振動傳感器在回聲消除中的使用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及振動傳感器在回聲消除中的使用。提供方法和系統(tǒng)，用于電子裝置的聲音的回聲消除?；芈曄梢园ǎ鹤鳛榈谝粋€步驟，將回聲消除濾波應(yīng)用到經(jīng)由聲音輸入元件(例如，傳聲器)得到的聲音輸入；作為第二個步驟，將回聲抑制應(yīng)用到聲音輸入，其中回聲抑制包括抑制聲音輸入中的殘余的回聲?；芈曄秊V波可以包括識別和/或濾出聲音輸入中的線性和非線性的回聲成分兩者，同時回聲成分相應(yīng)于由經(jīng)由聲音輸出元件(例如，揚聲器)輸出的聲音輸出引起的回聲信號。傳感器信號由檢測在電子裝置中的振動的振動傳感器產(chǎn)生，振動包括由聲音輸出的輸出引起的振動，傳感器在回聲消除濾波和/或回聲抑制中可以被用作參考信號。
【專利說明】振動傳感器在回聲消除中的使用
[0001]優(yōu)先權(quán)利要求
[0002]本專利申請對于2013年6月5日所遞交的美國臨時專利申請第61/831，200號進行引用、要求優(yōu)先權(quán)并要求其權(quán)益，該美國臨時專利申請通過引用整體并入。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請的各方面涉及音頻處理。更具體地，本公開內(nèi)容的某些實現(xiàn)涉及在回聲消除中使用振動傳感器的方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0004]用于提供音頻處理，特別是用于提供回聲消除的現(xiàn)有方法和系統(tǒng)可能是低效和/或成本高昂的。通過將常規(guī)的和傳統(tǒng)的方法與具有在本公開內(nèi)容下文中根據(jù)附圖所描述的本發(fā)明的方法和裝置的一些方面的方法進行比較，對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言，常規(guī)的和傳統(tǒng)的方法是有更多局限性和缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供了一種在回聲消除中使用振動傳感器的系統(tǒng)和/或方法，其實質(zhì)上是如附圖中的至少一個所示，和/或根據(jù)附圖中的至少一個所述，并如在權(quán)利要求中被更加完整地所闡述。
[0006]本公開的內(nèi)容的這些和其他的優(yōu)勢、方面和新穎的技術(shù)特征，及其所示實現(xiàn)方式的細節(jié)將根據(jù)以下說明書和附圖被更加全面地理解。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1示出了可支持回聲消除的電子設(shè)備的示例。
[0008]圖2示出了可支持基于振蕩反饋的回聲消除的示例性的系統(tǒng)。
[0009]圖3A-3C示出了在回聲消除期間，與不同的輸入和/或輸出信號相關(guān)聯(lián)的示例性頻率特性，及其處理的圖像。
[0010]圖4A-4D示出了可被用于在音頻系統(tǒng)中提供回聲消除的回聲消除濾波器的不同示例性的實現(xiàn)。
[0011]圖5是示出了提供基于振蕩反饋的回聲消除的示例性處理過程的流程圖。

【具體實施方式】
[0012]在用于電子設(shè)備(特別是用戶支持的設(shè)備)中的非侵入式噪聲消除的方法和系統(tǒng)中可能找到某些示例性實現(xiàn)。如本文中所使用的，術(shù)語“電路(circuits)”和“電路(circuitry)”指的是物理的電子組件(即硬件)以及可配置硬件的、由硬件執(zhí)行的、和/或以其他方式與硬件相關(guān)聯(lián)的任何軟件和/或任何固件(“代碼”)。如本文中所使用的，例如特定的處理和存儲器可包括在執(zhí)行第一多個代碼行時的第一“電路”并且可包括在執(zhí)行第二多個代碼行時的第二“電路”。正如本文中所使用的，“和/或”意味著通過“和/或”所連接的列表內(nèi)的項中的任何一個或多個。如一個示例，“X和/或y”意味著三元素集合{(X)，(y), (x、y)}中的任何一個元素。如另一個示例，“x、y、和/或Z”意味著七元素集合{(X)，(y)，(Z), (x、y), (x、z), (y、z), (x、y、z)}中的任何一個元素。如本文中所使用的，術(shù)語“模塊(block)”和“塊(module)”指的是能夠由一個或多個電路執(zhí)行的功能。如本文中所使用的，術(shù)語“示例”意味著作為非限制性的示例、例子或說明。正如本文中所使用的，術(shù)語“例如(forexample) ”和“例如(e.g.) ”引入一個或多個非限制性的示例、例子或說明的列表。如本文中所使用的，只要電路包括執(zhí)行功能的必要硬件和代碼(如有必要)，而無論這些功能的執(zhí)行是否通過一些用戶可配置的設(shè)定被禁止或未被激活，則電路“可操作”以執(zhí)行該功能。
[0013]圖1示出了可支持回聲消除的示例性的電子設(shè)備。參考圖1，其示出了電子設(shè)備100。
[0014]電子設(shè)備100可包括用于實現(xiàn)本公開內(nèi)容的各種方面的適當(dāng)?shù)碾娐贰ｋ娮釉O(shè)備100例如可配置以執(zhí)行或支持各種功能、操作、應(yīng)用和/或服務(wù)。這些由電子設(shè)備100執(zhí)行或支持的功能、操作、應(yīng)用和/或服務(wù)可基于預(yù)設(shè)的指令和/或用戶與設(shè)備的互動來執(zhí)行或控制。
[0015]在一些例子中，電子設(shè)備(比如電子設(shè)備100)可支持數(shù)據(jù)通信，比如經(jīng)由有線的連接和/或無線的連接，根據(jù)一種或多種得到支持的無線和/或有線的協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)通信。
[0016]在一些例子中，電子設(shè)備(比如電子設(shè)備100)可以是移動的設(shè)備和/或手持的設(shè)備一即在設(shè)備使用的過程中要由用戶(例如用戶110)持有或者以其他方式支持，因此允許該設(shè)備在移動中和/或在不同位置使用。在這一方面，電子設(shè)備可被設(shè)計和/或配置成允許便捷移動，比如允許其方便移動而同時在用戶移動時由用戶持有，并且該電子設(shè)備可被配置成執(zhí)行至少一些由設(shè)備支持的操作、功能、應(yīng)用和/或服務(wù)，而同時該用戶保持移動。
[0017]在一些例子中，電子設(shè)備可支持聲音信號(例如音頻)的輸入和/或輸出。例如，電子設(shè)備100可并入一個或多個聲音輸出組件(例如揚聲器，比如喇叭、聽筒、骨傳導(dǎo)揚聲器，等等)，一個或多個聲音輸入組件(例如麥克風(fēng)、骨傳導(dǎo)傳感器，等等)，用于輸出和/或輸入(捕獲)音頻和/或其他聲音內(nèi)容，以及并入適當(dāng)?shù)碾娐酚糜隍?qū)動、控制和/或利用聲音輸入/輸出組件(和/或處理由其輸出或捕獲的信號、和/或與之相關(guān)的數(shù)據(jù))。
[0018]電子設(shè)備的示例可包括通信設(shè)備(例如有線或無線電話、移動電話(包括智能手機)、VoIP電話、衛(wèi)星電話，等等)，手持式個人設(shè)備(例如平板電腦等等)，計算機(例如臺式機、筆記本和服務(wù)器)，專用媒體設(shè)備(例如電視、音頻或媒體播放器、攝像機、會議系統(tǒng)設(shè)備，等等)，以及類似設(shè)備。在一些例子中，電子設(shè)備可以是可穿戴設(shè)備一即可以由設(shè)備的用戶穿戴而非由用戶的手來持有。可穿戴電子設(shè)備的示例可包括數(shù)字手表和類似手表的設(shè)備(例如iWatch)，類似眼鏡的設(shè)備(例如谷歌眼鏡)，或者任何適當(dāng)?shù)目纱┐鞯谋O(jiān)聽和/或通信設(shè)備(例如藍牙耳機)。然而，本公開內(nèi)容并不限于任何特定類型的電子設(shè)備。
[0019]在工作時，電子設(shè)備100可以被用于執(zhí)行各種操作，包括與聲音(例如音頻)相關(guān)的操作。例如，電子設(shè)備100可被用于輸出聲音信號(例如音頻，其可包括語音和/或其他音頻)。在這一方面，電子設(shè)備100可獲取數(shù)據(jù)(例如使用通信連接從遠程源獲取數(shù)據(jù)，和/或從本地源，比如內(nèi)部或外部的媒體存儲設(shè)備獲取數(shù)據(jù))，可處理該數(shù)據(jù)以從中提取音頻內(nèi)容，并且可將該音頻內(nèi)容轉(zhuǎn)換成適于輸出的信號(例如被提供給用戶110的音頻輸出120)，其比如是經(jīng)由適當(dāng)?shù)妮敵鼋M件(例如喇叭、聽筒、骨傳導(dǎo)揚聲器，等等)的。
[0020]類似地，電子設(shè)備100可被用于輸入聲音信號(例如音頻，其可包括語音和/或其他音頻)。在這一方面，電子設(shè)備100可捕獲聲音信號(例如音頻輸入130，其可由用戶110提供)，其比如是經(jīng)由適當(dāng)?shù)妮斎虢M件(例如麥克風(fēng)、骨傳導(dǎo)傳感器，等等)的。捕獲的信號可隨后被處理，以便生成相應(yīng)的(音頻)內(nèi)容，其可能在電子設(shè)備100內(nèi)消耗和/或可以被通信(例如到達另一個本地或遠程的設(shè)備)。
[0021]由電子設(shè)備輸出和/或被輸入到電子設(shè)備的音頻(或通常是聲音信號)的質(zhì)量可以受到各種因素的影響和/或依賴于各種因素。例如，音頻質(zhì)量可能依賴于所使用的源(換能器電路、發(fā)射器電路、接收器電路、網(wǎng)絡(luò)，等等)和/或環(huán)境狀況。音頻質(zhì)量例如可受到嘈雜環(huán)境的影響。在這一方面，嘈雜環(huán)境可能是由各種狀況所導(dǎo)致的，比如風(fēng)、周遭音頻(例如在周圍環(huán)境中說話的其他用戶、音樂、交通環(huán)境，等等)，或者類似狀況。所有這些狀況的結(jié)合在后文中可被稱為環(huán)境噪聲(其例子在圖1中示出，參考標(biāo)記140，位于接收側(cè)一即關(guān)于電子設(shè)備100)。
[0022]另一個特別是在輸入操作期間可能影響音頻質(zhì)量的因素是回聲。在這一方面，當(dāng)聲音(例如音頻)信號，通常是語音在由系統(tǒng)(例如通過其喇叭)輸出時，在通信系統(tǒng)中產(chǎn)生回聲，并且由喇叭產(chǎn)生的信號由電子設(shè)備中存在的一個或多個麥克風(fēng)拾取(顯示為回聲150)。因此，基于經(jīng)由麥克風(fēng)捕獲的信號由電子設(shè)備生成的音頻內(nèi)容將包括與被拾取的回聲150相應(yīng)的不需要的成分。該回聲150可能是通過近端設(shè)備的喇叭所播放原始信號(例如音頻輸出120)的被顯著地延遲的、過濾的、和失真的版本。當(dāng)音頻內(nèi)容通過一電子設(shè)備(“近端”設(shè)備)傳送給另一個電子設(shè)備(“遠端”設(shè)備)時，則在該處被播放的音頻內(nèi)容將被視為具有回聲。存在回聲是不期望出現(xiàn)的情況，因為如果不使用針對減輕回聲(例如使用回聲消除)的特定手段，則回聲可能導(dǎo)致在兩個設(shè)備之間的通信(特別是全雙工語音)非常困難。此外，回聲可能限制在許多設(shè)備中的音頻和通話質(zhì)量，并且更多地在特定的使用場合，比如當(dāng)設(shè)備以“免提”方式使用時、當(dāng)使用較高的音頻放大以及在揚聲器并未被持有緊貼用戶的耳朵的情況下。
[0023]相應(yīng)地，在本公開內(nèi)容的各種實現(xiàn)中，在設(shè)備中的音頻操作可被配置成并入自適應(yīng)的回聲消除，被特別配置成精確地識別和過濾出在所捕獲的聲音信號中的、可能是不需要的回聲信號(或其成分)的部分。例如，在圖1中所示的音頻通信設(shè)置中，電子設(shè)備100可并入用于執(zhí)行回聲消除的手段和/或組件。回聲消除例如能夠分兩個步驟來實現(xiàn):回聲消除過濾(識別和過濾回聲成分)，以及回聲抑制。此外，在本公開內(nèi)容的一些實現(xiàn)中，特定的手段和/或組件可提供關(guān)于回聲信號的詳細信息，以便激活自適應(yīng)地配置回聲消除過濾和回聲抑制一即更好地識別不需要的回聲成分。示例性的實現(xiàn)在圖2中以更多的細節(jié)來描述。
[0024]圖2示出了可支持基于振蕩反饋的回聲消除的示例性的系統(tǒng)。參考圖2，其中示出了系統(tǒng)200。
[0025]系統(tǒng)200可包括用于輸出和/或輸入音頻，和/或用于提供與之相關(guān)的自適應(yīng)增強(特別是基于反饋的回聲消除)的適當(dāng)?shù)碾娐贰７答伩苫诟兄恼袷?例如在包含系統(tǒng)200的設(shè)備的外殼和殼體中的振蕩)來獲取。例如，正如在圖2中示出的示例性的實現(xiàn)所示，系統(tǒng)200可包括揚聲器輸出處理模塊210、揚聲器220、麥克風(fēng)230、回聲消除濾波器240、回聲抑制模塊250、以及振動傳感器(VSensor) 260。
[0026]揚聲器輸出處理模塊210可包括用于生成聲音信號(例如揚聲器信號r(n)211)的適當(dāng)?shù)碾娐?，其可被配置成用于?jīng)由特定的音頻輸出設(shè)備(例如揚聲器220)來進行輸出。揚聲器輸出處理模塊210例如可被配置成應(yīng)用各種信號處理功能，以便將原始的(數(shù)字)輸入轉(zhuǎn)換成基于模擬的聲音的信號，其特別適用于在揚聲器220中的輸出操作。
[0027]回聲消除濾波器240可包括用于執(zhí)行回聲消除過濾的適當(dāng)?shù)碾娐??；芈曄^濾可能需要識別和/或過濾出由聲音輸入設(shè)備(例如麥克風(fēng)230)生成的信號中不需要的部分。特別地，這些不需要的部分可能與通過在同一設(shè)備中的輸出組件(例如揚聲器220)的聲音(例如音頻)輸出所得的回聲相關(guān)聯(lián)，或者是由該回聲所導(dǎo)致的。
[0028]回聲抑制模塊250可包括用于執(zhí)行回聲抑制的適當(dāng)?shù)碾娐??；芈曇种瓶赡苄枰瞥谳斎胄盘栔袣堄嗟谋粸V出的成分(例如殘余回聲)，其可能在回聲消除濾波器240中的過濾完成之后仍然存在。在這一方面，回聲抑制模塊250可對殘余的被濾出的(例如回聲)成分進行精細的抑制，而同時保持被處理的輸入信號中需要的成分不受影響。
[0029]在工作時，系統(tǒng)200可被用來輸出和/或輸入聲音(例如音頻)信號，并且在這樣做時特別是回聲消除時提供增強操作。例如，在聲音輸出操作期間，揚聲器輸出處理模塊210可基于輸入信號來生成揚聲器信號r (η) 211,其可被應(yīng)用到揚聲器220以便通過該揚聲器播放，從而導(dǎo)致相應(yīng)的可聽見的揚聲器輸出221 (通過揚聲器220)。
[0030]在聲音輸入操作期間，麥克風(fēng)230可被用來捕獲輸入，并且進行響應(yīng)生成麥克風(fēng)輸出信號m(n)235。特別地，麥克風(fēng)230可被用于捕獲特別的有目的的(即需要的)輸入，比如可聽見的用戶輸入i (η) 231 (例如相應(yīng)于用戶語音)的目的。然而，有時候麥克風(fēng)230可能不經(jīng)意地捕獲到其他可能不期望得到的(即不需要的)輸入。例如，除了用戶輸入i (η) 231之外，麥克風(fēng)230還可能捕捉到噪聲η (η) 233，其可能包括環(huán)境噪聲和/或任何由于設(shè)備的特定組件(例如模擬組件)引入系統(tǒng)200引起的噪聲。此外，在揚聲器220被用于輸出信號而麥克風(fēng)230被用于捕獲輸入信號的情況下,麥克風(fēng)230還可接收回聲信號X (η) 223，其可以表示可聽見版本的揚聲器輸出信號221。因此，由麥克風(fēng)230拾取和/或生成的麥克風(fēng)輸出m(n) 235可能源自和/或可能是以下三種輸入的疊加:(需要的)用戶輸入i (η) 231、(不需要的)噪聲η (η) 233、以及由揚聲器造成的(不需要的)回聲信號χ (η) 223。
[0031]除原始(預(yù)期的)聲音信號以夕卜，回聲信號x(n) 223可包括額外的成分(component)-例如，由于多個聲音反射和由于外殼振動弓丨起的回聲和設(shè)備內(nèi)的反射以及由于揚聲器和接收信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的失真。
[0032]相應(yīng)地，音頻輸入通路中進行的處理可被配置為專門清除捕獲的麥克風(fēng)信號m(n) 235，以除去信號中不想要的部分(例如，關(guān)于噪聲η (η) 233和/或回聲信號χ (η) 223的成分)。就這點而言，清除噪聲相關(guān)的部分可通過使用噪聲消除(或減少)電路來實現(xiàn)(未顯示)。然而，清除回聲相關(guān)的部分可利用回聲消除來完成。
[0033]就這點而言，回聲消除可被用于消除和/或抑制由麥克風(fēng)捕獲的回聲信號，盡可能地對(想要的)輸入信號產(chǎn)生最小的影響。例如，回聲消除可以按兩個步驟完成:回聲消除濾波和回聲抑制。在第一步驟過程中，被處理信號中的對應(yīng)于回聲的回聲的消除濾波部分(例如麥克風(fēng)輸出)可被識別并且被濾除。這可利用一個或多個自適應(yīng)橫截濾波器來完成，其可模擬在一個或多個參考信號和回聲信號之間線性響應(yīng)，并且可產(chǎn)生作為輸出的殘留誤差信號。在第二步驟中，可利用許多回聲抑制技術(shù)中的一些來應(yīng)用回聲抑制?；芈曇种瓶杀挥糜谝种瓶赡芰粝碌臍埩艋芈?例如，在回聲消除濾波之后輸出的誤差信號中)。例如，可利用回聲消除濾波器的輸出信號連同一個或多個參考信號來對原始麥克風(fēng)信號應(yīng)用回聲抑制?；芈曇种瓶衫萌靠衫玫男盘栆怨烙嫐埩艋芈?，以產(chǎn)生輸出信號。當(dāng)雙方同時展開會話時，回聲抑制可能是特別關(guān)鍵的。在系統(tǒng)200中，回聲消除可利用回聲消除濾波器240和/或回聲抑制塊250來完成。
[0034]例如，揚聲器信號r(n)211可被用作參考信號。因此，為了在系統(tǒng)200中應(yīng)用回聲消除，在聲音輸入操作過程中，回聲消除濾波器240可利用揚聲器信號r (n)211 ( S卩，由此在任何操作之前的揚聲器的原始輸入)將回聲消除濾波應(yīng)用到麥克風(fēng)信號m(n)235(結(jié)合i (η) 231、χ (η) 223和η (η) 233)。然后回聲消除濾波器240可模擬參考信號揚聲器信號r(n)211和回聲信號χ (η) 223之間的線性響應(yīng)，并且作為響應(yīng)產(chǎn)生作為輸出的誤差信號e (η) 241ο然后誤差信號e(n)241與信號r(n)211和麥克風(fēng)輸出信號m(n)235可以一起被輸入到回聲抑制塊250，并且回聲抑制塊250可抑制殘留回聲信號(成分)并且可輸出信號ο (η)251 ο
[0035]回聲消除的質(zhì)量可取決于誤差信號e(n)241的產(chǎn)生等。就這點而言，誤差信號e(n)的產(chǎn)生可受到線性效應(yīng)和非線性效應(yīng)兩者的影響。線性效應(yīng)可包括:從揚聲器到麥克風(fēng)的直接回聲，由于主要的外殼振動和反射產(chǎn)生的線性回聲，其中麥克風(fēng)和揚聲器被添加到相同的外殼，以及來自周圍的附加的聲音反射。非線性效應(yīng)可包括:編譯碼器數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換和模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換的非線性、揚聲器響應(yīng)和麥克風(fēng)響應(yīng)的非線性、由于外殼振動效應(yīng)產(chǎn)生的非線性，帶有長的多條路徑反射的聲音傳遞函數(shù)的建模不匹配(under-modeling),使用定點算法時的有限精度和有限截位，以及噪聲。
[0036]因此，(僅)利用信號r(n)211作為參考信號(即，作為回聲的代表)的回聲消除濾波可能是非常有限的，因為信號r (η) 211可能不能正確地表示回聲信號χ (η) 223的全部頻率成分。具體地，信號r(n)211不反映非線性效應(yīng)，且因此其不包括或幫助識別非線性頻率成分，所述非線性頻率成分可構(gòu)成回聲信號x(n)的重要部分。因此，由于信號r(n)211不包括回聲非線性成分，在線性自適應(yīng)濾波過程中當(dāng)信號被用作參考時這些成分不能被模擬，且因此，回聲消除濾波的性能被限制。而且，雖然以那種方式(即，利用信號r(n)211作為唯一的參考)進行回聲消除濾波可能不會使用戶輸入(語音)i (η) 231直接失真，但是其可隱含地影響輸入語音的質(zhì)量，因為高的回聲抑制可因為可能的弱的回聲消除而被需要。
[0037]因此，當(dāng)信號r(n)211被用作唯一的參考時，回聲的估計可能是差的，并且為了提供可接受的抑制水平，用戶輸入(語音)也被抑制，或者可選地用戶輸入(語音)被保持，但是非線性回聲成分依然存在。雖然可能使用麥克風(fēng)信號m(n) 235或誤差信號e (η) 241來估計回聲的非線性成分(因為這些信號可能已經(jīng)包括非線性)，但是這些信號還將仍然包括輸入語音，這直接減少了這些信號的有用性，除非知道在哪發(fā)現(xiàn)非線性回聲成分。
[0038]相應(yīng)地，在不同的實施方案中，回聲消除可被改進，諸如通過結(jié)合用于獲得關(guān)于回聲信號特別是關(guān)于其中的非線性成分的更好的信息的裝置。例如，這可通過利用振動傳感器260來完成。就這點而言，振動傳感器260可被附接到與揚聲器220相同的設(shè)備的外殼或者殼體，。因此，振動傳感器260可檢測外殼或殼體中的振動V (η) 225，并且可基于檢測產(chǎn)生傳感器信號s(n)261。如果振動v(n)225由揚聲器220的音頻輸出引起,則傳感器信號s (η) 261可包括揚聲器信號(即，接收信號)r(n)211自身，因為由輸出操作產(chǎn)生的全部其他成分包括例如(例如，由于揚聲器、外殼振動和/或信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的)回聲信號的非線性。傳感器信號s (η) 261將幾乎不包括對應(yīng)于用戶輸入i (η) 231和/或環(huán)境噪聲η (η) 233的成分(或者至多可以忽略的成分)，并且這樣其將特別適合于用作回聲消除中的參考。
[0039]在特定的不例性實施方案中，麥克風(fēng)輸出m(n) 235和傳感器信號s(n)261可作為輸入被應(yīng)用于回聲消除濾波器240，然后所述回聲消除濾波器240可為了回聲消除而應(yīng)用濾波。例如，回聲消除濾波器240可估計由于存在于傳感器信號s (η) 261和m(n)235兩個輸入中的直接回聲和反射產(chǎn)生的線性和非線性回聲信號、或其成分。然后回聲消除濾波器240可識別并且濾除信號中不想要的部分(例如，對應(yīng)于回聲信號的線性成分和/或非線性成分)，留下對應(yīng)于想要的用戶輸入i (η) 231的部分?；芈曄秊V波器240可產(chǎn)生輸出信號、誤差信號e (η) 241，然后其可被應(yīng)用到回聲抑制塊250。誤差信號e (η) 241可幫助識別麥克風(fēng)輸出信號m(n) 235中的不想要的部分(例如，“回聲誤差”)。而且，反饋信號(即，回聲消除濾波器240的輸出信號、誤差信號e (η) 241)也可被用作對回聲消除濾波器240的輸入，由此以進一步優(yōu)化所進行的濾波。
[0040]除誤差信號e(n)241以外,麥克風(fēng)輸出m(n) 235和傳感器信號s(n)261也可被應(yīng)用于回聲抑制塊250。利用誤差信號e(n)中的信息，并且利用參考信號(例如，傳感器信號s (η) 261)中的信息，回聲抑制塊250可有效地除去殘留回聲誤差信號?；芈曇种茐K250可做出殘留回聲成分和非線性回聲成分的精細抑制，同時保持用戶輸入i(n) 231不受影響，產(chǎn)生可接受的并且成功的回聲抑制?；芈曇种茐K250可產(chǎn)生輸出信號、輸出信號ο (η) 251，對應(yīng)于整體回聲消除操作和抑制操作的結(jié)果。因此，來自回聲抑制塊250的輸出信號ο (η) 251可被推測為具有零失真或最小失真的用戶輸入(例如，語音)i (η) 231的良好表示。而且，反饋信號(即，回聲抑制塊250的輸出信號，輸出信號ο(η) 251)也可被用作對回聲抑制塊250的輸入，由此以進一步優(yōu)化所進行的濾波。
[0041]在一些情況下，揚聲器信號r(n)211也可被應(yīng)用于回聲消除濾波器240和/或回聲抑制塊250以進一步幫助回聲消除過程和/或回聲抑制過程。在沒有振動傳感器260的情況下，回聲消除過程和/或抑制過程必須唯一地取決于揚聲器信號r(n)211，其作為參考不包括任何非線性回聲信號。結(jié)果是回聲消除濾波器240可能沒有成功地除去全部回聲成分且因此回聲抑制趨向于更復(fù)雜，其結(jié)果是來自回聲抑制塊250的輸出信號將是用戶輸入語首i (η) 231的失真版本。
[0042]圖3A-3C圖示了在聲音回聲消除過程中與不同的輸入信號和/或輸出信號相關(guān)的示例性頻率特征及其處理的圖。
[0043]參照圖3Α，顯示了頻率圖310、320、330和340，其可對應(yīng)于在系統(tǒng)(諸如圖2的系統(tǒng)200)的音頻操作過程中可存在的(例如，使用、產(chǎn)生和/或捕獲)不同的信號，特別是當(dāng)聲學(xué)回聲消除完成時。例如，頻率圖310描繪了接收的輸入信號(這是被饋送到系統(tǒng)擴音器中的信號)的示例性頻率成分(3121和3122)，例如，圖2中的信號r(n)211被饋送到揚聲器220。
[0044]頻率圖320描繪了回聲信號的示例性頻率成分，所述回聲信號對應(yīng)于系統(tǒng)擴音器(例如，圖2中的音頻回聲信號χ (η) 223，其被麥克風(fēng)230捕獲)。例如，回聲信號的頻率成分可包括接收信號自身的頻率成分(即，揚聲器信號r (η)的頻率成分3121和3122)以及由于相關(guān)于接收信號的處理的操作可存在的其它頻率成分(例如，頻率成分322ρ3222和3223)。例如，‘其它’頻率成分可由于系統(tǒng)揚聲器中和/或系統(tǒng)的其它部分(例如，系統(tǒng)箱/外殼自身)中的非線性效應(yīng)以及某些處理步驟諸如數(shù)模(A/D)轉(zhuǎn)換而在系統(tǒng)中產(chǎn)生。頻率圖320中顯示的頻率成分還可代表傳感器信號(例如，傳感器信號s(n) 261，如通過V傳感器260檢測到的)的頻率成分，其可對應(yīng)于由系統(tǒng)擴音器的音頻輸出引起的系統(tǒng)特別是其箱/外殼中的振動(例如，振動信號V (η) 225)。換句話說，振動傳感器可檢測接收的輸入信號的頻率成分(即，頻率成分3121和3122)以及相關(guān)于接收信號的其它頻率成分(例如，由于非線性和/或A/D轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的頻率成分322ρ3222和3223)。
[0045]頻率圖330描繪了用戶輸入(例如，用戶語音)信號的示例性頻率成分(332p3322和3323)，諸如圖2中的如被麥克風(fēng)230捕獲的信號i (η) 231。頻率圖340描繪了麥克風(fēng)輸出信號的示例性頻率成分(例如，在圖2中的系統(tǒng)200的麥克風(fēng)230的輸出處麥克風(fēng)信號m(n)235)。例如，麥克風(fēng)輸出信號可包括被捕獲的回聲信號中的頻率成分(即，接收的輸入信號的頻率成分312i和3122，以及其它接收信號的相關(guān)頻率322p3222和3223)，加上用戶輸入信號的頻率成分(頻率成分332p3322和3323)。
[0046]如頻率圖320中顯示的傳感器信號(s(n))的頻率分量和如頻率圖340中顯示的麥克風(fēng)輸出信號(m(n))的頻率分量可代表對回聲消除濾波操作的輸入(例如，如在回聲消除濾波器240中進行的)。就這點而言，振動傳感器不檢測用戶輸入。因此，傳感器信號s (η)不包括用戶輸入語音的頻率分量(即，頻率分量3321、3322和3323)，并且這樣可以適合于在回聲消除濾波中用作參考信號。相應(yīng)地，當(dāng)嘗試從麥克風(fēng)輸出信號m(n)中濾除回聲信號的頻率分量(由傳感器信號s (η)的頻率分量代表)時，回聲消除濾波(240)可利用傳感器信號s (η)，同時保留用戶輸入信號i (η)的頻率分量。
[0047]因此，回聲消除可依據(jù)麥克風(fēng)輸出信號m(n)的頻率分量的操縱來表達。參照頻率圖340中顯示的作為起始點的麥克風(fēng)輸出信號m(n)的示例性頻率分量配置，如依據(jù)頻率分量的操縱表達的不同的可能的回聲消除的實例描繪于圖3B和圖3C中。
[0048]參照圖3B，顯示了頻率圖340以及頻率圖350、360和370，其可描繪根據(jù)回聲消除過程的在音頻輸入路徑中被處理的信號的頻率分量配置(即，以麥克風(fēng)輸出信號m(n)起始，例如，如圖340中描繪的)，在所述回聲消除過程中僅僅將接收的輸入信號r (η)用作參考信號(例如，在回聲消除濾波器240中)-即，沒有傳感器信號s(n)作為輸入(參考信號)。例如，在一些情況下，振動傳感器是不存在的，并且這樣傳感器信號s (η)可能是無法得到的。因此，對回聲消除濾波器240的輸入可被限制為揚聲器信號r(n)(例如，如在表310中所描繪的)和麥克風(fēng)輸出信號m(n)。
[0049]頻率圖350描繪了在這種情況下在回聲消除濾波之后的輸出信號的示例性頻率分量(例如，誤差信號e(n)241，其是回音消除濾波器240的輸出)。就這點而言，回聲消除濾波可被限制為利用參考信號r (η)來識別麥克風(fēng)輸出信號m(n)中的不想要的接收信號的復(fù)制(即，頻率分量3121和3122)，并且嘗試除去它們。相應(yīng)地，回聲消除濾波輸出信號可包括“被濾波的”頻率分量3521和3522，其對應(yīng)于接收的輸入信號r(η)的頻率分量，但是幅度低很多。換句話說，在不具有提供對應(yīng)于揚聲器音頻輸出的額外的頻率分量的信息的參考信號的情況下(除了原始揚聲器輸入信號的頻率分量)，回聲消除濾波可被限制為嘗試濾除原始頻率分量(3121和3122)，但是將不會濾除由揚聲器音頻輸出引起的其它頻率分量(例如，3221、3222和3223)，并且其還被捕獲在麥克風(fēng)輸出m(n) (B卩，是其的部分)中。因此，然后剩下的回聲頻率分量(3221、3222和3223)可被錯誤地假設(shè)為是用戶輸入i (η)的部分。因此，不想要的頻率分量3221、3222和3223仍然出現(xiàn)在回聲消除濾波器輸出中，如表350中所示的。
[0050]頻率圖360描繪了在這種情況下在回聲消除濾波之后在回聲抑制(例如，回聲抑制塊250的輸出信號ο (η) 251)之后的輸出信號的示例性頻率分量。就這點而言，回聲抑制還可降低被濾波的分量3521、3522，留下用戶輸入信號i(n)的頻率分量(即，頻率分量3321、3322和3323)，加上不想要的基于回聲的頻率分量3221、3222和3223。相應(yīng)地，對應(yīng)于麥克風(fēng)捕獲信號的音頻輸出可包含非線性分量，導(dǎo)致降級的輸出信號。
[0051]在一些情況下，如果回聲消除可以不被特定地配置為濾除基于非線性(回聲)的效應(yīng)，則為了尋址(addressing)(例如，識別和/或減輕)任何可能的非線性回聲消除，額外的技術(shù)可被利用。例如，高水平的壓縮可被用于進一步抑制可能的不想要的信號(例如，頻率分量3221、3222和3223)。頻率圖370描繪了當(dāng)利用高壓縮時回聲抑制輸出信號(例如，輸出信號ο (η) 251)的示例性頻率分量。就這點而言，不想要的頻率分量(3221、3222和3223)可因此被抑制，但是是以降低和退化想要的信號為代價，如由被壓縮的用戶的輸入頻率分量3721、3722和3723所代表的。
[0052]參照圖3C，顯示了頻率圖340以及頻率圖380和390，其可描繪根據(jù)回聲消除過程的在音頻輸入路徑中被處理的信號的頻率分量曲線(即，以麥克風(fēng)輸出信號m(n)起始，例如，如表340中描繪的)，在所述回聲消除過程中接收的輸入信號r (η)和傳感器信號s (η)均被用作參考信號(例如，在回聲消除濾波器240中)。
[0053]頻率圖380描繪了在這種情況下在回聲消除濾波之后的輸出信號的示例性頻率分量(例如，誤差信號e (η) 241，其是回音消除濾波器240的輸出)。
[0054]就這點而言，在這種情況下回聲消除濾波可利用接收信號(例如，揚聲器信號r (η),如在表310中所描繪的)和傳感器信號(例如傳感器信號s (η),如表320中所描繪的)這兩者作為參考信號，以幫助識別全部不想要的信號，包括起始信號的副本以及在麥克風(fēng)輸出信號m(n)中由其在輸出路徑中的使用產(chǎn)生的信號的副本這兩者(即，頻率分量3121、3122、3221、3222和3223)，并且嘗試除去它們。相應(yīng)地，回聲消除濾波輸出信號可包括“被濾波的”頻率分量3821、3822、3841、3842和3843，其對應(yīng)于回聲信號中的頻率分量(即，接收的輸入信號r (η)的頻率分量和基于非線性的頻率分量)，但是在較低的振幅下。
[0055]頻率圖390描繪了在這種情況下在回聲消除濾波之后在回聲抑制(例如，回聲抑制塊250的輸出信號ο (η) 251)之后的輸出信號的示例性頻率分量。在此，回音抑制還可降低被濾波的分量3821、3822、3841、3842和3843，留下僅僅用戶輸入信號i (η)的頻率分量(即，頻率分量3321、3322和3323)。因此，除起始揚聲器信號r(n)之外，提供傳感器信號s (η)作為參考信號(其可包括非線性回聲信號分量)可導(dǎo)致抑制全部回聲分量(即，基于起始的和非線性的)但是不抑制用戶輸入信號分量的能力。因此，因為在回聲消除濾波之后全部回聲信號分量處于降低的水平，回聲抑制可被簡化，并且用戶輸入可(大概)更加如實地以極小的失真或無失真的輸出再生。
[0056]相應(yīng)地，振動傳感器的使用(以獲得傳感器信號s (η)，其提供關(guān)于回聲信號非線性分量的信息)可導(dǎo)致與圖3Β中描繪的方案相比改善的性能(即，不使用振動傳感器，且因此也不利用傳感器信號作為參考)。換句話說，振動傳感器(以及由此產(chǎn)生的傳感器信號)的使用可導(dǎo)致優(yōu)越的性能，因為非線性回聲項(term)可以以振動傳感器的輸出代表，且因此可被識別并且在回聲消除過程中被除去。此外，因為非線性回聲項可在回聲消除過程中被更容易地除去，所以對在回聲抑制過程中大量的處理可存在降低的需求(和/或?qū)κ褂锰囟夹g(shù)(如圖3B中所描述的)以解決非線性回聲效應(yīng)可存在降低的需求)，導(dǎo)致更簡單的整體回聲消除。
[0057]圖4A-4D圖示了回聲消除濾波器的不同的示例性實施方案，所述回聲消除濾波器可被用于在音頻系統(tǒng)中提供聲學(xué)回聲消除。參照圖4A-4D，顯示了不同的回聲消除濾波器410、420、430、440、450和460，其每一個可對應(yīng)于圖2的回聲消除濾波器240。換句話說，回聲消除濾波器410、420、430、440、450和460的每個可對應(yīng)于圖2的回聲消除濾波器240的可能的示例性實施方案。
[0058]回聲消除濾波器410、420、430、440、450和460中的每一個可以包括合適的電路，用于進行回聲消除過濾，比如在聲頻輸入路徑內(nèi)，在該聲頻輸入路徑內(nèi)，來自聲頻輸入裝置(例如，傳聲器，比如圖2中的系統(tǒng)200的傳聲器230)的輸入被處理。關(guān)于這一點，如關(guān)于圖2所描述的，回聲消除濾波器240可以利用一個或多個輸入?yún)⒖夹盘?，其可被用于過濾輸入信號中與回聲相關(guān)的成分，該輸入信號為傳聲器輸出信號m(n) ο例如，輸入?yún)⒖夹盘柨梢园ㄔ紦P聲器饋送(即，揚聲器信號r (η) 211)，和/或由振動傳感器輸出s (η) 261提供的傳感器信號s(n)。進一步地，回饋信號(B卩，濾波器的輸出信號，誤差信號e(n)241)還可以被使用，以進一步優(yōu)化所進行的過濾。
[0059]在各種實施中，回聲消除濾波器可以被配置成根據(jù)自適應(yīng)過濾起作用。關(guān)于這一點，歸因于直接的回聲信號及其反射(reflect1n)，自適應(yīng)的回聲消除過濾可以基于線性和非線性回聲信號成分的評估，以便有效地識別和濾出回聲信號(例如，回聲信號χ (η) 223)，同時留下想要的信號(例如，用戶輸入信號i(n)231)。因此，在回聲消除濾波器的各種實施中，比如對應(yīng)于回信消除濾波器410、420、430、440、450和460的實施，回聲消除濾波器可以包括一個或多個線性的自適應(yīng)橫向過濾塊，該過濾塊中的每一個可以模擬在參考信號(例如，揚聲器信號r (η),傳感器信號s (η),或其組合)和輸入信號(例如，傳聲器信號m(n)，尤其是其相應(yīng)于回聲信號χ(η)的部分)之間的線性響應(yīng)，且可以產(chǎn)生殘余誤差信號(例如，誤差信號e (η))作為輸出。
[0060]在一些情況下，自適應(yīng)過濾可以僅使用參考輸入，例如振動傳感器輸出(即傳感器信號s (η) 261)，或原始信號(即，揚聲器信號r(n)211))來完成。例如，如圖4A所示的回聲消除濾波器410和420中的每一個可以被配置，以基于單個參考信號應(yīng)用通用類的自適應(yīng)過濾方案，比如經(jīng)由單個自適應(yīng)過濾塊?；芈曄秊V波器410可以包括例如單個自適應(yīng)過濾塊412,該過濾塊可基于(僅)揚聲器信號r(n)將回聲過濾應(yīng)用到揚聲器輸出信號m(n)，S卩，僅僅所接收的信號(揚聲器輸入)作為參考信號被應(yīng)用，當(dāng)試圖濾出推測起來不想要的揚聲器輸出信號m(n)的成分(例如，回聲信號的成分)。自適應(yīng)過濾塊412(及因此回聲消除濾波器410)的輸出是誤差信號e (η)。
[0061]類似地，回聲消除濾波器420可以包括單個自適應(yīng)過濾塊422，該過濾塊可以基本上類似于自適應(yīng)過濾塊412，且該過濾塊可基于(僅)傳感器信號s (η)將回聲過濾應(yīng)用到傳聲器輸出信號m(n)，即，僅振動傳感器的輸出被用作參考信號，當(dāng)時試圖濾出推測起來不想要的傳聲器輸出信號m(n)的成分(例如，回聲信號的成分)。自適應(yīng)過濾塊422(及因此回聲消除濾波器420)的輸出同樣是誤差信號e (η)。
[0062]然而，在其它實施中，回聲消除濾波器可以被配置成基于兩種參考，例如基于振動傳感器輸出(即，傳感器信號s (η) 261)和原始信號(即，揚聲器信號r(n)211)兩者，來應(yīng)用自適應(yīng)過濾。例如，如圖4B所示的回聲消除濾波器430和440中的每一個可以被配置成基于揚聲器信號r (η)和傳感器信號s (η)兩者應(yīng)用自適應(yīng)過濾，比如通過使用兩個自適應(yīng)過濾塊，所述過濾塊被布置以在兩個階段中應(yīng)用自適應(yīng)過濾，同時每一個階段是以兩個參考輸入中的一個為基礎(chǔ)的。
[0063]回聲消除濾波器430可以包括自適應(yīng)過濾塊432和434，過濾塊中的每一個基本上類似于自適應(yīng)過濾塊412，分別相應(yīng)于第一過濾階段和第二過濾階段。傳聲器輸出信號m(n)可以作為輸入被應(yīng)用到自適應(yīng)過濾塊432(即，第一階段)中，同時揚聲器信號r (η)作為參考被應(yīng)用到第一階段。因此，第一階段過濾可以使得能夠濾出相應(yīng)于揚聲器輸入(即，揚聲器信號Hn))的不想要的部分，而沒有影響想要的用戶語音信號i (η)。自適應(yīng)過濾塊432 (第一階段)的輸出然后被應(yīng)用到自適應(yīng)過濾塊434 (即，第二階段)，同時傳感器信號s (η)作為參考被應(yīng)用到這個第二階段。因此，第二階段可以使得能夠過濾非線性的不想要的信號(即，回聲信號的非線性成分)。來自第二自適應(yīng)濾波器階段的輸出是整體濾波器輸出，即誤差信號e (η)。通過在兩個自適應(yīng)濾波器階段中部署回聲消除過濾，可以增強線性和非線性的回聲信號的過濾。
[0064]類似地，回聲消除濾波器440可以包括自適應(yīng)過濾塊442和444，過濾塊中的每一個基本上類似于自適應(yīng)過濾塊412，(還)分別相應(yīng)于第一過濾階段和第二過濾階段。然而，在回聲消除濾波器440中，在第一階段(即，自適應(yīng)過濾塊442)中應(yīng)用的參考是傳感器信號s (η)，而在第二階段(S卩，自適應(yīng)過濾塊444)中應(yīng)用的參考是揚聲器信號Hn)。無論如何，整體過濾基本上是相似的，即，一個階段(在這種情況下，第一階段)濾出非線性成分，而另一個階段(在這種情況下，第二階段)濾出線性成分。
[0065]如圖4C所示的回聲消除濾波器450還可以被配置成基于揚聲器信號r (η)和傳感器信號s(n)兩者的多個階段的自適應(yīng)過濾。然而，回聲消除濾波器450可以被配置，以使用自適應(yīng)過濾的三個階段來進行回聲消除過濾。關(guān)于這一點，回聲消除濾波器450可以包括自適應(yīng)過濾塊452、454和456，每一個過濾塊基本上類似于自適應(yīng)過濾塊412。前兩個過濾塊(自適應(yīng)過濾塊452和454)可以被配置成平行地應(yīng)用第一階段和第二階段的過濾。關(guān)于這一點，傳聲器輸出信號m(n)可以作為輸入被應(yīng)用到自適應(yīng)過濾塊452和454兩者上。而且，第一(階段)的自適應(yīng)過濾塊452可以接收且應(yīng)用揚聲器信號r (η)作為參考；而第二(階段)的自適應(yīng)過濾塊454可以接收且應(yīng)用傳感器信號s (η)作為參考。
[0066]來自自適應(yīng)過濾塊452和454中的每一個的輸出然后可以作為輸入被用于第三(階段)的自適應(yīng)濾波器過濾塊456，過濾塊456基本上類似于自適應(yīng)過濾塊412，且其輸出回聲消除濾波器450的整體輸出信號(即，誤差信號e(n))。因此，為了提供回聲消除過濾，第一(階段)的自適應(yīng)過濾塊452可以濾出不想要的線性回聲成分(S卩，相應(yīng)于原始聲頻輸入的成分)，第二(階段)自適應(yīng)過濾塊454可以濾出不想要的非線性回聲成分，且兩種過濾的輸出(主要相應(yīng)于想要的成分)然后還可以在第三(階段)自適應(yīng)過濾塊456中被過濾，結(jié)果則是輸出誤差信號e (η)是非常準(zhǔn)確的。
[0067]如圖4D所示的回聲消除濾波器460描述了另外的配置，該配置可以基于揚聲器信號r(n)和傳感器信號s(n)兩者，使用單個自適應(yīng)過濾階段來應(yīng)用自適應(yīng)過濾方案?；芈曄秊V波器460可以包括倍增器462和464、混頻器466和自適應(yīng)過濾塊468。在回聲消除濾波器460中實施的過濾方案中，在作為組合的參考信號被應(yīng)用到自適應(yīng)過濾階段(S卩，自適應(yīng)過濾塊468)之前，以關(guān)于彼此的各種比率來總計參考輸入、揚聲器信號r (η)和傳感器信號。例如，輸入揚聲器信號r(η)可以被應(yīng)用到倍增器462中，該倍增器通過倍增器信號a放大接收器信號r(n)。類似地，傳感器信號s(n)可以被應(yīng)用到倍增器464中，該倍增器通過倍增器信號b放大傳感器信號s(n)。關(guān)于這一點，倍增器信號可以是可調(diào)節(jié)的，例如，可以基于參考輸入的期望的組合來調(diào)節(jié)。
[0068]來自倍增器462和464的輸出然后被應(yīng)用到混頻器466中，混頻器466總計兩個倍增器的輸出。因此，混頻器466的輸出由接收器信號r (η)和傳感器信號s (η)兩者組成，以關(guān)于彼此的各種比率被總計(如通過倍增器信號a和b所定義的)。換言之，調(diào)節(jié)倍增器信號a和b使得能夠調(diào)節(jié)兩個參考信號中的每一個的有效貢獻，比如根據(jù)通常的條件。例如，如果包括回聲消除濾波器460的主系統(tǒng)被用于免提模式，則來自在總計的信號(即，來自混頻器466的輸出)中的傳感器信號s(n)的輸出的比率能夠被調(diào)整得更占優(yōu)勢。相反，如果主系統(tǒng)靠近用戶的頭部或耳朵被使用，那么可能的情況是，輸入揚聲器信號r (η)被調(diào)整地向增頻器466的輸出貢獻更多。
[0069]通過使用來自增頻器466的組合的參考輸入來濾出不想要的線性和非線性的回聲成分，而不影響輸入信號(即，用戶輸入)中的想要的成分，自適應(yīng)過濾塊468然后可以將自適應(yīng)過濾應(yīng)用到傳聲器信號m (η)中。
[0070]圖5是闡述用于提供基于振動回饋的聲學(xué)回聲消除的示例性處理的流程圖。參考圖5，顯示包括多個示例性步驟的流程圖500，所述步驟可以在系統(tǒng)(例如，圖2的系統(tǒng)200)中被執(zhí)行，以提供聲學(xué)回聲消除，比如基于來自振動傳感器的輸入。
[0071]在步驟502中，在開始步驟(其中系統(tǒng)例如被通上電)之后，聲頻輸入經(jīng)由傳聲器被捕捉。所捕捉的聲頻輸入可以包括期望的/想要的用戶輸入(例如，用戶語音)，但還可以包括其它不想要的內(nèi)容，比如環(huán)境噪音和/或相應(yīng)于講話者聲頻輸出的回聲(在相同的裝置中)。在步驟504中，裝置箱/包裹物中的振動可以被捕捉，比如經(jīng)由振動傳感器。所捕捉的振動可以包括由通過講話者的音頻輸出引起的振動。
[0072]在步驟506中，可以確定所捕捉的音頻輸入中是否存在回聲。在其中沒有回聲的情況下，程序可以跳到步驟512，在另外的方面(S卩，存在回聲)，程序可以繼續(xù)下去，到步驟508。然而，在一些實施中，回聲消除和抑制通?？梢员煌瓿桑冶热缈梢詮某绦蛑袆h除步驟506，而通常進行步驟508和512。這可以是屬實的情況，因為可以假設(shè)根據(jù)本公開內(nèi)容進行的信號處理可得到準(zhǔn)確的回聲減少，例如，通常存在于任何捕捉的輸入中的回聲的一些測量，且唯一的問題是存在多少回聲；并且，即使沒有回聲，信號處理也可調(diào)解，例如，基于調(diào)節(jié)(過濾和/或抑制)，可能不存在回聲，因為可能不存在與測量相關(guān)的回聲。
[0073]在步驟508中，回聲消除過濾可以以自適應(yīng)方式被應(yīng)用到傳聲器信號(例如，使用原始講話者輸入信號、振動傳感器信號和/或過濾輸出回饋的樣本)。在步驟510中，回聲抑制可以以自適應(yīng)方式被應(yīng)用到傳聲器信號(例如，使用原始講話者輸入信號、振動傳感器信號和/或抑制輸出回饋的樣本)。
[0074]在步驟512中，可以產(chǎn)生相應(yīng)于所捕捉的用戶輸入的輸出信號。關(guān)于這一點，輸出信號推測起來可以沒有包括不想要的回聲信號(或其成分)。而且，在一些情況下，輸出信號的產(chǎn)生可以包括清理任何存在的環(huán)境噪音。
[0075]其它實施可以提供非瞬時的計算機可讀介質(zhì)和/或存儲介質(zhì)、和/或非瞬時的機器可讀介質(zhì)、和/或儲存介質(zhì)，所述計算機可讀介質(zhì)和/或存儲介質(zhì)具有儲存在其上的機器代碼和/或具有通過機器和/或計算機來執(zhí)行的至少一個代碼段的計算機程序，從而使機器和/或計算機進行如本文所述的步驟，用于非瞬時的噪音消除。
[0076]因此，本發(fā)明的方法和/或體系可以在硬件、軟件或硬件和軟件的組合中實現(xiàn)。本發(fā)明的方法和/或體系可以以集中的方式在至少一個計算機系統(tǒng)中，或以分布的方式來實現(xiàn)，在分布的方式中，不同的元件散布在若干個相互連接的計算機系統(tǒng)中。適合用于執(zhí)行本文所描述的方法的任何類型的計算機系統(tǒng)或其它系統(tǒng)是合適的。硬件和軟件的代表性組合可以是具有計算機程序的通用計算機系統(tǒng)，所述計算機程序當(dāng)被裝載且執(zhí)行時，控制計算機系統(tǒng)，使得其執(zhí)行本文所描述的方法。另外的代表性實施可以包括專用集成電路或芯片。
[0077]本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)還可以被嵌入到計算機程序產(chǎn)品中，所述計算機程序產(chǎn)品包括使得能夠?qū)嵤┍疚乃枋龅姆椒ǖ乃刑卣?，且在裝載到計算機系統(tǒng)中時，所述計算機程序產(chǎn)品能夠執(zhí)行這些方法。在本文中的計算機程序指的是在一組指令的任何語言、代碼或符號中的任意的表述，所述指令意圖是使系統(tǒng)具有信息處理能力，以在以下步驟時或在以下步驟中的一個或兩個之后執(zhí)行特定的功能:a)轉(zhuǎn)換成另外的語言、代碼或符號；b)在不同材料形式中的再制。因此，一些實施可以包括在其上具有一個或多個代碼行的非瞬時的機器可讀的(例如，計算機可讀的)介質(zhì)(例如，F(xiàn)LASH裝置、光盤、磁性儲存盤或類似物)，所述代碼行可通過機器來執(zhí)行，從而使機器執(zhí)行如本文所描述的程序。
[0078]盡管已經(jīng)參考某些實施來描述了本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，可以做出各種改變且可以用等同物來代替，而沒有脫離本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)的范圍。此外，在本公開內(nèi)容的教導(dǎo)下，可以做出許多改進，以適應(yīng)特定的情況或材料，而沒有脫離其范圍。因此，預(yù)期的是，本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)沒有被限于所公開的特定實施，而是本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)將包括落在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實施。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電子裝置的系統(tǒng)，所述電子裝置具有聲音輸入元件和聲音輸出元件，所述系統(tǒng)包括: 一個或多個電路，所述一個或多個電路能夠操作為: 將回聲消除濾波應(yīng)用到經(jīng)由所述聲音輸入元件得到的聲音輸入，其中: 所述回聲消除濾波包括識別和/或濾出所述聲音輸入中的回聲成分， 所述回聲成分相應(yīng)于經(jīng)由所述聲音輸出兀件的聲音輸出引起的回聲信號； 在所述聲音輸入中的所述回聲成分包括線性成分和非線性成分；以及所述回聲消除濾波識別和/或濾出線性回聲成分和非線性回聲成分；以及將回聲抑制應(yīng)用到所述聲音輸入，其中所述回聲抑制包括抑制所述聲音輸入中的殘余回聲。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中在經(jīng)由所述聲音輸出兀件產(chǎn)生所述聲音輸出的過程中，所述非線性回聲成分中的至少一些被引入。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個電路能夠操作為基于一個或多個參考信號應(yīng)用所述回聲消除濾波。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個參考信號包括: 原始輸入信號，其被饋送到所述聲音輸出元件中，以實現(xiàn)所述聲音輸出的產(chǎn)生， 傳感器信號，其可配置成識別非線性回聲成分，和/或 回饋信號，其相應(yīng)于所述回聲消除濾波的輸出。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電子裝置包括振動傳感器，所述振動傳感器能夠操作為產(chǎn)生相應(yīng)于在所述電子裝置中檢測到的振動的傳感器信號，所述振動歸因于經(jīng)由所述聲音輸出兀件輸出所述聲音輸出。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個電路能夠操作為基于所述回聲消除濾波的輸出應(yīng)用所述回聲抑制。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個電路能夠操作為基于一個或多個參考信號應(yīng)用所述回聲抑制。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個參考信號包括: 原始輸入信號，其被饋送到所述聲音輸出元件中，以實現(xiàn)所述聲音輸出的產(chǎn)生， 傳感器信號，其能夠配置成識別非線性回聲成分，和/或 回饋信號，其相應(yīng)于所述回聲抑制的輸出。
9.一種方法，包括: 在包括聲音輸入兀件和聲音輸出兀件的電子裝置中: 經(jīng)由所述聲音輸入兀件得到聲音輸入； 將回聲消除濾波應(yīng)用到所述回聲輸入，其中: 所述回聲消除濾波包括識別和/或濾出所述聲音輸入中的回聲成分， 所述回聲成分相應(yīng)于經(jīng)由所述聲音輸出兀件的聲音輸出引起的回聲信號； 在所述聲音輸入中的所述回聲成分包括線性成分和非線性成分，以及所述回聲消除濾波識別和/或濾出線性回聲成分和非線性回聲成分；以及將回聲抑制應(yīng)用到所述聲音輸入，其中所述回聲抑制包括抑制所述聲音輸入中的殘余回聲。
10.如權(quán)利要求9所述的方法,其中在經(jīng)由所述聲音輸出兀件產(chǎn)生所述聲音輸出的過程中，所述非線性回聲成分中的至少一些被引入。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，包括基于一個或多個參考信號應(yīng)用所述回聲消除濾波。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述一個或多個參考信號包括: 原始輸入信號，其被饋送到所述聲音輸出元件中，以實現(xiàn)所述聲音輸出的產(chǎn)生， 傳感器信號，其能夠配置成識別非線性回聲成分，和/或 回饋信號，其相應(yīng)于所述回聲消除濾波的輸出。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，包括產(chǎn)生相應(yīng)于在所述電子裝置中檢測到的振動的傳感器信號，所述振動歸因于經(jīng)由所述聲音輸出兀件輸出所述聲音輸出。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，包括基于所述回聲消除濾波的輸出應(yīng)用所述回聲抑制。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，包括基于一個或多個參考信號應(yīng)用所述回聲抑制。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,其中所述一個或多個參考信號包括: 原始輸入信號，其被饋送到所述聲音輸出元件中，以實現(xiàn)所述聲音輸出的產(chǎn)生， 傳感器信號，其可配置成識別非線性回聲成分，和/或 回饋信號，其相應(yīng)于所述回聲抑制的輸出。
17.一種電子裝置，包括: 揚聲器，其能夠操作為輸出聲音信號； 傳聲器，其能夠操作為捕捉聲音輸入信號； 振動傳感器，其能夠操作為檢測振動； 回聲消除濾波器電路，其能夠操作為將回聲消除濾波應(yīng)用到經(jīng)由所述傳聲器得到的聲音輸入，其中: 所述回聲消除濾波包括識別和/或濾出所述聲音輸入中的回聲成分， 所述回聲成分相應(yīng)于經(jīng)由所述聲音輸出兀件的聲音輸出引起的回聲信號； 在所述聲音輸入中的所述回聲成分包括線性成分和非線性成分，以及所述回聲消除濾波識別和/或濾出線性回聲成分和非線性回聲成分；以及回聲抑制電路，其能夠操作為將回聲抑制應(yīng)用到所述聲音輸入，其中所述回聲抑制包括抑制所述聲音輸入中的殘余回聲。
18.如權(quán)利要求17所述的電子裝置，其中所述振動傳感器能夠操作為產(chǎn)生相應(yīng)于在所述電子裝置中檢測到的振動的傳感器信號，所述振動是由于經(jīng)由所述揚聲器輸出所述聲音輸出而導(dǎo)致的，所述傳感器信號在所述回聲消除濾波和/或所述回聲抑制中的一個或兩者中被用作參考信號。
19.如權(quán)利要求17所述的電子裝置，其中所述回聲消除濾波器電路能夠操作為基于一個或多個參考信號應(yīng)用所述回聲消除濾波。
20.如權(quán)利要求19所述的電子裝置，其中所述一個或多個參考信號包括: 原始輸入信號，其被饋送到所述聲音輸出元件，以實現(xiàn)所述聲音輸出的產(chǎn)生， 傳感器信號，其能夠配置成識別非線性回聲成分，和/或 回饋信號，其相應(yīng)于所述回聲消除濾波的輸出。
【文檔編號】H04M9/08GK104243732SQ201410247268
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月5日
【發(fā)明者】雅科夫·陳, 利奧爾·布蘭卡 申請人:Dsp集團有限公司