專利名稱：用于雙麥克風(fēng)通信裝置的降噪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各種實(shí)施例大體涉及舉例來說諸如在通信裝置中的降噪系統(tǒng)。具體地，本發(fā)明的各種實(shí)施例涉及雙麥克風(fēng)通信裝置中的降噪。
背景技術(shù)：
降噪是從信號中去除噪聲的過程。噪聲可以是存在于信號中的任何不期望的聲音。無論被處理的信號如何，降噪技術(shù)在概念上非常相似，但是所預(yù)期的信號的特征的先驗(yàn)知識可能意味著這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)根據(jù)信號的類型而有非常大的變化。所有記錄裝置，模擬和數(shù)字兩種均具有使其易受噪聲影響的特質(zhì)。噪聲可以是無相干性的隨機(jī)噪聲或白噪聲，或者是由裝置的機(jī)構(gòu)或處理算法引入的相干噪聲。在電子記錄裝置中，一種形式的噪聲是由隨機(jī)電子引起的撕撕聲，受熱量嚴(yán)重影響的隨機(jī)電子偏離其指定路徑。這些偏離的電子可影響輸出信號的電壓并且因此產(chǎn)生可檢測的噪聲。用于降低背景噪聲的算法被用在許多語音通信系統(tǒng)中。移動(dòng)電話和助聽器具有集成的單通道或多通道算法來提高在不利環(huán)境下的語音質(zhì)量。在這樣的算法中，一種方法是譜減法技術(shù)，其通常需要估計(jì)不需要的背景噪聲的功率譜密度(PSD)。不同的單通道噪聲PSD估計(jì)器已被提出。用于帶有兩個(gè)或更多個(gè)麥克風(fēng)的系統(tǒng)的多通道噪聲PSD估計(jì)器尚未被深入研究。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于在降噪系統(tǒng)中管理噪聲的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括在第一麥克風(fēng)處接收第一信號；在第二麥克風(fēng)處接收第二信號；標(biāo)識所述第一信號和所述第二信號中的噪聲估計(jì)；使用所述第二信號的功率譜密度減去所述噪聲估計(jì)與所述第一信號的功率譜密度的比值來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，其中僅從所述第二信號的功率譜密度中去除所述噪聲估計(jì)；以及使用所述傳遞函數(shù)來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的增益?！N用于在降噪系統(tǒng)中估計(jì)噪聲的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括在第一麥克風(fēng)處接收第一信號；在第二麥克風(fēng)處接收第二信號；標(biāo)識所述第一信號的功率水平和所述第二信號的功率水平中的歸一化的差；以及使用所述第一信號的功率水平和所述第二信號的功率水平中的差來標(biāo)識噪聲估計(jì)。一種用于在降噪系統(tǒng)中估計(jì)噪聲的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括在第一麥克風(fēng)處接收第一信號；在第二麥克風(fēng)處接收第二信號；標(biāo)識所述第一信號與所述第二信號之間的相干性；以及使用所述相干性來標(biāo)識噪聲估計(jì)。


在附圖中，相似的附圖標(biāo)記通常貫穿不同的視圖指示相同的部分。附圖不一定按比例繪制，代替地通常被布置在其上的重點(diǎn)示出本發(fā)明的原理。在下面的說明中，將參考下面的附圖來描述本發(fā)明的各種實(shí)施例，其中圖I是根據(jù)示意性的實(shí)施例的裝置的視圖；圖2是根據(jù)示意性的實(shí)施例的裝置的視圖；圖3是根據(jù)示意性的實(shí)施例的信號模型；圖4是根據(jù)示意性的實(shí)施例的語音增強(qiáng)系統(tǒng)的框圖；
圖5是根據(jù)示意性的實(shí)施例的降噪系統(tǒng)的框圖；圖6是根據(jù)示意性的實(shí)施例的用于在降噪系統(tǒng)中降低噪聲的流程圖；圖7是根據(jù)示意性的實(shí)施例的用于在降噪系統(tǒng)中標(biāo)識噪聲的流程圖；以及圖8是根據(jù)示意性的實(shí)施例的用于在降噪系統(tǒng)中標(biāo)識噪聲的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面的詳細(xì)說明參考附圖，所述附圖通過示意的方式顯示了具體細(xì)節(jié)以及可在其中實(shí)踐本發(fā)明的實(shí)施例。詞語“示例性”在此處被用于指“用作示例、實(shí)例或示意”。此處被描述為“示例性”的任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)不必被解釋為比起其他實(shí)施例或設(shè)計(jì)來是優(yōu)選或有利的。注意到，在本說明書中，對包括在“ 一個(gè)實(shí)施例”、“示例實(shí)施例”、“一實(shí)施例”、“另一實(shí)施例”、“某些實(shí)施例”、“各種實(shí)施例”、“其他實(shí)施例”、“不同實(shí)施例”、“備選實(shí)施例”等中的各種特征(例如元件、結(jié)構(gòu)、模塊、組件、步驟、操作、特征等)的提及意在指任何這樣的特征被包括在本公開內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，并且可能是或可能不是必須在相同的實(shí)施例中被組合。各種實(shí)施例考慮到并且意識到用于降噪的現(xiàn)有算法具有高計(jì)算復(fù)雜度、高存儲開銷以及在估計(jì)非平穩(wěn)噪聲方面的困難。此外，各種實(shí)施例考慮到并且意識到能夠跟蹤非平穩(wěn)噪聲的任何現(xiàn)有算法僅是單通道的。但是，即使單通道算法大多也不能夠跟蹤非平穩(wěn)噪聲。此外，各種實(shí)施例提供了雙通道噪聲PSD估計(jì)器，其使用關(guān)于噪聲場相干性的知識。并且，各種實(shí)施例提供了具有低計(jì)算復(fù)雜度的過程并且可將該過程與其他語音增強(qiáng)系統(tǒng)組合。此外，各種實(shí)施例提供了通過利用第二麥克風(fēng)通道得到更穩(wěn)健的噪聲估計(jì)來對現(xiàn)有的單通道噪聲抑制系統(tǒng)進(jìn)行可升級擴(kuò)展的過程。各種實(shí)施例提供了通過使用噪聲場相干性的先驗(yàn)知識以便在擴(kuò)散噪聲場條件下降低不需要的背景噪聲的雙通道語音增強(qiáng)系統(tǒng)。前述內(nèi)容已經(jīng)相當(dāng)廣義地概述了不同的示意性實(shí)施例的特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)以便使下面對本發(fā)明的詳細(xì)描述更好地被理解。將在下文中描述不同的示意性實(shí)施例的附加特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解的是，所公開的概念和具體實(shí)施例可容易地被用作修改或重新設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)不同示意性實(shí)施例的相同目的的其他結(jié)構(gòu)或過程的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)意識到的是，這樣的等效構(gòu)造并不背離如隨附權(quán)利要求所闡述的本發(fā)明的精神和范圍。圖I是根據(jù)示意性的實(shí)施例的裝置的視圖。裝置2是帶有麥克風(fēng)4和6的用戶設(shè)備。裝置2可以是通信裝置、移動(dòng)電話或帶有麥克風(fēng)的某些其他合適的裝置。在不同的實(shí)施例中，裝置2可具有更多或更少的麥克風(fēng)。裝置2可以是智能手機(jī)、平板型個(gè)人電腦、頭戴式耳機(jī)、個(gè)人電腦或使用麥克風(fēng)來接收聲音的某些其他類型的合適的裝置。在這個(gè)實(shí)施例中，麥克風(fēng)4和6被顯示為大約相隔2cm。但是，可以在其他實(shí)施例中將所述麥克風(fēng)布置在各種距離上。此外，麥克風(fēng)4和6以及其他麥克風(fēng)可被布置在裝置2的任何表面上或者可以被無線連接并且遠(yuǎn)程定位。圖2是根據(jù)示意性的實(shí)施例的裝置的視圖。裝置8是帶有麥克風(fēng)10和12的用戶設(shè)備。裝置8可以是通信裝置、移動(dòng)電話或帶有麥克風(fēng)的某些其他合適的裝置。在不同的實(shí)施例中，裝置8可具有更多或更少的麥克風(fēng)。裝置8可以是智能手機(jī)、平板型個(gè)人電腦、頭戴式耳機(jī)、個(gè)人電腦或使用麥克風(fēng)的某些其他類型的合適的裝置。在這個(gè)實(shí)施例中，麥克風(fēng)10和12大約相隔10cm。但是，可以在其他實(shí)施例中將所述麥克風(fēng)定位在各種距離和位置上。此外，麥克風(fēng)10和12以及其他麥克風(fēng)可被布置在裝置8的任何表面上或者可以被無線連接并且遠(yuǎn)程定位。圖3是根據(jù)示意性的實(shí)施例的信號模型。信號模型14是雙通道信號模型。兩個(gè)麥克風(fēng)信號XP (k)和XS (k)是雙通道語音增強(qiáng)系統(tǒng)的輸入并且通過信號模型14與純凈的 語音s(k)以及加性背景噪聲信號nl(k)和n2(k)相關(guān)，其具有離散時(shí)間指數(shù)k。源與麥克風(fēng)之間的聲傳遞函數(shù)由Hl (ej Q )和H2(ejQ)來表示。由帶有頻率變量f 和采樣頻率fs的Q = 2Jif/fs給出歸一化的角頻率。每個(gè)麥克風(fēng)處的源分別是si (k)和s2(k)。一旦噪聲被加入源，其被每個(gè)麥克風(fēng)拾取為xp (k)和xs (k),此處也分別被稱為xl (k)和x2 (k)。圖4是根據(jù)示意性的實(shí)施例的語音增強(qiáng)系統(tǒng)的框圖。語音增強(qiáng)系統(tǒng)16是雙通道語音增強(qiáng)系統(tǒng)。在其他實(shí)施例中，語音增強(qiáng)系統(tǒng)16可具有多于兩個(gè)的通道。語音增強(qiáng)系統(tǒng)16包括分段加窗單元18和20。分段加窗單元16和18將輸入信號xp (k)和xs (k)分割為長度為L的重疊中貞。此處，xp (k)和xs (k)也可被稱為xl (k)和x2(k)。分段加窗單元16和18可應(yīng)用漢寧窗(Hann window)或其他合適的窗。在加窗之后，時(shí)頻分析單元22和24將長度為M的幀變換至短期譜域。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，時(shí)頻分析單元22和24使用快速傅里葉變換(FFT)。在其他實(shí)施例中，可使用其他類型的時(shí)頻分析。對應(yīng)的輸出譜由Xp U，y)和XsU，y)表示。離散的頻率槽和幀指數(shù)分別由ii和入表不。噪聲功率譜密度(PSD)估計(jì)單元26計(jì)算頻域語音增強(qiáng)系統(tǒng)的噪聲功率譜密度估計(jì)多n幻。噪聲功率譜密度估計(jì)可通過使用xp (k)和xs(k)或在頻域內(nèi)通過Xp O , ii)和Xs(A,u)來計(jì)算。噪聲功率譜密度也可被稱為自功率譜密度。譜增益計(jì)算單元28計(jì)算譜加權(quán)增益G( X，ii )。譜增益計(jì)算單元28使用噪聲功率譜密度估計(jì)以及輸出譜Xp U，ii)和Xs U，ii)。通過系數(shù)XpU，U )與譜加權(quán)增益G(x，U )相乘給出增強(qiáng)譜§{1,0。逆時(shí)頻分析單元30對§(A, Mj應(yīng)用快速傅里葉逆變換，并且進(jìn)而通過重疊相加單元32應(yīng)用重疊相加來產(chǎn)生增強(qiáng)的時(shí)域信號逆時(shí)頻分析單元30可使用快速傅里葉逆變換或某些其他類型的逆時(shí)頻分析。應(yīng)注意到的是，借助濾波器組均衡器或使用任何種類的分析或合成濾波器組在時(shí)域內(nèi)進(jìn)行濾波也是可能的。圖5是根據(jù)示意性的實(shí)施例的降噪系統(tǒng)的框圖。降噪系統(tǒng)34是這樣的系統(tǒng)其中一個(gè)或多個(gè)裝置可通過麥克風(fēng)接收信號用于處理。降噪系統(tǒng)34可包括用戶設(shè)備36、語音源38和多個(gè)噪聲源40。在其他實(shí)施例中，降噪系統(tǒng)34包括多于一個(gè)的用戶設(shè)備36和/或多于一個(gè)的語音源38。用戶設(shè)備36可以是圖2的用戶設(shè)備8和/或圖I的用戶設(shè)備2的一種實(shí)現(xiàn)的一個(gè)示例。語音源38可以是期望的可聽見的源。該期望的可聽見的源是產(chǎn)生所期望的可聽信號的源。例如，語音源38可以是同時(shí)對第一麥克風(fēng)42和第二麥克風(fēng)44說話的人。相反，多個(gè)噪聲源40可以是不期望的可聽見的源。多個(gè)噪聲源40可以是背景噪聲。例如，多個(gè)噪聲源40可以是汽車引擎、風(fēng)扇或其他類型的背景噪聲。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，與第二麥克風(fēng)44相比，語音源38可更接近第一麥克風(fēng)42。在不同的有利實(shí)施例中，語音源38可與第一麥克風(fēng)42和第二麥克風(fēng)44等距，或者接近于第二麥克風(fēng)44。語音源38和多個(gè)噪聲源40發(fā)出音頻信號,其分別作為組合信號的一部分被第一麥克風(fēng)42和第二麥克風(fēng)44同時(shí)或以一定的時(shí)延接收，所述時(shí)延是由源與第一麥克風(fēng)42和源與第二麥克風(fēng)44之間不同的聲波傳播時(shí)間所引起的。第一麥克風(fēng)42可以第一信號46的形式接收組合信號的一部分。第二麥克風(fēng)44可以第二信號48的形式接收組合信號的一 部分。用戶設(shè)備36可被用于接收來自人的語音，并且進(jìn)而將該語音傳送至另一件用戶設(shè)備。在語音接收期間，也可從多個(gè)噪聲源40接收不需要的背景噪聲。多個(gè)噪聲源40形成第一信號46和第二信號48的可能是不期望的聲音的部分。從多個(gè)噪聲源40產(chǎn)生的背景噪聲可能是不期望的并且降低了語音的質(zhì)量和清晰度。因此，降噪系統(tǒng)34提供了降低和/或去除由第一麥克風(fēng)42和第二麥克風(fēng)44接收的背景噪聲的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。背景噪聲的估計(jì)可被標(biāo)識并且用于去除和/或降低不期望的噪聲。位于用戶設(shè)備36中的噪聲估計(jì)模塊50通過使用功率水平均一(PLE)算法來標(biāo)識第一信號46和第二信號48中的噪聲估計(jì)52，所述PLE算法利用第一麥克風(fēng)42與第二麥克風(fēng)44之間的功率譜密度差。該方程為萬程I-學(xué)> 幻 ~ I::;—;;#,")，其中A Cj5 ( X，ii )是第一信號46的功率譜密度54和第二信號48的功率譜密度56中的歸一化的差52，P是加權(quán)因子，Ctxixi (A , u)是第一信號46的功率譜密度54，并且4>X2X2(入，U )是第二信號48的功率譜密度56。4>X1X1 (入,U )和4>X2X2(入，U )可分別表示xl (k)和x2(k)。在不同的實(shí)施例中，在方程I中可以取或可以不取絕對值。歸一化的差52可以是功率水平(J)xixi (入,ii )與X2X2 ( A，u )的相對于(J)xixi (入，U)與ctX2X2U，iO之和的差。第一信號46和第二信號48可以是來自不同源的不同音頻信號和聲音。功率譜密度54和功率譜密度56可以是與平穩(wěn)隨機(jī)過程關(guān)聯(lián)的頻率變量的正實(shí)函數(shù)，或者是時(shí)間的確定性函數(shù)，其具有每赫茲(Hz)功率或每赫茲能量的尺度。功率譜密度54和功率譜密度56也可被稱為信號的譜。功率譜密度54和功率譜密度56可測量隨機(jī)過程的頻率含量并且?guī)椭鷺?biāo)識周期性。不同的實(shí)施例考慮到不同的條件。例如，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例考慮到多個(gè)噪聲源40產(chǎn)生均勻的噪聲，其中噪聲功率水平在兩個(gè)通道上相等。在那些實(shí)施例中，噪聲是相干的還是擴(kuò)散的是不相關(guān)的。在其他實(shí)施例下，噪聲是相干或是擴(kuò)散的可以是相關(guān)的。
在各種輸入下，所述方程將具有不同的結(jié)果。例如，當(dāng)僅存在擴(kuò)散背景噪聲時(shí)，由于輸入功率水平幾乎相等，因此Acj5 (X，ii)將接近于O。因此，在第一麥克風(fēng)42處的輸入可以被用作噪聲PSD。其次，就僅存在純語音并且第二麥克風(fēng)44中的語音的功率與第一麥克風(fēng)42相比非常低的情況而言，A的值將接近于I。結(jié)果，對最后一幀的估計(jì)將被保持。當(dāng)輸入處于上文所示的這兩個(gè)極值之間時(shí)，使用第二麥克風(fēng)44的噪聲估計(jì)將被用作噪聲估計(jì)52的近似。基于指定范圍53使用不同的方法。指定范圍53處在Ctmin與ctmax之間。在下面的方程中顯示了三種不同的方法，取決于歸一化的差52落在指定范圍53的哪里如果A ￠(入，U ) < ^min,那么使用，方程I.二 ^+ (I — OcHX1I2Uj,:),其中 Ix1I2U，U )是第
一信號46與第二信號48的交叉功率譜密度58。
如果A ￠(入，ii ) >小max，那么使用，^(A1 fi) ~ - 1,料)，在不同的實(shí)施例中，可采用其他方法，其也在語音存在的
周期中起作用。如果(Jrnin< A (J)(入，u ) < max,那么使用，方程I 2- ff-v (兒 /0 = ■ ^(/■ - .!,".) f (I - a) \X21^(I. !A),其中X1是信號xl (k)的時(shí)域系數(shù)并且X2是信號x2 (k)的時(shí)域系數(shù)。固定值或適應(yīng)值可被用于4min、max和a。項(xiàng)可以是噪聲估計(jì)52。a在方程I. I和方程I. 2中的值可以不同或相同。項(xiàng)\可被定義為離散幀指數(shù)。項(xiàng)U可被定義為離散頻率指數(shù)。項(xiàng)a可被定義為平滑因子。在語音處理應(yīng)用中，可將語音信號分割為幀(X)0這些幀進(jìn)而被變換至頻域(U)、短時(shí)譜Xp為了得到對信號的功率譜的更可靠的測量，在連續(xù)的幀上對短時(shí)譜遞歸地進(jìn)行平滑。隨時(shí)間進(jìn)行平滑提供了方程I. 3-1. 5中的PSD估計(jì)。在某些實(shí)施例中，在短期譜域中實(shí)現(xiàn)所述方程，并且借助于根據(jù)下述方程的離散短時(shí)估計(jì)來遞歸地估計(jì)方程I中所要求的PSD項(xiàng)。方程I. 3-I-O =~ + (I —I2 方程I. 4-^ P^X2X2^ - I^) + (I —存以及方程I. 5-多m認(rèn)- 1,/^) + (I — W,/t) ■ (AfjH,)，其中0是固定的或適應(yīng)的平滑因子并且OS 0 ( 1，并且*表示復(fù)共軛。此外，在不同的實(shí)施例中，與備選的單通道或雙通道噪聲PSD估計(jì)器的組合也是可能的。根據(jù)估計(jì)器，這種組合可基于最小值、最大值或任何種類的平均值、按頻帶和/或是由頻率決定的組合。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，噪聲估計(jì)模塊50可使用用于標(biāo)識噪聲估計(jì)52的另一系統(tǒng)和方法。噪聲估計(jì)模塊50可標(biāo)識第一信號46與第二信號48之間的相干性60,進(jìn)而使用相干性60來標(biāo)識噪聲估計(jì)52。不同的示意性實(shí)施例意識到并且考慮到當(dāng)前方法使用基于噪聲場相干性的針對語音PSD的估計(jì)器，所述噪聲場相干性被導(dǎo)出并且并入維納濾波器規(guī)則以降低擴(kuò)散背景噪聲。一個(gè)或多個(gè)示意性實(shí)施例為采用任何譜噪聲抑制規(guī)則的通用應(yīng)用提供了噪聲PSD估計(jì)。由下述方程在頻域中定義第一信號46與第二信號48之間的復(fù)相干性
_0]方程2-WA參^^獅在不同的示意性實(shí)施例中，當(dāng)來自圖3的噪聲源nl(k)和n2(k)與來自圖3的語音信號s(k)不相關(guān)時(shí)，在語音增強(qiáng)系統(tǒng)的輸入xp (k)和xs(k)處的自功率譜密度和交叉功率譜密度讀出為(J) XlXl 一 cS5 SS+ cS5 nln2 ;cS5 X2X2 — cS5 SS+ cS5 n2n2 ;以及cS5 XlX2 — cS5 SS+ cS5 nln2 J
其中Ctss= Ctsisi= (^s2s2，并且其中Ctss是語音的功率譜密度，tlnl是第一麥克風(fēng)42處的噪聲的自功率譜密度，(K2n2是第二麥克風(fēng)44處的噪聲的自功率譜密度，并且(Kln2是兩個(gè)麥克風(fēng)處的噪聲的交叉功率譜密度。當(dāng)被應(yīng)用于方程2時(shí),語音信號的相干性為rxix20，U ) =1。在不同的實(shí)施例中，如果聲源到麥克風(fēng)的距離小于臨界距離，則相干性60可以接近于I?？蓪⑴R界距離定義為與源相距的在其處由信號的直接路徑分量所引起的聲能等于由信號的混響所引起的聲能的距離。此外，各種實(shí)施例可考慮到噪聲場被表征為是擴(kuò)散的，其中除了低頻之外，不需要的背景噪聲nm(k)的相干性接近于O。此外，各種實(shí)施例可考慮到均勻的擴(kuò)散噪聲場導(dǎo)致
=中鍾=W。在下述方程的某些中，為了清晰起見可省略幀和頻率指數(shù)(入和U )。在各種實(shí)施例中，方程2可被重新整理如下中!徹:~^nln2siePnlnl 4>n'in2 ^n^nZ ' 其中rnln2可以是任意的噪聲場模型，諸如在不相關(guān)的噪聲場中，其中rxix2(入，I；) = 0，或者在理想的均勻球狀各向同性的噪聲場中，其中-Sinc
V C/ ,其中dmi。是在頻率f和聲速c下兩個(gè)全方向麥克風(fēng)之間的距離。因此，自功率譜密度可用公式表示為0vi,n …:(Pss + 以及</>'二。-0乂>+心。并且，交叉功率譜密度可用公式表示為lPxixz 一— tPss + Pnlrl2 。其中兩個(gè)自功率譜密度的幾何平均為' <Psr2X2 — eIySS + r并且交叉功率譜密度重新整理為(Pss ~ iPxixi — ^n1n2 *
下面的方程可被寫成公式
權(quán)利要求
1.一種用于在降噪系統(tǒng)中降低噪聲的方法，所述方法包括 在第一麥克風(fēng)處接收第一信號； 在第二麥克風(fēng)處接收第二信號； 標(biāo)識所述第一信號和所述第二信號中的噪聲估計(jì)； 使用所述第一信號的功率譜密度和所述第二信號的功率譜密度來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；以及 使用所述傳遞函數(shù)來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的增益。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中標(biāo)識所述傳遞函數(shù)包括 使用所述第二信號的功率譜密度減去所述噪聲估計(jì)與所述第一信號的功率譜密度的比值，其中僅從所述第二信號的功率譜密度中去除所述噪聲估計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中當(dāng)所述第二信號的功率水平大于所述第一信號的功率水平時(shí)所述增益為零。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中標(biāo)識噪聲估計(jì)包括 標(biāo)識所述第一信號的功率譜密度和所述第二信號的功率譜密度中的歸一化的差；以及 基于所述歸一化的差在指定范圍之下、之內(nèi)還是之上來標(biāo)識所述噪聲估計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中標(biāo)識所述第一信號的功率譜密度和所述第二信號的功率譜密度中的差的步驟使用下述方程+ 4>X2X2(A> (1) 其中△ Cj5 (X，li)是所述第一信號的功率譜密度和所述第二信號的功率譜密度中的歸一化的差，Ctxixl(入，U)是所述第一信號的功率譜密度，并且^x2x2(入，U)是所述第二信號的功率譜密度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的步驟使用下述方程: 其中H(X，ii)是所述傳遞函數(shù)， hlxl(A，iO是所述第一信號的功率譜密度， 小-2(入，y)是所述第二信號的功率譜密度，并且 和U, W是所述噪聲估計(jì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中標(biāo)識所述增益的步驟使用下述方程 ! 其中H(X，ii)是所述傳遞函數(shù)， 是所述噪聲估計(jì)， A Cj5 (A , U)是所述第一信號的功率譜密度和所述第二信號的功率譜密度中的歸一化的差，并且 G(入，iO是所述增益。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中A (J) ( A , u ) = max ( X1X1 (入，U ) - X2X2 (入，U ), 0)
9.一種用于在降噪系統(tǒng)中估計(jì)噪聲的方法，所述方法包括 在第一麥克風(fēng)處接收第一信號； 在第二麥克風(fēng)處接收第二信號； 標(biāo)識所述第一信號的功率譜密度和所述第二信號的功率譜密度中的歸一化的差；以及 使用所述差來標(biāo)識噪聲估計(jì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中標(biāo)識所述第一信號的功率譜密度和所述第二信號的功率譜密度中的歸一化的差的步驟使用下述方程
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其還包括 使用所述第二信號的功率譜密度減去所述噪聲估計(jì)與所述第一信號的功率譜密度的比值來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，其中僅從所述第二信號的功率譜密度中去除所述噪聲估計(jì)；以及 使用所述傳遞函數(shù)來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的增益。
12.一種用于在降噪系統(tǒng)中估計(jì)噪聲的方法，所述方法包括 在第一麥克風(fēng)處接收第一信號； 在第二麥克風(fēng)處接收第二信號； 標(biāo)識所述第一信號與所述第二信號之間的相干性；以及 使用所述相干性來標(biāo)識噪聲估計(jì)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中標(biāo)識所述相干性的步驟使用下述方程
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中標(biāo)識所述噪聲估計(jì)的步驟使用下述方程
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其還包括 使用所述第二信號的功率譜密度減去所述噪聲估計(jì)與所述第一信號的功率譜密度的比值來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，其中僅從所述第二信號的功率譜密度中去除所述噪聲估計(jì)；以及 使用所述傳遞函數(shù)來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的增益。
16.一種用于在降噪系統(tǒng)中降低噪聲的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 第一麥克風(fēng)，其被配置為接收第一信號； 第二麥克風(fēng)，其被配置為接收第二信號； 噪聲估計(jì)模塊，其被配置為標(biāo)識所述第一信號和所述第二信號中的噪聲估計(jì)； 語音增強(qiáng)模塊，其被配置為使用所述第一信號的功率譜密度和所述第二信號的功率譜密度來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的傳遞函數(shù)并且使用所述傳遞函數(shù)來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的增益。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中標(biāo)識所述傳遞函數(shù)的所述語音增強(qiáng)模塊進(jìn)一步被配置為使用所述第二信號的功率譜密度減去所述噪聲估計(jì)與所述第一信號的功率譜密度的比值，其中僅從所述第二信號的功率譜密度中去除所述噪聲估計(jì)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的所述語音增強(qiáng)模塊使用下述方程
19.一種用于在降噪系統(tǒng)中估計(jì)噪聲的系統(tǒng)，所述方法包括 第一麥克風(fēng)，其被配置為接收第一信號； 第二麥克風(fēng)，其被配置為接收第二信號； 噪聲估計(jì)模塊，其被配置為標(biāo)識所述第一信號的功率譜密度和所述第二信號的功率譜密度中的歸一化的差；并且使用所述差來標(biāo)識噪聲估計(jì)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其還包括 語音增強(qiáng)模塊，其被配置為使用所述第二信號的功率譜密度減去所述噪聲估計(jì)與所述第一信號的功率譜密度的比值來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，其中僅從所述第二信號的功率譜密度中去除所述噪聲估計(jì)；并且使用所述傳遞函數(shù)來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的增益。
21.一種用于在降噪系統(tǒng)中估計(jì)噪聲的系統(tǒng)，所述方法包括 第一麥克風(fēng)，其被配置為接收第一信號； 第二麥克風(fēng)，其被配置為接收第二信號； 噪聲估計(jì)模塊，其被配置為標(biāo)識所述第一信號與所述第二信號之間的相干性并且使用所述相干性來標(biāo)識噪聲估計(jì)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中標(biāo)識所述相干性的噪聲估計(jì)模塊使用下述方程
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中標(biāo)識所述噪聲估計(jì)的噪聲估計(jì)模塊使用下述方程
24.一種包括編碼在有形介質(zhì)上的邏輯的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述邏輯包括用于下列操作的指令 在第一麥克風(fēng)處接收第一信號； 在第二麥克風(fēng)處接收第二信號； 標(biāo)識所述第一信號和所述第二信號中的噪聲估計(jì)； 使用所述第一信號的功率譜密度和所述第二信號的功率譜密度來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；以及 使用所述傳遞函數(shù)來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的增益。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中用于標(biāo)識所述傳遞函數(shù)的指令包括 用于下列操作的指令 使用所述第二信號的功率譜密度減去所述噪聲估計(jì)與所述第一信號的功率譜密度的比值，其中僅從所述第二信號的功率譜密度中去除所述噪聲估計(jì)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中用于標(biāo)識噪聲估計(jì)的指令包括用于下列操作的指令 標(biāo)識所述第一信號的功率譜密度和所述第二信號的功率譜密度中的歸一化的差；以及 基于所述歸一化的差在指定范圍之下、之內(nèi)還是之上來標(biāo)識所述噪聲估計(jì)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中用于標(biāo)識所述第一信號的功率譜密度和所述第二信號的功率譜密度中的差的指令使用下述方程
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中用于標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的指令使用下述方程 其中H(X，ii)是所述傳遞函數(shù)，
29.—種包括編碼在有形介質(zhì)上的邏輯的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述邏輯包括用于下列操作的指令 在第一麥克風(fēng)處接收第一信號； 在第二麥克風(fēng)處接收第二信號； 標(biāo)識所述第一信號的功率譜密度和所述第二信號的功率譜密度中的歸一化的差；以及 使用所述差來標(biāo)識噪聲估計(jì)。
30.一種包括編碼在有形介質(zhì)上的邏輯的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述邏輯包括用于下列操作的指令 在第一麥克風(fēng)處接收第一信號； 在第二麥克風(fēng)處接收第二信號； 標(biāo)識所述第一信號與所述第二信號之間的相干性；以及 使用所述相干性來標(biāo)識噪聲估計(jì)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中用于標(biāo)識所述相干性的指令使用下述方程
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中用于標(biāo)識所述噪聲估計(jì)的指令使用下述方程
全文摘要
本發(fā)明的名稱為用于雙麥克風(fēng)裝置的降噪。一種用于在降噪系統(tǒng)中管理噪聲的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括在第一麥克風(fēng)處接收第一信號；在第二麥克風(fēng)處接收第二信號；標(biāo)識所述第一信號和所述第二信號中的噪聲估計(jì)；使用所述第二信號的功率譜密度減去所述噪聲估計(jì)與所述第一信號的功率譜密度的比值來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，其中僅從所述第二信號的功率譜密度中去除所述噪聲估計(jì)；以及使用所述傳遞函數(shù)來標(biāo)識所述降噪系統(tǒng)的增益。
文檔編號G10L21/0216GK102969001SQ20121031365
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者M.熱伊布, C.內(nèi)爾克, C.赫爾格羅茨, P.瓦里, C.博熱安 申請人:英特爾移動(dòng)通信有限責(zé)任公司