[发明专利]对于超高动态范围的主动声学回声消除

说明书

本公开涉及对于超高动态范围的主动声学回声消除。讨论与主动声学回声消除有关的技术。这些技术可以包括生成其中具有对应于第一音频频率范围的部分的音频输出信号，以按照响应取消率取消音频输入设备对来自扬声器的第二音频频率范围中的输出的响应；以及基于响应取消率抽取音频输入信号，以生成结果音频输入信号。

背景技术

在麦克风和扬声器实现在相同环境中的情况下，通常期望降低或消除由于从扬声器传出的声音导致的、由麦克风生成的不期望的回声。另外，在一些实施方式中，即使在扬声器正在输出不相关的内容时，也期望在麦克风进行记录。例如，可能期望在扬声器正在播放音乐、远端语音、或其他内容时，麦克风能够获取可以由语音辨认引擎或其他应用进一步处理的输入音频数据。但是，由于麦克风会拾取来自扬声器的声音(即，回声)，所以在这种背景中获取有用的输入音频数据是比较困难的。

在一般的声学回声消除(cancellation)用例中，音频输入设备(例如，麦克风)的可用动态范围由于到达音频输入设备的回声声音等级而受到限制。例如，在实现16比特音频流上的响亮回声降低时，可能需要降低总麦克风增益，以避免过载和裁剪。麦克风增益的降低通常会使残留音频信号不可以用于语音处理或类似应用(由于有效比特深度的减小)。在这种背景中，典型的声学回声消除可以对在麦克风接收到的音频输入数据进行后处理，以移除不期望的回声。这种技术提高了信噪比(SNR)，但是它们不能恢复出由于麦克风增益降低导致的语音信息丢失。对于总输入信号动态范围大于麦克风和/或处理流水线比特深度容量的范围的情况会出现这些问题。例如，安静语音信号在响亮回声信号条件下被丢失或占用更少的有效比特。这些问题会导致比无回声条件更差的SNR(即使有理论上理想的声学回声消除)。

当存在回声(尤其是来自设备的扬声器的回声)时，改善在该相同设备的音频输入设备接收到的输入音频数据可以是有利的。这是针对需要当前的改善的这些考虑和其他考虑的。随着对于实现能够在记录语音的同时通过扬声器播放内容的设备的需求变得更普遍，这种改善会变得很关键。

附图说明

通过示例而非限制在附图中示出了本文描述的材料。为了说明的简单和清楚，图中示出的元件不一定是按比例画出的。例如，为了清楚，一些元件的尺寸可以相对于其他元件被放大。另外，在合适的情况下，在附图中重复参考标号，以指示对应或类似的元件。在附图中：

图1是包括与示例设备交互的用户的示例环境的说明性示意图；

图2示出了正在操作的设备的各种信号的示例波形；

图3示出了在滤波器响应收敛之后的示例音频输出信号的示例声谱图；

图4是示出应用主动音频声学回声消除的示例处理的流程图；

图5是示出应用主动声学回声消除的示例处理的流程图；

图6是用于应用主动声学回声消除的示例系统的说明性示意图；

图7是示例系统的说明性示意图；以及

图8示出了完全根据本公开的至少一些实施方式布置的示例设备。

具体实施方式

现在参考附图描述一个或多个实施例或实施方式。尽管讨论了具体配置和布置，但是应该理解的是这仅是出于说明性目的。相关领域技术人员将认识到，在不偏离本说明的精神和范围的条件下可以采用其他配置和布置。相关领域技术人员将明白的是，本文描述的技术和/或布置也可以用在不同于本文描述的各种其他系统和应用中。