的使用场景。免提通信使用场景(例如在车辆车厢内)可通过背景噪声条件来表征。取决于背景噪声条件，免提通信应用中使用的一些类型的传声器包括具有平坦频率响应(fr)的全向传声器、具有上升fr的全向传声器、单向传声器或通过策略性地组合来自多个(即，≥2)传声器元件的信号来提供定向感测的传声器阵列。在车载免提应用中，传声器检测车辆车厢内部免提通信系统的扬声器的语音。免提通信系统中使用的特定类型的传声器应被设计成为设计主要针对的使用场景以及理想地所有使用场景提供最高可能的语音可懂度(si)和语音质量(sq)。
2、车辆车厢内部的噪声复杂多样，从而给免提通信带来了独特的挑战。发动机的噪声、风的噪声、暖通空调(hvac)系统的噪声以及车辆内其他乘客的噪声都会干扰传声器响应特性，由此很难应用仅一种类型的传声器和/或仅一种频率响应和/或仅一种指向性。
3、例如，发动机、风和hvac噪声的主要能量通常集中在低频(例如，<500hz)范围内。另外，对于理解人类语音至关重要的频率含量通常高于500hz。基于这一认识，在免提语音或话音通信中采用具有上升频率响应的传声器是一种常见做法。上升响应传声器具有预定义的截止频率(例如，在300hz与500hz之间)，在此截止频率以下，其灵敏
4、替代地，可使用单向传声器或传声器阵列，因为它能够聚焦于来自扬声器方向的声音。这通过在空间上滤除来自除扬声器方向以外的方向的不想要的噪声来提高信噪比(snr)。然而，在诸如车窗打开的中高速行驶的风湍流引发的噪声条件下，其噪声抑制性能会明显下降。
5、由于没有一种类型的传声器能够针对车辆车厢内所有可能的噪声源提供最优si和sq，因此设计免提通信系统的工程师必须为特定的车辆设计选择特定类型的传声器。主要缺点是，仅在一些情况下性能令人满意，而在其他情况下性能则不尽人意。
6、一种可能的解决方案是使用具有不同频率响应和/或指向性特性的多个传声器，或具有多种模式的传声器，并且基于车辆车厢内的整体噪声条件而切换传声器类型和/或模式。监测传声器输出并且将其与预定阈值进行比较。基于比较，传声器可例如在全向响应与单向响应之间进行切换。遗憾的是，单一的预定阈值比较无法准确地捕捉噪声与语音的特性，从而导致不想要的切换决策。
7、当将免提传声器用于车辆车厢内的免提通信系统时，需要自适应地更改免提传声器的频率响应和指向性特性以优化si和sq。
技术实现思路
1、一种免提系统以及基于修改的语音可懂度指数(msii)与平均意见评分(mos)之间的线性化相关性而修改至少一个传声器输出的方法。将至少一个传声器输出信号与所述msii的对应于噪声条件的预定阈值进行比较，并且修改所述传声器输出信号以优化所述噪声条件下的语音可懂度和声音质量。
2、在一个或多个实施方案中，免提系统具有主传声器，所述主传声器具有第一频率响应(fr)形状。所述主传声器输出对车辆的车厢内噪声的度量。通过将标准语音可懂度指数与加权系数相乘来确定修改的sii(msii)，所述加权系数具有在0与1之间的值。使所述msii与平均意见评分(mos)线性相关以确定所述msii的对应于噪声条件的预定阈值。然后，基于通过所述主传声器输出确定的所述msii与预定msii阈值之间的比较而从查找表中选择预定滤波器系数并且将其应用于所述主传声器输出。滤波器应用预定系数以将所述主传声器的第一fr形状修改为优化所述噪声条件下的语音可懂度(si)和声音质量(sq)的第二fr形状。
3、在一个或多个实施方案中，所述主传声器是全向传声器，所述第一fr形状是平坦的，并且所述第二fr形状是上升的。
4、在一个或多个实施方案中，多个预定阈值级进一步解析了针对第一预定阈值和第二预定阈值进行的噪声条件的确定。更高的分辨率提供了对预定滤波器系数的更精细的选择，并且将其应用于传声器输出信号以优化si和sq。
5、在一个或多个实施方案中，所述免提系统具有传声器模块，所述传声器模块具有主传声器和辅助传声器。将波束成形算法应用于主传声器输出信号和辅助传声器输出信号以将指向性从全向修改为单向。
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1.一种用于车辆中的免提系统，所述系统包括：
2.如权利要求1所述的系统，其中所述主传声器是全向传声器，所述第一FR形状是平坦的，并且所述第二FR形状是上升的。
3.如权利要求1所述的系统，所述系统还包括：
4.如权利要求3所述的系统，其中所述多个预定阈值级还包括：
5.如权利要求4所述的系统，其中所述高通滤波器在与所述预定阈值级相关联的噪声条件下选择并应用对所述主传声器的所述输出进行滤波以实现最优SI/SQ的滤波器系数。
6.如权利要求1所述的系统，其中当根据所述主传声器输出信号确定的所述mSII大于或等于所述第一预定阈值时，所述主传声器输出绕过所述高通滤波器。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括：
8.如权利要求7所述的系统，其中所述主传声器和所述辅助传声器是全向传声器，所述第一FR形状是平坦的，并且所述第二FR形状是上升的。
9.如权利要求7所述的系统，所述系统还包括波束成形算法，当根据所述主传声器输出信号确定的所述mSII小于所述第一预定阈值并且大于所述第二预定阈值
10.如权利要求7所述的系统，其中当根据所述主传声器输出信号确定的所述mSII大于或等于所述第一预定阈值时，所述主传声器输出或所述辅助传声器输出绕过所述高通滤波器。
11.一种用于基于车辆车厢内的噪声条件而调节免提车辆系统的具有主传声器的传声器模块的输出的方法，所述方法包括以下步骤：
12.如权利要求11所述的方法，其中所述确定第一预定阈值和第二预定阈值的步骤还包括以下步骤：
13.如权利要求12所述的方法，其中所述确定多个预定阈值级的步骤还包括以下步骤：
14.如权利要求11所述的方法，其中所述传声器模块还包括辅助传声器，并且所述方法还包括以下步骤：当所述主传声器输出信号的所述mSII小于所述第一预定阈值并且大于所述第二预定阈值时，应用波束成形算法来将所述主传声器输出信号和辅助传声器输出信号进行组合以生成单向传声器输出。
15.如权利要求11所述的方法，所述方法还包括以下步骤：当所述信号的所述mSII大于或等于所述第一预定阈值时，在不应用所述高通滤波器的情况下输出所述信号。
16.一种用于调节免提系统中的传声器模块中的至少一个传声器以优化车辆车厢内的语音可懂度(SI)和声音质量(SQ)的方法，所述方法包括以下步骤：
17.如权利要求16所述的方法，其中所述传声器模块中的所述至少一个传声器还包括主传声器和辅助传声器，所述方法还包括以下步骤：当主传声器信号小于所述第一预定阈值并且大于所述第二预定阈值时，将所述高通滤波器应用于所述主传声器信号或辅助传声器信号。
18.如权利要求17所述的方法，所述方法还包括以下步骤：当所述主传声器输出信号小于所述第一预定阈值并且大于所述第二预定阈值时，应用波束成形算法来将所述主传声器输出信号和所述辅助传声器输出信号进行组合以生成单向传声器输出。
19.如权利要求16所述的方法，其中所述确定第一预定阈值和第二预定阈值的步骤还包括以下步骤：
20.如权利要求19所述的方法，其中所述确定多个预定阈值级的步骤还包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于车辆中的免提系统，所述系统包括：
2.如权利要求1所述的系统，其中所述主传声器是全向传声器，所述第一fr形状是平坦的，并且所述第二fr形状是上升的。
3.如权利要求1所述的系统，所述系统还包括：
4.如权利要求3所述的系统，其中所述多个预定阈值级还包括：
5.如权利要求4所述的系统，其中所述高通滤波器在与所述预定阈值级相关联的噪声条件下选择并应用对所述主传声器的所述输出进行滤波以实现最优si/sq的滤波器系数。
6.如权利要求1所述的系统，其中当根据所述主传声器输出信号确定的所述msii大于或等于所述第一预定阈值时，所述主传声器输出绕过所述高通滤波器。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括：
8.如权利要求7所述的系统，其中所述主传声器和所述辅助传声器是全向传声器，所述第一fr形状是平坦的，并且所述第二fr形状是上升的。
9.如权利要求7所述的系统，所述系统还包括波束成形算法，当根据所述主传声器输出信号确定的所述msii小于所述第一预定阈值并且大于所述第二预定阈值时，所述波束成形算法将来自所述主传声器和所述辅助传声器的输出进行组合以生成单向传声器输出。
10.如权利要求7所述的系统，其中当根据所述主传声器输出信号确定的所述msii大于或等于所述第一预定阈值时，所述主传声器输出或所述辅助传声器输出绕过所述高通滤波器。
11.一种用于基于车辆车厢内的噪声条件而调节免提车辆系统的具有主传声器的传声器模块的输出的方法，所述方法包括以下步骤：
12.如权利要求11所述的方法，其中所...
【专利技术属性】
技术研发人员：Y·杜，
申请(专利权)人：哈曼国际工业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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