用于车内通信的反馈控制的系统和方法与流程

文档序号:15463900发布日期:2018-09-18 18:50阅读:155来源:国知局

本公开涉及处理音频信号,具体地,涉及加强语音并减小反馈的系统和方法。



背景技术:

车辆内的噪声使驾驶员和乘员难以进行通信。噪声可能来自交通、公路、车辆本身或其他源。为了改善车内通信,一些系统提高语音信号电平,以克服嘈杂的环境。通过这些系统生成的反馈能够被重新处理,将信号反馈到其本身上,并且如果不加以控制的话,则会导致能够引起驾驶员和乘员不适的鸣响或啸叫。所公开的车内通信系统缓解这一问题并动态地改善了车内音响效果。



技术实现要素:

根据本公开的一方面,提供了一种减轻对车厢内的音频信号进行调节的音频系统中的反馈的方法,包括:生成针对多个扬声器中的每一个到多个麦克风中的每一个的最大前向路径频率相关增益;独立地生成应用于多个扬声器信号的前向路径频率相关增益,每个扬声器信号分别驱动所述多个扬声器之一;以及基于所述最大前向路径频率相关增益来调节前向路径频率相关增益,以防止实际前向路径频率相关增益超过所述最大前向路径频率相关增益。

根据本公开的另一方面,提供了一种编码有机器可执行指令的非暂时性机器可读介质,其中,对所述机器可执行指令的执行用于:生成针对多个扬声器中的每一个到多个麦克风中的每一个的最大前向路径频率相关增益;独立地生成应用于多个扬声器信号的前向路径频率相关增益,每个扬声器信号分别驱动所述多个扬声器之一;以及基于所述最大前向路径频率相关增益来调节前向路径频率相关增益,以防止实际前向路径频率相关增益超过所述最大前向路径频率相关增益。

根据本公开的另一方面,提供了一种减轻对车厢内的语音信号进行调节的音频系统中的反馈的系统,包括:反馈控制装置,用于基于针对多个扬声器中的每一个到多个麦克风中的每一个的频率相关调整因子和传递函数估计,生成最大前向路径频率相关增益;以及自适应增益均衡装置,用于独立地计算应用于多个扬声器信号的前向路径频率相关增益,每个扬声器信号分别驱动所述多个扬声器之一,其中,所述反馈控制装置基于所述最大前向路径频率相关增益来调节前向路径频率相关增益,以防止实际前向路径频率相关增益超过所述最大前向路径频率相关增益。

根据本公开的另一方面,提供了一种减轻对车厢内的语音信号进行调节的音频系统中的反馈的系统,包括:校准模块,用于生成从车辆中的多个扬声器中的每一个到多个麦克风中的每一个的传递函数估计;反馈控制模块,用于基于所述传递函数估计和针对多个扬声器中的每一个到多个麦克风中的每一个的频率相关调整因子,生成最大前向路径频率相关增益;以及自适应增益均衡模块,用于独立地计算应用于多个扬声器信号的前向路径频率相关增益,每个扬声器信号分别驱动所述多个扬声器之一,其中,所述反馈控制装置基于所述最大前向路径频率相关增益来调节前向路径频率相关增益,以防止实际前向路径频率相关增益超过所述最大前向路径频率相关增益。

附图说明

本公开参考以下附图和具体实施方式。图中的组件不一定是按比例绘制的,而是说明本公开的原理。此外,在附图中,类似的参考标记在全部不同视图中表示对应的部分。

图1是包括语音加强车内通信系统的车辆的俯视示意图。

图2是语音加强车内通信系统的框图。

图3是声音输入和声音输出的可视化。

图4是第二语音增强车内通信系统的车辆在增强前座到后座通信的区域到区域增强中的侧向示意图。

图5是第三语音增强车内通信系统的车辆的侧向示意图。

图6是增强区域到区域通信的第四语音增强系统的示意表示。

图7是用于加强车辆中的语音的过程。

图8是增强区域到区域通信的第五语音增强车内通信系统的框图。

具体实施方式

车内通信系统和方法(本文称为系统或ICC系统)通过加强期望信号来改善乘员之间的语音通信。一个或多个麦克风信号被处理并从车内扬声器中播出,以加强这些期望信号。该特性使得驾驶员、副驾和其他乘员即使在嘈杂的条件下能够彼此通信,而不必提高他们的声音或造成分心。一些系统利用车辆内的现有硬件有线和无线通信系统,其可以包括车厢内麦克风和信息娱乐扬声器,使得该系统在某些应用中成为车辆的一个整体部分,并且在另一些系统中,该系统作为附属于车辆或与车辆分离的独立系统。这些系统中的每一个都增加了通过反馈减轻来改善座位到座位或区域到区域的通信的特性。一些系统包括一个或多个可选的噪声降低模块、静态和/或动态回声降低模块,其被配置为或被调整为消除车辆声音中在音频范围内不是乘员或驾驶员语音的娱乐或信息娱乐音频以及其他音频。系统消除的这些车辆内声音可以向驾驶员或乘员提供短暂提醒,例如提醒乘员系好安全带的铃声或者提醒驾驶员转弯信号闪烁的滴答声。未被系统加强的一些车辆声音更加刺耳。这些车辆声音可以向驾驶员或乘员提醒不安全的操作状况,例如正在从盲点接近的车辆、由于迎面而来的交通造成碰撞的可能性或者交叉车流提醒。所有这些声音以及其他不是乘员或驾驶员语音的声音都可能因平衡、频率、音量、节奏和/或音调而异,从而使这些声音可被唯一地识别。这些声音具有独特的特性,这使得系统硬件和/或软件能够将它们认证为签名声音,然后消除它们,以确保签名声音不被加强。

在图1中,该系统采用前到后和后到前加强来改善乘员间语音通信,所述加强还可扩展至区域到区域、多区域或座位到座位增强。这些区域可以包括左前(或驾驶员区域或区域一106A)、右前(副驾区域或区域二106B)、左后(驾驶员后方的乘员区域或区域三106C)和右后(副驾后方的乘员区域或区域四106D)。与相邻区(area)或范围(region)(例如区域(zone))不同的另外的区或范围也可以由系统提供服务。在双区域操作状态下,驾驶员的麦克风信号由前方区域106A和B中的麦克风102A和B捕获,并且通过扬声器104C和D在车辆100的后方区域106C和D中处理和播放。这些扬声器104C和D呈现驾驶员语音的前到后加强信号108C和D.类似地,由麦克风102C和D捕获的一个或多个后方麦克风信号通过扬声器104A和B被处理并转换成前方区域106A和B中的加强后方信号。这些扬声器104A和B提供针对后方乘员的语音的后到前增强信号108A和B.

除了所描述的反馈减轻信号处理之外,一些系统还包括可选的声音增强,包括以下一个或多个:噪声降低、均衡、自适应增益、动态压缩或限制、二次反馈控制和/或回声降低。噪声降低在通过扬声器呈现信号之前消除麦克风信号中的噪声。例如,在车辆中,由除霜器或送风机吹在麦克风上引起的噪声可以在由扬声器呈现麦克风信号之前由信号处理器通过噪声降低信号处理操作去除。调节均衡可以处理麦克风信号,以通过均衡信号处理操作来恢复或修改语音音色或谱色。自适应增益基于在车厢或环境中感测到或估计出的噪声来适配应用于麦克风信号的增益(例如,经由放大或衰减)。自适应增益系统通过一个或多个车内传感器测量在车厢内或在车内环境中感测到或估计出的噪声,并调节应用到麦克风的增益以确保增强信号在不同的噪声状况下保持对车辆乘员是可听见的。例如,自适应增益可以尝试提供恒定的信噪比,例如,期望的语音与在收听者耳朵处测量的背景噪声水平的功率比是恒定的。动态压缩或限制通过执行动态范围压缩信号处理操作的信号处理器缩小或压缩音频信号的动态范围来减小由麦克风拾取的大声音的音量或幅度和/或放大安静的声音。次级自动反馈控制通过执行反馈控制处理操作的信号处理器,使得可能在一个或多个麦克风(音频输入)和音频输出(一个或多个扬声器或换能器)之间出现声音回路时发生的残余正反馈衰减。

在图1中,当车内声音、音乐和/或其它信息娱乐正在车辆100中通过扬声器104A至D播放时,系统也会操作。当可选回声降低模块是系统的一部分时,麦克风102A到D接收通过回声降低模块抑制或限制的由车辆内声音、音乐和/或其他信息娱乐生成的回声。回声降低模块可以包括线性回声消除和/或非线性残余回声抑制。

在图1中,正将加强信号108A到D呈现到车厢中的麦克风102A到D与扬声器104A到D之间可能存在封闭回路。当发生这种情况时,需要进行反馈控制,以避免不稳定状态和/或啸叫状态。在前到后操作状态中,例如,当由一个或多个前方区域麦克风102A和/或B拾取包含从一个或多个后方扬声器104C和/或D播放的驾驶员或副驾语音的增强信号108C和/或D时,可能发生反馈。在随后的时间帧中,麦克风102A和/或B中的该反馈分量将再次通过ICC系统进行处理,并且如果不被限制,则该反馈分量将经由封闭回路再次形成通过扬声器104C和/或D呈现的增强信号108C和/或D的一部分。在这种不稳定的状态下,信号反馈到自身上,如果不加以控制的话,则会导致在高振幅电平下发生的鸣响或啸叫,给收听者带来身体上的不适,并且在某些情况下使所述信号对于收听者是无法使用的或不安全的。

在图1中,反馈控制和减轻通过对每个加强信号的均衡或选择频率衰减和/或连续增益减小来发生,而不是通过从麦克风信号中减去对反馈分量的自适应估计或测量来发生。该系统不需要反馈消除器来减轻由加强信号生成的反馈,这是因为通过使用先验信息来控制与每个麦克风扬声器对相关联的增益,反馈被最小化。反馈通过对加强信号的信号调节而减轻,这种信号调节有效地以频率相关的方式将系统的封闭回路增益降低到系统中的反馈是不可感知的并且系统不能进入不稳定的啸叫状态的程度。

图2体现了具有与系统连接的增益和传递函数的车辆的声学环境。声学表示包括应用频率相关增益的ICC系统(G(z))202的传递函数以及加强信号与麦克风信号之间的传递函数(H(z))206。该表示是具有单个麦克风和单个扬声器的系统,但不失一般性可适用于具有多个麦克风和多个扬声器的系统。传递函数H(z)206表示系统延迟/增益、加强信号的数模转换、扬声器响应、从扬声器到麦克风的声学响应、麦克风响应和对采样信号的模数转换的组合。因此,当系统是车辆的一部分或与车辆连接时,H(z)是车厢的函数。车辆内的本地源(例如,驾驶员语音)S(z)、由麦克风捕获的信号X(z)、发送到扬声器的加强信号Y(z)以及麦克风的反馈分量E(z)的z变换也被示出。该声学环境的封闭回路增益由式1表示:

式1Y(z)/S(z)=G(z)/(1-G(z)*H(z))

为了在稳定状态下操作,分母1-G(z)*H(z)的零点位于z平面的单位圆内,这在下式(式2)成立时出现:

式2|G(z)*H(z)|<1,对于单位圆上的所有z,

或等同地:

|G(z)|<1/|H(z)|,对于单位圆上的所有z。

因此,反馈路径的增益与经历式2的稳定条件不具有反馈控制的系统所应用的增益之间存在逆关系。

如图2,系统的离散频域表示可以使用离散傅立叶变换(DFT)、离散余弦变换(DCT)或呈现多个频率区间(bin)的备选方法来形成。这里,车内反馈路径的区间索引“k”处的特定频率处的幅度是H[k],并且G[k]是ICC系统在区间索引“k”处应用的自适应增益。为了保持稳定,系统遵循下式3中建立的针对由ICC系统应用的最大增益的稳定条件:

式3G[k]<beta/H[k]

在式3中,beta是小于1的经验调节参数(beta<1)。当ICC系统加强车内的信号时,beta将针对车厢进行调整,或者当ICC增强音频封闭环境内的信号时,beta将针对音频封闭环境进行调整。在一些系统中,beta是恒定的;在其他系统中,它则与频率相关,这意味着它适配于车厢或封闭环境的变化特性或状况。

图3是作为时间函数的声音输入和声音输出的可视化,其中时间索引将由“n”表示。第一个图示出了在大约半秒处停止的麦克风输入(例如,驾驶员语音)s[n],下面的图示出了从一个或多个扬声器104播放的增强信号y[n]。当应用封闭回路增益的受控电平时,如所示,当输出信号c=0.02时,加强信号y[n]追踪麦克风输入s[n],大约与麦克风输入s[n]同时终止,只有很小的通常不可感知的鸣响延迟,该延迟停止于大约半秒标记处。随着应用更多的封闭回路增益,如所示,当输出信号c=0.30所示,加强信号y[n]将继续保持,直到停止于大约十分之八秒处为止。最后,随着应用更大的封闭回路增益,如所示,当输出信号c=0.60时,加强信号y[n]变得不稳定,这引起鸣响或啸叫,这可导致收听者身体不适。当估计反馈路径的增益H[k]和/或不具有反馈控制的ICC系统202的频率相关增益G[k]未被控制并且非常大时,会发生这种情况。

图4和图5是图1的系统在前到后和区域到区域加强中操作的示意图。图4和图5的系统400和500包括前方/驾驶员麦克风102A、前门扬声器104A和后方扬声器104D。车辆100内所示的系统还在前向操作路径414中包括将数字数据转换成模拟信号的设备(DAC,406)、将连续变化的模拟信号转换为数字数据的设备(ADC,408)、自适应增益/均衡模块410以及反馈控制模块404。在图5中的前向操作路径414中示出了可选的回声降低模块回声降低(仅降低外部信号(比如信息娱乐音频/车辆内签名声音)的回声)和/或噪声降低抑制模块502。图4和图5的系统还包括开关、混频器或矩阵混频器412和校准模块402。校准模块402用于校准处理(在系统完全有功能之前、例如在生产之前中运行),该校准处理测量从每个扬声器到每个麦克风的传递函数。

在图4和图5中,自适应增益基于在车厢或环境中感测到或估计出的噪声来适配应用于麦克风信号的增益(示为“g[n]”,例如,放大或衰减)。自适应增益系统通过一个或多个厢内传感器来测量在车厢或环境中感测到或估计出的噪声,并在麦克风信号被转换成声音之前调节应用到麦克风信号的增益。均衡调节麦克风信号通过频率相关均衡(示为“P[k]”)来恢复或修改语音音色或谱色。均衡可以补偿(例如,增强或减弱在听觉信号中的频率范围的特定频带的能量)麦克风通道上的信号失真和延迟,使得当该通道经由呈现扬声器104D到达收听者的耳朵时保持忠实于原始语音信号。均衡可以包括高通滤波器、低通滤波器、参数均衡器或第三八度均衡器。反馈和控制模块计算并应用下面描述的与时间和频率相关的反馈控制因子F[k,n]。

在图4和图5的ICC系统中,封闭回路增益取决于由项“n”指定的时间索引和频率区间索引。ICC系统增益G[k,n]202是固定或自适应增益g[n]、静态均衡因子P[k]和由反馈控制模块404测量或估计的与时间和频率相关的反馈控制因子F[k,n]的乘积。该增益G[k,n]由式4表示。

式4G[k,n]=g[n]*P[k]*F[k,n]

一些备选系统包括与乘积g[n]*P[k]*F[k,n]相乘的噪声降低项nr[k,n]、回声降低项er[k,n]或其他项,其可以与时间和/或频率相关(表示了时间和频率二者的依赖性)。与时间和频率相关的反馈控制因子F[k,n]由式5限制,式5可以简化为式6。

式5g[n]*P[k]*F[k,n]<beta/H[k]

式6F[k,n]<beta/(g[n]*P[k]*H[k])

为了保证稳定,F[k,n]的最大值由反馈控制模块404根据式6中的稳定标准来限制。F[k,n]的推导还可以包括时间和/或频率相关的平滑。

虽然式6中的g[n]和P[k]是由ICC系统应用的已知值,但是表示反馈路径的频率相关耦合的H[k]可以是未知的,因此可以被测量或估计。在图4和5的系统中,举例来讲,H[k]可以通过校准模块402在校准处理期间(典型地在调整阶段期间)在线或离线地被测量或估计。校准模块402通过每个扬声器104发送校准信号,例如受控扫描信号、Golay码或随机噪声信号,并且测量或估计每个麦克风102处的响应。校准模块402估计每个扬声器104与每个麦克风102之间的声学耦合。该先验信息(H[k])然后被存储在一个存储器中,以用于在线访问。例如,它可以提供对反馈控制模块404或矩阵混频器412的访问。因此,与时间和频率相关的反馈控制因子F[k,n]的阈值上限可由式6表示。将F[k,n]分解或归一化成两个部分,得到式7。

式7F[k,n]=f[n]*F’[k,n]。

F[k,n]的两个部分可以防止加强信号的实质着色。例如,F’[k,n]可以实现一些有问题的选择频率(例如,麦克风信号的听觉信号频率的子集)的动态衰减,而f[n]在麦克风信号的所有听觉频率上执行增益降低。可以限制F’[k,n]的跨频率区间的动态范围,从而避免信号的显著谱着色,而f[n]执行整体增益降低。

与在反馈发生后抑制反馈的系统不同,所公开的系统不依靠反馈/啸叫检测器来减轻反馈。通过不使用反馈/啸叫检测器,系统不需要在收听者察觉到它之前检测反馈条件或者确保低误检(即当不实际存在反馈时检测到反馈)率。由于加强扬声器(例如,呈现加强信号的扬声器)到收听者的耳朵之间的耦合与加强扬声器到麦克风之间的耦合相比更强,因此在诸如车辆的小的封闭环境中实现这两个条件是不切实际的。这是因为加强扬声器(例如,处于前到后操作状态的后方扬声器)离后方收听者的耳朵比离前方麦克风(例如驾驶员头部附近)更近。如果在小的封闭环境中使用了检测器,则后方收听者可能会感知到加强信号的伪像(例如鸣响的开始),这在前方麦克风处可能实际上是听不见的(例如,它将被噪声强烈地掩盖)。换言之,如果在车内使用,一旦反馈/啸叫检测器检测到车内的反馈,通常已太晚以至于不能防止其被听到。

在一些系统中,例如图1、2和4-8所示的系统,在混频阶段之前,通过自适应增益/均衡器将频率相关增益独立地应用于每个麦克风信号。在一些系统中,通过单独的自适应增益/均衡模块410、单独的反馈控制模块404以及单独的可选回声降低模块和/或噪声降低抑制模块502来分别处理每个麦克风信号。这些信号均由矩阵混频器412混合,矩阵混频器412将应用增益调节,所述增益调节应用于从所有麦克风到所有扬声器信号通道的信号。所应用的增益(例如,经由放大或衰减)由时间和频率相关反馈控制因子F[k,n]确定,其可以是在所有听觉频率上是恒定的或变化的,并且在一些系统中,可以使用压缩器(例如具有可控的攻击和释放时间的压缩器)来计算。

在图4和图5中,校准模块402呈现并生成从每个扬声器(这里为104D)发送到每个麦克风(这里为102A)的受控扫描信号或随机噪声信号,以估计扬声器104和麦克风102之间的声学耦合。校准模块402测量或估计从每个扬声器到每个麦克风的声学耦合传递函数。通过使用经验调整因子、beta以及测量或估计的声学耦合传递函数,反馈控制模块404确定可应用于由每个麦克风-扬声器对处理的每个信号的最大前向路径频率相关增益。当当前前向路径频率相关增益超过最大可接受前向路径频率相关增益时,矩阵混频器412和/或反馈和控制模块404在系统操作于频域时使频率分量或子带选择性地衰减,和/或应用连续的衰减。图1、2和4-8的系统通过将时域采样的数字麦克风信号通过DFT或DCT转换成频域信号而在频域中操作。一旦信号被前向路径414处理并且选择和/或连续频率被衰减,则DFT或DCT呈现频域子带,并且逆DFT或DCT将经过处理的频带转换成时域信号。

图6是在音频封闭环境或车辆中增强区域到区域通信的第三语音增强系统600的示意表示。示例系统包括一个或多个麦克风102、一个或多个音频换能器104、自适应增益/均衡处理器602、反馈控制处理器604、矩阵混频器608以及可选的校准模块处理器606。备选系统包括接收一个或多个麦克风输出的可选回声降低、噪声降低和/或抑制处理器(未示出)以及源自适应增益/均衡处理器602。换句话说,噪声降低和抑制处理器串联在一个或多个麦克风102和自适应增益/均衡处理器602之间。

一个或多个麦克风102可以捕获与驾驶员、副驾或另一乘员相关联的音频信号、以及信息娱乐声音和噪声,创建一个或多个捕获的音频信号610。自适应增益均衡处理器602基于在车厢、环境或音频封闭环境中感测到或估计出的噪声,适配应用于捕获的信号610的增益(例如,经由放大或衰减)。它通过一个或多个传感器测量在车厢内或在车内环境或音频封闭环境中感测到或估计出的噪声,并调节应用到所捕捉的信号610的增益。自适应增益均衡处理器602还调节捕获的信号610以通过均衡来恢复或修改语音音色或谱色。自适应增益均衡处理器602对所捕获的信号610的信号失真和延迟进行补偿(例如,增强或削弱听觉信号中的频率范围的特定频带的能量),使得当捕获的信号610经由呈现换能器104到达收听者的耳朵时保持忠实于乘员/驾驶员/用户的原始语音信号。自适应增益均衡处理器602可以呈现高通滤波器功能、低通滤波器功能或参数均衡器功能或第三八度均衡器功能。

反馈控制处理器604计算并且在一些系统中应用本文描述的时间和频率相关的反馈控制因子F[k,n]。当所述当前前向路径414频率相关增益超过最大可接受前向路径频率相关增益时,一些系统中的反馈控制处理器604和其他系统中的矩阵混频器608使有问题的选择频率衰减,并且在一些情况下跨越捕获的信号610的所有频率执行增益降低。经过放大、均衡和调节的信号然后通过矩阵混频器608,该矩阵混频器608将信号路由到适当的换能器104,该换能器104可以是由分离的音频通道服务的许多通道之一。当使用回声降低和/或噪声降低时,可选的噪声降低处理器、回声降低处理器和/或抑制处理器抑制来自所捕获的信号610的签名、环境和/或其他不期望的噪声。在自适应增益均衡处理器602处理所捕获的信号610之前,签名、环境和/或其他噪声被衰减或基本上被衰减。

在图6中,校准处理器606呈现并生成从每个换能器104发送到每个麦克风102的受控扫描信号或随机噪声信号,以估计换能器104和麦克风102之间的声学耦合。校准处理器606测量或估计从每个换能器104到每个麦克风102的声学耦合传递函数。通过使用经验调整因子、beta以及测量或估计的声学耦合传递函数,反馈控制处理器604确定可应用于由每个麦克风-扬声器对处理的每个信号的最大前向路径414频率相关增益。在一些系统中,最大前向路径频率相关增益是在系统上线之前预定或确定的,这意味着校准处理器仅在生产之前使用,因此不是系统的必需部分。因此,去往和来自图6中所示的校准处理器606的虚线反映出校准处理器606不是系统的必需元件。

图7是加强车辆中的语音的过程。该过程可以使用本文参考图1、2和4-8所描述的系统中的任一个来实现。该过程通过在704和706处测量由麦克风捕获的期望信号x[n]并将语音x[n]转换为离散频域X[k]来加强语音。在708处,该过程基于车内噪声估计来计算作为频率的函数的自适应增益以应用于X[k]。这导致均衡。该过程还在708处计算反馈控制因子。反馈控制因子可以是根据已知的自适应增益值、频率相关均衡值、以及测量或估计的从每个换能器或扬声器到每个麦克风的传递函数来计算的,所述传递函数可以由上述校准过程702导出。反馈控制因子可以被预先计算并存储在存储器804中。当在可选的714处将经过增益调节的X[k]信号合成为时域信号(其在可选的716处发送并通过换能器或扬声器进行呈现)之前,该过程在710处向X[k]应用自适应增益,在可选的710处向X[k]应用均衡增益值,并且在712处向X[k]应用反馈控制因子。在备选过程中,在向X[k]应用自适应增益、均衡增益值和反馈控制因子之前,签名和环境噪声从X[k]衰减。

一个或多个使用语音加强的系统可以在备选系统和过程中同时操作。所描述的主要例子使用驾驶员作为与位于驾驶员后面的一个或多个乘员进行通信的音频源。在后到前加强处理中,驾驶员也可以是收听者,驾驶员背后的乘员可以成为音频源。在又一示例中,车厢中的第三排座椅可以包括具有语音加强的系统,以在可以同时运行或操作的前到后和后到前加强中与所有其他车辆乘员进行通信。在又一备选方案中,系统同时执行一个或多个区域到区域加强,其中,通过座位传感器或由车内相机捕获的图像来检测被占用的区域,使得基本无回声的加强音频以区域到区域或座位到座位的方式进行交换。

图8是增强区域到区域通信的第四语音增强车内通信系统的框图。该系统包括处理器802、诸如存储器804(其内容可由处理器802来访问)的非暂时性介质和I/O接口806。I/O接口806可以用于连接例如附加麦克风、音频换能器或扬声器的设备,并且接收来自与ICC系统通信或连接的其他本地或远程源的外部输入814。存储器804可以存储指令,所述指令在由处理器802执行时使系统呈现与本文描述的系统相关联的一些或全部功能。例如,存储器804可以存储在由处理器802执行时使系统通过反馈控制806、自适应和均衡增益808、可选回声和噪声降低810以及校准812和/或上述其他可选增强的一些或全部组合来减轻反馈。此外,数据结构、临时变量和其他信息可以在数据存储器中存储数据。

处理器802可以包括单个处理器或多个处理器,该多个处理器可以被布置在单个芯片上,布置在多个设备上或分布在一个以上的系统上。处理器802可以是执行体现在存储器804或其它存储器中的计算机可执行指令或计算机代码以执行ICC系统的一个或多个特征的硬件。处理器802可以包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字电路、模拟电路、微控制器、任何其它类型的处理器或其任何组合。

所公开的存储器804或存储单元可以保留用于实现上述功能的可执行指令的有序列表。机器可读介质可以选择性地但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体介质。机器可读介质的示例的非穷尽列表包括:便携式磁盘或光盘、易失性存储器、诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)或数据库管理系统。存储器804可以包括可以设置在一个或多个专用存储器设备或者处理器或其他类似设备上的单个设备或多个设备。当功能或步骤被认为是“响应于”或发生“响应于”功能或处理时,设备功能或步骤必须作为消息或功能的结果而发生。功能或行为仅仅跟随或发生在另一个之后是不够的。此外,当功能指示回声消除时,通过从接收到的信号中减去对这些信号(例如,回声信号)的估计,在听觉范围中消除车辆声音中不是乘员或驾驶员语音的信息娱乐音频等;而当功能指示回声抑制时,回声信号的幅度通过衰减器减小。

存储器804还可以存储计算机代码,比如自适应增益/均衡处理器602、反馈控制处理器604、矩阵混频器608、校准模块处理器606以及噪声降低和抑制处理器。计算机代码可以包括用处理器802可执行的指令。计算机代码可以用诸如C、C++、汇编语言、通道程序代码的计算机语言和/或任何计算机语言组合来编写。存储器804可以将信息存储在数据结构中,包括例如反馈和/或呈现或估计回声信号电平的回声消除系数。

可以响应于存储在计算机可读介质中或之上的一个或多个逻辑集或指令集执行附图所示或所描述的功能、动作或任务。功能、动作或任务独立于特定类型的指令集、存储介质、处理器或处理策略,并且可以由单独或组合操作的软件、硬件、集成电路、固件、微代码等来执行。在一个实施例中,指令存储在可移除介质设备上以供本地或远程系统读取。在其他实施例中,逻辑或指令存储在远程位置以便通过计算机网络或通过无线或有形电话或通信线路传送。在其他实施例中,逻辑或指令可以存储在给定的计算机内,例如CPU。

所公开的系统和处理自然地增强语音,而不产生失真或向车辆内添加噪声。车辆可以包括但不限于汽车、公共汽车、卡车、拖拉机、摩托车、自行车、三轮车、四轮车或其他轮车、大船、潜艇、小船或其他船舶、直升机、无人机、飞机或其他飞行器、火车、电车或其他有轨车辆、太空飞船或其他航天器,以及任何其他类型的车辆,无论是当前存在还是在本公开之后出现。换句话说,它包括用于运送人或物的设备或结构。

该系统是完全自动化的,使得增益量不断地适于减轻车厢内的反馈和噪声水平。因此,随着经历不同的状况,增益被即时且平滑地调节,并且驾驶员根本不需要操作任何控制。系统在低延迟下工作,所以讲话者只会感觉到他们的声音稍微大一些,并且没有被延迟或也没有听起来像处理过一样。系统的低延迟操作加强了语音,因此不会明显干扰直接、非加强的语音。该系统增强语音并减弱背景噪声,使得尽管进行了处理,但经过增强的、基本上无回声的、噪声抑制语音听起来很自然。该系统不受其同时或并发操作的影响,其在音乐环境中操作,并且不会引起音乐或其他媒体的任何可察觉失真。该系统可以在其他车内系统上或内实现,例如信息娱乐处理器和数字信号处理器或DSP,并与其他系统软件共存。该系统简单并且快速适应不同的车辆和车厢类型以及不同的声学配置。

其他系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员在检查附图和详细描述后将是或将变得显而易见。预期所有这样的附加系统、方法、特征和优点被包括在本描述中,处于本发明的范围中,并且由后面的权利要求来保护。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1