用于風(fēng)噪聲檢測(cè)的方法和裝置制造方法及圖紙

處理數(shù)字化麥克風(fēng)信號(hào)數(shù)據(jù)以便檢測(cè)風(fēng)噪聲。從至少一個(gè)麥克風(fēng)處獲取第一信號(hào)和第二信號(hào)。所述第一和第二信號(hào)反映普通聲學(xué)輸入并且為時(shí)間上相異或者空間上相異或者兩者。處理所述第一信號(hào)以便確定所述第一信號(hào)的樣本的第一分布。處理所述第二信號(hào)以便確定所述第二信號(hào)的樣本的第二分布。計(jì)算所述第一分布與所述第二分布之間的差異。如果所述差異超過檢測(cè)閾值，則輸出表明存在風(fēng)噪聲的指示。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】用于風(fēng)噪聲檢測(cè)的方法和裝置
本專利技術(shù)涉及對(duì)來自麥克風(fēng)或其他這種換能器的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理，并且具體地涉及一種用于檢測(cè)這種信號(hào)中是否存在風(fēng)噪聲等的裝置和方法，例如，使能夠發(fā)起或控制風(fēng)噪聲補(bǔ)償或抑制。專利技術(shù)背景風(fēng)噪聲在此被定義為從流過麥克風(fēng)端口或麥克風(fēng)振膜上的氣流中的湍流生成的麥克風(fēng)信號(hào)，與吹過其他物體的風(fēng)的聲音截然相反，如當(dāng)風(fēng)吹過遠(yuǎn)場(chǎng)中的樹木時(shí)沙沙作響的葉子的聲音。風(fēng)噪聲是脈沖式的并且通常具有足夠大的振幅來超過標(biāo)稱語音振幅。因此，風(fēng)噪聲可以是令使用者討厭的和/或會(huì)遮蔽所關(guān)注的其他信號(hào)。令人希望的是，數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備被配置成用于采用多個(gè)步驟減輕風(fēng)噪聲對(duì)信號(hào)質(zhì)量的有害影響。為此需要適用于當(dāng)出現(xiàn)風(fēng)噪聲時(shí)可靠地檢測(cè)風(fēng)噪聲的裝置，而當(dāng)實(shí)際上其他因素影響信號(hào)時(shí)不會(huì)錯(cuò)誤地檢測(cè)風(fēng)噪聲。之前的風(fēng)噪聲檢測(cè)(WND)方法假設(shè)在遠(yuǎn)場(chǎng)中生成非風(fēng)聲音并且因此在每個(gè)麥克風(fēng)處具有一個(gè)相似的聲壓級(jí)(SPL)和相位，而風(fēng)噪聲實(shí)質(zhì)上跨麥克風(fēng)是不相關(guān)的。然而，對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)中生成的非風(fēng)聲音而言，麥克風(fēng)之間的SPL由于局部聲音反射、室內(nèi)混響、和/或麥克風(fēng)蓋、障礙物、或位置的差異(如由于智能手機(jī)上的一個(gè)朝里且另一個(gè)朝外的麥克風(fēng)的正交平面布置)會(huì)實(shí)質(zhì)上不同。近場(chǎng)(如被握持到離麥克風(fēng)很近的電話聽筒)中生成的非風(fēng)聲音也會(huì)出現(xiàn)麥克風(fēng)之間的實(shí)質(zhì)性SPL差異。由于麥克風(fēng)靈敏度的差異(即，失配麥克風(fēng))，還會(huì)出現(xiàn)麥克風(fēng)輸出信號(hào)的差異，麥克風(fēng)靈敏度差異會(huì)是由于給定的麥克風(fēng)模型的放寬的制造公差異、或系統(tǒng)中不同麥克風(fēng)模型的使用所導(dǎo)致的。麥克風(fēng)之間的間距引起非風(fēng)聲音在每個(gè)麥克風(fēng)聲音入口處具有不同的相位，除非聲音來自其同時(shí)到達(dá)兩個(gè)麥克風(fēng)的方向。在定向麥克風(fēng)應(yīng)用中，麥克風(fēng)陣列的軸一般指向所希望的聲源，這導(dǎo)致最壞情況的延遲和因此麥克風(fēng)之間的最大相位差異。當(dāng)所接收到的聲音的波長(zhǎng)比麥克風(fēng)之間的間距大得多時(shí)(即，在低頻處)，麥克風(fēng)信號(hào)的相關(guān)性非常好，并且之前的WND方法可能不會(huì)錯(cuò)誤地檢測(cè)所述頻率下的風(fēng)。然而，當(dāng)所接收到的聲音波長(zhǎng)接近麥克風(fēng)間距時(shí)，相位差異致使麥克風(fēng)信號(hào)變得相關(guān)性較低并且非風(fēng)聲音會(huì)被錯(cuò)誤地檢測(cè)成風(fēng)。麥克風(fēng)間距越大，將在其上將非風(fēng)聲音錯(cuò)誤地檢測(cè)為風(fēng)的頻率就越低，即，聲譜中的其中將發(fā)生錯(cuò)誤的檢測(cè)的部分就越大。由于麥克風(fēng)信號(hào)之間的相位差異的其他原因(如局部聲音反射、室內(nèi)混響、和/或麥克風(fēng)相位響應(yīng)或入口端口長(zhǎng)度的差異)也會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤的檢測(cè)。鑒于麥克風(fēng)處的風(fēng)噪聲的頻譜含量取決于如硬件配置、使用者的頭或手的存在以及風(fēng)速等因素可以從100Hz以下延伸至10kHz以上，對(duì)于風(fēng)噪聲檢測(cè)而言，如果不是聲譜的全部，則令人希望的是令人滿意地操作貫穿大部分，從而使得可以檢測(cè)風(fēng)噪聲，并且只在風(fēng)噪聲有問題的子帶激活合適的抑制手段。本說明書中已包括的文件、行為、材料、設(shè)備、物品等的任何討論僅用于為本專利技術(shù)提供上下文的目的。不應(yīng)被認(rèn)為是承認(rèn)這些事項(xiàng)中的任何或所有事項(xiàng)形成現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)的一部分或?yàn)榕c本專利技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的公共常識(shí)(當(dāng)其在本申請(qǐng)的每項(xiàng)權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日之前存在時(shí))。貫穿本說明書，詞語“包括(comprise)”、或變化(如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”)應(yīng)被理解成暗示包括一個(gè)陳述的元件、整數(shù)或步驟、或元件、整數(shù)或步驟組，但不排除任何其他元件、整數(shù)或步驟、或元件、整數(shù)或步驟組。在本說明書中，陳述元件可以是選項(xiàng)列表中的“至少一項(xiàng)”將被理解為元件可以是所列出的選項(xiàng)中的任何一項(xiàng)，或者可以是所列出的選項(xiàng)中的兩個(gè)或更多個(gè)的任何組合。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，提供了一種處理數(shù)字化麥克風(fēng)信號(hào)數(shù)據(jù)以便檢測(cè)風(fēng)噪聲的方法，所述方法包括：從至少一個(gè)麥克風(fēng)處獲取第一信號(hào)和第二信號(hào)，所述第一和第二信號(hào)反映普通聲學(xué)輸入，并且所述第一和第二信號(hào)為時(shí)間上相異和空間上相異中的至少一者；處理所述第一信號(hào)以便確定所述第一信號(hào)的樣本的第一分布；處理所述第二信號(hào)以便確定所述第二信號(hào)的樣本的第二分布；計(jì)算所述第一分布與所述第二分布之間的差異；以及如果所述差異超過檢測(cè)閾值，則輸出表明存在風(fēng)噪聲的指示。根據(jù)本專利技術(shù)的第二方面，提供了一種用于檢測(cè)風(fēng)噪聲的設(shè)備，所述設(shè)備包括：至少第一麥克風(fēng)；以及處理器，所述處理器被配置成用于：從所述至少一個(gè)麥克風(fēng)處獲取第一信號(hào)和第二信號(hào)，所述第一和第二信號(hào)反映普通聲學(xué)輸入，并且所述第一和第二信號(hào)為時(shí)間上相異和空間上相異中的至少一者；處理所述第一信號(hào)以便確定所述第一信號(hào)的樣本的第一分布；處理所述第二信號(hào)以便確定所述第二信號(hào)的樣本的第二分布；計(jì)算所述第一分布與所述第二分布之間的差異；并且如果所述差異超過檢測(cè)閾值，則輸出表明存在風(fēng)噪聲的指示。根據(jù)本專利技術(shù)的第三方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行風(fēng)噪聲檢測(cè)程序的計(jì)算機(jī)程序代碼裝置，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括：用于從至少一個(gè)麥克風(fēng)處獲取第一信號(hào)和第二信號(hào)的計(jì)算機(jī)程序代碼裝置，所述第一和第二信號(hào)反映普通聲學(xué)輸入，并且所述第一和第二信號(hào)為時(shí)間上相異和空間上相異中的至少一者；用于處理所述第一信號(hào)以便確定所述第一信號(hào)的樣本的第一分布的計(jì)算機(jī)程序代碼裝置；用于處理所述第二信號(hào)以便確定所述第二信號(hào)的樣本的第二分布的計(jì)算機(jī)程序代碼裝置；用于計(jì)算所述第一分布與所述第二分布之間的差異的計(jì)算機(jī)程序代碼裝置；以及用于如果所述差異超過檢測(cè)閾值則輸出表明存在風(fēng)噪聲的指示的計(jì)算機(jī)程序代碼裝置。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。本專利技術(shù)認(rèn)識(shí)到風(fēng)噪聲影響麥克風(fēng)信號(hào)內(nèi)的信號(hào)樣本幅度的分布，并且由于在任何給定時(shí)刻流過每個(gè)麥克風(fēng)的局部氣流的唯一形式而影響一個(gè)麥克風(fēng)與下一個(gè)麥克風(fēng)不同的分布，并且還影響在每個(gè)麥克風(fēng)處一個(gè)時(shí)刻與下一個(gè)時(shí)刻不同的分布。風(fēng)致噪聲是不穩(wěn)定的，因此其統(tǒng)計(jì)隨時(shí)間變化。因此，增大的風(fēng)將趨向于增加第一分布與第二分布之間的差異，針對(duì)存在或不存在風(fēng)噪聲進(jìn)行有益的度量。評(píng)估第一和第二信號(hào)的短期分布使得能夠從相應(yīng)的分布之間的差異中量化風(fēng)噪聲。此外，通過考慮信號(hào)樣本幅度的分布之間的差異，本專利技術(shù)的方法有效地忽略了麥克風(fēng)信號(hào)之間的相位差異。第一和第二信號(hào)反映普通聲學(xué)輸入，在所述普通聲學(xué)輸入內(nèi)期望檢測(cè)存在或不存在風(fēng)噪聲。在一些實(shí)施例中，通過從單個(gè)麥克風(fēng)信號(hào)中獲取時(shí)間上相異的樣本或通過從多于一個(gè)麥克風(fēng)信號(hào)中獲取時(shí)間上相異的樣本來使第一和第二信號(hào)在時(shí)間上相異。第一和第二信號(hào)在時(shí)間上相異的程度(例如，第一和第二信號(hào)之間的樣本間隔)優(yōu)選地小于非風(fēng)噪聲源或信號(hào)源變化的典型時(shí)間，從而使得第一與第二信號(hào)分布之間的變化將由風(fēng)噪聲控制并且受到相對(duì)慢的變化信號(hào)源的最小程度的影響。例如，第一信號(hào)可以包括麥克風(fēng)信號(hào)的第一幀，并且第二信號(hào)可以包括所述麥克風(fēng)信號(hào)的后續(xù)幀，從而使得在典型音頻采樣速率處，第一和第二信號(hào)在時(shí)間上相異為小于毫秒，并且更優(yōu)選地小于125微秒或更小。此外或替代性地，在一些實(shí)施例中，可以通過從第一麥克風(fēng)處獲取第一信號(hào)并且從與第一麥克風(fēng)間隔開的第二麥克風(fēng)處獲取第二信號(hào)來使第一和第二信號(hào)在空間上相異。一些實(shí)施例可以進(jìn)一步包括確定時(shí)間上相異的信號(hào)和空間上相異的信號(hào)兩者的分布，以便產(chǎn)生表明是否存在風(fēng)噪聲的復(fù)合指示。第一和第二信號(hào)的分布可以采用任何適當(dāng)?shù)姆绞絹泶_定并且可以包括簡(jiǎn)化的分布。例如，所確定的分布可以包括信號(hào)樣本幅度的累積分布，僅在一個(gè)或多個(gè)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種處理數(shù)字化麥克風(fēng)信號(hào)數(shù)據(jù)以便檢測(cè)風(fēng)噪聲的方法，所述方法包括：從至少一個(gè)麥克風(fēng)處獲取第一信號(hào)和第二信號(hào)，所述第一和第二信號(hào)反映普通聲學(xué)輸入，并且所述第一和第二信號(hào)為時(shí)間上相異和空間上相異中的至少一者；處理所述第一信號(hào)以便確定所述第一信號(hào)的樣本的第一分布；處理所述第二信號(hào)以便確定所述第二信號(hào)的樣本的第二分布；計(jì)算所述第一分布與所述第二分布之間的差異；以及如果所述差異超過檢測(cè)閾值，則輸出表明存在風(fēng)噪聲的指示。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】2014.07.21 AU 2014902804;2015.01.29 AU 20159002651.一種處理數(shù)字化麥克風(fēng)信號(hào)數(shù)據(jù)以便檢測(cè)風(fēng)噪聲的方法，所述方法包括：從至少一個(gè)麥克風(fēng)處獲取第一信號(hào)和第二信號(hào)，所述第一和第二信號(hào)反映普通聲學(xué)輸入，并且所述第一和第二信號(hào)為時(shí)間上相異和空間上相異中的至少一者；處理所述第一信號(hào)以便確定所述第一信號(hào)的樣本的第一分布；處理所述第二信號(hào)以便確定所述第二信號(hào)的樣本的第二分布；計(jì)算所述第一分布與所述第二分布之間的差異；以及如果所述差異超過檢測(cè)閾值，則輸出表明存在風(fēng)噪聲的指示。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過獲取時(shí)間上相異的樣本來使所述第一和第二信號(hào)在時(shí)間上相異。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，從單個(gè)麥克風(fēng)信號(hào)中獲取所述時(shí)間上相異的樣本。4.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中，通過從第一麥克風(fēng)處獲取所述第一信號(hào)并且從與所述第一麥克風(fēng)間隔開的第二麥克風(fēng)處獲取所述第二信號(hào)來使第一和第二信號(hào)在空間上相異。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，針對(duì)振幅來對(duì)每個(gè)麥克風(fēng)信號(hào)進(jìn)行匹配，從而使得每個(gè)信號(hào)的期望方差相同或大致相同。6.如權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的方法，其中，在執(zhí)行所述風(fēng)噪聲檢測(cè)之前，針對(duì)所關(guān)注聲學(xué)信號(hào)來對(duì)所述第一和第二麥克風(fēng)信號(hào)進(jìn)行匹配。7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一和第二信號(hào)中的每個(gè)信號(hào)的所述分布包括信號(hào)樣本幅度的累積分布。8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，僅在一個(gè)或多個(gè)選擇的值處確定所述第一和第二信號(hào)中的每個(gè)信號(hào)的所述分布。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，計(jì)算所述第一分布與所述第二分布之間的所述差異是通過以下方式進(jìn)行的：在每個(gè)選擇的值處計(jì)算所述第一與第二分布之間的逐點(diǎn)差異，并且對(duì)所述逐點(diǎn)差異的絕對(duì)值進(jìn)行求和以便產(chǎn)生對(duì)所述第一分布與所述第二分布之間的所述差異的度量。10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，對(duì)所述或者每個(gè)麥克風(fēng)信號(hào)進(jìn)行高通濾波以便去除任何直流分量。11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，通過對(duì)來自每個(gè)信號(hào)的單個(gè)幀的樣本的分布進(jìn)行比較來在逐幀基礎(chǔ)上執(zhí)行所述方法。12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在多個(gè)幀上對(duì)所述第一分布與所述第二分布之間的所述差異進(jìn)行平滑。13.如權(quán)利要求1至...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：V·薩博茲耐科夫，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：思睿邏輯國(guó)際半導(dǎo)體有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：英國(guó),GB