頻率相關側音校準制造技術

本發明專利技術公開了一種個人音頻設備，該個人音頻設備包括具有一個或更多個可調系數的側音電路，該側音電路由第一麥克風的輸出生成側音信號。該側音電路具有一個或更多個可調系數，用于改變第一麥克風信號和側音信號之間的關系。該個人音頻設備還包括：換能器，用于在收聽者的耳朵處再現回放音頻和側音信號；和第二麥克風，用于測量傳遞給收聽者的耳朵的換能器的輸出。該側音電路包括校準電路，用于估算第二麥克風信號對側音信號的響應并根據估算響應來調整側音電路的系數。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】頻率相關側音校準
本專利技術大體上涉及個人音頻設備，諸如無線電話機，更具體地，涉及個人音頻設備中的側音校準。
技術介紹
電話機（諸如移動式/蜂窩式電話機）以及在使用期間用戶需要聽到他們自己的語音的其他設備越來越普遍。用戶自己的語音注入至用戶正在收聽的換能器輸出中，這在電話技術中被稱為側音。話音識別以及對帶有耳機或耳塞的移動設備的依賴越來越大，其確保了側音仍然會是這種設備的重要特征。側音被可取地呈現為使得用戶在頭戴式耳機或其他換能器中聽到用戶的語音，猶如換能器及外殼未蓋住耳朵。由于由換能器及外殼提供的障礙，一只耳朵或兩只耳朵都可被部分地或完全地阻擋，在周圍聲學環境下使用戶的語音失真和衰減。因此，側音已被用來解決所述問題。然而，現在的側音并不總是提供自然聲音，尤其是在換能器類型、位置及其他環境因素不斷變化的情況下。因此，人們希望提供用于提高個人音頻設備中所提供的側音的品質的技術。
技術實現思路
上述目的，在個人音頻設備中提供改良的側音操作，可在系統（諸如個人音頻設備）、操作方法以及實現所述系統的功能的集成電路中達到。個人音頻設備包括：第一麥克風，用于接收話音；和側音電路，用于由第一麥克風的輸出生成側音信號。側音電路具有一個或更多個可調系數，用于改變第一麥克風信號和側音信號之間的關系。個人音頻設備還包括：換能器，用于在收聽者的耳朵處再現回放音頻和側音信號；和第二麥克風，用于測量傳遞到收聽者的耳朵的換能器的輸出。側音電路包括校準電路，用于估算第二麥克風對側音信號的響應并根據估算響應來調整側音電路的系數。通過對以下如附圖所示本專利技術的優選實施例的更具體說明，本專利技術的前述以及其他目的、特征和優點將顯而易見。附圖說明圖1A示出耦接至一對耳塞EB1和EB2的無線電話機10，該無線電話機10為可實現本文中所公開的技術的個人音頻系統的實例；圖1B示出可實現本文中所公開的技術的無線電話機10A；圖2為在圖1A的無線電話機10、線裝式模塊7和/或耳塞EB1-EB2中一者或更多者內和在圖1B的無線電話機10A內可實現的電路的方塊圖；圖3為方塊圖，示出在圖2的音頻集成電路20A-20B的側音發生器30電路內的信號處理電路和功能方塊；圖4為在圖1A的無線電話機10、線裝式模塊7和/或耳塞EB1-EB2中一者或更多者內和在圖1B的無線電話機10A內可實現且包括自適應消噪（ANC）的替代性電路的方塊圖；圖5為方塊圖，示出在圖4的音頻集成電路20C-20D的自適應消噪（ANC）和側音發生器方塊30A內的信號處理電路和功能方塊；圖6為流程圖，示出可由圖2至圖5的側音電路執行的校準方法；圖7為方塊圖，示出在實現如本文中所公開的音頻集成電路20A-20B的集成電路內的信號處理電路和功能方塊。具體實施方式本公開揭示了在實現側音的系統（諸如個人音頻設備，例如，多個無線電話機、一個無線電話機、因特網協議（IP）或其他電話機送受話器、游戲機送受話器或飛機、摩托車或汽車系統通信送受話器）中可實現的技術和電路。個人音頻設備包括側音電路，該側音電路具有一個或更多個可調參數，該一個或更多個可調參數經由側音信息為特定設備、配置、物理位置和/或周圍環境而校準，以提高用戶對他們自己語音的感知。響應于用戶命令或響應于語音活動檢測器（VAD）指示不存在鄰近話音，可執行校準。如果VAD被用來觸發校準，那么當不存在鄰近話音時，無需側音，所以在不中斷正常操作的情況下，可進行校準。可以以對用戶話音低通濾波、高通濾波和/或帶通濾波的形式來包括頻率整形，以生成側音，且還可包括低頻截止濾波器，該低頻截止濾波器補償由自（多個）換能器至內耳的骨傳導提供的低頻增強。側音可通過立體聲送受話器（與回放音頻一起，諸如下行鏈路音頻）呈現，該立體聲送受話器包括：兩個單聲道耳機，每個單聲道耳機具有揚聲器；第一麥克風，用來捕捉用戶的語音；和第二麥克風，用來捕捉到達用戶耳朵的聲音。側音生成裝置對由麥克風生成的信號進行操作，以優化經由揚聲器由用戶聽到的用戶語音的聲級和頻率含量?？蛇x擇地，代替在每個耳機上設置麥克風以捕捉用戶語音，語音麥克風可為設置在用戶嘴巴附近的單個麥克風，例如，在桿或繩上。另一可選擇地，側音可通過無線電話機而呈現，該無線電話機具有在無線電話機的外殼上的換能器，且具有：第一麥克風，用來捕捉用戶語音；和第二麥克風，用于捕捉換能器的輸出，以接近由用戶耳朵聽到的聲音。以上任一構造的側音生成系統可在具有自適應消噪（ANC）電路的情況下或在不具有自適應消噪（ANC）電路的情況下實現，該自適應消噪（ANC）電路可使用麥克風來形成周圍噪聲和ANC誤差測量的一部分。為ANC操作而導出的參數中的一個或更多個參數，諸如次路徑響應估算，可被用來判定施加于側音信號的增益和/或頻率響應?？蛇x擇地，或組合地，周圍噪聲可通過單聲道耳機封住耳道或封住耳朵而降低。側音生成裝置可使如由第一麥克風和第二麥克風檢測到的用戶語音的聲級均衡化，并可包括適于降噪方法及檢測到達用戶耳朵的聲音的麥克風的位置的附加預設增益偏移。又一可選擇地，側音生成裝置可使由第一麥克風和第二麥克風檢測到的用戶語音的聲級均衡化，且還允許增益偏移的手動用戶控制，以達到最可取的側音電平。圖1A示出無線電話機10及一對耳塞EB1和EB2，每個耳塞插入在收聽者的相應耳朵5A，5B中。所示無線電話機10為可采用本文中的技術的設備的實例，但應當理解，在無線電話機10中或在之后示圖中所示的電路中示出的元件或構造并非全部需要。特別是，以下在無線電話機10內示出的電路中的一些或全部電路可可選擇地在以有線構造將耳塞EB1，EB2互連的線裝式模塊中實現，或在耳塞EB1，EB2內實現。無線電話機10通過有線或無線連接連接至耳塞EB1，EB2，例如BLUETOOTHTM連接（BLUETOOTH為藍牙技術聯盟BluetoothSIG公司的商標）。耳塞EB1，EB2各具有相應換能器，諸如揚聲器SPKR1，SPKR2，該揚聲器SPKR1，SPKR2再現包括從無線電話機10接收的遠距離話音、鈴聲、所存儲的音頻節目材料及側音的源音頻，該側音為近端話音（即，無線電話機10的用戶的話音）的注入。源音頻還包括需要無線電話機10再現的任何其他音頻，諸如來自網頁或由無線電話機10接收的其他網絡通信的源音頻以及音頻指示，諸如電池電量低及其他系統事件通知。第一麥克風M1A，M1B設置在各自耳塞EB1，EB2的外殼的表面上，用于接收用戶的話音，并可可選擇地安裝在桿上或位于線裝式模塊7內。在包括如下所述的自適應消噪（ANC）的實施例中，第一麥克風M1A，M1B也充當參考麥克風，用于測量周圍聲學環境。設置第二麥克風M2A，M2B，以當耳塞EB1，EB2插入耳朵5A，5B的外部時，測量由靠近相應耳朵5A，5B的各自揚聲器SPKR1，SPKR2再現的音頻，使得可以更精確地對收聽者對由揚聲器SPKR1，SPKR2再現的聲音的感知進行建模。特別是，在以下所述的電路中利用如由用戶聽到的側音信息的響應的判定。在包括如下所述的ANC的實施例中，第二麥克風M2A，M2B可兼作誤差麥克風，除了估算如由用戶聽到的側音，對ANC系統的周圍消噪性能提供衡量標準。除可選地提供ANC功能之外，無線電話機10包括執行如下所述的側音校準和均本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種系統，包括：第一麥克風，用于接收話音并生成第一麥克風信號；側音電路，用于由所述第一麥克風信號生成側音信號，其中所述側音電路具有至少一個可調系數，用于改變所述第一麥克風信號和所述側音信號之間的關系；換能器，用于在收聽者的耳朵處再現下行鏈路音頻及所述側音信號；第二麥克風，用于測量傳遞給收聽者的耳朵的所述換能器的輸出并生成第二麥克風信號；和校準電路，用于估算所述第二麥克風信號對所述側音信號的響應并將所述側音電路的所述可調系數調整成與所述估算響應一致。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.03.05 US 14/197,8141.一種系統，包括：第一麥克風，用于接收話音并生成第一麥克風信號；側音電路，用于由所述第一麥克風信號生成側音信號，其中所述側音電路具有至少一個可調系數，用于改變所述第一麥克風信號和所述側音信號之間的關系；換能器，用于在收聽者的耳朵處再現下行鏈路音頻及所述側音信號；第二麥克風，用于測量傳遞給收聽者的耳朵的所述換能器的輸出并生成第二麥克風信號；和校準電路，用于估算所述第二麥克風信號對所述側音信號的響應并將所述側音電路的所述可調系數調整成與所述估算響應一致。2.根據權利要求1所述的系統，其中所述側音電路的所述可調系數為施加于所述第一麥克風信號以生成所述側音信號的增益。3.根據權利要求1所述的系統，其中所述側音電路的所述可調系數為施加于所述第一麥克風信號以生成所述側音信號的頻率相關響應。4.根據權利要求1所述的系統，還包括自適應降噪電路，該自適應降噪電路使用至少一個自適應濾波器來生成抗噪信號，用于抵消周圍音頻聲音，其中所述自適應降噪電路生成與所述第二麥克風信號一致的所述抗噪信號，以及其中所述校準電路由所述至少一個自適應濾波器的系數估算所述第二麥克風信號對所述側音信號的響應。5.根據權利要求4所述的系統，還包括參考麥克風，用于測量所述周圍音頻聲音并生成參考麥克風信號，其中所述至少一個自適應濾波器包括：第一自適應濾波器，用于對所述參考麥克風信號進行濾波以生成所述抗噪信號；和次路徑自適應濾波器，用于利用自適應次路徑響應對所述下行鏈路音頻進行濾波，其中所述自適應降噪電路還包括組合器，該組合器從所述第二麥克風信號中去除經濾波的下行鏈路音頻以產生表示所述換能器處的周圍音頻聲音的誤差信號，其中所述校準電路根據所述次路徑響應來估算所述第二麥克風信號對所述側音信號的響應。6.根據權利要求1所述的系統，其中所述換能器和所述第二麥克風安裝在所述系統的可穿戴耳承中。7.根據權利要求6所述的系統，還包括：第二換能器，用于在收聽者的另一個耳朵處再現第二下行鏈路音頻和第二側音信號；和第三麥克風，用于測量傳遞給收聽者的另一個耳朵的所述第二換能器的輸出并生成第三麥克風信號，其中所述側音電路還由所述第一麥克風信號生成所述第二側音信號，其中所述側音電路具有至少一個第二可調系數，用于改變所述第一麥克風信號和所述第二側音信號之間的第二關系，其中所述校準電路還估算所述第三麥克風信號對所述第二側音信號的第二響應并將所述側音電路的所述至少一個第二可調系數調整成與所述估算響應一致。8.根據權利要求7所述的系統，其中所述校準電路還調整所述側音信號和所述第二側音信號之間的平衡。9.根據權利要求1所述的系統，其中所述系統為電話機，該電話機還包括外殼，其中所述換能器安裝在所述外殼上，其中所述第二麥克風安裝在所述外殼上，接近所述換能器，以及其中所述第一麥克風安裝在所述外殼上。10.一種集成電路，包括：第一輸入，用于接收包括話音的第一麥克風信號；側音電路，用于由所述第一麥克風信號生成側音信號，其中所述側音電路具有至少一個可調系數，用于改變所述第一麥克風信號和所述側音信號之間的關系；輸出，用于提供包括下行鏈路音頻和所述側音信號的輸出信號給換能器以在收聽者的耳朵處再現；第二輸入，用于接收表示傳遞給收聽者的耳朵的所述換能器的輸出的第二麥克風信號；和校準電路，用于估算所述第二麥克風信號對所述側音信號的響應并將所述側音電路的所述可調系數調整成與所述估算響應一致。11.根據權利要求10所述的集成電路，其中所述側音電路的所述可調系數為施加于所述第一麥克風信號以生成所述側音信號的增益。12.根據權利要求10所述的集成電路，其中所述側音電路的所述可調系數為施加于所述第一麥克風信號以生成所述側音信號的頻率相關響應。13.根據權利要求10所述的集成電路，還包括自適應降噪電路，該自適應降噪電路使用至少一個自適應濾波器來生成抗噪信號，用于抵消周圍音頻聲音，其中所述自適應降噪電路生成與所述第二麥克風信號一致的所述抗噪信號，以及其中所述校準電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅伊·斯科特·卡勒，J·D·亨德里克斯，
申請(專利權)人：美國思睿邏輯有限公司，
類型：發明
國別省市：美國,US