用于移动设备的实时音频回声和背景噪声的减小制造技术

音频增强系统包括显示单元，所述显示单元配置为展示对应于遭受音频干扰的麦克风信号的波形。所述音频增强系统还包括干扰减小单元，所述干扰减小单元耦连到所述麦克风信号且配置为提供音频干扰的减小，其中减小的音频干扰由所述波形实时地指示。还提供了麦克风信号增强方法。

【技术实现步骤摘要】

本申请概括地说针对的是回声和背景噪声的消除，更具体地，针对的是音频增强系统和麦克风信号增强方法。
技术介绍
随着移动设备变得越来越流行，在诸如机场、户外街道和交通场合（traffic situations）或例如餐馆等嘈杂的环境中越来越多地使用它们。声学噪声抑制处理了由所述移动设备本身制造的本质上独立的信息音频信号的背景噪声源，但是降低了这些独立的信息音频信号的信噪比，因此需要降低或消除噪声。声学回声消除主要处理所述独立信息的因用户环境中的声学反射或因极为解接近移动设备的扬声器和它的附随的麦克风而出现的独立的信息音频信号的声学回声。这些环境使得很难通过通信链路准确的听到或理解。因此，许多通信系统越来越多地依赖计算机语音命令或音频识别来进行适当地操作。高水平的背景声学干扰能造成这些类型的系统中的高出错率。相对于背景噪声源或音频反射器（reflectors）移动的移动设备对这些环境中的适当的操作提供了增加的复杂性。因此，增强的功能，尤其是移动设备的对这些环境的增强的补偿功能将对本领域是有益的
技术实现思路
本公开的实施例提供了音频增强系统和麦克风增强方法。在一个实施例中，所述音频增强系统包括显示单元，所述显示单元配置为展示对应于遭受音频干扰的麦克风信号的波形。所述音频增强系统还包括干扰减小单元，所述干扰减小单元耦连到所述麦克风信号且配置为提供音频干扰的减小，其中减小的音频干扰由所述波形实时地指示。在另一方面，所述麦克风增强方法的实施例包括显示对应于遭受音频干扰的麦克风信号的波形，并提供所述麦克风信号的音频干扰的减小，其中，减小的音频干扰由所述波形实时地指示。前面已经概括了本公开的优选的和替代性特征，从而使本领域技术人员可以更好的理解以下对本公开的详细描述。将在下文中描述本公开的形成本公开的权利要求的主题的附加技术特征。本领域技术人员应当理解，他们可以容易的用所公开的构思和特定的实施例作为设计或改造用于实施本公开的相同的目的的其它结构的基础。附图说明现在结合附图引用以下说明，其中：图1示出了根据本公开的原理所构建的部分通信布置的框图；图2A、2B和2C示出了对应于如参照图1所论述的声学回声消除的波形的实例;图3A、3B和3C示出了集中在比图2A至2C稍迟的观测时间的波形的另一个实例；图4A和4B示出了根据本公开的原理所构建的采用移动设备和相关联的分开的主机设备的通信系统的实施例的示意图；图5A和5B示出了根据本公开的原理所构建的采用移动设备的通信系统的另一实施例的示意图；和图6示出了根据本公开的原理所实施的麦克风信号增强方法的流程图。具体实施方式本公开的实施例提供了改变、调整或调谐声学回声消除和背景噪声抑制的图形化方法，所述方法在移动设备中可能是特别有益的。通常，采用实时纠正或分析来增强音频质量相关问题，其中能量是变化的。为了本公开的目的，如在回声消除或噪声抑制中所使用的术语“实时”被定义为针对现有的或进行中的通信，体验所述视频质量中的改进的足够短的时间。此外，移动设备被定义为具有显示器和使用用于音频信号的通信的麦克风和扬声器的任意便携式电子单元。图1示出了根据本公开的原理所构建的广泛地标示为100的部分通信布置的框图。所述部分通信布置100包括扬声器105、麦克风110和音频增强系统115。所述音频增强系统115包括干扰减小单元116，该干扰减小单元116具有耦连到分析单元120的声学回声消除器117和音频背景噪声抑制器118。所述音频增强系统115还包括数据记录存储器125和显示单元130。声学回声消除器117、音频背景噪声抑制器118和分析单元120实时提供并验证音频质量的增强。通常，显示单元130配置为展示对应于遭受音频干扰的麦克风信号111的波形。该音频干扰典型地由源自扬声器105的声学回声反馈和源自用户现场环境的音频背景噪声组成。干扰减小单元116耦连到所述麦克风信号111且可以耦连到输入扬声器信号106以提供所述音频干扰的减小，其中减小的音频干扰由所述波形实时地指示。在示出的实施例中，音频背景噪声抑制器118耦连到声学回声消除器117并配置为在达到所述声学回声信号的预选的回声消除程度之后，实时地减小背景噪声。通常所述处理框（回声消除和噪声抑制）的顺序取决于算法设计选择。这里，所显示的处理顺序是示例性的，基于本公开的原理任意处理顺序都是可接受的。扬声器105提供正比于输入扬声器信号106的音频输出。来自扬声器105的这个音频输出的意外的（unintended）部分作为声学回声反馈到麦克风110，其中，它进一步作为麦克风信号111中的电输入被提供到声学回声消除器117，用于声学回声信号的减小。在一个实施例中，声学回声消除器117采用归一化最小均方差（NLMS）滤波器结构或算法来减小所述噪声至可接受的或预选的回声消除程度。相应地，分析单元120可以提供估算的回声脉冲响应指示。此外，回声消除或音频抑制算法可以自适应地达到预选的音频干扰减小程度。在一种情况下，输入扬声器信号106可以被用作到声学回声消除器117的参考输入。在另一种情况下，回声消除算法可以包括适应的回声延迟估算，以提供所述回声消除程度。或者，回声消除或视频背景噪声抑制算法可以是用户指导的，以实现预选的消除或抑制度，其中，用户指导的关注（AT）命令可以用于修改例如合适的参数。采用数据记录存储器125来保留在回声消除和噪声压制期间的回声和背景噪声数据以及用于以后的分析或测试（例如，回声或噪声算法测试）的数据。所述回声和背景噪声数据可以对应于所记录的保留在数据记录存储器125中的波形样图，用于附加的分析。所述附加的分析可以包括音频文件的显示、回放或转换。在示出的实施例中，通过声学回声消除器117达到所要求的或预选的回声消除程度后，它的输出信号允许音频背景噪声抑制器118提供剩下的背景噪声的噪声抑制。所述剩下的背景噪声典型地可以包括诸如咔擦声、流行乐或其它类似的干扰噪声等能量变化的信号，以及其它可以与例如风、飞机、火车、汽车或人群相关的环境噪声。通常，来自声学回声消除器117、音频背景噪声抑制器118、分析单元120和数据记录存储器125的各自的输入106、111和输出可用于在显示单元130上观测。图2A、2B和2C示出了广泛地标示为200、210、220的对应于如参照图1所论述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音频增强系统，包括：显示单元，所述显示单元配置为展示对应于遭受音频干扰的麦克风信号的波形；和干扰减小单元，所述干扰减小单元耦连到所述麦克风信号且配置为提供所述音频干扰的减小，其中减小的音频干扰由所述波形实时地指示。

【技术特征摘要】
2013.01.17 US 61/753,760;2013.09.23 US 14/033,9991.一种音频增强系统，包括：
显示单元，所述显示单元配置为展示对应于遭受音频干扰的麦克风信
号的波形；和
干扰减小单元，所述干扰减小单元耦连到所述麦克风信号且配置为提
供所述音频干扰的减小，其中减小的音频干扰由所述波形实时地指示。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述干扰减小单元的至少一部分
包含在移动设备中或具有到所述移动设备的数据连接的分开的主机设备
中。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述移动设备是移动手机，且所
述分开的主机设备是笔记本电脑。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述干扰减小单元包括耦连到音
频背景噪声抑制器的声学回声消...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉勒·米耶，斯特凡诺·萨尔吉尼，奈杰尔·佩顿，
申请(专利权)人：辉达公司，
类型：发明
国别省市：美国;US