[发明专利]使音频设备的行为适配当前声学环境条件的控制

说明书

技术领域

本发明涉及控制音频系统的技术领域，该音频系统包括例如扬声器等声学输出设备以及例如麦克风等声学输入设备。具体而言，本发明涉及一种用于控制音频设备的音频输出信号适配该音频设备的当前声学环境条件的方法。此外，本发明涉及一种数据处理器、一种计算机可读介质以及一种音频设备，适于控制和/或执行上述用于控制音频输出信号适配该音频设备的当前声学环境条件的方法。

背景技术

依据例如移动电话等移动设备的使用情况，音频回放信号的期望电平或者对来电呼叫或输入短消息服务(SMS)进行指示的铃音的期望电平要求是不同的。例如，当在室内与其他人在一起的会议中或相对安静的办公室或家庭状况下时，希望回放音量相对较低，以免打扰其他人。另一方面，当在例如车辆、酒吧等嘈杂环境中或者在街上时，希望铃音足够大以便总是能够听到来电呼叫的警告。此外，当移动设备被覆盖或保持在例如口袋或包等封闭环境中时，铃音在声学上被减弱，即使在不太嘈杂的环境中也很可能听不见。

在大多数移动设备中，可以手动调整铃音的回放音量，典型地作为在移动电话的菜单系统中的设置。备选地，可以通过所谓的情景模式来控制铃音音量。因此，用户可以手动地从一种情景模式切换到另一种，以改变铃音音量。此外，大多数移动设备允许铃音音量随时间增大，从呼叫达到的时刻的非常柔和的音量到固定时段之后非常大的音量。然而，手动的铃音调整或情景模式切换的缺点在于，需要用户交互，这有时会被人们遗忘，导致不希望的电话行为。自动音量增大也不是理想的，因为当处于嘈杂环境中时，只有铃音的最末部分才足够大。然而，由于铃音可听见的时间非常短，所以用户没有听到警报的可能性很高，从而无意地由语音邮件系统来接听来电呼叫。

此外，在大多数移动设备中，可以实现振动特征，从而在将移动设备保持在口袋中与身体紧密接触时，也可以感觉到来电呼叫的警报。然而，一些人不想一直启用振动功能，或者只是忘记了启用该功能，因为这需要用户的注意和手动交互。此外，当将移动设备保持在口袋或包中时，与用户身体没有直接接触，从而在通知警报或来电呼叫方面，振动功能也无法起到帮助的作用。

更先进的移动电话具有内置传感器，例如环境光传感器、接近传感器、加速度计等。这种传感器可以用于获知有关移动电话的环境的信息。然而，使用这些传感器提取的信息通常不是结论性的。例如，环境光传感器可以用于检测移动电话是否被覆盖或者位于口袋或包中。然而，环境光传感器无法将这种情况与在黑暗条件下将移动电话放置床头柜上情况区分开来。在前一种情况下，可能希望增大铃音的响度，以补偿铃音在声学上被减弱这一事实，而在后一情况下，可能希望铃音回放是柔和的。

已经提出了在开始音频回放信号或铃音之前的短时间段期间，使用移动设备的内置麦克风来测量环境噪声水平。然而，由于音频回放信号或铃音的水平仅仅基于音频回放或铃音有效之前的噪声水平估计，所以这可能导致实际使用中的鲁棒性问题。在已开始音频回放信号或铃音之后，无法处理环境噪声的变化。

还提出了在音频回放信号或铃音期间测量噪声水平。然而，由于移动设备的扬声器和麦克风之间存在典型地较高的声学耦合，所以相对于捕获的环境噪声，音频回放信号或铃音的持续回响占主导。基于麦克风的直接噪声水平测量会导致不正确的噪声估计，造成不正确的音频回放信号或铃音调整。

此外，已经提出了声学回音消除器，其能够从麦克风信号中去除音频回放信号或铃音。然而，由于移动设备上扬声器和麦克风之间存在典型地非常高的声学耦合，所以估计的回音与麦克风捕获的回音之间的任何小的失配都会影响剩余麦克风信号的质量。因此，通过去除音频回放回音或铃音回音，声学回音消除器减弱了剩余的残差信号，因此也减弱了捕获的环境噪声。这导致不正确的噪声水平估计。

如上所述，关于音频回放或铃音的需求依赖于当前使用移动设备的情况，并且用于测量周围环境噪声的已知过程遭受到移动设备的扬声器与移动设备的麦克风之间的高声学耦合。因此，需要以适当、容易和有效的方式，依据当前环境条件，自动适配音频回放信号或铃音的音量。

发明内容

上述需求可以由根据独立权利要求的主题来满足。从属权利要求描述了本发明的有利实施例。