抑制或减少风湍流效应的制作方法

本申请案主张于2016年6月1日申请的共同所有的美国非临时专利申请案第15/170,771号的优先权，所述美国非临时专利申请案的内容特此以全文引用的方式并入本文中。

本发明一般涉及电子装置，且更特定来说涉及减少电子装置处的风湍流噪声信号效应。

背景技术

风可能会影响录制音频的质量。例如，“动作摄像机”可用来记录与活动(例如远足、骑自行车、骑摩托车及冲浪)有关的视频及音频，且在这些情况下记录的音频可能易受由风造成的噪声影响。

某些电子装置试图使用滤波器来降低由风造成的噪声，例如降低与风相关联的信号频率的高通滤波器。此技术可能通过衰减某些信号分量(例如，与语音或音乐相关联的信号分量)来降低信号质量。此外，在某些状况下，通过高通滤波器可能不会降低快速发生(且具有高频率信号分量)的风“尖峰”。

其它电子装置可使用例如挡风屏或挡风板之类的物理装置来减少由于风造成的噪声。使用物理装置来降低风噪声可能降低信号保真度，且在某些记录应用中可能是不可行的。例如，在某些状况下，使用挡风屏或挡风板来移除与风噪声相关联的信号分量还可减少或消除与所关注信号(例如，音乐的语音)相关联的信号分量。

技术实现要素：

装置可识别具有与风湍流相关联的信号分量的输入信号，且可选择性地衰减或抑制信号分量(例如，使用挡风板或高通滤波器代替“全局阻挡”信号分量)以生成输出信号。例如，可“扩展”具有低量的风湍流噪声的信号分量以修改或替换具有较高量的风湍流噪声的信号分量(例如，使用插入技术)。作为另一实例，可使用多麦克风装置中的信号来执行多信道处理以减少风湍流效应。输出信号的频率响应及空间图像可对应于输入信号的频率响应及空间图像(例如，可与其相同)，从而导致改进音频保真度。第二信号分量可包含令听者“厌烦”的风湍流噪声(例如，由于风撞击麦克风振膜而导致“爆裂”声音的风湍流噪声)，且一或多个其它信号特征(例如，所关注信号，例如音乐或语音)可在减少第二信号分量之后不变或基本不变(例如，为了保持信号保真度)。

在说明性实例中，装置的操作的方法包含在所述装置处生成输入信号。所述输入信号为使用至少一个麦克风生成。所述输入信号包含具有第一风湍流噪声量的第一信号分量及具有大于所述第一风湍流噪声量的第二风湍流噪声量的第二信号分量。所述方法进一步包含基于所述输入信号在所述装置处生成输出信号。所述输出信号包含所述第一信号分量及代替所述第二信号分量的第三信号分量。

在另一说明性实例中，装置包含风湍流降噪引擎，其经配置以接收输入信号，所述输入信号包含具有第一风湍流噪声量的第一信号分量及具有大于所述第一风湍流噪音量的第二风湍流噪声量的第二信号分量。所述装置经进一步配置以基于输入信号生成输出信号。所述输出信号包含所述第一信号分量及代替所述第二信号分量的第三信号分量。作为说明性实例，可使用插值技术或使用多信道处理技术来生成第三信号分量。所述输入信号的频率响应对应于所述输出信号的频率响应。设备进一步包含耦合到风湍流降噪引擎的存储器。

在另一说明性实例中，计算机可读媒体存储可由处理器执行以执行操作的指令。操作包含接收对应于装置的至少一个麦克风的输入信号。所述输入信号包含具有第一风湍流噪声量的第一信号分量及具有大于所述第一风湍流噪声量的第二风湍流噪声量的第二信号分量。所述操作进一步包含基于所述输入信号生成包含所述第一信号分量的输出信号及替换所述第二信号分量的第三信号分量。作为说明性实例，可使用插值技术或使用多信道处理技术来生成第三信号分量。所述输入信号的频率响应对应于所述输出信号的频率响应。

在另一说明性实例中，设备包含用于接收输入信号并基于所述输入信号生成输出信号的装置。所述输入信号包含具有第一风湍流噪声量的第一信号分量及具有大于所述第一风湍流噪声量的第二风湍流噪声量的第二信号分量。所述输出信号包含所述第一信号分量及代替所述第二信号分量的第三信号分量。作为说明性实例，可使用插值技术或使用多信道处理技术来生成第三信号分量。所述输入信号的频率响应对应于所述输出信号的频率响应。设备进一步包含用于存储可用于用于接收输入信号的装置的参考数据的装置。

由所揭示实例中的至少一者提供的一个特定优点为经改进的信号保真度同时还实现风紊流噪声的减少。例如，所关注信号(例如，声学信号，例如语音或音乐)可经保留或不变，且“令人厌烦的”部分(例如，非声学信号分量，例如听者可感知的风湍流噪声)可用另一个信号分量替换。在检视整个申请案(包含以下章节)之后，本发明的其它方面，优点及特征将变得显而易见：“图式简单说明”、“实施方式”及“权利要求书”。

附图说明

图1为包含风湍流降噪引擎的装置的说明性实例的框图。

图2为可由图1的风湍流降噪引擎生成的风图的说明性实例的图。

图3为例如图1的装置的装置的操作方法的说明性实例的流程图。

图4为包含图1的风湍流降噪引擎的电子装置的说明性实例的框图。

具体实施方式

参考图1，描绘装置的说明性实例且通常将其指定为100。装置100可包含在动作相机、无人机相机、监视装置、移动装置或另一电子装置中，作为说明性实例。

装置100可包含一或多个麦克风，例如麦克风104。在多麦克风实施方案中，装置100可包含一或多个其它麦克风，例如第二麦克风114。

装置100包含风湍流降噪引擎112。风湍流降噪引擎112可耦合到一或多个麦克风，例如麦克风104、114。风湍流降噪引擎112可包含风图生成器122及耦合到风图生成器122的信号分量生成器124。风湍流降噪引擎112还可包含耦合到信号分量生成器124的风尖峰减小器126及耦合到风尖峰减小器126的波动减小器128。

装置100可包含耦合到风湍流降噪引擎112的存储器160。存储器160可存储参考数据162。

在操作期间，麦克风104可基于装置100处的声音生成输入信号106。输入信号106可包含具有第一风湍流噪声量的第一信号分量108及具有大于第一风湍流噪声量的第二风湍流噪声量的第二信号分量110。为了说明，第一信号分量108可包含所关注信号，例如音乐或语音，且第二信号分量110可包含非声学信号，例如风湍流噪声。

为清楚起见，参考输入信号106描述某些实例。应了解，此些实例也可适用于替代或除输入信号106外的一或多个其它信号，例如结合多麦克风实施方案所生成的一或多个信号。为了进一步说明，在多麦克风实施方案中，第二麦克风114可基于装置100处的声音生成第二输入信号116。风湍流降噪引擎112可从第二麦克风114接收第二输入信号116。第二输入信号116可包含具有第一风湍流噪声量的第四信号分量118及具有大于第一风湍流噪声量的第二风湍流噪声量的第五信号分量120。为了说明，第四信号分量118可包含所关注信号，例如音乐或语音，且第五信号分量120可包含非声学信号，例如风湍流噪声。

风湍流降噪引擎112可从麦克风104接收输入信号106。风图生成器122可基于输入信号106生成风图150。风图150可针对输入信号的多个频率中的每一频率及针对多个时间间隔中的每一时间间隔指示风湍流能量与输入信号106的信号能量的比率。

在说明性实例中，风图生成器122经配置以识别输入信号106的风湍流噪声且基于风湍流噪声生成风图150。为了说明，风图生成器122可从存储器160存取参考数据162(例如，风湍流特征)且可将参考数据162与输入信号106的样本进行比较以识别用于输入信号106的时域表示，用于输入信号106的频域表示或两者的风湍流噪声。在一些实施方案中，风图生成器122可包含比较器电路，其经配置以将输入信号106的样本与参考数据162进行比较。

在一些实施方案中，风图生成器122经配置以使用多分辨率技术来检测输入信号106的风湍流噪声。例如，风图生成器122可将输入信号106的样本的第一样本与参考数据162的第一参考164进行比较。第一样本及第一参考164可具有第一持续时间，例如第一毫秒数。风图生成器122可将输入信号106的样本的第二样本与参考数据162的第二参考166进行比较。第二样本及第二参考166可具有不同于第一持续时间的第二持续时间，例如作为第二毫秒数。使用多分辨率技术可通过实现检测风湍流噪声的不同持续时间(例如，长持续时间及短持续时间的风湍流噪声)来提高风湍流噪声检测的准确度。

在多麦克风实施方案中，风图生成器122可进一步识别多个信号(例如，输入信号106、116)中的每一者的风湍流量。此外，在多麦克风实施方案中，识别风湍流噪声可包含确定输入信号106与第二输入信号116之间的差满足阈值(例如，大于阈值或大于或等于阈值)。作为说明性实例，如果输入信号106、116之间的互关联在特定时间间隔内未能满足阈值(例如，小于阈值或小于或等于阈值)，那么输入信号106、116中的一者可能在特定时间间隔期间受到风湍流噪声的影响。

风湍流降噪引擎112可识别第二信号分量110与风湍流噪声相关联(例如，基于风图150)。在多麦克风实施方案中，第二输入信号116可包含第四信号分量118及第五信号分量120，所述第五信号分量具有比第四信号分量118大的风湍噪声量。风湍流降噪引擎112可识别第五信号分量120为受风湍流噪声影响。

响应于识别第二信号分量110，信号分量生成器124可生成第三信号分量132(例如，与风湍流抑制过程有关)。例如，信号分量生成器124可合成第三信号分量132以替换第二信号分量110，例如通过“扩展”第一信号分量108以形成第三信号分量132。为了进一步说明，合成第三信号分量132可包含在移除第二信号分量110之后对输入信号106的部分进行时间插值以生成第三信号分量132。作为另一实例，在多麦克风实施方案中，可基于第二输入信号116生成第三信号分量132，例如使用交叉信道滤波技术(例如，通过调整输入信号106与第二输入信号116之间的信道间相位差以生成第三信号分量132)。

第三信号分量132可对应于第二信号分量110的衰减版本。第三信号分量132可对应于所关注信号，例如语音信号。在一些实例中，第三信号分量132可由输入信号106中的第二信号分量110“覆盖”或遮蔽(例如，如果向扬声器提供输入信号106或输入信号106的表示，那么第三信号分量132可为听不见的)。衰减或移除第二信号分量110可“恢复”第三信号分量132(例如，如果向扬声器提供输出信号130或输出信号130的表示，那么第三信号分量132为可听见的)。

替代或另外地，响应于识别第五信号分量120，信号分量生成器124可合成第六信号分量142以替换第五信号分量120，例如通过“扩展”第四信号分量118以形成第六信号分量142。例如，合成第六信号分量142可包含在移除第五信号分量120之后对第二输入信号116的部分进行时间插值以生成第六信号分量142。作为另一实例，第六信号分量142可基于第一输入信号106生成，例如使用交叉信道滤波技术(例如，通过调整输入信号106与第二输入信号116之间的信道间相位差以生成第六信号分量142)。第六信号分量142可对应于第五信号分量120的衰减版本。

风湍流降噪引擎112可经配置以减少输入信号106中的风尖峰。例如，风尖峰减少器126可经配置以识别输入信号106中的一或多个风尖峰伪影且衰减一或多个风尖峰伪影。为了说明，第二信号分量110可对应于风尖峰，且风尖峰减小器126可经配置以衰减风尖峰。

波动减小器128可抑制输入信号106中的一或多个波动(例如，通过“平滑”风致振幅变化)。为了说明，第二信号分量110可对应于风波动，且波动减小器128可经配置以衰减风波动。波动减小器128可生成包含信号分量108、132的输出信号130。波动减小器128可抑制或衰减第二输入信号116中的一或多个波动，且可生成包含信号分量118、142的第二输出信号140。

输入信号106的第一频率响应可对应于输出信号130的第二频率响应。替代或另外地，第二输入信号116的第三频率响应可对应于第二输出信号140的第四频率响应。如本文中所使用，信号的“频率响应”可是指频谱的平均值(例如，量级)(例如，在特定范围内(例如，在长期频率范围内)信号的离散傅立叶变换(dft))。

输入信号106及第二输入信号116可具有第一空间图像，且输出信号130及第二输出信号140可具有对应于第一空间图像的第二空间图像。为了说明，输入信号106及第二输入信号116之间的第一相位差可对应于输出信号130与第二输出信号140之间的第二相位差。替代地或另外地，输入信号106与第二输入信号116之间的第一增益差可对应于输出信号130与第二输出信号140之间的第二增益差。

图1的一或多个方面可实现风湍流噪声的有效减少或抑制。风湍流噪声的有效减少或抑制可改进所捕获音频的质量及可懂度。

图2说明风图150的说明性实例。在图2中，每一横坐标可指示时间(例如，以秒(s)为单位)，且每一纵坐标可指示频率(例如，以赫兹(hz)为单位)。

风图150可包含一或多个谱图。例如，风图150可包含第一谱图202及第二谱图204。在说明性实例中，第一谱图202对应于图1的输入信号106，且第二频谱图204对应于图1的第二输入信号116。

频谱图202、204中的每一者可对应于相应的矩阵，且矩阵的每一值可指示与信号相关联的风湍流噪声量。在说明性实例中，矩阵的每一值可对应于信号的风湍流能量与信号能量(或“总”能量)的比率。为了进一步说明，图2的实例说明可对应于风湍流能量与信号能量的不同比率的五个说明性值(即，值210、212、214、216及218)。应理解，图2的实例为说明性，且在其它实例中，风图150可包含多于或少于五个值。

可基于风图150确定一或多个切换频率。为了说明，第一谱图202可指示第一组切换频率206(经说明为实心黑线)，且第二谱图可指示第二组切换频率208(也说明为实心黑线)。切换频率可对应于风湍流能量与信号能量的比率满足(例如，大于或大于或等于)阈值的最高频率。图1的风力发电降噪引擎112可经配置以基于切换频率组206、208选择信号的信号分量。作为说明性实例，风湍流降噪引擎112可基于所述组的切换频率206、208选择信号的“较少风”部分来替换信号的另一部分。替代或另外地，风湍流降噪引擎112可基于所述组切换频率206、208选择信号的“较少风”部分以替另一信号的部分。

参考图2所描述的一或多个方面可实现电子装置处的经改进信号保真度。例如，通过基于风图150执行风湍流降噪，可改进所捕获的音频的质量及可懂度。

图3说明装置的操作方法300的流程图。例如，方法300可由图1的装置100(例如，通过风湍流降噪引擎112)执行。

方法300包含在302处在装置处接收输入信号。使用至少一个麦克风(例如，麦克风104)生成输入信号(例如，图1的输入信号106)。所述输入信号包含具有第一风湍流噪声量的第一信号分量(例如，图1的第一信号分量108)及具有大于第一风湍流噪声量的第二风湍流噪声量的第二信号分量(例如，图1的第二信号分量110)。

方法300进一步包含在304处基于输入信号在装置处生成输出信号。输出信号(例如，输出信号130)包含第一信号分量及代替第二信号分量的第三信号分量(例如，第三信号分量132)。所述输入信号的第一频率响应对应于所述输出信号的第二频率响应。

在说明性实施方案中，作为说明性实例，图1的风湍流降噪引擎112集成在动作摄像机装置内，例如用于远足、骑自行车、骑摩托车、赛车、跳伞或冲浪的动作摄像机。在另一说明性实施方案中，图1的风湍流降噪引擎112集成在自主车辆内，例如无人驾驶飞机或自动驾驶汽车。在另一说明性实施方案中，图1的风湍流降噪引擎112集成在监控摄像机内。

图1的风湍流降噪引擎112可经配置以选择性地抑制风湍流噪声的“令人厌烦”部分，例如输入信号106的风致频谱尖峰及输入信号106的低到中间频率波动。风湍流降噪引擎112可经配置以抑制输入信号106的风湍流噪声的“令人厌烦”部分而不移除风湍流噪声的整体，这可使输出信号130能够具有与输入信号106相同或相似的频率响应(在本文中也被称作为频率响应)。

风湍流降噪引擎112可经配置以减少风湍流噪声，同时还保留信号的空间分集(例如，在低风环境中)。在一些实施方案中，风湍流降噪引擎112经配置以响应于检测到输出信号130、140的空间图像与输入信号106、116的空间图像不同大于阈值量(例如，响应于由于风湍流噪声对输入信号106、116的空间图像的“损坏”)而重新合成输出信号130、140的空间图像。

风湍流降噪引擎112可经配置以生成风图(例如，风图150)，其表征输入信号106的风噪声能量与输入信号106跨越时间、频率及麦克风的总能量的比率。风图150可为基于特征且基于互相关。

风湍流降噪引擎112可经配置以分析来自输入信号106的低风时频区域的空间图像。风湍流降噪引擎112可经配置以使用时间插值且在输入信号106、116的高风时频区域中合成输入信号106、116间的信道间相位差。替代或另外地，风湍流降噪引擎112可经配置以使用多分辨率分析来定位所有受影响频带的风尖峰且使用交叉信道滤波、相位再合成、衰减、邻近样本替换、一或多种其它技术或其组合来抑制风尖峰。替代或另外地，风湍流降噪引擎112可经配置以通过平滑风致电平变化来抑制输入信号106的波动，所述风致电平变化使得听者感觉到“爆裂”声音且低到中频率的非平稳性同时还保持与输入信号106相同(或类似)的频率响应。

风湍流降噪引擎112可经配置以将输入信号106的频率响应与输出信号130的频率响应进行比较(例如，响应于检测到输入信号106中的风噪声)。风湍流降噪引擎112可经配置以响应于检测到输入信号106的频率响应与输出信号130的频率响应之间的差满足阈值而修改(例如，重新合成)输出信号130的频率响应。在特定实例中，风湍流降噪引擎112经配置以响应于检测到特定范围与输入信号106的频率响应的特定范围之间差满足阈值调整输出信号130的频率响应的特定范围。作为说明性实例，特定频率范围可对应于具有小于500赫兹的绝对值的频带。

风湍流降噪引擎112可经配置以减少或消除(例如，在高风环境中)输入信号106的风饱和度，尖峰(例如，随机或伪随机垂直谱线)及波动(例如，例如小于800赫兹的低频带下随机功率变化)。例如，输出信号130的包络(例如，输出信号130的包络的时域表示)可排除可存在于输入信号106中的风饱和度及风尖峰。在一些实例中，第三信号分量132可通过第二信号分量110“覆盖”在输入信号106中(例如，可为听不见)，且风湍流降噪引擎112可使用本文中所描述的一或多个操作来“恢复”第三信号分量132。在一些状况下，在强风湍流期间，风湍流降噪引擎112可保留输入信号106、116的空间图像(例如，使得输出信号130、140的空间图像对应于输入信号106、116的空间图像)，不管包含风湍流降噪引擎112的电子装置相对于风湍流方向的定向如何。

为了进一步说明本发明的某些说明性方面，可由风湍流降噪引擎112执行单麦克风实施方案中的第一风噪声抑制过程的说明性实例。第一风噪声抑制过程可包含从例如麦克风104的麦克风接收单耳(单声道)输入(例如，输入信号106)。

第一风噪声抑制过程可进一步包含执行单声道输入的特征提取以识别单声道输入的一或多个特征(例如，信号分量，例如信号分量108、110及132中的任何信号分量)。可基于单声道输入的频率质心、单声道输入的子带级别、单声道输入的短时间电平或单声道输入的短时间方差中的一或多个来执行特征提取。

第一风噪声抑制过程可进一步包含执行风检测操作，例如使用线性分类操作。在说明性实例中，信号分量生成器124执行风检测操作以检测第二信号分量110(例如，使用参考数据162)。

第一风噪声抑制过程可进一步包含执行低频带风减少操作。例如，信号分量生成器124可执行低带风减少操作，以减少或消除第二信号分量110。可使用自适应高通滤波或k均值奇异值分解(ksvd)中的一或多者执行低带风减少操作，作为说明性实例。

第一风噪声抑制过程可进一步包含执行风尖峰检测操作。例如，风尖峰减小器126可执行风尖峰检测操作。可使用多分辨率技术(例如，通过分析具有不同分辨率的输入信号106的部分，例如不同的持续时间)来执行风尖峰检测操作。多分辨率技术可包含输入信号106的多分辨率高频带电平变化分析。

第一风噪声抑制过程可进一步包含执行风尖峰平滑操作。例如，风尖峰减小器126可执行风尖峰平滑操作。风尖峰平滑操作可包含衰减或减少第二信号分量110的至少部分，执行样本电平平滑以平滑第二信号分量110，或执行邻近替换以替换第二信号分量110(例如，利用第三信号分量132)中的一或多个，作为说明性实例。

第一风噪声抑制过程可进一步包含执行风波动抑制操作。例如，波动减小器128可执行风波动抑制操作。风力波动抑制操作可包含抑制或减少由于风湍流所致的输入信号106中的随机(或伪随机)功率调制。第一风噪声抑制过程可进一步包含生成单声道输出(例如，输出信号130)。

可由多麦克风实施方案中的风湍流降噪引擎112执行第二风噪声抑制过程的说明性实例。第二风噪声抑制过程可包含从多个麦克风(例如麦克风104、114)接收多信道输入(例如，输入信号106、116)。

第二风噪声抑制过程可进一步包含确定多信道输入的信号之间的类似程度，例如通过执行交叉信道相关分析。例如，风湍流降噪引擎112可通过确定输入信号106、116之间的互相关或与所述输入信号106、116相关联的卡方分布中的一或多者来执行交叉信道相关分析。可对多信道输入的特定频率范围执行交叉信道相关性分析，例如在多信道输入的低频带的频率范围中。

第二风噪声抑制过程可进一步包含执行风强度分析。例如，风湍流降噪引擎112可确定多信道输入的“绝对”风强度，例如通过为多信道输入的每一信号确定与多信道输入的每一其它信号无关的能量的量。如果能量的量满足阈值，那么信号可能受风湍流噪声的影响。替代或另外地，风湍流降噪引擎112可确定多信道输入的相对风强度，例如通过针对多信道输入的每一信号确定与多信道输入的每一其它信号不相关的能量的量与和多信道输入的每一其它信号相关的能力的量的比率。

第二风噪声抑制过程可任选地包含执行替换操作。例如，风湍流降噪引擎112可用信号的另一部分(例如，信号分量132、142中的一者或两者)替换信号的特定部分(例如，信号分量110、120中的一者或两者)。作为说明性实例，特定部分可对应于受到风湍流噪声影响的信道或频带，且另一部分可对应于受到较少风湍流噪声影响的另一频带或另一信道中的一或多者。在一些实施方案中，如果特定信道明显比多信道输入的其它信道“较少风”，那么特定信道的一或多个信号分量可替换多信道输入的其它信道的一或多个部分。替换操作可包含用第二输入信号116的信号分量(例如，第四信号分量118)替换第二信号分量110，用输入信号106的信号分量(例如，第一信号分量108)替换第五信号分量120，或两者。在一些实施方案中，响应于确定一或多个信号经受大量风湍流噪声的影响，响应于确定一或多个信号受到少量风湍流噪声的影响(或没有风湍流噪音)，或两者而执行替换操作。

如果执行替换操作，那么第二风噪声抑制过程可进一步包含执行交叉信道滤波操作。例如，可基于多信道输入的“较少风”信号来调整多信道输入的信号的增益，例如通过基于第二输入信号116修改第二信号分量110的增益以生成第三信号分量132，通过基于输入信号106修改第五信号分量120的增益以生成第六信号分量142，或两者。可基于目标信道频谱量级(例如，多信道输入的“最小风”信号的频谱的量级)来执行交叉信道滤波操作。可执行交叉信道滤波操作以保留多信道输入的相位谱。交叉信道滤波操作可包含多信道输入的电平调整。

如果不执行替换操作，那么第二风噪声抑制过程可进一步包含执行低频带降风操作(例如，替代地执行交叉信道滤波操作)。低频带减风操作可对应于参考第一风噪声抑制过程描述的低频带风减少操作。

在执行替换操作或低频风减少操作之后，第二风噪声抑制过程可进一步包含执行风尖峰检测操作、风尖峰平滑操作、波动抑制操作、一或多个其它操作或其组合。为了说明，风尖峰检测操作，风尖峰平滑操作及波动抑制操作可如参考第一风噪声抑制过程所描述。在说明性实例中，风尖峰平滑操作可包含用受到较少风尖峰影响(或无风尖峰)的信号(或信号的部分)替换受到一或多个风尖峰影响的信号(或信号的部分)。第二风噪声抑制过程可进一步包含生成单声道输出(例如，输出信号130或第二输出信号140)或多信道输出(例如，输出信号130、140两者)。

风湍流降噪引擎112可经配置以选择性地减少或抑制信号中的风湍流噪声(本文中也称作为风湍流伪影)，例如输入信号106、116中的一个或两个。风湍流伪影可在不修改一或多个其它信号分量的情况下减小或抑制。如本文中所使用，风湍流伪影可对应于在信号的声学再现(例如，使用扬声器)时听众可感知的信号的“令人厌烦”部分，例如在生成信号的麦克风处引起风湍流的“爆裂”噪声，作为说明性实例。风湍流伪影可与较低频带(例如0到500赫兹(hz))中的大量能量相关联，且可阻挡低频声信号(例如语音信号，音乐信号或两者)的感知。风湍流伪影可包含由于持续时间短且在麦克风的薄膜处的强局部湍流引起的一或多个瞬态宽带频谱尖峰。在一些情况下，风湍流伪影可对应于在低于1000hz的频率处突出的总电平(例如，声学及湍流)的一或多个波动，例如如果风湍流是相对随机的。

为了进一步说明，参考多信道实施方案描述某些风湍流减少过程。图1的风湍流降噪引擎112可执行风湍流减少过程中的一或多者(替代或除了本文中所描述的一或多个其它过程或操作之外)。

在第一风湍流减少过程中，可在与多信道输入相关联的时间及频率上生成风图(例如，风图150)，例如输入信号106、116。风图可包含多信道输入的每一信道的二维(2d)矩阵。每一2d矩阵可指示信道的频谱的每一时间频率“仓”的风能与信号能量的比率。多信道输入的每一信道的频谱可用于生成风图。

在第一风湍流减少过程期间，可基于共同时间帧内的频谱确定每对信道的互相关。可针对预定频带(例如，0到4000hz)内的所有频率仓(频率)确定互相关。互相关可包含频谱系数的共轭乘积的实数部分。可在时间帧上进一步平滑逐个频率仓的互相关(例如，使用沿着频带内的每个频率仓处的时间轴的自回归滤波)。对于每一信道，可确定频带内的逐个频率仓自相关及对应于自相关的平滑版本。

对于每个信道对，可将经平滑逐个频率仓互相关从频带中的最高频率仓累加到所述频带中的最低频率仓位(例如，通过确定从所述频带中的频率仓到所述频带中的最高频率仓的互相关的总和)(在本文中也称为反向累积互相关)。此外，对于每一信道，可确定反向累积的自相关。对于每一信道，频带内的频率仓的声功率可经评估为频率仓处涉及信道的所有信道对(其中信道对的数目对应于信道的数目-1)的反向累积互相关的平均值(或最大值)。可将总功率评估为频率仓处的反向累积自相关，且其比率(例如，在0与1之间的值)可为风图的矩阵中的元素。风图可全面地描述风力随时间及频率的分布。

替代或除第一风湍流减少过程之外，第二风湍流减少过程可包含跟踪多信道输入的“最小风信道”。例如，较低频带(例如，0到500hz)可用于检测最小风信道。在一些状况下，声学信号(例如，所关注信号，例如音乐或语音)可跨越不同信道具有大致相同功率(例如，在较低频率下)。非声学信号(例如，风湍流噪声)可跨越不同信道变化。对于每一时间帧，可选择较低频带中具有最低信号电平的信道作为潜在(或候选)最小风信道。可使用包含在风湍流降噪引擎112中的跟踪装置(例如，有限状态机)来确定候选最小风信道以及候选最小风信道的信号电平。跟踪装置可经配置以能够跟踪最小风信道(例如，在选择信道作为最小风信道动态变化的状况下)。跟踪装置可经配置以生成指示最少风信道的二进制信号。跟踪装置可经配置以存储一或多个其它参数的指示，例如电平容差、绝对电平阈值及相对电平阈值。

替代或另外地，第二风湍流减少过程可包含确定声功率与总功率的比率(例如，1-用于风图计算的频带的最低频率仓处的风功率与总功率比率)。在每一时间帧处，可选择具有最高声学与总功率比率的信道作为潜在的最小风力信道。可向跟踪装置提供最后帧的最小风信道的比率以及包含比率容限、绝对值及相对阈值的预定参数以平滑地跟踪最小风信道。跟踪装置可经配置以生成二进制信号，用于改变与先前帧相关联的最小风信道。

替代或除第一及第二风湍流减少过程之外，第三风湍流减少过程可包含导出每一信道的切换频率及切换策略。切换频率可基于图2的多组切换频率206、208中的任一者。图1的风湍流降噪引擎112可经配置以通过减少或限制从一个帧到下一帧的频率变化来“平滑”风湍流噪声(例如，信号分量110、120)。

图1的风湍流降噪引擎112可经配置以基于多组切换频率206、208确定切换策略。为了说明，对于每一时间帧下的每一信道，图1的风湍流降噪引擎112可经配置以基于风湍流噪声量确定是否切换到较小风信道(例如，通过风湍流来减少声音信号(例如语音或音乐)的阻挡)。可将针对每一信道的声信号能量与信号能量(或较低频带级别)的比率的指示及最小风信道的指示中的一或多者存储在跟踪装置处。跟踪装置可经配置以生成指示切换策略的输出信号。跟踪装置可经配置以随着时间保持切换策略，除非风况显着改变(例如，响应于不同的风向)。

替代或除第一、第二及第三风湍流减少过程之外，第四风湍流减少过程可包含交叉信道滤波及合并。为了说明，对于帧处的每一非切换信道，非切换信道的频谱可不改变，且对于帧处的每一切换信道，切换信道的频谱可与最小风信道的频谱合并。合并切换信道可包含对于最小风信道将第一频谱部分(例如，低于转换频率，其可为切换频率减去预定转换带宽的一半)复制到另一信道的对应第二频谱部分(例如，针对共同频率范围)。在过渡带(例如，第一频谱部分的边界处)期间，最小风信道的第一频谱部分可“淡入”，且在过渡带之上，第一频谱部分可不改变。为了说明，在一些实例中，输入信号106可对应于最小风信道，且第一信号分量108可替代第二输入信号116的信号分量，例如第五信号分量120。在此实例中，第六信号分量142可包含或可对应于第一信号分量108，且信号分量108、120可与共同频率范围相关联。

在一些状况下，可在第四风湍流减少过程期间执行相位调整过程(例如，以补偿要合并的信道之间的相位差)。可基于目标信道的输入相位(例如，最小风信道的频谱的量级)或估计延迟(例如，线性延迟)中的一或多者来执行相位调整过程。为了估计延迟，可确定不同时间延迟处的互相关，例如使用在相对低风的频带处的两个频谱的交叉共轭乘积的逆实数傅里叶变换。为了说明，来自一个频谱的系数可乘以来自同一频率仓处中的其它频谱的系数的共轭。可将粗略线性延迟设置为在预定延迟范围内具有最高值的延迟时间点(例如，整数个采样点)。可对粗略线性延迟进行插值以导出精细线性延迟(例如，用于子样本延迟)。可平滑精细线性延迟并将其应用于最小风信道的频谱作为线性相移(例如，以重建在强风带中阻挡的到达信息的方向)，从而重建空间图像，例如声源的方向。

在一些状况下，由于强风、噪声、一或多个其它因素或其组合，延迟估计在帧上可能不是非常稳定的。跟踪装置可经配置以使用包含当前帧及先前帧的切换策略，当前帧及先前帧的最小风信道，当前及先前帧的“最大”归一化相关或其组合的输入来生成指示是否跨帧跟踪延迟的信号。如果不跟踪延迟，那么最小风信道的相位可不改变，或可使用目标信道的相位。如果要跟踪延迟，那么风湍流降噪引擎112可应用自回归滤波器以消除延迟中的噪声变化。

替代或除第一、第二、第三及第四风湍流减少过程之外，第五风湍流减少过程可包含用于频谱尖峰检测及抑制的信号电平变化的多分辨率(例如，多时标分辨率)分析。在说明性实例中，第五风湍流减小过程由图1的风尖峰减小器126执行。

使用第一分辨率(例如，10毫秒(ms)帧)，可计算一或多个连续帧的高频带级别(例如，高于切换频率)。第五风湍流减少过程可进一步包含确定一或多个比率，例如中心帧级别与左侧(过去)的平均帧级别的比率，中心帧级别与右侧的平均帧级别的比率(未来)，以及中心帧级别与平均帧级别的比率。在说明性实例中，如果每一比率超过对应阈值，那么确定中心帧为含有一或多个频谱尖峰。

如果对于信道的特定帧，一或多个其它信道不受尖峰影响，那么可用来自信道的帧替换中心帧，其中心帧级别与平均帧级别的比率最低。如果对于特定帧，每一信道经受尖峰，那么可使用基于中心帧级别与平均帧级别的比率生成的增益(例如，小于1)来衰减中心帧。

由于由风湍流引起的频谱尖峰可能具有多个时标，因此可使用对每一信道多个遍次应用尖峰检测及抑制(例如，使用5ms窗口、10ms窗口及20ms窗口)。可在不同遍次上使用相同的时标(例如，以检测及抑制紧密间隔的尖峰)。

替代或除第一、第二、第三、第四及第五风湍流减少过程之外，第六风湍流减少过程可包含用于波动检测及抑制的多频带多分辨率短时及长时电平跟踪。在说明性实例中，第六风湍流减少过程由图1的波动减小器128执行。

在一些状况下，在一些频带中(例如，在切换频率附近)可能存在不同速度的强短时电平波动。为了检测频带中的此波动，可确定频带的逐帧平均电平(也称为短时电平)。可使用自回归移动平均滤波(例如，利用预定参数)跨帧平滑平均电平。经平滑的平均电平在本文中也称为长时间电平。对于每一帧，将短时间电平与长时间电平进行比较。如果短时间电平小于长时间电平，那么可将1或更多的增益应用于所述频带。如果短时间电平大于长时间电平，那么可将1或更少的增益应用于所述频带。

第六风湍流减少过程可在不同时标应用于一或多个其它频带(例如，1000hz以下的一或多个频带)。因此，与波动抑制之前相比，由于风湍流引起的波动可经阻尼且频谱响应(例如，频谱的长期平均值)可保持基本上不变。

参考图4，描绘电子装置的特定说明性实例的框图且通常将其指定为400。电子装置400可对应于动作摄像机装置，作为说明性实例。在其它实施方案中，电子装置400可对应于移动装置(例如，蜂窝电话)、计算机(例如，服务器、膝上型计算机、平板计算机或台式计算机)、接入点、基站、可穿戴电子装置(例如，个人相机、头戴式显示器或手表)、车辆控制系统或控制台、自主车辆(例如，机器人车或无人机)、家用电器、机顶盒、娱乐装置、导航装置、个人数字助理(pda)、电视、监视器、调谐器、收音机(例如，卫星收音机)、音乐播放器(例如，数字音乐播放器或便携式音乐播放器)，视频播放器(例如，数字视频播放器，例如数字视频光盘(dvd)播放器或便携式数字视频播放器)、机器人、医疗保健装置、另一电子装置或其组合。

电子装置400包含处理器410。处理器410可包含数字信号处理器(dsp)、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、另一处理装置或其组合。

电子装置400可进一步包含存储器160。存储器160可耦合到处理器410或集成在处理器410内。存储器160可存储可由处理器410执行的指令468。为进一步说明，存储器160可包含随机存取存储器(ram)、磁阻随机存取存储器(mram)、快闪存储器、只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器存储器(eeprom)、一或多个寄存器、硬盘、可移动磁盘、光盘只读存储器(cd-rom)、另一存储装置或其组合。

编码器/解码器(codec)434也可耦合到处理器410。codec434可包含风湍流降噪引擎112。codec434可耦合到一或多个麦克风，例如麦克风104。替代或另外，codec434可耦合到第二麦克风114。在一些情况下，codec434可包含处理器(例如，dsp或其它处理器)，其经配置以执行指令468以执行本文中所描述的一或多个操作，例如，图3的方法300的操作。替代地或另外地，处理器410可经配置以执行指令468以执行本文中所描述的一或多个操作，例如图3的方法300的操作。

图4还展示耦合到处理器410及显示器428的显示器控制器426。扬声器436可耦合到codec434。图8还指示天线442可耦合到射频(rf)装置440(例如，收发器)。

在特定实例中，处理器410、显示器控制器426、存储器160、codec434及rf装置440被包含在单片系统(soc)或系统级封装(sip)装置422中或附接到所述soc或sip装置。此外，输入装置430及电力供应器444可耦合到soc或sip装置422。此外，在特定实例中，如在图4中所说明，显示器428、输入装置430、扬声器436、麦克风104、天线442及电力供应器444在soc或sip装置422外部。然而，显示器428、输入装置430、扬声器436、麦克风104、天线442及电力供应器444中的每一者可耦合到soc或sip装置422的组件，例如接口或控制器。

结合所描述实例，计算机可读媒体(例如，存储器160)存储可由处理器(例如，处理器410或codec434的处理器)执行以执行操作的指令(例如，指令468)。操作包含接收对应于装置的至少一个麦克风(例如，麦克风104)的输入信号(例如，输入信号106)。所述输入信号包含具有第一风湍流噪声量的第一信号分量(例如，第一信号分量108)及具有大于第一风湍流噪声量的第二风湍流噪声量的第二信号分量(例如，第二信号分量110)。操作进一步包含基于输入信号生成包含第一信号分量的输出信号(例如，输出信号130)及替换第二信号分量的第三信号分量(例如，第三信号分量132)。所述输入信号的第一频率响应对应于所述输出信号的第二频率响应。

结合所描述的实例，设备包含用于接收输入信号(例如，输入信号106)并用于基于输入信号生成输出信号(例如，输出信号130)的装置(例如，风湍流降噪引擎112)。所述输入信号包含具有第一风湍流噪声量的第一信号分量(例如，第一信号分量108)及具有大于第一风湍流噪声量的第二风湍流噪声量的第二信号分量(例如，第二信号分量110)。输出信号包含第一信号分量及替换第二信号分量的第三信号分量(例如，第三信号分量132)。所述输入信号的第一频率响应对应于所述输出信号的第二频率响应。设备进一步包含用于存储可用于接收输入信号的装置的参考数据(例如，参考数据162)的装置(例如，存储器160)。在说明性实例中，用于接收输入信号的装置经配置以使用参考数据识别第二信号分量的风湍流噪声。

尽管参考输入信号106、第一信号分量108、第二信号分量110、输出信号130及第三信号分量132描述某些实例，但应理解，此些实例可适用于一或多个其它特征。例如，实例可适用于第二输入信号116、第四信号分量118、第五信号分量120、第二输出信号140及第六信号分量142。

可使用计算机文件(例如，rtl、gdsii、gerber等)来设计及表示前述所揭示装置及功能性。计算机文件可存储在计算机可读媒体上。可将一些或所有此些文件提供给基于此些文件制作装置的制造处理者。所得产品包含晶片，然后将晶片切割成裸片并封装到集成电路(或“芯片”)中。然后将芯片用于电子装置，例如图4的电子装置400。

结合本文中所揭示的实例描述的各种说明性逻辑块、配置、模块、电路及算法步骤可实施为电子硬件、由处理器执行的计算机软件或两者组合。各种说明性组件、块、配置、模块、电路及步骤已在上文大体就其功能方面加以描述。此功能性是实施为硬件还是处理器可执行指令取决于强加于整个系统的特定应用及设计约束。虽然所属领域的技术人员可针对每一特定应用以变化方式实施所描述功能性，但不应将此些实施方案决策解释为导致对本发明的范围的脱离。

结合本文中所描述的方法或算法的一或多个操作可直接以硬件，由处理器执行的软件模块或两者的组合体现。图3的方法300的一或多个操作可由以下各项起始、控制或执行：场可编程门闸阵列(fpga)装置、专用集成电路(asic)、例如中央处理单元(cpu)、数字信号处理器(dsp)的处理单元、控制器、另一硬件装置、固件装置或其任一组合。软件模块可驻存于随机存取存储器(ram)、磁阻式随机存取存储器(mram)、快闪存储器、只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、寄存器、硬盘、可拆卸磁盘、光盘只读存储器(cd-rom)或此项技术中已知的任一其它形式的非暂时存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器使得处理器可从存储媒体读取信息及将信息写入到至存储媒体。在替代方案中，所述存储媒体可与处理器成整体。处理器及存储媒体可驻存于专用集成电路(asic)中。asic可驻存于计算装置或用户终端中。在替代方案中，处理器及存储媒体可作为离散组件驻留于计算装置或用户终端中。

所揭示实例的前述描述经提供以使得所属领域的技术人员能够制作或使用所揭示实例。在不脱离本发明的范围的情况下，对这些实例的各种修改对于所属领域的技术人员来说将易于显而易见，且本文中所定义的原理可应用于其它实例。因此，本发明并不意欲限于本文中所展示的实例，而是欲赋予其与以下权利要求书所定义的原理及新颖特征相一致的最宽广范围。