[发明专利]用于免提麦克风的安静区

说明书

免提语音系统具有安装在乘客舱中固定位置的麦克风。来自麦克风的音频信号可以由语音识别系统使用以检测驾驶员的口头命令，或者可以由蜂窝电话收发器使用以通过电话发送口头对话的声音。一对扬声器安装在麦克风的外围。多个噪声传感器配置为表征进入乘客舱的侵入性噪声。主动噪声消除控制器响应于噪声传感器而产生由扬声器输出的反噪声，以建立以麦克风为中心的安静区。

技术领域

本发明大体涉及在嘈杂的环境中获得用麦克风检测口述语音的高信噪比性能，并且更具体地，涉及在机动车辆中的免提麦克风周围创建“安静区”的主动噪声消除。

背景技术

自动语音识别(ASR)和免提呼叫(HFC)功能已成为机动车辆中的流行功能。通常，因为进入乘客舱的车辆噪声压倒了驾驶员在试图发出命令时的声音，客户对ASR系统的满意度仍然是一个挑战。汽车制造商已经试图通过将免提麦克风靠近驾驶员放置并限制车舱内侵入性环境噪声来提高信噪比(SNR)。

车舱噪声也已经通过使用主动噪声消除(ANC)系统解决，该系统从车舱内扬声器注入反噪声，反噪声是噪声的反相，因此大部分噪声都被消除。由于乘客舱声场的复杂性以及在如此大体积的空间内产生所需的反噪声所涉及的困难和/或费用，ANC系统已经限于仅在乘员头部周围的小体积内消除噪声或者仅消除较低频率的噪声。

ANC通过测量声学信号、然后对扬声器进行延迟和反相计算以输出消除信号来进行工作，使得两个信号同时到达乘员的耳朵。为了成功消除噪声，从扬声器到乘员耳朵的距离通常必须不大于ANC系统试图消除的频率的波长。传统车辆中最常见的ANC系统着重于消除非常低频率的噪声，如发动机怠速或车身的“轰轰”噪声,因为相应的低频波长足够长，从而可以从现有的门载扬声器发送消除音以创建包含驾驶员头部位置的大型“低频安静区”。为了给ANC提供更大的频率范围，还使用了更靠近乘客头部的扬声器放置，例如放置在头枕中的扬声器。

关于ASR和HFC系统的性能，已经认识到完整的车舱ANC可以有益于改进SNR以及口头命令的识别准确性。然而，人类语音的相关音频范围超出了全车舱ANC系统的能力。因此，这些改进受到限制，而噪声仍然是个问题。

在表征要消除的声学噪声信号时，已知的ANC系统已经使用各种传感器，包括乘客舱内部和外部的麦克风。消除信号也已经来自车辆内的受控变量，例如发动机转速命令。为了仅消除侵入性噪声，噪声感测应排除车舱内任何预期的声音。例如，在音频系统媒体播放器(例如CD播放器或收音机)的情况下，从要消除的声音过滤掉音频输出是已知的。不可能从车舱麦克风的信号中过滤掉驾驶员发出的口头命令，因为这会破坏麦克风的用途。因此，扩大基于车舱麦克风的噪声消除的范围更加困难。

发明内容

本发明利用侧对免提麦克风的小占用空间、全范围扬声器来改善车辆中的免提麦克风的宽带噪声水平。传感器放置在车辆中的噪声产生位置，以确定在麦克风的“安静区”需要消除什么音频噪声，以确保明确了解驾驶员的指令。

在本发明的一个方面中，免提语音系统包括安装在乘客舱中的固定位置的麦克风。一对扬声器安装在麦克风的周边。多个噪声传感器配置为表征进入车舱内的侵入性噪声。主动噪声消除控制器响应于噪声传感器产生由扬声器输出的反噪声，而建立以麦克风为中心的安静区。

根据本发明，提供一种免提语音系统，包括：

安装在乘客舱中的固定位置的麦克风；

安装在麦克风外围的一对扬声器；

配置为表征进入乘客舱的侵入性噪声的噪声传感器；和

主动噪声消除控制器，主动噪声消除控制器响应于噪声传感器而产生由扬声器输出的反噪声，以建立以麦克风为中心的安静区。

根据本发明的一个实施例，扬声器与麦克风共面并且距离麦克风4英寸或更近。