[发明专利]用于头戴式音频设备的音频信号增强

说明书

提供了一种头戴式音频设备，其具有用于语音信号增强的电路。电路包括被布置在预定义位置处的至少多个麦克风，其中每个麦克风提供麦克风信号。电路进一步包括方向性预处理器和盲源分离处理器。方向性预处理器与多个麦克风连接以接收麦克风信号，方向性预处理器被配置为提供至少语音信号和噪声信号。方向性预处理增加提供给盲源分离处理器的信号的相互独立性，并且因此改善了盲源分离的处理。盲源分离处理器接收至少语音信号和噪声信号，并且被配置为至少对语音信号和噪声信号执行盲源分离以至少提供具有降低的噪声分量的增强语音信号。

技术领域

本公开总体上涉及头戴式音频设备的领域。更具体地，本公开涉及提供利用多个麦克风捕获的用户语音的改善的语音信号。

背景技术

出于总体上描述本公开的上下文的目的来提供该背景技术部分。在此背景技术部分中所描述的工作的程度上，当前提及的(多个)发明人的工作以及在提交时可不以其他方式作为现有技术的描述的各方面既不明确地又不隐含地被承认为是对于本公开的现有技术。

如今，具有音频记录能力的移动通信设备对于各种应用是无处不在的。最重要的是，智能电话、平板电脑和膝上型计算机允许进行音频和视频通话并且能够实现具有前所未有的质量的通信。同样普遍的是头戴式音频设备(诸如特别是头戴式耳机)的使用。头戴式耳机允许“免提”操作，并且因此被用于商业应用、办公环境和驾驶时。

现代通信设备的移动性的问题涉及到这样的事实，即设备几乎可以被带到任何地方，这可能导致设备在嘈杂的环境中使用。在这些环境中，常见的问题是，话筒大量地拾取环境噪声，从而使通话的接听者难以理解用户的语音。当背景噪声包括其他人的言语时，该问题尤其突出，因为在此类场景中，语音带滤波无法将这种噪声去除到令人满意的程度。

因此，存在特别是在噪声环境中改善语音信号的质量的目标。

发明内容

通常并且在一个方面，提供了一种具有用于语音信号增强的电路的头戴式语音设备。电路包括至少以下各项：多个麦克风，多个麦克风被布置在预定义位置处，其中每个麦克风提供麦克风信号；方向性预处理器，方向性预处理器与多个麦克风连接以接收麦克风信号，并且方向性预处理器被配置为提供至少语音信号和噪声信号；盲源分离(BSS)处理器，BSS处理器与方向性预处理器连接以接收至少语音信号和噪声信号，并且BSS处理器被配置为至少对语音信号和噪声信号执行盲源分离以至少提供具有降低的噪声分量的增强语音信号。

本发明的一个基本思想涉及使用盲源分离来提供增强语音信号。正如本发明的发明者所确定的，如果提供给盲源分离算法的信号相互线性独立，则盲源分离最佳地起作用。虽然在实践中，放置在彼此附近的麦克风的信号通常不是线性独立的，但本发明提出使用方向性预处理来增加提供给盲源分离算法的信号的独立性，并且因此通过盲源分离来改善处理。

在另一方面，提供了一种用于语音信号增强的电路，该电路可连接到多个麦克风，其中每个麦克风提供麦克风信号。电路包括至少以下各项：方向性预处理器，方向性预处理器与多个麦克风连接以接收麦克风信号，并且方向性预处理器被配置为提供至少语音信号和噪声信号；以及BSS处理器，BSS处理器与方向性预处理器连接以接收至少语音信号和噪声信号，并且BSS处理器被配置为至少对语音信号和噪声信号执行盲源分离以至少提供具有降低的噪声分量的增强语音信号。

在另一个方面，提供了一种基于多个麦克风的多个麦克风信号的语音信号增强的方法。方法包括对多个麦克风信号进行方向性预处理，以获得至少语音信号和噪声信号；以及对至少语音信号和噪声信号执行盲源分离，以至少获得具有降低的噪声分量的增强语音信号。

在以下所附附图和描述中阐述一个或多个实施例的细节。其他特征将从说明书、附图和权利要求中显而易见。

附图说明

图1示出了头戴式音频设备的实施例的前视图；

图2示出了图1的头戴式音频设备的示意性框图；