[发明专利]语音界面和声乐娱乐系统

说明书

一种系统和方法，其通过捕获包含回声的一个或多个麦克风信号并通过合成器将一个或多个麦克风信号分解成多个信号路径来增强口头言语并提供娱乐，该合成器对捕获的一个或多个麦克风信号中的一些添加或进行非线性修改。该系统和方法并根据一个或多个麦克风中的每一个估计多个回声路径。该系统和方法通过从捕获的一个或多个麦克风信号中减去多个回声路径中的每一个的回声贡献来响应于估计的多个回声路径来处理捕获的麦克风信号。该系统和方法还提供信号分离和后处理功能，以呈现语音识别游戏应用。

优先权声明

本申请要求于2017年1月4日提交的标题为“Voice Interface and VocalEntertainment System”的美国临时专利申请No.62/442,284的优先权，该申请以引用方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及处理音频信号，并且具体涉及语音界面和声乐娱乐系统。

背景技术

为了增加安全性，驾驶员必须保持清醒和警觉。被动娱乐会使驾驶员保持舒适，但电会导致疲劳和无聊，这可能导致注意力不集中。诸如歌唱和互动音频游戏的主动娱乐会使驾驶员在驾驶时保持清醒、娱乐性、并更能参与。

附图说明

参考以下附图和描述可以更好地理解本发明。附图中的部件不一定按比例绘制，而是着重于说明本发明的原理。此外，在附图中，在不同视图中，相同的附图标记表示相应的部分。

图1是车辆内的音频路径的俯视图。

图2是包括语音加强通信系统的车辆的俯视示意图。

图3是执行合成去相关的车内娱乐通信系统的侧视示意图。

图4是执行合成去相关的第二车内娱乐通信系统的方框图。

图5是执行合成去相关的车内娱乐通信过程。

图6是执行合成去相关的第三车内娱乐通信系统的方框图。

图7是执行多区域消除的车内娱乐通信系统的侧视示意图。

图8是执行多区域消除的第二车内娱乐通信系统的方框图。

图9是执行多区域消除的车内娱乐通信过程。

图10是执行多区域消除的第三车内娱乐通信系统的方框图。

图11是执行合成去相关的第三车内娱乐通信系统的方框图。

具体实施方式

现代车辆使用全部同时运行的多个声学和音频信号处理系统。这些技术大部分都是针对减少车辆车厢内噪音或适应噪音条件。声学系统通过捕获讲话者的声音，放大(加强)声音，然后在收听者附近的前部扬声器或后部扬声器(例如，前部换能器或后部换能器)中播放，来适应噪音条件。由于大多数驾驶员和乘客都不想被束缚在车辆上，所以许多车辆使用远场麦克风来捕获声音并将该声音转变成电信号。当远场麦克风有效地记录感兴趣的讲话者的言语时，他们还捕获不期望的声音，诸如噪音、来自其他车内讲话者的语音以及由车辆扬声器产生的其它音频声音(诸如音乐、韵律、提示等)。车辆车厢的小尺寸以及驾驶员和乘客与远场麦克风的物理接近还导致声学耦合。扬声器与麦克风之间的反馈和回声路径会导致振鸣和不受控制的声学反馈。如图1中所示，存在来自很多来源的噪音。

图1的声学处理系统允许即使在嘈杂的条件下也可以在车辆后方听到驾驶员的语音。当发生这种情况时，声音可以通过直接路径和加强路径以不同的等待时间或延迟流动以使收听者同时感知到声音。由于伴随车内环境的反馈和回声，在音频处理器上执行回声和反馈消除，然后进行放大。这里，自适应滤波器建模由音频处理器执行的扬声器到麦克风的脉冲响应，以消除回声和反馈。当在麦克风处接收到的信号是去相关的或统计独立且不同时，可能发生反馈消除和回声消除。