[发明专利]用于风噪声检测的方法和装置

说明书

处理数字化麦克风信号数据以便检测风噪声。从至少一个麦克风处获取第一信号和第二信号。所述第一和第二信号反映普通声学输入并且为时间上相异或者空间上相异或者两者。处理所述第一信号以便确定所述第一信号的样本的第一分布。处理所述第二信号以便确定所述第二信号的样本的第二分布。计算所述第一分布与所述第二分布之间的差异。如果所述差异超过检测阈值，则输出表明存在风噪声的指示。

技术领域

本发明涉及对来自麦克风或其他这种换能器的信号进行数字处理，并且具体地涉及一种用于检测这种信号中是否存在风噪声等的装置和方法，例如，使能够发起或控制风噪声补偿或抑制。

发明背景

风噪声在此被定义为从流过麦克风端口或麦克风振膜上的气流中的湍流生成的麦克风信号，与吹过其他物体的风的声音截然相反，如当风吹过远场中的树木时沙沙作响的叶子的声音。风噪声是脉冲式的并且通常具有足够大的振幅来超过标称语音振幅。因此，风噪声可以是令使用者讨厌的和/或会遮蔽所关注的其他信号。令人希望的是，数字信号处理设备被配置成用于采用多个步骤减轻风噪声对信号质量的有害影响。为此需要适用于当出现风噪声时可靠地检测风噪声的装置，而当实际上其他因素影响信号时不会错误地检测风噪声。

之前的风噪声检测(WND)方法假设在远场中生成非风声音并且因此在每个麦克风处具有一个相似的声压级(SPL)和相位，而风噪声实质上跨麦克风是不相关的。然而，对于远场中生成的非风声音而言，麦克风之间的SPL由于局部声音反射、室内混响、和/或麦克风盖、障碍物、或位置的差异(如由于智能手机上的一个朝里且另一个朝外的麦克风的正交平面布置)会实质上不同。近场(如被握持到离麦克风很近的电话听筒)中生成的非风声音也会出现麦克风之间的实质性SPL差异。由于麦克风灵敏度的差异(即，失配麦克风)，还会出现麦克风输出信号的差异，麦克风灵敏度差异会是由于给定的麦克风模型的放宽的制造公差异、或系统中不同麦克风模型的使用所导致的。

麦克风之间的间距引起非风声音在每个麦克风声音入口处具有不同的相位，除非声音来自其同时到达两个麦克风的方向。在定向麦克风应用中，麦克风阵列的轴一般指向所希望的声源，这导致最坏情况的延迟和因此麦克风之间的最大相位差异。

当所接收到的声音的波长比麦克风之间的间距大得多时(即，在低频处)，麦克风信号的相关性非常好，并且之前的WND方法可能不会错误地检测所述频率下的风。然而，当所接收到的声音波长接近麦克风间距时，相位差异致使麦克风信号变得相关性较低并且非风声音会被错误地检测成风。麦克风间距越大，将在其上将非风声音错误地检测为风的频率就越低，即，声谱中的其中将发生错误的检测的部分就越大。由于麦克风信号之间的相位差异的其他原因(如局部声音反射、室内混响、和/或麦克风相位响应或入口端口长度的差异)也会发生错误的检测。鉴于麦克风处的风噪声的频谱含量取决于如硬件配置、使用者的头或手的存在以及风速等因素可以从100Hz以下延伸至10kHz以上，对于风噪声检测而言，如果不是声谱的全部，则令人希望的是令人满意地操作贯穿大部分，从而使得可以检测风噪声，并且只在风噪声有问题的子带激活合适的抑制手段。

本说明书中已包括的文件、行为、材料、设备、物品等的任何讨论仅用于为本发明提供上下文的目的。不应被认为是承认这些事项中的任何或所有事项形成现有技术基础的一部分或为与本发明相关领域内的公共常识(当其在本申请的每项权利要求的优先权日之前存在时)。

贯穿本说明书，词语“包括(comprise)”、或变化(如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”)应被理解成暗示包括一个陈述的元件、整数或步骤、或元件、整数或步骤组，但不排除任何其他元件、整数或步骤、或元件、整数或步骤组。

在本说明书中，陈述元件可以是选项列表中的“至少一项”将被理解为元件可以是所列出的选项中的任何一项，或者可以是所列出的选项中的两个或更多个的任何组合。

发明内容