CN101277331A - 声音再现设备和声音再现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种声音再现设备，该声音再现设备包括：收发信号的通信单元；基于接收的信号来输出声音的至少一个声音输出单元；拾取声音并生成音频数据的声音拾取单元；存储通信单元接收的信号中包含的任何回声信号并通过使用存储的回声信号来生成伪回声信号的回声消除器单元；以及降噪单元，若声音拾取单元拾取的声音包含源自噪声源的噪声，则降噪单元使用音频数据来生成用来消除噪声的消除信号，并输出通过将消除信号和来自回声消除器单元的输出信号合成而生成的合成信号。

Description

声音再现设备和声音再现方法

技术领域

本发明涉及声音再现设备和声音再现方法，更具体而言，涉及通过降低周围噪声的水平来允许无噪声音频信号到达另一方并允许用户随意收听声音的声音再现设备和声音再现方法。

背景技术

存在用于通过无线连接或有线连接来交换音频信号的声音再现设备。这类声音再现设备具有音频信号发送/接收功能，以便用户能够与远处的另一方交换音频信号。

为了保证无噪声音频信号到达另一方，在声音再现设备中安装有降噪器，降噪器在拾取声音后降低声音中所含噪声，因此音频信号通过该手段被发送到另一方。这类技术例如在日本早期公开专利公布No.H2-231899中公开。

发明内容

现有技术中用于音频交换的声音再现设备存在这样的待解决问题：由于降噪系统只安装在音频输入侧，因此很难听到从另一方——即在噪声环境下说话的通信方——发送的声音。此外，由于听不懂另一方的讲话，与在噪声环境下说话的通信方进行的交谈往往声音变大，这可能造成公共影响。

因此，通过解决上述问题而完成的本发明提供了一种新的改进的声音再现设备和新的改进的声音再现方法，这种设备和方法通过在音频输入侧安装降噪器并通过降低音频输出侧的噪声水平来实现降低了噪声的声音的发送/接收。

根据本发明的实施例，提供了一种声音再现设备，该声音再现设备包括：收发信号的通信单元；基于通信单元接收的信号来输出声音的至少一个声音输出单元；拾取声音并生成音频数据的声音拾取单元；存储通信单元接收的信号中包含的任何回声信号并通过使用存储的回声信号来生成伪(dummy)回声信号的回声消除器单元；以及降噪单元，若声音拾取单元拾取的声音包含源自噪声源的噪声，则降噪单元使用音频数据来生成用来消除噪声的消除信号，并输出通过将消除信号和来自回声消除器单元的输出信号合成而生成的合成信号。

上述结构包括：收发信号的通信单元；基于通信单元接收的信号来输出声音的声音输出单元；拾取声音并生成音频数据的声音拾取单元；存储通信单元接收的信号中包含的任何回声信号并通过使用存储的回声信号来生成伪回声信号的回声消除器单元；以及降噪单元，若声音拾取单元拾取的声音包含源自噪声源的噪声，则降噪单元使用音频数据来生成用来消除噪声的消除信号，并输出通过将消除信号和来自回声消除器单元的输出信号合成而生成的合成信号。换言之，包含安装在音频输入侧的降噪器的声音再现设备还降低音频输出侧的噪声，从而能够发送和接收降低了噪声的声音。

声音再现设备还可包含检测会话起始的会话检测单元。会话检测单元可在检测到会话起始后将特定信号输出到降噪单元，相应地，降噪单元可响应于来自会话检测单元的特定输入信号通过限制频带来生成消除信号。包含在该结构中的会话检测单元在检测到会话起始后将特定信号输出到降噪单元，并且降噪单元响应于来自会话检测单元的特定输入信号通过限制频带来生成消除信号。由于当在检测到会话起始后生成消除信号时可以确保声音频带不会通过限制频带而被消除，因此可以保证与通信方的轻松交谈，而不会降低具有周围噪声的另一方的语音的声音水平。

声音再现设备还可包括第一均衡器，第一均衡器接受来自通信单元的输出，在特定频带上执行均衡处理，并将均衡处理所产生的数据输出到回声消除器单元。可包含在声音再现设备中的第一均衡器在特定频带上执行均衡处理，并将均衡处理所产生的数据输出到回声消除器单元。因此，即使噪声通过降噪单元被消除，也可维持应该被声音再现设备的用户听到的声音的波形。

声音再现设备还可包括第二均衡器，第二均衡器接受来自回声消除器单元的输出，截断低频频带，并将通过截断低频频带获得的信号输出到通信单元。该声音再现设备中的第二均衡器在将信号输出到通信单元之前截断低频频带。由于低频部分被截断，因此低频部分中的噪声不会被传递到通信方。

声音再现设备还可包括封装声音输出单元的外壳(housing)，这种情况下，声音拾取单元可安装在该外壳内部。在该结构中，声音拾取单元安装在封装声音输出单元的外壳内部。结果，从噪声源输出的噪声和从声音输出单元输出的噪声在声音拾取单元处被拾取，从而使得降噪单元能够生成用来消除到达外壳内部的噪声的消除信号。

声音再现设备还可包含封装声音输出单元的外壳，并且声音拾取单元可安装在该外壳外部。在该结构中，声音拾取单元安装在封装声音输出单元的外壳外部。因为声音拾取单元拾取来自噪声源的噪声，所以降噪单元能够生成用来消除到达外壳内部的噪声的消除信号。

声音再现设备还可包括骨传导(bone-conducted)声音拾取单元，该单元拾取通过骨骼传导来传导的骨传导声音。这种情况下，包含在声音再现设备中的骨传导声音拾取单元拾取通过骨骼传导来传导的骨传导声音。这类声音再现设备能够将通过骨骼来传导的声带振动转化成音频信号。

声音再现设备可包括单个声音输出单元。这类声音再现设备的用户能够用一只耳朵收听通信方的语音。

根据本发明的另一实施例，提供了一种声音再现方法，该声音再现方法包括：收发信号的通信步骤；声音输出步骤，其中基于通信步骤中收到的接收信号来输出声音；伪回声信号生成步骤，其中存储通信步骤中收到的信号中包含的任何回声信号，并且基于存储的回声信号生成用于通过衰减回声信号来阻止回声信号返回发送方的伪回声信号；拾取声音并生成音频数据的声音拾取步骤；以及消除信号生成步骤，其中通过使用音频数据来生成用于消除任何源自噪声源并包含在声音拾取步骤中拾取的声音中的噪声的消除信号。

上述声音再现方法包括：收发信号的通信步骤；声音输出步骤，其中基于通信步骤中收到的接收信号来输出声音；伪回声信号生成步骤，其中存储通信步骤中收到的信号中包含的任何回声信号，并且基于存储的回声信号生成用于通过衰减回声信号来阻止回声信号返回发送方的伪回声信号；拾取声音并生成音频数据的声音拾取步骤；以及消除信号生成步骤，其中通过使用音频数据来生成用于消除任何源自噪声源并包含在声音拾取步骤中拾取的声音中的噪声的消除信号。通过该方法，输入音频中包含的噪声被降低，并且源自噪声源的、在其他情况下将到达收听声音的耳朵的噪声被降低，从而实现了噪声被降低的声音的发送/接收。

根据上述本发明的实施例，提供了一种新的改进的声音再现设备和新的改进的声音再现方法，这种设备和方法通过在音频输入侧安装降噪器并通过降低音频输出侧的噪声来实现降低了噪声的声音的发送/接收。

附图说明

图1示意性地图示了本发明第一实施例中实现的声音再现设备10；

图2示出本发明第一实施例中的声音再现设备10所采用的结构；

图3示出本发明第一实施例中的噪声消除系统112所采用的结构；

图4示意性地图示了怎样通过噪声消除系统降低噪声；

图5表示通过使用本发明第一实施例中实现的声音再现设备10来执行的声音再现的流程图；

图6表示通过使用本发明第一实施例中实现的声音再现设备10来执行的声音再现的流程图；

图7A和7B示意性地图示了在本发明第一实施例中执行的均衡处理；以及

图8示出本发明第二实施例中实现的声音再现设备20所采用的结构。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书及附图中，实质具有相同功能和结构的结构元件用相同的标号来表示，并且省略对这些结构元件的重复说明。

【第一实施例】

首先，描述本发明第一实施例中实现的声音再现设备和声音再现方法。

图1表示本发明第一实施例中实现的声音再现设备10的示意图。图1所示的声音再现设备10佩戴在用户1的头上。参考图1，下面是本发明第一实施例中实现的声音再现设备10的概述。

声音再现设备10用于再现音乐或通过天线102来与通信方无线地交换音频数据。从通信方发送的音频数据在天线102处被接收，然后在声音再现设备10内部经历数据处理，并通过安装在外壳116内的扬声器输出为声音。

另一方面，用户1的语音被安装在外壳116内的麦克风拾取，拾取的声音在声音再现设备10内部经历数据处理以生成音频数据，并且音频数据从天线102被无线地发送到通信方。

如上所述，用户能够通过天线102和安装在外壳116内的麦克风来与通信方进行交谈。但是，声音再现设备10经常在存在源自噪声源的噪声的环境中使用。这类噪声环境例如可以是热闹的街道或拥挤的店铺。当在噪声环境中通过声音再现设备进行交谈时，必须克服下述挑战。即，通信方的讲话由于噪声的原因无法轻易被理解，并且盖过用户1的语音的噪声使得通信方难以理解用户1的讲话。

因此，下面将详细描述的本发明第一实施例中实现的声音再现设备和声音再现方法通过降低混合在用户语音中的噪声以及包含在源自通信方的声音中的噪声来允许与通信方的交谈顺利进行。

很显然，当图1的声音再现设备10佩戴在用户1的头上时，声音再现设备10可呈现非图1所示的结构。

接下来，参考图2描述上面概述的本发明第一实施例中的声音再现设备10的结构。

图2示出本发明第一实施例中的声音再现设备10所采用的结构。参考图2，下面是本发明第一实施例中的声音再现设备10的结构说明。

如图2所示，本发明第一实施例中的声音再现设备10包括天线102、无线通信单元104、会话检测单元106、均衡器(EQ)108a和108b、回声消除器110、噪声消除系统112、第一放大器114、外壳116和第二放大器122。扬声器118和麦克风120安装在外壳116处。

无线电波通过天线102来发送/接收。当无线电波通过天线102被发送或者已发送的无线电波在天线102处被接收时，无线电波收发被执行。与通信方的语音对话可通过这类无线电波收发来进行。在天线102处接收的无线电波被输入到无线通信单元104。

无线通信单元104通过解调在天线102处接收的无线电波来生成通信方讲话的音频数据，还通过调制声音再现设备10的用户1讲话的音频数据来生成将通过天线102发送的无线电波。注意，虽然音频数据在实施例中被无线地发送/接收，但是本发明不限于该示例，音频数据还可通过有线连接来交换。

另外，无线通信单元104执行的无线电波解码处理的类型是相应于声音再现设备10通信所遵守的通信协议而确定的，而不限于任何特定类型的解码处理。换言之，它是可被任意确定的设计上的问题。

会话检测单元106检测将通过声音再现设备10进行的谈话的起始。当来自通信方的无线电波在没有谈话在进行时在天线102处被接收并且收到的无线电波在无线通信单元104处被解调时，会话检测单元106检测会话起始并输出特定信号。在该实施例中，检测到会话起始的会话检测单元106将信号发送到噪声消除系统112以将会话起始通知给噪声消除系统112。会话检测单元106仅需要能够输出与特定输入信号相对应的信号，并且可以由例如响应于以预定电平输入的信号而输出特定信号的电路构成。稍后将详细描述会话检测单元106的操作。

表示根据本发明的第一均衡器示例的均衡器108a改变已在天线102处接收并在无线通信单元104处调制的音频数据在特定频率范围上的频率特性，并将变更后的音频数据输入到回声消除器110。由于特定频率范围上的频率特性通过均衡器108a被改变，因此即使通过噪声消除系统112移除了噪声，到达用户1的耳朵的声音波形也必须相对完好无损。

同样，表示根据本发明的第二均衡器示例的均衡器108b改变从回声消除器110输出的用户1讲话的音频数据在特定频率范围上的频率特性，并将变更后的音频数据输入到无线通信单元104。稍后详细描述通过均衡器108a和108b改变的频率特性。

回声消除器110存储在无线通信单元104处接收的音频信号中包含的任何回声信号，并生成用于通过衰减回声信号来阻止回声信号返回发送方的伪回声信号，所述回声信号的衰减是通过减去存储的回声信号来进行的。现在简要说明回声消除器110的工作原理。虽然未示出，但是自适应滤波器被安装在回声消除器110内，回声消除110通过使用该自适应滤波器对从通信方接收的信号执行卷积操作。通过卷积操作，回声消除器110生成用来阻止回声信号朝着另一方发送的伪回声信号。

在本实施例中，若从均衡器108a输入的音频信号中包含回声信号，则首先存储该回声信号，然后从从第二放大器122输入的音频信号中减去存储的回声信号。因为回声信号在回声消除器110中被消除，所以收到的音频信号的一部分——即在其他情况下将被引入被发送的发送音频信号中的回声信号分量——可被移除，从而不损害音频质量。

噪声消除系统112表示根据本发明的降噪单元的示例。若在麦克风120拾取的声音中包含源自噪声源的任何噪声，则噪声消除系统112生成用来消除噪声的消除信号，并将这样生成的消除信号与来自麦克风120的输出信号合成以便降低从扬声器118输出的声音中的噪声。来自噪声消除系统112的输出信号被输入到第一放大器114。稍后详细描述噪声消除系统112生成的消除信号。

第一放大器114接受来自噪声消除系统112的输出信号，用给定的放大因子将其放大并输出放大的信号。信号在第一放大器114处被放大的程度是可以相应于扬声器118的特性而自由设置的设计上的问题，且本发明不限于任何特定的放大因子。然后，已在第一放大器114处放大的信号被输入到扬声器118。

基于从第一放大器114输入的信号，扬声器118引起内建振动膜(未示出)的振动从而输出声音。麦克风120表示根据本发明的声音拾取单元的示例。麦克风120拾取通过扬声器118输出的声音和通过用户1的嘴制造的声音，将其拾取的声音转化成音频数据，并将转化产生的音频数据输入给第二放大器122。

第二放大器122接受在麦克风120处拾取的声音的音频数据，以给定的放大因子放大该音频数据，并输出放大的信号。音频数据在第二放大器122处被放大的程度是设计上的问题，且不限于任何特定的放大因子。然后，已在第二放大器122处放大的信号被输入到回声消除器110和噪声消除系统112。

现在说明已参考图2描述了其结构的本发明第一实施例中实现的声音再现设备10中的噪声消除系统112的结构。

图3示出本发明第一实施例中的噪声消除系统112所采用的结构。参考图3，下面是本发明第一实施例中的噪声消除系统112的结构说明。

如图3所示，本发明第一实施例中实现的噪声消除系统112包括第一滤波器124、第二滤波器126和开关128。

第一滤波器124和第二滤波器126各自通过反转已在麦克风120处拾取并在第二放大器122处放大的音频数据的相位来生成并输出用于音频数据噪声消除的消除信号。第一滤波器124和第二滤波器126彼此的区别在于第一滤波器124生成用于整个频带的消除信号，而第二滤波器126生成用于不包括人类语音的频率范围在内的频率范围的消除信号。

图4示意性地说明了怎样通过噪声消除系统降低噪声。图4的左上部示意性地指示源自噪声源的噪声的频率特性。当这类噪声从噪声源引入时，如图4的左下部所示，具有的相位关于该噪声的相位作了反转的信号被生成用来消除噪声。然后，通过将图4左上部的波形与图4左下部的波形相结合，得到诸如图4右部所示的平坦波形，从而可以消除噪声。

开关128用于从第一滤波器124切换到第二滤波器126，反之亦然。开关128处的转换响应于来自图2所示会话检测单元104的输出信号而出现。在正常环境下，开关128连接到第一滤波器124以消除噪声。当噪声在麦克风120处被拾取并且包含噪声的音频数据被输入到第一滤波器124时，第一滤波器124生成并输出呈现反转的相位的信号以用于消除噪声。

会话检测单元106在检测到会话起始后向开关128发出信号。响应于从会话检测单元106接收的信号，开关128将其连接从第一滤波器124切换到第二滤波器126。若在麦克风120处拾取的噪声和包含该噪声的音频数据在该状态下被输入到第二滤波器126，则第二滤波器126生成并输出消除信号，以用于消除非语音频率范围的频率范围内的噪声。

因为用来输出消除信号的最优滤波器在声音再现设备10之间的谈话开始时通过滤波器转换而被选择，因此语音频带不会被消除，从而会话可轻松进行，而且另一方讲话的声音水平不会随着噪声水平一起变低。

现在描述已参考图3说明了其噪声消除系统112的结构的本发明第一实施例中的声音再现设备10所采用的声音再现方法。

图5和图6各自表示通过使用本发明第一实施例中的声音再现设备10来执行的声音再现的流程图。下面参考图5和6说明通过使用本发明第一实施例中的声音再现设备10来实施的声音再现方法。

图5表示声音再现设备10之间的谈话开始后当来自通信方的初始音频数据到达主体(subject)声音再现设备时执行的操作的流程图。随着声音再现设备10之间的谈话开始，无线电波上携带的音频数据到达天线102(步骤S102)。在天线102处接收的无线电波在无线通信单元104处经历解码处理，并且通过解码处理，音频数据被提取出来(步骤S104)。如前所述，无线通信单元104执行的无线电波解码处理的类型是相应于声音再现设备10通信所遵守的通信协议而确定的，而不限于任何特定类型的解码处理。换言之，它是可以任意确定的设计上的问题。

一旦音频数据被提取出来，会话检测单元106就检测会话起始(步骤S106)。检测到会话起始后，会话检测单元106将会话起始通知给噪声消除系统112(步骤S108)。如前所述，从会话检测单元106收到会话起始通知后，噪声消除系统112切换到第二滤波器以便生成用于不包括人类语言频带在内的频带的消除信号。在会话检测单元106发出会话起始通知的同时，均衡器108a对收到的音频数据执行均衡处理(步骤S110)。

图7A和7B示意性地说明了在本发明第一实施例中执行的均衡处理。图7A示意性地说明了预均衡处理状态中的波形，而图7B示意性地说明了均衡处理产生的波形。

标号132指示从另一个声音再现设备10发送的音频数据的波形。本实施例中噪声在噪声消除系统112中被去除。这意味着从标号132指示的波形中去除了噪声的声音到达用户1的耳朵。但是，因为噪声被去除，所以甚至低达1kHz的频率范围内的声音(用户1应该能够很容易听到该声音)也可能以其降低的声音水平到达用户1的耳朵，如标号134表示的波形所示。

因此，在音频数据被输入到噪声消除系统112之前，均衡器108a执行均衡处理以便获得标号136指示的波形，如图7B所示。通过这类均衡处理，即使当噪声通过噪声消除系统112被去除时，应该被用户1听到的声音的波形也能保持得相当完好。

在对收到的音频数据执行均衡处理之后，均衡器108a将经历了均衡处理的音频数据输入到回声消除器110。回声消除器110做出关于输入的音频数据是否包含回声信号的判定，并且若其包含回声信号，则存储回声信号。然后它通过基于存储的回声信号生成用于通过衰减回声信号来阻止回声信号返回发送站的伪回声信号(步骤S112)。

若源自噪声源的噪声被输入到麦克风120(步骤S114)，则第二放大器122对已输入到麦克风的噪声执行放大处理(步骤S116)，并且放大的噪声被输入到噪声消除系统112。

一旦伪回声信号由回声消除器110生成，音频数据就被从回声消除器110输入到噪声消除系统112。然后噪声消除系统112执行噪声消除处理以消除通过麦克风120输入的来自噪声源的噪声(步骤S118)。在噪声消除系统112执行的噪声消除处理中，生成了关于噪声相位呈现反转的相位的消除信号，该消除信号被添加到已输入的音频数据，并且产生的和被输出。

响应于会话检测单元106发出的会话开始通知，噪声消除系统112可只在不包括语音频率的频率范围上执行噪声消除处理，而不是在音频数据的整个频带上执行噪声消除处理。通过只在排除了语音频带的有限频带上执行噪声消除处理，源自噪声源的噪声可选择性地被消除，而不会消除用户1的语音或通信方的说话声。由于这避免了用户听到其语音回声的讨厌现象，因此谈话可顺利进行。

在完成噪声消除处理后，噪声消除系统112将其输出信号提供到第一放大器114，在第一放大器114中来自噪声消除系统112的输出信号经历放大处理(步骤S120)。信号在第一放大器114中被放大的程度是可以相应于扬声器118的特性而调整的设计上的问题，而不限于任何特定的放大因子，如前所述。

在第一放大器114中被放大的信号是扬声器118的输入，然后扬声器118输出声音(步骤S122)。此时从扬声器118输出的信号是来自通信方的音频数据和为了消除噪声而生成的消除信号之和。由于通过扬声器118输出的音频信号中消除了源自噪声源的噪声且噪声被降低的声音到达用户1的耳朵，因此用户能够与通信方进行顺利的交谈。

图6表示当听到源自通信方的声音的用户1作为响应说话并且源自用户1的嘴的声音被发送到通信方时所执行的操作的流程图。听到源自通信方的声音的用户1通过麦克风120输入声音(步骤S132)。此时输入到麦克风120的声音包括通过用户1的身体传播的声音和直接从用户1的嘴到达麦克风的声音。

当声音被输入到麦克风120时，麦克风120基于输入的声音生成信号，并将这样生成的信号输入到第二放大器122。第二放大器122执行放大处理以将从麦克风120输入的信号放大特定程度(步骤S134)。信号在第二放大器122中被放大的程度是设计上的问题，而不限于任何特定的放大因子，如前所述。

在第二放大器122中被放大的音频数据信号被输入到噪声消除系统112和回声消除器110。接受从第二放大器122输入的音频数据信号的回声消除器110通过合成输入音频数据信号和如前所述在步骤S112中生成的伪回声信号来执行回声消除处理以衰减回声信号(步骤S136)。

在回声消除器110中经历了回声消除的音频数据信号被输入到均衡器108b。均衡器108b对音频数据输入信号执行均衡处理(步骤S138)。通过均衡器108b中执行的均衡处理，音频数据信号通过对其特性的修正被转化成通信方容易听到的声音。均衡处理可结合用于截断低频范围部分的处理来在均衡器108b中执行。通过经均衡器108b截断低于人类语音频率范围的低频范围部分，保证了源自噪声源的噪声中的低频噪声不被发送到通信方。

在均衡器108b中经历了均衡处理的音频数据信号随后被输入到无线通信单元104。在无线通信单元104处，音频数据信号经历编码处理(步骤S140)，然后编码的音频数据信号通过天线102被发送(步骤S142)。

接受来自第二放大器122的音频数据信号的噪声消除系统112执行噪声消除处理，以生成如前所述用来消除输入信号中包含的来自噪声源的噪声的消除信号(步骤S144)。然后经历了噪声消除处理的音频数据在第一放大器114处被放大(步骤S146)。放大的信号被输入到扬声器118，扬声器118随后输出声音(步骤S148)。

上面描述了通过使用本发明第一实施例的声音再现设备10来实现的声音再现方法。

如前所述，在本发明第一实施例中，麦克风120安装在外壳116内部且外壳116内的噪声通过噪声消除系统112被降低。由于这降低了用户讲话的音频数据中混合的声音中的噪声以及源自通信方的声音中的噪声，因此与通信方的谈话可以顺利进行。

【第二实施例】

参考本发明第一实施例，上面描述了通过在外壳116内部安装麦克风120来降低噪声的声音再现设备10和声音再现方法。现在，参考本发明第二实施例描述通过在外壳外部安装麦克风来降低噪声的声音再现设备和声音再现方法。

图8示出本发明第二实施例中的声音再现设备20所采用的结构。参考图8，下面是本发明第二实施例中实现的声音再现设备20的结构说明。

如图8所示，本发明第二实施例中实现的声音再现设备20包括天线102、无线通信单元104、会话检测单元106、均衡器108b、回声消除器110、噪声消除系统112、第一放大器114、外壳216和第二放大器122。

扬声器118和麦克风220被安装在外壳216处。

图8的声音再现设备20与图2的声音再现设备10的区别在于它不包含均衡器108a并且麦克风220安装在外壳216外部。因此，下面的说明集中在这些区别上。

图8的声音再现设备20与图2所示声音再现设备10的区别在于它不包括对来自通信方的音频数据进行均衡处理的均衡器108a。均衡器108a的这种缺失以及麦克风120的安装位置——即外壳216外部——彼此具有很大关联。也就是说，不同于第一实施例，本实施例中的麦克风220拾取来自噪声源的噪声和源自用户1的嘴的语音，而不是通过扬声器118输出的源自通信方的声音。因此，本实施例中的声音再现设备20获得的优势在于通过噪声消除系统112处执行的噪声消除处理并不生成抵消来自通信方的声音的噪声信号。

不同于图2所示的声音再现设备10，声音再现设备20包括安装在外壳216外部的麦克风220。在第一实施例中，来自噪声源的噪声和源自通信方的声音都被麦克风220拾取，并且用来消除噪声的消除信号通过将这样拾取的声音输入到噪声消除系统112而生成。另一方面，在本实施例中，只有来自噪声源的噪声被麦克风220拾取，而源自通信方的声音不被麦克风220拾取。也就是说，来自噪声源的噪声事先被麦克风220拾取。噪声消除系统112通过使用已拾取的噪声来生成消除信号，并将消除信号与从通信方发送的音频数据合成，从而允许用户1听到噪声被降低的声音。

上面已参考图8说明了本发明第二实施例中实现的声音再现设备20的结构。

如上所述，麦克风220安装在外壳216外部并且外壳216内的噪声通过本发明第二实施例中的噪声消除系统112被降低。由于这降低了用户说话声中混合的噪声以及来自通信方的音频数据中的噪声，因此与通信方的谈话可以顺利进行。另外，第二实施例中采用的结构不要求均衡器对源自通信方的声音执行均衡处理，结果，用户听到的通信方的语音听起来更自然。

本领域技术人员应该理解，取决于设计要求和其他因素可以想到各种修改、组合、子组合及变更，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围之内。

例如，虽然麦克风被安装在上述实施例中外壳的内部或外部，但是本发明不限于这些示例。例如，除了安装在外壳内部或外部的麦克风之外，还可安装另一个用于拾取骨传导声音的麦克风。利用该骨传导麦克风，通过骨骼发送的声带的振动可被转化成音频信号。

另外，虽然实施例的图示包括单个扬声器，但是可结合两个扬声器来使用本发明。配备有单个扬声器的声音再现设备的用户用一只耳朵收听源自通信方的声音，而配备有两个扬声器的声音再现设备的用户用两只耳朵收听源自通信方的声音。

此外，虽然实施例中的声音再现设备10直接通过无线通信与通信方交换音频数据，但是根据本发明的声音再现设备不限于该示例。例如，很明显，本发明也可在通过基站与通信方无线地交换音频数据的声音再现设备中使用。

本发明包含与2007年3月27日向日本专利局递交的日本专利申请JP2007-082651相关的主题，其全部公开内容通过引用方式结合于此。

Claims (16)

1.一种声音再现设备，包括：

收发信号的通信单元；

基于所述通信单元接收的信号来输出声音的至少一个声音输出单元；

拾取包含噪声的声音并生成音频数据的声音拾取单元；

回声消除器单元，所述回声消除器单元存储所述通信单元接收的信号中包含的任何回声信号，并基于已存储的回声信号生成用于通过衰减所述回声信号来阻止所述回声信号返回发送方的伪回声信号；以及

降噪单元，所述降噪单元基于所述声音拾取单元拾取的声音的所述音频数据来生成用于消除噪声的消除信号，并输出通过将所述消除信号和所述伪回声信号合成而生成的合成信号。

2.根据权利要求1所述的声音再现设备，还包括：

检测会话起始的会话检测单元，其中：

若所述会话检测单元检测到会话起始，则所述降噪单元基于预定频带上的所述音频数据来生成所述消除信号。

3.根据权利要求1所述的声音再现设备，还包括：

第一均衡器，所述第一均衡器在预定频带上对在所述通信单元处接收的信号执行均衡处理，其中：

所述回声消除器单元基于经历了所述均衡处理的所述接收信号来生成伪回声信号。

4.根据权利要求1所述的声音再现设备，还包括：

第二均衡器，所述第二均衡器截断所述伪回声信号中的低频频带，其中：

所述通信单元发送通过截断所述低频频带获得的伪回声信号。

5.根据权利要求1所述的声音再现设备，还包括：

外壳，所述外壳封装所述声音输出单元，其中：

所述声音拾取单元被安装在所述外壳内部。

6.根据权利要求1所述的声音再现设备，还包括：

外壳，所述外壳封装所述声音输出单元，其中：

所述声音拾取单元被安装在所述外壳外部。

7.根据权利要求1所述的声音再现设备，还包括：

骨传导声音拾取单元，所述骨传导声音拾取单元拾取通过骨骼传导来传导的骨传导声音，其中：

所述通信单元发送通过合成所述骨传导声音和所述伪回声信号而生成的合成信号。

8.根据权利要求1所述的声音再现设备，配备有单个声音输出单元。

9.一种声音再现方法，包括：

通信步骤，其中发送/接收信号；

声音输出步骤，其中声音输出单元基于所述通信步骤中接收的信号来输出声音；

伪回声信号生成步骤，其中存储所述通信步骤中接收的信号中包含的任何回声信号，并基于已存储的回声信号生成用于通过衰减所述回声信号来阻止所述回声信号返回发送方的伪回声信号；

声音拾取步骤，其中在声音拾取单元处拾取包含噪声的声音并且生成音频数据；

消除信号生成步骤，其中基于所述声音拾取步骤中拾取的声音的所述音频数据来生成用于消除噪声的消除信号；以及

输出步骤，其中输出通过合成所述消除信号和所述伪回声信号而生成的合成信号。

10.根据权利要求9所述的声音再现方法，还包括：

会话检测步骤，其中检测会话起始，其中：

若所述会话检测步骤中检测到会话起始，则基于预定频带上的所述音频数据在所述消除信号生成步骤中生成所述消除信号。

11.根据权利要求9所述的声音再现方法，还包括：

第一均衡步骤，其中在预定频带上对在所述通信步骤中接收的信号执行均衡处理，其中：

基于经历了所述均衡处理的所述接收信号在所述伪回声信号生成步骤中生成伪回声信号。

12.根据权利要求9所述的声音再现方法，还包括：

第二均衡步骤，其中截断所述伪回声信号中的低频频带，其中：

在所述通信步骤中发送通过截断所述低频频带获得的伪回声信号。

13.根据权利要求9所述的声音再现方法，其中：

所述声音输出单元被封装在外壳中；并且

所述声音拾取单元被安装在所述外壳内部。

14.根据权利要求9所述的声音再现方法，其中：

所述声音输出单元被封装在外壳中；并且

所述声音拾取单元被安装在所述外壳外部。

15.根据权利要求9所述的声音再现方法，还包括：

骨传导声音拾取步骤，其中拾取通过骨骼传导来传导的骨传导声音，其中：

在所述通信步骤中发送通过合成所述骨传导声音和所述伪回声信号而生成的合成信号。

16.根据权利要求9所述的声音再现方法，包括单个声音输出单元。

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