[发明专利]用于使用头戴式麦克风对来处理语音信号的方法、设备和计算机可读媒体

说明书

根据35U.S.C.§119主张优先权

本专利申请案主张2010年5月20日申请的题目为“噪声减少/消除和语音增强系统中的多麦克风配置(Multi-Microphone Configurations in Noise Reduction/Cancellation andSpeech Enhancement Systems)”的第61/346,841号临时申请案和2010年6月18日申请的题目为“具有多麦克风阵列配置的噪声消除头戴式耳机(Noise Cancelling Headset withMultiple Microphone Array Configurations)”的第61/356,539号临时申请案的优先权，以上临时申请案转让给本受让人。

技术领域

本发明涉及语音信号的处理。

背景技术

以前在安静的办公室或家庭环境中进行的许多活动当今是在声学上可变的情形中进行，例如汽车、街道或咖啡厅。举例来说，一个人可能希望使用话音通信信道与另一个人通信。所述信道可例如由移动无线手持机或头戴式耳机、步话机、双向无线电、汽车套件或另一通信装置提供。因此，大量的话音通信是在用户被其他人包围的环境中使用移动装置(例如，智能电话、手持机和/或头戴式耳机)来进行，所述环境具有在人们趋于聚集的情况下通常遇到的种类的噪声内容。此噪声往往使得在电话对话的远端的用户分心或烦恼。而且，许多标准自动化商业事务(例如，账户余额或股票报价查询)采用了基于话音辨识的数据查询，且这些系统的准确性可能受到干扰噪声的显著妨碍。

对于其中通信发生于有噪声的环境中的应用，可能期望将所需语音信号与背景噪声分离。可将噪声界定为干扰所需信号或以另外方式使所需信号降级的所有信号的组合。背景噪声可包含产生于声环境内的许多噪声信号，例如其他人的背景对话，以及从所需信号和/或其它信号中的任一者产生的反射和混响。除非所需语音信号与背景噪声分离，否则可能难以可靠且有效地利用所需语音信号。在一个特定实例中，在有噪声的环境中产生语音信号，且使用语音处理方法来将所述语音信号与环境噪声分离。

在移动环境中遇到的噪声可包含多种不同分量，例如竞争性讲话者、音乐、混串音、街道噪声和/或机场噪声。由于此噪声的特征通常是非静止的且接近于用户自己的频率特征，因此所述噪声可能难以使用传统单个麦克风或固定波束成形型方法来抑制。单个麦克风噪声减少技术通常仅抑制静止噪声，且常常在提供噪声抑制的同时带来所需语音的显著降级。然而，基于多麦克风的高级信号处理技术通常能够以实质噪声减少提供优良的话音质量，且可合意地支持用于话音通信的移动装置在有噪声的环境中的使用。

使用头戴式耳机的话音通信可受到近端处环境噪声的存在的影响。所述噪声可减少正发射到远端的信号以及正从远端接收的信号的信噪比(SNR)，从而有损智能性且减少网络容量和终端电池寿命。

发明内容

根据一般配置的一种信号处理方法包含：产生基于第一音频信号与第二音频信号之间的关系的话音活动检测信号；以及将所述话音活动检测信号应用于基于第三音频信号的信号以产生语音信号。在此方法中，所述第一音频信号是基于(A)由位于用户的头的横向侧的第一麦克风且(B)响应于所述用户的话音而产生的信号，且所述第二音频信号是基于由位于所述用户的头的另一横向侧的第二麦克风响应于所述用户的所述话音而产生的信号。在此方法中，所述第三音频信号是基于由不同于所述第一和第二麦克风的第三麦克风响应于所述用户的所述话音而产生的信号，且所述第三麦克风位于所述用户的头的冠状面中，所述冠状面比所述第一和第二麦克风中的任一者更靠近所述用户的话音的中心出口点。还揭示具有有形特征的计算机可读存储媒体，所述有形特征致使机器读取所述特征以执行此方法。

根据一般配置的一种用于信号处理的设备包含：用于产生基于第一音频信号与第二音频信号之间的关系的话音活动检测信号的装置；以及用于将所述话音活动检测信号应用于基于第三音频信号的信号以产生语音信号的装置。在此设备中，所述第一音频信号是基于(A)由位于用户的头的横向侧的第一麦克风且(B)响应于所述用户的话音而产生的信号，且所述第二音频信号是基于由位于所述用户的头的另一横向侧的第二麦克风响应于所述用户的所述话音而产生的信号。在此设备中，所述第三音频信号是基于由不同于所述第一和第二麦克风的第三麦克风响应于所述用户的所述话音而产生的信号，且所述第三麦克风位于所述用户的头的冠状面中，所述冠状面比所述第一和第二麦克风中的任一者更靠近所述用户的话音的中心出口点。