一种具有麦克风的耳机制造技术

本发明专利技术公开了一种具有麦克风的耳机，所述耳机包括：扬声器；麦克风单元，包括用于拾取传入的声音的至少一个第一和第二麦克风并且生成至少部分自所述至少第一麦克风产生的第一音频信号以及至少部分自所述至少第二麦克风生成的第二音频信号；信号处理器，被配置为接收和分析所述第一音频信号和所述第二音频信号以确定一个或多个均衡滤波器系数；均衡滤波器，被配置为接收所述第二音频信号以及所述一个或多个均衡系数并且根据所述确定的一个或多个均衡滤波器系数将第二音频信号均衡化以提供输出音频信号，其中，所述一个或多个均衡滤波器系数被确定为使所述输出音频信号的功率谱近似于所述第一音频信号的功率谱。

【技术实现步骤摘要】
一种具有麦克风的耳机、及改善耳机的音频灵敏度的方法
本专利技术涉及噪声消除耳机以及例如即使当考虑到声源所述麦克风没有被放置在相对于麦克风的最佳位置时通过确定一个或多个均衡滤波器系数将所述输出音频信号的功率谱近似至最佳功率谱的针对耳机改善音频灵敏度的方法。
技术介绍
用于通信的耳机变得逐渐用于语音通信以及在所有的环境中使用。因此减少被传输的语音信号中的噪声的问题变得越来越重要。一些耳机提供用于拾取听觉声音的吊杆，所述吊杆可以是用于直接在所述使用者的嘴部拾取声音的长吊杆，其他吊杆也可以是短吊杆，或者吊杆可具有可调整长度。对于所有的耳机，在不降低信号质量的同时减少噪声的问题是一种挑战。特别对于专业的用途，已经提供了具有接近声信号源(例如接近使用者的嘴部)的拾音器的吊杆的耳机。通常，这样的麦克风具有调整成在预定距离以及定义明确的角度下接收声信号的方向模式。然而，通常由于麦克风的方向性引起的吊杆相对于所述声源的任何错误放置将导致所述麦克风的性能下降，并且由此降低了由所述耳机提供的信号的质量。为了保证当使用者戴上耳机时不会被使用者错误地放置麦克风，所述耳机可集成有将使用者的下巴和麦克风对准的罩帽(cup)。然而，这样的罩帽庞大且不实用，并且对于长时间佩戴的使用者来说不舒适。众所周知，降低麦克风的噪声消除特征可以允许更灵活地放置麦克风。然而，在噪声环境中不考虑所述麦克风是否错误放置，这种折中导致了所述麦克风的性能永久地下降。此外，在US7,561,700以及US7,346,176中，已经建议了一种系统和方法以当所述麦克风被错误放置时自动调整噪声消除麦克风。在US7,561,700中，当确定麦克风被错误放置后，所述麦克风的极响应模式被调整具有噪声消除特征的响应(例如八字响应，figure-eightresponse)切换至全向麦克风。此外还建议了在不同的方向响应状态之间切换麦克风的极性模式响应，例如从八字响应切换至超心形响应、心形以及全向响应，以根据位置错误的严重性提供改进的声源拾取。然而，同样，在这些文献中，所述噪声消除特征被舍去以便增加当麦克风被错误放置时的拾取灵敏度。因此，需要提供一种能够保持噪声消除特征而与所述麦克风相对于声信号错放无关的麦克风。
技术实现思路
本专利技术的目地是提高耳机麦克风的语音灵敏度。根据本专利技术的一个特征，提供了一种用于语音通信的耳机，所述耳机包括扬声器、包括用于拾取传入声音的至少第一和第二麦克风的麦克风单元，并且生成至少部分从至少第一麦克风生成的第一音频信号以及至少部分从至少第二麦克风生成的第二音频信号。所述耳机进一步包括被配置为接收和分析第一音频信号和第二音频信号以确定一个或多个均衡滤波器系数的信号处理器，以及被配置为接收第二音频信号以及一个或多个均衡滤波器系数并且根据确定的一个或多个均衡滤波器系数将第二音频信号均衡化以提供输出音频信号的均衡滤波器。所述一个或多个均衡滤波器系数可以被确定为将所述输出音频信号的功率谱近似于第一音频信号的功率谱。或者，此外，所述一个或多个均衡滤波器系数可以被确定使得输出音频信号的功率谱和第一音频信号的功率谱的比近似于一个预定目标比。所述信号处理器可以通过在信号处理器中分析第一音频信号和第二音频信号确定均衡函数Heq(f)，并且根据确定的均衡函数Heq(f)均衡化第二音频信号以提供输出音频信号。所述输出音频信号可具有与第一音频信号相当的频率响应。根据本专利技术的另一方面，提供了一种麦克风系统，麦克风系统包括一种包括用于拾取传入声音的至少第一和第二麦克风并且生成相应的第一和第二音频信号的麦克风单元，其中，第一音频信号至少部分从至少第一麦克风生成，以及第二音频信号至少部分从至少第二麦克风生成。所述耳机进一步包括被配置为接收和分析第一音频信号和第二音频信号以便确定一个或多个均衡滤波器系数的信号处理器，以及被配置为接收第二音频信号以及一个或多个均衡滤波器系数并且根据确定的一个或多个均衡滤波器系数均衡化第二音频信号以便提供输出音频信号的均衡滤波器。所述一个或多个均衡滤波器系数可以被确定以便所述输出音频信号的功率谱近似于第一音频信号的功率谱。根据本专利技术的进一步特征，提供了一种用于改善耳机的语音灵敏度的方法。所述耳机包括扬声器和包含包括至少一个第一和第二麦克风的麦克风单元，所述方法包括从所述至少第一和第二麦克风生成至少第一和第二音频信号并且处理第一和第二音频信号以将输出音频信号的功率谱近似于第一音频信号的功率谱。所述方法进一步包括通过所述至少第一和第二麦克风接收声信号的步骤，由所述至少第一和第二麦克风生成第一音频信号和第二音频信号的步骤，分析第一和第二音频信号以便确定一个或多个均衡滤波器系数并根据确定的一个或多个均衡滤波器系数均衡化第二音频信号以提供输出音频信号的步骤。所述一个或多个均衡滤波器系数可以被确定为将所述输出音频信号的功率谱近似于第一音频信号的功率谱。或者，此外，所述方法可以包括根据频率的函数确定第一音频信号和第二音频信号之间的功率比以及使用所述功率比均衡化第二音频信号的步骤。所述耳机还可以包括诸如麦克风吊杆的吊杆。吊杆通常是纵向臂并且吊杆可以从使用者的耳部朝向使用者的嘴部延伸。吊杆可以是一种用于直接在使用者的嘴部拾取声音的长吊杆，吊杆也可以是短吊杆，或者吊杆具有可调整长度。所述麦克风吊杆可具有连接音频到一个或多个麦克风的开口。所述麦克风可以设置在麦克风吊杆中，或者所述耳机可以包括一种听筒或者耳罩并且一个或多个麦克风可以设置在听筒中。在后面的示例中，所述麦克风开口可以经由发音管或者通道例如在所述麦克风吊杆内被连接至至少两个麦克风。在一些实施方式中，所述麦克风吊杆具有至少两个麦克风开口并且所述至少两个麦克风开口连在所述至少第一和第二麦克风。对于耳机，麦克风的噪声消除特性是重要特性，特别是如果所述耳机在例如办公环境或者呼叫中心环境的噪声环境中使用。因此，耳机麦克风通常为噪声消除麦克风。噪声消除麦克风通常具有对较远声音降低灵敏度，并且对来自附近声源的声音增加灵敏度。然而，通常所述灵敏度是方向性的，使得所述灵敏度依赖于所述麦克风相对于声源的位置，例如通常相对于使用者的嘴部。因此，当所述麦克风或者麦克风吊杆被正确地放置在相对于所述声源的位置时实现最佳灵敏度，并且如果所述麦克风或者麦克风吊杆相对于声源偏离优选轴时灵敏度会减小。因此，当所述麦克风偏离优选轴位置时声信号的频率响应可以递降。当使用者佩戴耳机时，通常所述麦克风吊杆可以以一定的灵活性定位以便适应具有不同的头部形状和尺寸的左右耳使用的使用者等。然而，这样同样允许了所述麦克风开口相对于所述使用者的嘴部的错误位置。在一些实施方式中，所述麦克风例如至少第一和第二麦克风可以放置在所述麦克风吊杆中，与所述麦克风吊杆中的麦克风开口声学通信。所述麦克风可以被电连接至麦克风单元的可以放置在吊杆外部例如听筒中的其它元件。在一些实施方式中，麦克风吊杆可具有麦克风开口，并且发音管或者声道可以被提供为引导声音朝向放置在头戴耳机中的麦克风，因此整个传声器组件可以设置在使用者的耳部。因此，所述麦克风开口可以例如经由发音管或者通道连接至诸如至少两个麦克风的麦克风。为了获得没有或者减少了的噪声的声输出，通常第一和第二麦克风之一可以是一种噪声减少或者噪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于语音通信的耳机，所述耳机包括扬声器，麦克风单元，包括用于拾取传入的声音的至少第一麦克风和第二麦克风，并且生成至少部分从所述至少第一麦克风生成的第一音频信号以及至少部分从所述至少第二麦克风生成的第二音频信号，信号处理器，被配置为接收和分析所述第一音频信号和所述第二音频信号以确定一个或多个均衡滤波器系数，均衡滤波器，被配置为接收所述第二音频信号和所述一个或多个均衡化系数，并且根据确定的所述一个或多个均衡滤波器系数将所述第二音频信号均衡化以提供输出音频信号，其中，所述一个或多个均衡滤波器系数被确定为使所述输出音频信号的功率谱近似于所述第一音频信号的功率谱。

【技术特征摘要】
2013.06.28 EP 13174281.91.一种用于语音通信的耳机，所述耳机包括扬声器，麦克风单元，包括用于拾取传入的声音的至少第一麦克风和至少第二麦克风，并且生成至少部分从所述至少第一麦克风生成的第一音频信号以及至少部分从所述至少第二麦克风生成的第二音频信号，信号处理器，被配置为接收和分析所述第一音频信号和所述第二音频信号以确定一个或多个均衡滤波器系数，均衡滤波器，被配置为接收所述第二音频信号和所述一个或多个均衡滤波器系数，并且根据确定的所述一个或多个均衡滤波器系数将所述第二音频信号均衡化以提供输出音频信号，其中，所述一个或多个均衡滤波器系数被确定为使所述输出音频信号的功率谱近似于所述第一音频信号的功率谱。2.根据权利要求1所述的耳机，其中，所述一个或多个均衡滤波器系数被确定使得所述输出音频信号的所述功率谱与所述第一音频信号的所述功率谱的比近似于预定的目标比。3.根据权利要求1或2所述的耳机，其中，所述一个或多个均衡滤波器系数根据传递函数Heq(f)＝S12(f)/S22(f)确定，其中，S12表示所述第一音频信号和所述第二音频信号的互相关频谱，以及S22表示所述第二音频信号的自相关频谱。4.根据权利要求1或2所述的耳机，其中，所述耳机进一步包括具有至少两个麦克风开口并且将所述至少两个麦克风开口连接至所述至少第一麦克风和第二麦克风的麦克风吊杆。5.根据权利要求1或2所述的耳机，其中，所述第二麦克风是噪声消除麦克风。6.根据权利要求4所述的耳机，其中，所述第一麦克风和/或所述第二麦克风被分开设置在所述麦克风吊杆中。7.根据权利要求1或2所述的耳机，其中，所述耳机包括听筒，并且其中，所述信号处理器被设置在所述听筒中。8.根据权利要求1或2所述的耳机，还包括被配置为检测使用者何时说话的语音活动检测器。9.根据权利要求8所述的耳机，其中，所述信号处理器被...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·维特霍夫·拉斯马森，
申请(专利权)人：GN奈康有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK