[发明专利]具有耐噪声音频传感器的免提单元

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种用于移动通信装置的免提（hands-free）单元，并且更具体地，涉及一种用于在嘈杂环境中使用的包括耐噪声音频传感器的免提单元。

背景技术

用于移动通信装置的免提单元在用户从事电话交谈时解放用户的手来执行任务。现在很多州要求司机在司机操作车辆的同时专注于电话交谈时使用免提单元。存在用于移动通信装置的很多商业上可得的头戴式耳机和/或耳塞。这些头戴式耳机和/或耳塞通常包括可以与用户耳朵相邻并置的扬声器和检测用户语音的麦克风。在一些头戴式耳机中，麦克风被安装到可被定位的悬臂。传统头戴式耳机中的常见问题是，麦克风提取环境噪声并将该环境噪声与用户语音一同发送给远程用户。

各种技术被用于减少噪声水平。一种方法是包括从发送的信号中检测并消除环境噪声的噪声消除算法。然而，噪声消除算法倾向于引起听觉上不合意的人为现象，而且增加成本和复杂性。

针对噪声问题的另一种方法是使用骨传导麦克风，诸如插入到用户耳道中的耳部麦克风。传统的骨传导麦克风的问题是相比于传统的外部麦克风，所捕获的声音是失真的。这种失真的一个例子是音频信号中高频内容的衰减。

因此，需要新的技术，以在所生成的音频信号中以相对低的成本减少噪声并具有更少的失真。

发明内容

本发明涉及一种免提单元，该免提单元具有多个音频传感器，例如耐噪声音频传感器和外部麦克风，以检测可听声音。例如，耐噪声音频传感器可以包括插入到用户的耳道中并生成第一音频信号的骨传导麦克风。外部麦克风被安装在暴露的位置中，并生成第二音频信号。控制单元基于第一和第二音频信号的比较来检测噪声水平，并基于所检测的噪声水平来将输入到通信装置的语音在耳部麦克风和外部麦克风之间进行切换。在本发明一个示例性实施例中，使用带宽扩展和滤波来恢复高频信息和减少第一音频信号的失真。

本发明的一个示例性实施例包括用于移动通信装置的免提单元。该免提单元包括：第一耐噪声音频传感器，用于基于对可听声音的检测来生成第一音频信号；第二外部音频传感器，用于基于对所述可听声音的检测来生成第二音频信号；控制单元，以及失真减少滤波器。该控制单元基于第一和第二音频信号的比较来检测噪声水平；并基于所检测的噪声水平来选择第一和第二音频信号中的一个用于传送。在传送到远程方之前，失真减少滤波器增强该第一音频信号以生成增强的第一音频信号。

在本发明的一些实施例中，失真减少滤波器包括带宽扩展器，用于将一个或多个频率分量添加到所述第一音频信号。

在本发明的一些实施例中，失真减少滤波器进一步包括调谐滤波器，用于在该第一音频信号的带宽已经被扩展后将该第一音频信号进行滤波。

在本发明的一些实施例中，失真减少滤波器被配置成将该第一音频信号划分成两个或更多个频带，扩展该频带中的至少一个频带的带宽，并重组这些频带。

在本发明的一些实施例中，该免提单元进一步包括自适应调谐控制器，用于基于增强的第一音频信号和第二音频信号之间的比较来使该调谐滤波器的滤波器系数适应。在本发明的一些实施例中，该控制单元被配置成当噪声水平较低时触发该自适应调谐控制器来调整该滤波器系数。

在本发明的一些实施例中，用于免提单元的控制单元基于没有带宽扩展的第一音频信号与第二音频信号的比较来检测噪声水平。

本发明的其他示例性实施例包括由生成用于传送的音频信号的免提单元所实现的方法。一种这样的方法包括：从第一耐噪声音频传感器接收第一音频信号；从第二外部音频传感器接收第二音频信号；通过比较所述第一和第二音频信号来检测噪声水平；以及基于所检测的噪声水平来选择第一和第二音频信号中的一个用于传送。

在本发明的一些实施例中，增强第一音频信号包括将一个或多个频率分量添加到第一音频信号来扩展该第一音频信号的带宽。

在本发明的一些实施例中，增强所述第一音频信号进一步包括在扩展该第一音频信号的带宽之后，在调谐滤波器中对该第一音频信号进行滤波。

在本发明的一些实施例中，增强第一音频信号包括将第一音频信号划分成两个或更多个频带，扩展该频带中至少一个频带的带宽，并重组这些频带。

在本发明的一些实施例中，该方法进一步包括基于增强的第一音频信号和第二音频信号之间的比较来使该调谐滤波器的滤波器系数适应。

在本发明的一些实施例中，当噪声水平较低时，执行使该调谐滤波器的滤波器系数进行适应。