”分类。
[0034]图14示出根据一些示例实施例的使用声学回波来触发装置的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0035]在本部分中描述根据本申请的方法和设备的代表性应用。这些示例被提供为仅用于添加上下文并且帮助理解描述的实施例。因此本领域技术人员将清除，可以在不具有这些特定细节中的一些或全部的情况下实施描述的实施例。在其它情况下，不详细描述公知的处理步骤，以避免不必要地模糊描述的实施例。其它应用是可能的，因此以下示例不应被解释为限制。
[0036]在以下详细描述中，参考组成说明书的一部分的附图，并且在附图中通过示出的方式显示根据描述的实施例的特定实施例。虽然以足够使本领域技术人员实施描述的实施例的细节描述了这些实施例，但是应理解这些示例不是显示；因此可使用其它实施例，并且在不脱离描述的实施例的精神和范围的情况下进行改变。
[0037]在一个实施例中，在本说明书中公开的系统是“触发器中心(hub)”构思中的可能的触发源之一。触发器中心被理解为移动和可佩戴装置中的持续监测不同触发源以激活装置和/或将装置置于更高功耗状态的一直开启的系统，其允许更复杂的监测活动性。这样使得系统自动检测其会被使用并通过启用更高级的用户接口(诸如触摸屏、语音控制、安全解锁等)来为这种使用做准备。
[0038]在一个实施例中，公开的系统可以允许可用扬声器/麦克风组合用于检测装置周围的预定义距离范围处的动作。系统可以恒定地测量装置周围的稳定状态回波路径，并识别回波路径的显著改变(在装置周围移动的反射对象)以触发下一个功率状态，如图1A至图1C中所示，其中，通过将手放在移动电话附近来激活移动电话。
[0039]图1A示出根据一些示例实施例的可以通过接近动作激活的移动电话100。图1A示出移动电话100可以包括扬声器110和麦克风120。图1B示出根据一些示例实施例图1A中的移动电话100如何发送声学信号115并接收声学信号的回波125。具体地，图1B示出扬声器110可以用于发送特定超声(或更通常地，声学)参考信号115，而麦克风120可用于接收参考信号115的一个或更多个回波125。在一个实施例中，麦克风120还可以用于记录已经接收到的一个或更多个回波125。图1C示出根据一些示例实施例的图1B中的移动电话100如何使用声学回波分析通过接近动作激活。具体地，图1C示出用户的身体部位130 (诸如手或头或身体)的接近动作可以用于激活移动电话100。通过相对于移动电话100移动，用户的身体部位(130)可以创建回波135，该回波135然后用于检测身体部位130的存在或动作。在一个实施例中，回波135可指示身体部位130正在靠近或远离移动电话100。在另一实施例中，回波135可以指示身体部位130正在相对于移动电话较快或较慢地移动。在另一实施例中，回波135可以指示身体部位130正在接近移动电话100且较快地移动，或者正在接近移动电话100且较慢地移动，或者可以是任何其它组合。
[0040]图1C示出根据一些示例实施例的图1B所示的移动电话100如何使用声学回波分析通过接近动作被激活。在本上下文中的移动电话100的激活可以表示多种不同的事物。例如，移动电话100的激活可以包括:
[0041](1)完全开启系统，以备立即使用；
[0042](2)在激活引导程序过程中的下一阶段(例如基于相机的激活、语音识别激活等)；
[0043](3)在较高功耗模式下使用相同元件进入安全解锁状态(例如基于手势识别)；
[0044](4)启用更高级(且更耗能)的用户接口(屏幕、语音控制等);
[0045](5)启用有限功能(例如示出日程安排应用或指示当前时间等)。
[0046]移动或可佩戴装置的扬声器可以用于发送声学参考信号。一般而言，可以产生优选的声学参考信号，其具有良好的自相关特性(即，即使参考信号处于低功率状态也可容易地在噪声中检测出)。在一个实施例中，存在还可以用作(数据)通信系统中的帧同步字的典型信号。作为示例，可以使用正弦扫描(啁啾)波形，但是也可以使用其它序列(诸如恒振幅零自相关(CAZAC)波形、最长序列或白噪声)。CAZAC可以实现硬件中的有效相关性计算，而白噪声具有优良的自相关特性。图2示出正弦扫描(啁啾)波形信号，其可以用作声学参考信号。除非另外说明，否则本公开的余下部分假设使用正弦扫描。
[0047]在一个实施例中，声学参考信号可以是可听参考信号。在另一实施例中，声学参考信号可以是不可听参考信号，诸如超声参考信号。由于传统扬声器和麦克风针对可听频率具有较好的信噪比性能，因此可听参考信号可能能够达到更好的性能。然而，可听参考信号会与其它可听参考信号(诸如正通过移动或可佩戴装置传输的电话会话)相干扰并被用户听到。因此，超声参考信号可以是优选的。如此，本发明的余下部分假设声音脉冲在超声范围中。然而，声学参考信号不必须是不可听和/或超声的。
[0048]可以通过实施以下操作使声学参考信号不可听:
[0049](1)将声学参考信号产生或播放为超声参考信号，这意味着以人耳听觉范围不可听的频率(即通常是> 20kHz的频率)产生或播放声学参考信号。
[0050](2)对信号进行时间加窗(例如汉明窗)，因为这会降低由于超声脉冲引起的放大器/扬声器的可听开启/关闭。
[0051](3)对信号进行频率滤波:一些信号(例如白噪声)可以具有与人耳听觉范围重叠的频率分量(g卩，当从扬声器播放时它们将可被听见)。因此，如果需要的化，可对它们进行高于20kHz的高通滤波以使它们对于人类不可听。对于某些参考信号，频率滤波将降低参考信号的自相关特性(例如，带通噪声不再具有理想的自相关特性)。
[0052]在一些实施例中，将超声参考信号添加到扬声器信号，这可以同时播放“正常”音频。换言之，在实施本公开的同时扬声器仍然可以在“正常”操作模式下使用。因此，图3示出根据一些示例实施例的产生的超声脉冲310可以与可听声音320结合以通过扬声器330发送。
[0053]可以产生超声参考信号作为超声参考脉冲，超声参考脉冲可以以稍后描述的性能和功率折衷所确定的特定间隔重复。该性能和功率折衷考虑以下参数中的一个或更多个:脉冲持续时间、脉冲频率带宽、脉冲响度、收听窗和脉冲间隔。因此，图4示出根据一些示例实施例的超声参考脉冲(具有持续时间430和响度440)如何以特定间隔420、持续时间430和响度440被发送。在一个实施例中，连续脉冲之间的间隔420是固定的。然而，这并不是使公开的系统运作的固定要求。公开的系统仅取决于贯穿发送声学参考信号(或声学参考信号的回放)和接收到的回波(或回波的记录)之间的音频路径的恒定延迟。贯穿系统音频路径的恒定延迟允许归因于环境改变而造成的回波延迟和/或振幅的人员改变。
[0054]由麦克风接收到的信号包括脉冲信号的多个延时反射以及噪声(在本上下文中，噪声是麦克风从环境中拾取的不是由于发射的超声脉冲造成的任何可听和不可听的信号、以及系统中的非声学电子噪声)。除了 “外部”反射(即，由扬声器产生的声音参考被反射到附近的表面并被麦克风拾取)之外，系统内的扬声器和麦克风之间的内部耦合也可以存在(例如，由于扬声器和麦克风线之间的电串扰、或由于系统中的扬声器和麦克风之间的内部声学/机械耦合)。因此，图5示出在发射产生的脉冲510的情况下，通过麦克风接收的信号540如何可以包括多个反射520和噪声530。
[0055]图6示出根据一些示例实施例的回波路径分析如何可以用于激活触发。由麦克风610接收到的信号是超声脉冲，其逐渐增强和减弱以过滤掉可听的伪迹。之后该接收到(或记录)的信号被高通(或带通)滤波器620处理以隔离相关超声含量。接着，匹配滤波器630在存在噪声的情况下检测脉冲回波。然后在步骤640中确定回波路径变化。同时，噪声和干扰测量650可以掩蔽错误肯定(false positive)。最后，在步骤660，基于回波路径变化激活装置。
[0056]在图7中示出关于匹配滤波器步骤630的更多细节。首先，通过利用已知参考信号计算互相关来分析接收到(或记录)的信号。结果在图7中示为脉冲自相关(710)。接着，(通过整流和低通滤波步骤)进行串扰信号的振幅包络检测，生成干净(无噪声)的分析信号，其被解释为对扬声器和麦克风之间的总回波路径的估计。这些在图7中示为“振幅包络”(720)和“对回波+噪声的匹配滤波”(730)。如此，振幅包络检测可以被视为一种特征压缩技术，诸如那些在机器学习方法中使用的技术:允许集中对重要特征(回波波峰位置和振幅)的进一步计算，同时过滤掉与算法相关较少的特征(互相关中的高频变化、互相关的芳辦)。
[0057]由于产生(或发送)的脉冲和记录(或接收到)的信号之间的系统性音频路径延迟是(假设是)恒定的，可以(基于反射表面的距离以及声音在空气中的速度)计算出参考脉冲的回放与在特定距离处的反射的记录之间的延时。基于移动检测的期望距离，本领域技术人员因此可以计算出必须分析记录的信号以识别所有相关反射(即，以估计声学回波路径的需要部分)的时间间隔。
[0058]将对记录信号