[发明专利]针对具有多个声学区域的车载通信系统的风噪声检测

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2013年1月18日递交的美国临时申请61/754,091的优先权，以及于2012年6月10日递交的美国临时申请61/657,863的优先权，故通过引用方式将以上申请并入本文。

技术领域

本发明涉及语音信号处理，特别是机动车中的语音信号处理。

背景技术

车载通信(ICC)系统通过补偿两个对话对端之间的声学损耗来在交通工具中的乘客之间提供增强的通信。存在针对这种声学损耗的若干原因。例如，典型地，司机无法转身对着坐在交通工具后排的听众，并且因此他对着风挡讲话。这可能导致他的语音信号的10dB-15dB的衰减。为了提高从前排乘客到后排乘客的通信路径上的可识度和声音质量，语音信号由一个或若干话筒记录、由ICC系统处理并且在后排扬声器回放。通过使用两个单向ICC实例，可以实现还能增强后排乘客对前排乘客的语音信号的双向ICC系统。

图1示出了针对由驾驶员/前排乘客和后排乘客表示的两个声学区域的示例性双向ICC系统，其中，该系统针对每个声学区域创建了专用的ICC实例。由针对这样的系统的两个声学区域中的每一个的ICC实例所使用的信号处理模块典型地包括波束成形(BF)、降噪(NR)、信号混合(例如针对驾驶员和前排乘客)、自动增益控制(AGC)、反馈抑制(陷波(notch))、噪声相关的增益控制(NDGC)和均衡，如图2所示。波束成形将话筒阵列的波束导引到特定的讲话者位置，例如驾驶员的座位或副驾驶员的座位。使用降噪来避免或至少缓和通过ICC系统传送的背景噪声。由于讲话者通常具有不同的讲话习惯，尤其是他们的语音音量，因此可以使用AGC来获得针对后排乘客的恒定的音频感受，而无论实际的讲话者是谁。通常需要反馈抑制来保证包括扬声器、交通工具内部和话筒的闭环的稳定性。使用NDGC来优化针对听众的声音质量，特别是回放信号的音量。另外，回放音量可以由限幅器来控制。需要均衡来使得该系统适应特定的交通工具，以及来优化针对后排乘客的语音质量。

发明内容

本发明的实施例旨在具有多个声学区域(其具有变化的声学环境)的车载通信(ICC)系统。至少一个声学区域内的至少一个输入话筒产生(develop)来自一个或多个系统用户的相应的话筒信号。至少一个声学区域内的至少一个扬声器向系统用户提供声学音频。风噪声模块做出风噪声何时存在于话筒信号中的确定并且基于所述确定对话筒信号进行修改。

使用基于话筒对数功率比的阈值判决，风噪声模块可以确定风噪声何时存在；例如，基于话筒对数功率比的协方差。另外地或替代地，使用针对多个话筒的风脉冲检测算法，风噪声模块可以确定风噪声何时存在。风脉冲检测算法可以使用应用于话筒信号的时间-频率谱的补偿因子；例如，该补偿因子可以均衡话筒信号的一个或多个中频带。或者，风噪声模块可以基于针对风噪声的频谱特征特性来确定风噪声何时存在。当风噪声存在时，风噪声模块可以使话筒信号静音(mute)、衰减话筒信号、执行风噪声抑制和/或对话筒信号进行滤波。

附图说明

通过参照接下来的详细描述(参照附图来理解)，将更容易地理解实施例的前述特征，在附图中：

图1示出了针对由驾驶员/前排乘客和后排乘客表示的两个声学区域的示例性系统。

图2示出了在图1的系统的两个区域中的每一个中所使用的示例性信号处理模块。

图3根据本发明的实施例示出了具有风噪声模块的示例性车载通信(ICC)系统。

具体实施方式

本发明的实施例旨在针对多个声学区域的ICC系统，其检测风噪声何时存在并且相应地调整其操作。图3根据本发明的实施例示出了示例性交通工具语音通信系统，其包括具有风噪声模块302的ICC处理器301。ICC系统可能基本类似于图1中所示的ICC系统，其向语音服务室(compartment)提供服务，所述语音服务室例如容纳一个或多个乘客(其为系统用户)的机动车中的乘客室。虽然参照汽车明确地描述了ICC系统，但应当理解的是，它可以与任意的语音服务室和/或例如但不限于船舶或飞机的交通工具相关联。语音服务室包括具有变化声学环境的多个声学区域。至少一个声学区域内的至少一个输入话筒产生来自系统用户的话筒信号。至少一个声学区域内的至少一个扬声器向系统用户提供声学音频。ICC处理器可以包括可以在一个或多个计算机处理器设备上运行的硬件和/或软件。