Оповещение пользователя о прикрытии микрофона

Оповещение пользователя о прикрытии микрофона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

По меньшей мере один аспект относится к отслеживанию влияния пользователя на производительность системы связи. В частности, по меньшей мере, одна особенность относится к обнаружению прикрытия микрофона пользователем мобильного устройства и выдачей предупреждения пользователю, так чтобы поведение пользователя не имело негативного влияния на производительность системы связи.

Уровень техники

Мобильные устройства (например, мобильные телефоны, цифровые диктофоны, устройства связи и т.п.) часто используются различными пользователями разным образом. Такое разнообразие использования может значительно влиять на показатели качества голоса мобильных устройств. Способ, которым используется мобильное устройство, меняется от пользователя к пользователю и время от времени для одного и того же пользователя. У пользователей есть разные потребности в связи, предпочтения по функциональности и привычки в пользовании, которые могут привести к тому, что мобильное устройство используется или удерживается в разных позициях во время функционирования. Например, одному пользователю нравится перевернуть устройство верхней стороной вниз при использовании его для разговора в режиме громкой связи. В другом примере может отсутствовать линия прямой видимости (LOS) между микрофоном мобильного устройства и пользователем, что может повлиять на захват голосового сигнала. В еще одном случае мобильное устройство может быть помещено или расположено таким образом, что улавливание желаемого голосового сигнала микрофоном блокируется или затрудняется.

Некоторые мобильные устройства могут применять множество микрофонов в попытке улучшить качество передаваемого звука. Такие устройства обычно используют усовершенствованные способы обработки сигнала для обработки сигналов, захваченных множеством микрофонов, и эти способы предлагают различные преимущества, такие как улучшенное качество звука/голоса, сокращенный фоновый шум и т.п. в передаваемом звуковом сигнале. Однако закрывание (прикрытие) микрофонов пользователем (говорящим абонентом) может сдерживать производительность алгоритмов обработки сигналов, и намеченные преимущества могут не реализовываться.

Различные способы, которыми пользователи могут использовать мобильное устройство, часто влияют на прием желаемых звуковых или голосовых сигналов микрофоном на мобильном устройстве, приводя к ухудшению качества звука или голоса (например, уменьшению отношения сигнал/шум (SNR)). В голосовой связи, особенно в мобильной голосовой связи, качество голоса или звука являются показателем для качества услуги (QoS). Способ, которым используется мобильное устройство, является одним из множества факторов, которые могут потенциально влиять на QoS. Однако во время нормального использования мобильного устройства пользователь может прикрыть один или более микрофонов, и его/ее поведение может ухудшить качество звука/голоса.

Следовательно, необходим способ оповещать пользователя мобильного устройства о том, что его поведение оказывает негативное влияние на качество звука/голоса.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предоставлен способ улучшения захвата звука на мобильном устройстве. Первый акустический сигнал принимается через основной микрофон для получения основного звукового сигнала. Аналогично, второй акустический сигнал принимается через вторичный микрофон для получения вторичного звукового сигнала. Первый звуковой сигнал и второй звуковой сигнал могут быть приняты в пределах перекрывающихся промежутков времени. Характеристика первого сигнала определяется для основного звукового сигнала, и характеристика второго сигнала определяется для вторичного звукового сигнала. На основании характеристики первого звукового сигнала и характеристики второго звукового сигнала определяется, мог ли вторичный микрофон быть заслонен. Может быть предоставлено предупреждение, указывающее, что вторичный микрофон мог быть заслонен. Вторичный звуковой сигнал может использоваться для того, чтобы улучшить качество звука основного звукового сигнала.

Согласно одной особенности определение на основании характеристики первого сигнала и характеристики второго сигнала, может ли вторичный микрофон быть заслоненным, может включать в себя этапы, на которых: а) определяют, является ли соотношение между характеристикой второго сигнала и характеристикой первого сигнала меньшим заданного порога, и/или б) предоставляют предупреждение, если соотношение меньше заданного порога. Предупреждение может быть предоставлено посредством, по меньшей мере, одного из аудиосигнала, вибрации мобильного устройства и визуального индикатора.

Способ может также включать в себя этапы, на которых: а) получают первую чувствительность, относящуюся к основному микрофону, и вторую чувствительность, относящуюся ко вторичному микрофону, и/или б) получают порог на основании разницы между первой чувствительностью и второй чувствительностью. Первая чувствительность основного микрофона и вторая чувствительность вторичного микрофона могут быть получены для данного уровня звукового давления.

Другой аспект предусматривает этапы, на которых: а) обрабатывают основной сигнал, чтобы либо понизить шумы, либо улучшить качество звука, используя вторичный звуковой сигнал, и/или б) передают обработанный основной звуковой сигнал заданному слушателю через сеть связи.

Согласно одной особенности характеристика первого сигнала может быть первым уровнем шума для основного звукового сигнала, а характеристика второго сигнала может быть вторым уровнем шума для вторичного звукового сигнала. Первый уровень шума может быть первым минимальным уровнем шума, а второй уровень шума может быть вторым минимальным уровнем шума. Первый и второй минимальные уровни шума могут быть сглажены для первого и второго звуковых сигналов. Альтернативно характеристика первого сигнала может быть первым уровнем шума для основного звукового сигнала, а характеристика второго сигнала может быть вторым уровнем мощности для вторичного звукового сигнала.

Согласно одному аспекту этап получения характеристики первого сигнала для основного звукового сигнала может включать в себя этапы, на которых: а) сегментируют элемент основного звукового сигнала на первое множество кадров, b) оценивают мощность блока для каждого из первого множества кадров и/или с) осуществляют поиск элемента с минимальной энергией в первом множестве кадров для получения первого оценочного значения минимального уровня шума для основного звукового сигнала, где первое оценочное значение минимального уровня шума является уровнем шума для основного звукового сигнала. Аналогично этап получения характеристики второго сигнала для вторичного звукового сигнала может включать в себя этапы, на которых: а) сегментируют элемент вторичного звукового сигнала на второе множество кадров, b) оценивают мощность блока для каждого из второго множества кадров и/или с) осуществляют поиск элемента с минимальной энергией во втором множестве кадров для получения второго оценочного значения минимального уровня шума для основного звукового сигнала, где второе оценочное значение минимального уровня шума является уровнем шума для вторичного звукового сигнала. Определение, не может ли быть заслонен вторичный микрофон, может включать в себя этапы, на которых: а) получают отношение оценочного значения второго минимального уровня шума к оценочному значению первого минимального уровня шума и/или b) определяют, является ли данное отношение меньшим порогового значения.

Согласно другому аспекту способ может также включать в себя этапы, на которых: а) получают оценочное значение мощности блока для вторичного звукового сигнала для вторичного микрофона, b) получают сглаживающий коэффициент для вторичного звукового сигнала, с) получают сглаженное оценочное значение мощности блока для вторичного звукового сигнала на основании сглаживающего коэффициента и оценки мощности блока, d) получают оценочное значение первого минимального уровня шума для блока сигнала основного микрофона для основного микрофона, е) получают отношение между сглаженным оценочным значением мощности блока и оценочным значением первого минимального уровня шума и/или f) определяют, является ли это отношение меньшим порогового значения.

Еще один аспект предусматривает динамический выбор основного микрофона из множества микрофонов на основании того, какой микрофон обладает наибольшей мощностью сигнала или наибольшим отношением сигнал/шум за конкретный период времени.

Также предоставлено мобильное устройство, содержащее: основной микрофон, вторичный микрофон и модуль обнаружения прикрытия вторичного микрофона. Основной микрофон может быть выполнен с возможностью получения первого звукового сигнала. Вторичный микрофон может быть выполнен с возможностью получения второго звукового сигнала. Модуль обнаружения прикрытия вторичного микрофона может быть сконфигурирован или выполнен с возможностью а) определять характеристику первого сигнала для основного звукового сигнала, b) определять характеристику второго сигнала для вторичного звукового сигнала, с) определять, не может ли вторичный микрофон быть заслонен, на основании характеристики первого сигнала и характеристики второго сигнала и/или d) предоставлять предупреждение, указывающее, что вторичный микрофон может быть заслонен. Предупреждение может быть предоставлено посредством, по меньшей мере, одного из аудиосигнала, вибрации мобильного устройства и визуального индикатора. Первый звуковой сигнал и второй звуковой сигнал могут быть получены в пределах перекрывающихся временных промежутков. Второй звуковой сигнал может использоваться для улучшения качества звука первого звукового сигнала.

При определении, может ли вторичный микрофон быть заслоненным, на основании характеристики первого сигнала и характеристики второго сигнала модуль обнаружения прикрытия вторичного микрофона может быть дополнительно сконфигурирован или выполнен с возможностью определения, не является ли отношение между характеристикой второго сигнала и характеристикой первого сигнала меньше порогового значения. Модуль обнаружения прикрытия вторичного микрофона может быть дополнительно сконфигурирован или выполнен с возможностью а) получать первую чувствительность, относящуюся к основному микрофону, и вторую чувствительность, относящуюся ко вторичному микрофону, причем первая чувствительность основного микрофона и вторая чувствительность вторичного микрофона получаются для заданного уровня звукового давления и/или b) получать пороговое значение на основании разности между первой чувствительностью и второй чувствительностью.

Модуль обнаружения прикрытия вторичного микрофона может быть дополнительно сконфигурирован или выполнен с возможностью: а) обрабатывать основной звуковой сигнал, для того чтобы либо понизить шум, либо улучшить качество звука с применением вторичного звукового сигнала и/или b) передавать обработанный основной звуковой сигнал заданному слушателю через сеть связи.

Основной и вторичный микрофоны могут выбираться из множества микрофонов, смонтированных на разных поверхностях мобильного устройства. Вследствие этого модуль обнаружения прикрытия вторичного микрофона может быть дополнительно сконфигурирован или выполнен с возможностью динамически выбирать основной микрофон из множества микрофонов на основании того, какой микрофон обладает либо наибольшей энергией сигнала, либо наибольшим отношением сигнал/шум за конкретный период времени.

Характеристика первого сигнала может быть оценочным значением первого минимального уровня шума для основного звукового сигнала, а характеристика второго сигнала может быть оценочным значением второго минимального уровня шума для вторичного звукового сигнала. Вследствие этого модуль обнаружения прикрытия вторичного микрофона может быть дополнительно сконфигурирован или выполнен с возможностью определения, является ли отношение между оценочным значением второго минимального уровня шума и оценочным значением первого минимального уровня шума меньше порогового значения.

Характеристика первого сигнала является оценочным значением первого минимального уровня шума для основного звукового сигнала, а характеристика второго сигнала является вторым сглаженным оценочным значением мощности для вторичного звукового сигнала. Следовательно, модуль обнаружения прикрытия вторичного микрофона может быть дополнительно сконфигурирован или выполнен с возможностью определения, является ли отношение между вторым сглаженным оценочным значением мощности и оценочным значением первого минимального уровня шума меньше порогового значения.

Вследствие этого предоставляется мобильное устройство, содержащее: а) средство для приема первого акустического сигнала через основной микрофон, чтобы получать основной звуковой сигнал, b) средство для приема второго акустического сигнала через вторичный микрофон, чтобы получать вторичный звуковой сигнал, с) средство для определения характеристики первого сигнала для основного звукового сигнала, d) средство для определения характеристики второго сигнала для вторичного звукового сигнала, e) средство для определения, не может ли вторичный микрофон быть заслонен, на основании характеристики первого сигнала и характеристики второго сигнала и/или f) средство для предоставления предупреждения, указывающего, что вторичный микрофон может быть заслонен. Характеристика первого сигнала может быть оценочным значением первого минимального уровня шума для основного звукового сигнала, а характеристика второго сигнала является оценочным значением второго минимального уровня шума для вторичного звукового сигнала. Характеристика первого сигнала является оценочным значением первого минимального уровня шума для основного звукового сигнала, а характеристика второго сигнала является вторым сглаженным оценочным значением мощности для вторичного звукового сигнала.

Также предоставлена схема для улучшения захвата звука, при этом схема сконфигурирована или выполнена с возможностью: а) принимать первый акустический сигнал через основной микрофон, чтобы получать основной звуковой сигнал, b) принимать второй акустический сигнал через вторичный микрофон, чтобы получать вторичный звуковой сигнал, c) получать характеристику первого сигнала для основного звукового сигнала, d) получать характеристику второго сигнала для вторичного звукового сигнала, e) определять, не может ли вторичный микрофон быть заслонен, на основании характеристики первого сигнала и характеристики второго сигнала и/или f) предоставлять предупреждение, указывающее, что вторичный микрофон может быть заслонен. Характеристика первого сигнала может быть оценочным значением первого минимального уровня шума для основного звукового сигнала, а характеристика второго сигнала может быть оценочным значением второго минимального уровня шума для вторичного звукового сигнала. Согласно одному аспекту при определении, может ли вторичный микрофон быть заслоненным, схема может быть выполнена с дополнительной возможностью определения, является ли отношение между оценочным значением второго минимального уровня шума и оценочным значением первого минимального уровня шума меньшим порогового значения. Характеристика первого сигнала может быть оценочным значением первого минимального уровня шума для основного звукового сигнала, а характеристика второго сигнала может быть вторым сглаженным оценочным значением мощности для вторичного звукового сигнала. Согласно другому аспекту при определении, может ли вторичный микрофон быть заслоненным, схема может быть выполнена с дополнительной возможностью определения, является ли отношение между вторым сглаженным оценочным значением мощности и оценочным значением первого минимального уровня шума меньшим порогового значения. В одном примере эта схема может быть реализована как интегральная схема.

Также предоставлен машиночитаемый носитель, содержащий инструкции, улучшающие улавливание звука на мобильном устройстве, которые, при выполнении процессором, побуждают процессор: а) принимать первый акустический сигнал через основной микрофон, чтобы получать основной звуковой сигнал, b) принимать второй акустический сигнал через вторичный микрофон, чтобы получать вторичный звуковой сигнал, c) определять характеристику первого сигнала для основного звукового сигнала, d) определять характеристику второго сигнала для вторичного звукового сигнала, e) определять, не может ли вторичный микрофон быть заслонен, на основании характеристики первого сигнала и характеристики второго сигнала, f) предоставлять предупреждение, указывающее, что вторичный микрофон может быть заслонен, и/или g) динамически выбирать основной микрофон из множества микрофонов на основании того, какой микрофон обладает либо наибольшей энергией сигнала, либо наибольшим отношением сигнал/шум за конкретный период времени.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Различные особенности, сущность и преимущества могут стать очевидны из подробного описания, изложенного ниже, во взаимосвязи с прилагаемыми чертежами, на которых подобные ссылочные позиции используются для соответствующего обозначения на всех чертежах.

Фиг. 1 иллюстрирует пример мобильного телефона, имеющего два или более микрофонов для улучшенного улавливания звуковых/голосовых сигналов.

Фиг. 2 иллюстрирует пример раскладного мобильного телефона, имеющего два или более микрофонов для улучшенного улавливания звуковых/голосовых сигналов.

Фиг. 3 является функциональной блок-схемой, иллюстрирующей пример многомикрофонного мобильного устройства, сконфигурированного обнаруживать, когда вторичный микрофон заслонен.

Фиг. 4 является блок-схемой, иллюстрирующей процесс, работающий на многомикрофонном мобильном устройстве, чтобы обнаруживать, когда вторичный микрофон заслонен.

Фиг. 5 является блок-схемой, иллюстрирующей пример того, как отслеживаются два микрофона и вычисляются оценки уровня шума в этих двух микрофонах, для того чтобы обнаружить, не заслонен ли вторичный микрофон.

Фиг.6 является графической иллюстрацией процедуры вычисления минимального уровня шума согласно одному примеру.

Фиг. 7 является функциональной блок-схемой, иллюстрирующей действие детектора прикрытия вторичного микрофона согласно одному примеру.

Фиг. 8 иллюстрирует альтернативный способ получения гладкого оценочного значения мощности блока для звукового сигнала вторичного микрофона от вторичного микрофона.

Фиг. 9 является функциональной блок-схемой, иллюстрирующей действие детектора прикрытия вторичного микрофона согласно одному примеру.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В нижеследующем описании приведены конкретные подробности для обеспечения понимания конфигураций. Однако специалисту в данной области техники будет понятно, что эти конфигурации могут применяться без этих конкретных деталей. Например, схемы могут быть показаны на блок-схемах, для того чтобы не загромождать иллюстрируемые конфигурации ненужными подробностями. В других случаях широко известные схемы, структуры и методы могут быть показаны подробно, чтобы не делать структуры неясными.

Также не отмечается, что структуры могут быть описаны как процесс, который изображен в виде блок-схемы, принципиальной схемы, или структурной схемы. Хотя блок-схема может описывать принцип действия как последовательный процесс, многие операции могут выполняться параллельно или одновременно. Кроме того, порядок действий может быть перегруппирован. Процесс заканчивается, когда его действия завершены. Процесс может соответствовать способу, функции, процедуре, подпрограмме, субпрограмме и т.д. Когда процесс соответствует функции, его прекращение соответствует возвращению этой функции к вызывающей функции или главной функции.

В одном или более примерах и/или конфигурациях описанные функции могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, встроенных микропрограммах или любой комбинации таковых. Будучи реализованы в программном обеспечении, функции могут быть сохранены на или передаваться в виде одной или более инструкций или кода на машиночитаемом носителе. Машиночитаемая среда включает как средство компьютерного хранения, так и коммуникационную среду, включающую в себя любую среду, которая способствует передаче компьютерной программы из одного места в другое. Средством хранения может быть любое доступное средство, к которому может быть осуществлен доступ компьютером общего назначения или специального назначения. В качестве примера, а не ограничения, такие машиночитаемые средства могут включать в себя RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другой накопитель на оптическом диске, накопитель на магнитном диске или другие магнитные устройства хранения или любой другой носитель, который может быть использован для переноса или хранения средств требуемого программного кода в форме инструкций или структур данных и к которому может быть осуществлен доступ компьютером общего назначения или специального назначения или процессором общего назначения или специального назначения. Также любое соединение правильно называть машиночитаемым носителем. Например, если программное обеспечение передается с вебсайта, сервера или другого удаленного источника с применением коаксиального кабеля, волоконно-оптического кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, таких как инфракрасная, радио и высокочастотная, то эти коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, такие как инфракрасная, радио и высокочастотная, включаются в определение понятия «носитель». «Диск», как здесь используется, подразумевает под собой компакт диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой многоцелевой диск (DVD), гибкий диск (дискету) или Блю-Рэй диск, причем диски обычно воспроизводят данные магнитным образом или с помощью лазеров. Комбинации вышеприведенных должны также быть включены в рамки машиночитаемых носителей.

Кроме того, машиночитаемый носитель может представлять собой одно или более устройство для хранения данных, включая постоянное запоминающее устройство (ROM), память произвольного доступа (RAM), накопители на магнитных дисках, оптические запоминающие устройства, устройства флеш-памяти и/или другие машиночитаемые носители для сохранения информации.

Кроме того, конфигурации могут быть реализованы аппаратным обеспечением, программным обеспечением, встроенными микропрограммами, межплатформенным программным обеспечением, микрокодами или любой комбинацией таковых. При реализации в программном обеспечении, встроенных микропрограммах, межплатформенном программном обеспечении или микрокодах, для того чтобы выполнять нужные задачи, программный код или сегменты кода могут быть сохранены на машиночитаемом носителе, таком как накопительное запоминающее устройство или другое(ие) запоминающее(ие) устройство(а). Процессор может выполнить необходимые задачи. Сегмент кода может представлять процедуру, функцию, подпрограмму, программу, последовательность действий, подпоследовательность действий, модуль, пакет программного обеспечения, группу или любую комбинацию инструкций, структур данных или программных предписаний. Сегмент кода может быть связан с другим сегментом кода или аппаратной схемой посредством передачи и/или приема информации, данных, аргументов, параметров или содержимого запоминающих устройств. Информация, аргументы, параметры, данные и т.д. могут быть переданы, пересланы или отправлены через любое подходящее средство, включая совместное использование памяти, передачу сообщений, передачу маркеров, сетевую передачу и т.д.

В мобильном устройстве, содержащем два и более микрофонов, все микрофоны, отличные от основного микрофона, могут именоваться вторичными микрофонами. Одно свойство предоставляет механизм, который отслеживает сигналы вторичного микрофона в многомикрофонном мобильном устройстве, для того чтобы предупреждать пользователя, если один или более вторичных микрофонов прикрыты во время использования мобильного устройства. Предоставлен способ обнаруживать, не прикрыты ли любые из вторичных микрофонов в мобильном устройстве. Различные параметры сигнала для сигналов от основного микрофона и вторичного микрофона могут использоваться, чтобы определять, что вторичный микрофон был прикрыт или заслонен. Такие параметры сигнала могут включать, например, мощность сигнала, отношение сигнал/шум (SNR), энергию, корреляцию, комбинацию таковых и/или производные таковых. Например, один подход может предусматривать вычисление сглаженно усредненных оценочных значений мощности вторичных микрофонов и сравнение их с оценочным значением минимального уровня шума для основного микрофона. Детектирование прикрытия микрофона производится сравнением сглаженных оценочных значений мощности вторичного микрофона с оценочным значением минимального уровня шума для основного микрофона. Как только произведено обнаружение, предупреждающий сигнал генерируется и выдается в управляющий процессор мобильного устройства. Предупреждение пользователю может быть реализовано различными путями, включая, например, вибрирование мобильного устройства, звуковые сигналы пользователю, высвечивание сообщения на экране мобильного устройства. Предупреждающая система может быть полезной пользователю, и пользователь может получить улучшенное улавливание звука от многомикрофонного мобильного устройства.

Фиг. 1 иллюстрирует пример мобильного телефона 102, у которого есть два или более микрофонов для улучшенного улавливания звуковых/голосовых сигналов. Первый микрофон 104 может быть расположен на лицевой поверхности мобильного телефона 102, примыкающей к цифровой клавиатуре 106, как пример. Второй микрофон 108 может быть расположен на тыльной поверхности мобильного телефона 102, напротив лицевой поверхности, например, около середины тыльной поверхности. Положение первого и второго микрофонов 104 и 108 может быть выбрано так, чтобы было очень маловероятно, что оба микрофона могли бы быть заблокированы в одно и то же время.

Фиг. 2 иллюстрирует пример раскладывающегося мобильного телефона 202, у которого есть два или более микрофонов для улучшенного улавливания звуковых/голосовых сигналов. Первый микрофон 204 может быть расположен на лицевой поверхности мобильного телефона 202, примыкающей, например, к цифровой клавиатуре 206. Второй микрофон 208 может быть расположен на тыльной поверхности мобильного телефона 202, напротив лицевой поверхности. Положение первого и второго микрофонов 204 и 208 может быть выбрано так, чтобы было очень маловероятно, что оба микрофона могли бы быть заблокированы или заслонены в одно и то же время.

Многомикрофонные мобильные устройства 102 и 202 на Фиг. 1 и 2 могут позволить пользователю разговаривать в разнообразных условиях, включая шумные зоны, такие как на улице, в ресторанах, торговых центрах и т.д., и вопрос улучшения качества передаваемого голоса является еще более важным. Решение для улучшения качества голоса в шумных условиях может заключаться в оснащении мобильного устройства множеством микрофонов и использовании улучшенных технологий обработки сигнала для подавления фонового шума в захваченном голосовом сигнале перед передачей. В некоторых способах преимущества улучшения речи/аудио, предлагаемые методологиями обработки сигнала, реализованы с помощью множества микрофонов, которым обеспечена возможность функционировать правильно.

Мобильные устройства 102 и 202 могут быть сконфигурированы или выполнены с возможностью обнаружения прикрытия микрофонов и выдачи предупреждающего сигнала пользователю. Создание предупреждающего сигнала может быть полезным при поддержании высокого качества голоса, предоставляемого многомикрофонными решениями по обработке сигнала. Однако описанные здесь технологии не ограничиваются каким-либо конкретным способом обнаружения или каким-либо конкретным мобильным устройством. Системы обнаружения и предупреждения могут использоваться в мобильном устройстве, которое использует множество микрофонов. Более того, конкретный тип системы предупреждения не закрепляется данным раскрытием. Производитель мобильного устройства или оператор мобильной связи могут использовать наш механизм обнаружения для реализации их желаемого типа системы предупреждения.

Решения по многомикрофонной обработке сигнала могут использоваться в мобильных системах голосовой связи для достижения более высокого качества голоса даже в неблагоприятной среде. Из-за ограничения места на мобильном устройстве могут использоваться двухмикрофонные решения. В то время как некоторые из описанных здесь примеров могут использовать два микрофона, эти способы не ограничиваются двухмикрофонными устройствами и могут также быть реализованы в мобильном устройстве с более чем двумя микрофонами.

Например, рассмотрим мобильные устройства 102 и 202 с двумя микрофонами, из которых один микрофон смонтирован на лицевой стороне, а другой микрофон смонтирован на тыльной стороне устройства. В одной из конфигураций микрофон на лицевой панели может преимущественно использоваться для записи желаемой речи, исходящей от пользователя данного мобильного устройства. Много мобильных устройств имеют, по меньшей мере, один микрофон спереди, или, по меньшей мере, близко ко рту пользователя так, чтобы он мог улавливать полезную речь или звук. Этот первый микрофон 104 и 204 может именоваться основным (первичным) микрофоном. Основной микрофон может быть выбран так, чтобы было маловероятно, что он прикрыт (например, случайно, непреднамеренно, целенаправленно или иным образом) во время использования. Второй микрофон 108 и 208 может именоваться вторичным микрофоном, поскольку его сигнал используется для улучшения сигнала от основного микрофона. Избыточная информация используется улучшенными технологиями обработки сигнала для подавления фонового шума и улучшения качества звука. Алгоритмы обработки сигнала рассчитаны на то, чтобы второй микрофон получал такую избыточную информацию для улучшения речи в шумных условиях. Однако для пользователя не редкость прикрыть, загородить или иначе заблокировать тыльный (вторичный) микрофон (например, случайно или преднамеренно) во время разговора. В этом случае страдает производительность алгоритма обработки сигнала, так как может оказаться невозможным выделить полезную информацию из сигнала вторичного микрофона. В некоторых случаях пользователь может частично прикрыть тыльный (вторичный) микрофон 108 и 208, или он/она может постепенно прикрывать тыльный микрофон в течение какого-то периода времени. В этом случае производительность алгоритма обработки сигнала может ухудшиться в течение какого-то периода времени. В любом случае преимущество обладания вторичным микрофоном на мобильном устройстве теряется либо полностью, либо частично.

Для решения проблемы прикрытия вторичного микрофона мобильные устройства 102 и 202 могут быть сконфигурированы или выполнены с возможностью обнаруживать, когда микрофон полностью или частично прикрыт, заслонен или иначе заблокирован, и предупреждать пользователя о такой ситуации. Согласно одному из примеров уровни энергии и/или пороговый уровень шума для основного микрофона и, по меньшей мере, одного вторичного микрофона могут быть получены и сравнены для обнаружения, не является ли второй микрофон прикрытым, заслоненным или заблокированным. Как только сделано обнаружение, предупреждающий сигнал может быть выдан пользователю. Эти предупреждения могут повторяться до тех пор, пока пользователь не откроет подвергшийся воздействию вторичный микрофон. Более того, выход детектора также может быть задействован модулями улучшенной обработки сигнала в мобильном устройстве. Если мобильное устройство содержит более двух микрофонов, все микрофоны, отличные от основного, могут именоваться вторичными микрофонами.

В некоторых конфигурациях основной микрофон может динамически выбираться из множества микрофонов на основании того, у какого из микрофонов наилучшее качество сигнала в конкретный момент времени. Например, микрофон, имеющий наибольшую энергию сигнала (например, мощность сигнала), или отношение сигнал/шум (сокращенно «SNR»), может быть выбран в качестве основного микрофона, в то время как один или более из оставшихся микрофонов используются как вторичные микрофоны.

Фиг. 3 является функциональной блок-схемой, иллюстрирующей пример многомикрофонного мобильного устройства, сконфигурированного обнаруживать, когда вторичный микрофон заслонен. Мобильное устройство 302 может быть мобильным телефоном или другим устройством связи, которое служит для обеспечения связи между пользователем и удаленным слушателем по сети связи 304. Мобильное устройство 302 может включать в себя, по меньшей мере, основной микрофон 306, один или более вторичных микрофонов 308 и 309 и, по меньшей мере, один громкоговоритель 310. Микрофоны 306, 308 и/или 309 могут получать вводы акустических сигналов 312, 314 и 315 от одного или более источников звука 301, 303 и 305, которые затем оцифровываются аналого-цифровыми преобразователями 316, 318 и 319. Акустический сигнал может включать желательные звуковые сигналы и нежелательные звуковые сигналы. Термин «звуковой сигнал» включает, но не ограничивается, аудиосигналы, сигналы речи, сигналы шума и/или другие типы сигналов, которые могут акустически передаваться и улавливаться микрофоном. Основной микрофон 306 может быть смонтирован так, что он находится близко ко рту пользователя при типичном функционировании. Один или более вторичных микрофонов 308 и 309 могут быть смонтированы на различных поверхностях мобильного устройства 302 так, чтобы улучшить улавливание звука.

Модуль 328 обнаружения прикрытия вторичного микрофона может быть настроен или приспособлен для получения оцифрованных акустических сигналов 312, 314 и 315 и определения, не является ли вторичный микрофон полностью или частично заслоненным, заблокированным или ограниченным как-либо еще. Такое определение может быть сделано с помощью сравнения характеристики первого сигнала от основного микрофона 306 и характеристики второго сигнала от вторичного микрофона 308. Такие характеристики сигнала могут включать, например, уровень сигнала, отношение сигнал-шум (SNR), энергию, корреляцию, их комбинацию и/или их производные.

Реакция микрофона на данный уровень звукового давления может быть количественно выражена коэффициентом, называемым чувствительностью. Если микрофон обладает высокой чувствительностью, он генерирует высокий уровень сигнала для данного уровня звукового давления. В типичном мобильном устройстве чувствительности основного и вторичного микрофонов могут отличаться, например, вплоть до 6 дБ. Чтобы учитывать более высокие границы разницы, одна из конфигураций может допускать, что чувствительности основного и вторичного микрофонов 306 и 308 могут отличаться вплоть до 12 дБ. Например, в двухмикрофонном мобильном устройстве модуль 328 обнаружения прикрытия вторичного микрофона может следить за уровнем фонового шума в первичном микрофоне 306 и во вторичном микрофоне 308 и затем может сравнить эти два уровня шума для обнаружения прикрытия вторичного микрофона 308. Если чувствительности двух микрофонов 306 и 308 идентичны, тогда уровни шума в сигналах этих двух микрофонов должны быть, скорее всего, близки друг к другу. Даже если эти два микрофона 306 и 308 обладают разной чувствительностью, уровень шума в сигнале вторичного микрофона вряд ли отличается более чем на 12-15 дБ, по сравнению с уровнем шума в сигнале основного микрофона, поскольку максимальной разницей в чувствительностях микрофонов считается 12 дБ. Однако если вторичный микрофон 308 прикрыт, уровен