[发明专利]基于盲源分离的空间滤波

说明书

相关申请案

本申请案涉及且主张2011年5月16日申请的“基于盲源分离的空间滤波(BLIND SOURCE SEPARATION BASED SPATIAL FILTERING)”的第61／486,717号美国临时专利申请案的优先权。

技术领域

本发明大体上涉及音频系统。更具体来说，本发明涉及基于盲源分离的空间滤波。

背景技术

在最近的几十年中，电子器件的使用已变得普遍。具体来说，电子技术的进步已减少了越来越复杂且有用的电子装置的成本。成本减少和消费者需求已促进了电子装置的使用，使得电子装置在现代社会中实际上普遍存在。由于电子装置的使用已扩展，因此针对电子器件的新型和改进特征的需求也扩展。更具体来说，经常寻求执行新功能或更快、更有效或以更高质量执行功能的电子装置。

一些电子装置使用音频信号来工作。举例来说，一些电子装置使用麦克风俘获声学音频信号和／或使用扬声器输出声学音频信号。电子装置的一些实例包含电视机、音频放大器、光学媒体播放器、计算机、智能电话、平板装置等等。

当电子装置用扬声器输出声学音频信号时，用户可用双耳听到声学音频信号。当使用两个或两个以上扬声器来输出音频信号时，用户可在双耳中听到多个音频信号的混合。音频信号混合且由用户感知的方式可进一步取决于收听环境的声学性质和／或用户特征。这些影响中的一些可能以不合意方式使声学音频信号失真和／或降级。如从此论述可观察到，有助于隔离声学音频信号的系统和方法可为有益的。

发明内容

揭示一种用于电子装置上的基于盲源分离的空间滤波的方法。所述方法包含获得第一源音频信号和第二源音频信号。所述方法还包含将盲源分离滤波器集合应用于所述第一源音频信号和所述第二源音频信号以产生经空间滤波第一音频信号和经空间滤波第二音频信号。所述方法进一步包含经由第一扬声器播放所述经空间滤波第一音频信号以产生声学经空间滤波第一音频信号。所述方法另外包含经由第二扬声器播放所述经空间滤波第二音频信号以产生声学经空间滤波第二音频信号。声学经空间滤波第一音频信号和声学经空间滤波第二音频信号在第一位置处产生经隔离声学第一源音频信号且在第二位置处产生经隔离声学第二源音频信号。所述盲源分离可为独立向量分析(IVA)、独立分量分析(ICA)或多重自适应解相关算法。所述第一位置可对应于用户的一个耳朵且所述第二位置对应于所述用户的另一个耳朵。

所述方法还可包含训练所述盲源分离滤波器集合。训练盲源分离滤波器集合可包含在所述第一位置的第一麦克风处接收第一经混合源音频信号且在所述第二位置的第二麦克风处接收第二经混合源音频信号。训练盲源分离滤波器集合还可包含使用盲源分离将所述第一经混合源音频信号和所述第二经混合源音频信号分离为近似第一源音频信号和近似第二源音频信号。训练盲源分离滤波器集合可另外包含针对与所述第一位置和所述第二位置相关联的位置将在所述盲源分离期间使用的传递函数存储为所述盲源分离滤波器集合。

所述方法还可包含训练多个盲源分离滤波器集合，每一滤波器集合对应于相异位置。所述方法可进一步包含基于用户位置数据确定将使用哪一盲源分离滤波器集合。

所述方法还可包含通过当用户的当前位置处于与所述多个盲源分离滤波器集合相关联的所述相异位置之间时在所述多个盲源分离滤波器集合之间进行内插，来确定经内插盲源分离滤波器集合。所述第一麦克风和所述第二麦克风可包含在头部与躯干模拟器(HATS)中以在训练期间对用户的耳朵进行模型化。

所述训练可使用多对麦克风和多对扬声器执行。所述训练可针对多个用户执行。

所述方法还可包含将所述盲源分离滤波器集合应用于所述第一源音频信号和所述第二源音频信号以产生多对经空间滤波音频信号。所述方法可进一步包含经由多对扬声器播放所述多对经空间滤波音频信号以在所述第一位置处产生所述经隔离声学第一源音频信号且在所述第二位置处产生所述经隔离声学第二源音频信号。

所述方法还可包含将所述盲源分离滤波器集合应用于所述第一源音频信号和所述第二源音频信号以产生多个经空间滤波音频信号。所述方法可进一步包含经由扬声器阵列播放所述多个经空间滤波音频信号以在针对多个用户的多个位置对处产生多个经隔离声学第一源音频信号和多个经隔离声学第二源音频信号。