[发明专利]车内端射阵列麦克风布置方式

说明书

本申请公开了车辆内端射麦克风阵列的示例性布置以及为端射车载麦克风阵列配置的示例性数字信号处理器。所述示例性数字信号处理器可以配置为两种模式，电话呼叫模式和自动语音识别模式。在每种模式中，所述示例性数字信号处理器被改进以增强SNR。还公开了不同的端射麦克风阵列布置。

相关引用

本国际申请要求于2019年10月14日提交的名称为“车内端射阵列麦克风布置方式(End-Fire Array MicrophoneArrangements Inside a Vehicle)”的美国专利申请第16/601,049号的优先权，在此并入其全部内容。

技术领域

本公开涉及音频设备，更具体地涉及车内麦克风的优化布置和改进的信号处理。

背景技术

当前，在车辆内通常会安装电话以允许驾驶员在手不离开方向盘的情况下拨打或接听电话。这种内置电话依靠麦克风在一个高噪声背景下提取声音信号，这种高噪声背景是在一个混响环境中存在多个噪声源。这对车载电话中使用的音频设备提出了高信噪比增强(SNRE)性能的要求。

在某些情况下，驾驶员可以将手机安装在仪表盘上，以便在拨打或接听电话的同时双手继续放在方向盘上。当驾驶员使用声音命令发起呼叫时，电话将通过声音识别被激活。在这种声音识别模式下，与手机相关联的麦克风必须在背景噪音中提取声音命令，并且信号处理器必须将声音信号与噪音分开。当驾驶员在没有耳机的情况下打电话时，与移动电话相关联的麦克风必须消除在车内混响环境中不可避免地产生的回声。在这种通话模式下，麦克风和信号处理器应配置降噪和回声消除功能。

现有技术的音频系统并不能理想地配置来提供用于车内的有效的免提音频应用程序。本申请提供了特别适合在相对嘈杂和混响的环境(如车辆的内部)中使用的各种实施例。

发明内容

因此，本公开的目的是提供一种适合在车辆内部使用的音频系统。

在某些实施例中，示例性音频系统包括端射配置的一个或多个麦克风的阵列。麦克风阵列位于充电装置上。该示例性音频系统还进一步包括双模数字信号处理器，该处理器被配置为在自动语音识别模式和电话呼叫模式下运行。在示例性音频系统中，一个或多个麦克风中的每一个都生成音频信号作为双模数字信号处理器的输入。在某些实施例中，充电设备可以是USB充电电缆。麦克风阵列可以位于US充电电缆的头部。例如，麦克风阵列可以位于USB头的同一侧或USB头的两侧或USB头的侧边。

在示例音频系统的某些实施例中，数字信号处理器包括配置为输出两个心形波束的波束形成模块。在一个实施例中，波束形成模块是自适应噪声消除(ANC)波束形成模块。ANC波束形成模块生成一个正向主波束和一个全向参考波束。在一个实施例中，波束形成模块是声音活动检测(VAD)波束形成模块。VAD波束形成模块被配置为生成正向波束和背向波束。

在某些实施例中，双模数字信号处理器包括用于消除环境噪声的自适应噪声消除模块。在某些实施例中，数字信号处理器是包括波束形成模块和自适应噪声消除模块的双模数字处理器。数字信号处理器还可以进一步包括用于语音识别的声音活动检测模块、用于消除回声噪声的回声消除模块和/或用于检测来自一个或多个扬声器的声音信号并且用于从被端射麦克风阵列收集的总信号中去除或分离检测到的声音信号的重叠通话检测器模块。

在示例性音频系统的某些实施例中，音频系统包括端射配置中的一个或多个麦克风的阵列和双模数字信号处理器。麦克风阵列位于智能手机的边缘，并沿垂直于该边缘的线对齐。麦克风阵列中的每个麦克风都会生成音频信号作为双模数字信号处理器的输入。双模数字信号处理器被配置为在自动语音识别模式和电话呼叫模式下运行。