CN104683926A - 语音清晰度检测 - Google Patents

Abstract

本发明涉及语音清晰度检测。在电子设备中提供了用于增强语音清晰度的方法和系统。在通过电子设备输出声音信号期间，可以获得由电子设备的用户施加到设备(或者其外壳)的力的测量。力测量可以被用来评估和/或估计被用户体验的收听清晰度。此外，力测量可以被用来控制或者调整在产生和/或处理通过电子设备输出的声音信号期间应用的收听清晰度阶段。在某些例子中，可以获得影响清晰度的外围噪声对应的音频输入，并且所述音频输入可以被用来控制或者协助控制收听清晰度阶段。

Description

语音清晰度检测

优先权声明

本专利申请参考了并要求获得于2013年7月7日提交的美国临时专利申请第61/843,396号的优先权，并且要求获得来自其的权益，因而在此以引用方式将其全部并入本文。

技术领域

本申请的各个方面涉及音频处理。更具体地说，本公开的某些实施涉及关于语音清晰度检测的方法和系统。

背景技术

现有的用于提供音频处理、尤其是用于增强语音清晰度的方法和系统可能是低效的和/或昂贵的。对本领域中的其中一名技术人员来说，通过将这些常规和传统方法与本公开的剩余部分中参考附图阐述的本方法和装置的某些方面进行比较，常规和传统方法的更多限制和劣势将变得明显。

发明内容

基本上如在各个附图中的至少一个中所示的和/或如结合各个附图中的至少一个所描述的，如在权利要求中更加完整地阐述的，提供了关于语音清晰度检测的系统和/或方法。

根据以下描述和附图，将更充分地理解本公开的这些和其他的优势、方面和新颖的特征，以及所示出的实施的细节。

附图说明

图1A示出了其可以被配置为支持基于力测量的音频清晰度检测和增强的示例电子设备。

图1B是示出了使用施加力传感器的示例清晰度测量的框图。

图2示出了可以支持基于使用力传感器的力测量的音频清晰度检测和增强的示例系统。

图3示出了可以支持基于使用力传感器的力测量和基于音频反馈的音频清晰度检测和增强的示例系统。

图4示出了可以支持基于使用音频扬声器的阻抗变化的力测量的音频清晰度检测和增强的示例系统。

图5示出了可以支持基于使用骨传导变换器的阻抗变化的力测量的音频清晰度检测和增强的示例系统。

图6是示出了用于提供基于力测量的音频清晰度检测和增强的示例过程的流程图。

具体实施方式

可以在电子设备、尤其是用户支持的设备中用于非侵入式噪声消除的系统和方法中发现某些示例性实施。如本文使用的，术语“电路”和“电路系统”指的是物理电子部件(即硬件)和任何可以配置硬件、可以被硬件执行、以及或者以其他方式与硬件相关联的软件和/或固件(“代码”)。例如，如本文所使用的，特定的处理器和存储器可以包括执行第一组多行代码时的第一“电路”，并且其可以包括执行第二组多行代码时的第二“电路”。如本文所使用的，“和/或”表示被“和/或”结合的列表中的项的任意一个或者多个项。作为实例，“x和/或y”表示三个元素的集合{(x)，(y)，(x，y)}中的任意一个元素。作为另一个实例，“x、y和/或z”表示七个元素的集合{(x)，(y)，(z)，(x,y)，(x,z)，(y,z)，(x，y，z)}中的任意一个元素。如本文所使用的，术语“块”和“模块”指的是可以被一个或者多个电路执行的功能。如本文所使用的，术语“实例”表示作为非限制性的实例、例子或者例证。如本文所使用的，术语“例如(forexample)”和“例如(e.g.)”介绍了一系列的一个或者多个非限制性的实例、例子或者例证。如本文所使用的，每当电路系统包括执行功能的必要硬件和代码(假设任何一个都是必要的)时，电路系统针对执行该功能是“可操作的”，而不管该功能的性能是否通过某些用户可配置的设置被禁用了或者被不可启用了。

图1A示出了可以被配置为支持基于力测量的音频清晰度检测和增强的示例电子设备。参考图1A，其示出了电子设备10。

电子设备10可以包括合适的电路系统，以便实施本公开的各个方面。就这点而言，例如，电子设备10可以是可配置的，以执行或者支持各种功能、操作、应用和/或服务。可以基于预配置的指令和/或用户与设备的交互来运行或者控制由电子设备10执行或者支持的功能、操作、应用、和/或服务。

在某些例子中，例如电子设备10的电子设备可以例如通过符合一个或者多个所支持的无线和/或有线协议或者标准的有线和/或无线连接来支持数据通信。

在某些例子中，例如电子设备10的电子设备可以是移动设备和/或手持式设备，即旨在该设备的使用期间被用户(例如，用户11)握住或者以另外方式支撑住，从而允许在移动中和/或在不同的位置使用设备。就这点而言，电子设备可以被设计和/或被配置为允许便于移动，例如，允许其在用户移动并被用户握住的同时能很容易地被移动，并且电子设备可以被配置为在用户处于移动中时执行由该设备支持的操作、功能、应用和/或服务中的至少一些。

在某些例子中，电子设备可以支持声音信号(例如，声波、超声波、次声波以及振动)的输入和/或输出。例如，电子设备10可以包括用于输出和/或输入(捕捉)音频和/或其他声音内容的一个或者多个声音输出部件(例如，比如扩音器的扬声器、耳机、骨传导扬声器，等等)以及一个或者多个声音输入部件(例如，麦克风、骨传导传感器，等等)，和/或用于操作声音功能(例如，驱动、控制和/或使用声音输入/输出部件)和/或用于处理由这些部件输出或者捕捉的信号(和/或与其对应的数据)的合适的电路系统。

电子设备的实例可以包括通信设备(例如，有绳或者无绳电话、包括智能手机的移动电话、VoIP电话、卫星电话，等等)、手持式个人设备(例如，平板等等)、计算机(例如，台式机、笔记本电脑、以及服务器)、专用媒体设备(例如，电视、音频或者媒体播放器、相机、会议系统装置，等等)，等等。在某些例子中，电子设备可能是可穿戴的设备，即可以被设备的用户穿戴而不是被握在用户的手中的设备。可穿戴的电子设备的实例可以包括数字手表和类似手表的设备(例如，iWatch)、类似眼镜的设备(例如，谷歌眼镜)、或者任何适合穿戴的收听设备和/或通信设备(例如，蓝牙耳机)。然而，本公开不局限于任何特定类型的电子设备。

在操作中，电子设备10可以用来执行包括与声音相关的操作的各种操作，所述与声音相关的操作例如采用输入和/或输出例如声波信号和/或振动信号的声音信号。例如，电子设备10可以用于输出声音信号(例如，其可以包括语音和/或其他音频的音频)。就这点而言，电子设备10可以获得包括音频内容的数据(例如，来自在例如话音呼叫和/或下载期间的远程源和/或来自例如内部或者外部媒体储存设备的本地源)，可以处理数据以提取其中的音频内容，并且可以将音频内容转换成适合于例如通过合适的输出部件(例如，扩音器、耳机、骨传导扬声器等等)输出的信号(例如，向用户11提供的音频输出12)。

类似地，电子设备10可以用于输入声音信号(例如，可以包括语音和/或其他音频的音频)。就这点而言，电子设备10可以例如通过合适的输入部件(例如，麦克风、骨传导传感器，等等)捕捉声音信号(例如，可以由用户11提供的音频输入13)。然后可以处理捕捉到的信号，以产生相应的(音频)内容，所述内容可以在电子设备10内被消耗和/或可以被传递(例如，向其他本地或者远程设备)。

由电子设备输出和/或输入到(被捕捉到)电子设备的音频(或者一般的声音信号)的质量可以被各种因素影响和/或可能依赖于各种因素。例如，音频质量可能依赖于正被使用的资源(变换器电路系统、发送器电路系统、接收器电路系统、网络，等等)和/或环境条件。音频的质量还可以被噪声影响，例如，在电子设备在噪声环境中使用时。例如风、外围音频(例如，其他用户在附近说话、音乐、交通，等等)等各种条件可以引起噪声环境。所结合的所有这些条件可以在下文中被描述为外围噪声(图1A中示出的参考标记14的实例)。尤其在输入操作期间可以影响音频质量的另一个因素是回声。就这点而言，当例如语音的声音(例如，音频)信号通过系统输出(例如，通过其中例如扩音器的声音输出部件)，并且该信号(或者其一部分)通过该系统的声音输入部件(例如，麦克风)接收时，可能在该系统中出现声音回声(其实例在图1A中被示出为回声15)。例如，回声15可以包括通过电子设备10输出的信号(例如，音频输出12)的延迟、滤波和/或失真版本。因此，在图1A中描绘的示例性场景中，基于被电子设备10捕捉的信号(例如，音频输入13对应的)且通过电子设备10产生的音频数据(例如，内容)可能包含接收到的回声15对应的不想要的成分。

在某些例子中，例如基于影响质量的条件以及其中的变化，电子设备的用户(例如，电子设备10的用户11)的收听体验可以改变。用户可以通过调整他们可以通过其与他们的电子设备交互(物理地)的方式来对他们的收听体验(以及其中的变化)做出反应。例如，在示例性音频的使用场景中，其中用户11可以使用电子设备10来接收音频(例如，在话音呼叫期间)，用户11可以使用用户的手16来握住电子设备10，并且可以将电子设备10按压到用户的头部，尤其是按压对着用户的耳朵17输出音频的电子设备10的部分(例如，其中放置了耳机的部分)。用户11体验的音频的清晰度可以被与音频和/或与其任何传递有关的各种因素影响，例如，说话清楚、明确、清晰、易理解、简明，音频中嵌入了噪声、失真、部分损耗，等等。音频的清晰度还可以被例如外围噪声14和/或回声15的本地条件影响。用户11可以通过将电子设备10按压到靠近用户的耳朵17来对音频的清晰度做出反应。就这点而言，例如，通过在将电子设备按压到靠近用户的耳朵17时调整通过用户的手16施加到电子设备上的压力，用户11可以运用可变的力的大小，以便优化由用户11体验的语音清晰度。当条件这样要求时，通过以该方式增加压力，可以通过最小化在扬声器信号和耳道之间的声音泄露，来增强语音清晰度。如果语音的清晰度和质量低，那么用户11可以施加更大的力，这样减少了扩音器和耳道之间的泄露，因而增加了清晰度。

因此，在本公开的各种实施中，音频操作可以被配置为包括语音清晰度增强，其可以至少部分基于用户对用于输出声音信号的设备或者系统的至少一部分施加的力的测量或者估计。就这点而言，施加力可以被认为是可进行预操作的，并且因而可以被用作对由用户体验的所感知的收听质量的估计。此外，这些力的测量(以及从其导出的度量)可以被用来控制声音输出可以通过其被调整为增强用户的收听清晰度的方式。

图1B是示出了使用施加力传感器的示例清晰度测量的框图。参考图1B，其示出了施加力传感器的示例使用，以产生例如响应音频(或者其的质量)的接收的用于用户交互的力测量结果。

如图1B中所示的，可以通过传输信道110发送初始音频信号100。然后，可以将产生的/相应的信号120有效地应用到终端设备扩音器130，并且相应的例如为声音信号的扩音器输出140被应用到了用户的耳朵170。在某些例子中，可能在扩音器输出140中存在语音缺陷，并且在步骤100、110、120以及130的任意一个或者所有步骤处出现或者引起了这些语音缺陷，例如，在产生初始音频信号100、通过传输信道110通信、操作信号120和/或通过扩音器130输出期间。例如，由于扬声器声音太大或声音太小或者由于围绕讲话者(例如，在远端)的外围条件而太嘈杂，初始信号100可能会产生失真。传输信道110可以引入噪声和/或抖动，以及引起信号丢失和/或信号衰减效应。由于设备的接收电路，在近端120处的信号可以产生进一步的失真并且扩音器130也可以使得信号失真。此外，在用户的耳朵170处的外围噪声150可以从各种源160引入噪声和干扰。

在示例性实施中，施加力检测器180可以被用来检测由用户施加的力(例如，用户在设备上施加的压力)，并且施加力检测器180的输出可以被处理，例如，被应用到施加力测量块185。例如，施加力测量块185可以基于施加力检测器180的输出导出测量信号，并且由施加力测量块185导出的测量信号可以进一步被处理，例如，通过输入到清晰度度量的转换块190，其中的测量信号可以被转换成度量信号。度量信号可以与通过用户(例如，如参考图1A所描述的用户的手和/或如同时参考图1A和图1B所描述的用户的耳朵)施加的力有关。度量信号可以与如被用户体验的声音信号的清晰度有关(并且因此可以用作声音信号的清晰度的指示)。非常值得注意的是，每个收听者可以施加不同的施加力(即使在相同的条件下)和/或在不同的条件中可以施加不同的力(即使是通过同一个收听者)。因此，通过连续地监控每个用户的行为和/或监控在不同的条件的每个用户的行为，可以针对不同的用户和/或不同的条件优化并且校准施加力到度量的转换和解释。例如，可以在使用耳机模式的任何收听设备中使用本实施，其中在收听者的耳朵处应用了扩音器，并且其中收听者将本能地改变设备上的施加力，以优化耳道和扩音器之间的泄漏。此外，度量自身不仅可以被用户的主机设备使用，而且还可以通过使用合适的传输信道传输这些度量被其他设备和系统使用。

图2示出了可以支持基于使用力传感器的力测量的音频清晰度检测和增强的示例系统。图2中示出的是系统200。

系统200可以包括合适的电路系统，以便用于输出和/或输入音频，和/或用于提供其中的自适应的评估和/或增强，尤其是提供基于力测量的音频清晰度检测、评估以及增强。例如，可以在电子设备(例如，图1A的电子设备10)中包括和/或实施系统200，以在其中提供自适应音频清晰度检测和增强。因此，当在输出声音信号(例如，语音或者其他音频)期间使用电子设备，并且基于用户在该设备上的施力(例如，将用户的耳朵贴到设备上，以增强用户的收听体验)自适应地控制该输出时，系统200可以对应于电子设备10(或者其一部分)。可以使用力传感器(例如，被集成到和/或被附接到包括系统200的设备的外壳或者壳体)获得用来在系统200中支持音频(例如，语音)清晰度检测、评估和增强的力测量。

例如，如图2中描绘的示例性实施中所示出的，系统200可以包括输出处理块210、扬声器220、力传感器230、力测量块240、测量结果分析仪250以及收听增强块260。

输出处理块210可以包括合适的电路系统，以便产生可以被配置以用于通过特定的声音输出设备或者输出部件(例如，扬声器220)输出的声音信号。就这点而言，例如，输出处理块210可以被配置为应用各种信号处理功能，以将初始(数字)输入(例如，信号201)转换成尤其适合于扬声器220中的输出操作的基于模拟声音的信号。因此，在图2中描绘的示例性实施中，输出处理块210可操作来产生可以被配置以用于通过扬声器220输出的扬声器信号s(n)211。

收听增强块260可以包括合适的电路系统，以便评估和/或优化通过输出处理块210产生的输出声音信号，以致增强收听者的收听清晰度。尤其是，收听增强块260可以被配置为评估或者估计输出音频的质量(例如，收听清晰度)。例如，可以基于度量评估或者估计音频的质量，所述度量可以被视为如被用户主观体验的音频的质量的指示。例如，与由用户施加到设备的壳体上的力(例如，通过用户的耳朵施加的压力)有关的度量可以被用作所感知的音频质量的指示。此外，收听增强块260可以被配置为使用用于提高通过系统200输出的声音信号的质量(例如，语音清晰度)的各种方法。例如，收听增强块260可以被配置为通过增加语音信号的有效的信噪比来增强收听清晰度(例如，基于对输出音频的质量的评估)。然而，本公开不局限于任何特定形式的收听清晰度增强，并且可以使用和/或应用任何合适的增强技术(例如，通过收听增强块260)。

力传感器230可以被配置为检测施力，其产生了相应的传感器信号r(n)231。例如，力传感器230可操作来检测用户可能正在系统200(或者包括该系统的设备)上施加的压力，例如检测通过将用户的耳朵贴到系统的壳体(或者包括该系统的设备)施加的压力。

力测量块240可以包括合适的电路系统，以便确定或者获得例如通过系统的用户施加到系统200(或者任何包括该系统的外壳)的力对应的力测量。例如，力测量块240可操作来处理由力传感器230输出的传感器信号r(n)231，以基于检测到的力导出相应的测量信号241。

测量结果分析仪250可以包括合适的电路系统，以便处理例如通过力测量块240获得的力测量结果，以便将这些测量结果转换成可以结合音频输入操作使用的度量。例如，该度量可以用于评估音频输出的各种特性(例如，与质量相关的例如收听清晰度的特性)，和/或用于自适应地控制和/或调整与声音相关的功能(例如，在与声音输出相关的操作期间完成的处理)。例如，测量结果分析仪250可以被配置为分析系统200的用户的施力对应的力测量结果(如通过力传感器230检测到的测量结果)，以便能够获得或者产生与力测量结果相关的度量。

在操作中，系统200可以被用来输出例如音频(例如，语音)的声音，并且将在这种输出操作期间基于力测量提供增强的收听清晰度。音频输出可以对应于初始输入信号o(n)201，所述初始输入信号o(n)201可以对应于“远端”音频(例如，来自可以通过传输信道将音频传递到包括系统200的设备的远程源、远端对端的音频)，或者可以是近端音频或者语音，例如，在同一个包括系统200的设备中产生的音频。可以通过输出处理块210处理初始信号o(n)201，以产生可以被专门配置为适合于通过扬声器220输出的扬声器信号s(n)211。来自扬声器220的输出221可以包括可以被应用到系统200的用户的耳朵的声音信号。

在某些例子中，由于影响音频产生、传输、处理和/或输出的不同阶段的各种条件和/或因素，如被用户体验的音频的质量(例如，收听清晰度)可能会被降低(例如，导致语音缺陷)。例如，由于远端扬声器声音太大或者声音太小，或者由于围绕远端侧处的讲话者的外围条件太嘈杂，初始音频(用来产生初始输入信号o(n)201的音频)可能产生失真。用于传递音频的传输信道可以引入噪声和抖动，以及信号丢失或者信号衰减效应。例如在用于接收音频的电路系统中，通过输出处理块210产生的扬声器信号s(n)211可能产生失真，并且扬声器220可以进一步使该信号失真。此外，在近端侧的收听者的耳朵处的外围条件可以从各种外围源引入噪声和干扰。

因此，可以评估、和/或可以例如通过将调整应用到音频输出以抵消和/或减小影响收听清晰度的条件中的至少一些条件的影响来增强音频的质量(例如，收听清晰度)。例如，收听增强块260可以被用来在产生扬声器信号s(n)211时在输出处理块210内评估收听清晰度、和/或确定和/或应用这种收听清晰度。尤其是，例如，可以基于用户(收听者)的特定操作对应的力测量配置收听清晰度增强，所述力测量可以被理解为指示如被用户体验的收听清晰度的质量。例如，在其中用户可能体验收听清晰度降低的情况下，用户可以通过将用户的耳朵贴到含有系统200的设备的壳体或者外壳上(例如，放置了扬声器220的区域的附近，以尝试阻止外围噪声)来做出反应。因此，用户施加到壳体或者外壳的力越大，则通常可能会被用户体验的收听清晰度越小。

在图2中描绘的示例性实施中，力传感器230可以被用来检测用户正施加到设备(或者其壳体)上的压力。作为响应，力传感器230可以产生可以被应用到力测量块240的传感器信号r(n)231。力测量块240可以处理传感器信号r(n)231，以导出所施加的力对应的测量结果(例如，估计由用户施加的力，和/或在主动收听的过程中对其做出的改变)。然后，相应的测量信号241可以被输入到测量结果分析仪250，其中所述测量信号241被转换成与音频相关的度量。该与音频相关的度量可以作为控制输入251提供给收听增强块260，从而用于评估收听清晰度和/或用于控制收听增强(例如，被用来通过收听增强块260来确定和/或应用给音频输入的合适的调整，以便增强被用户体验的收听清晰度)。因此，基于由用户施加的力(例如，通过贴到用户的耳朵)可以评估和/或可以调整收听清晰度(针对其中的增强)，其进而与被用户体验的声音信号的清晰度相关。

非常值得注意的是，每个收听者可以在不同的条件中应用不同的施加力。因此，通过连续地监控在不同的条件中的用户的行为，可以针对不同的用户优化或者校准施加力到度量的转换和解释。这可以在使用耳机模式的任何收听设备中实施，其中在收听者的耳朵处应用了扩音器，并且其中收听者将本能地改变设备上的施加力，以优化耳道和扩音器之间的泄漏。此外，度量自身不仅可以被用户的主机设备使用，而且还可以通过使用恰当的传输信道来传输度量而被其他设备和系统使用。

图3示出了可以支持基于使用力传感器的力测量和基于音频反馈的音频清晰度检测和增强的示例系统。图3中示出的是系统300。

系统300基本上可以类似于图2的系统200。就这点而言，系统300可以包括合适的电路系统，以便用于输出音频和/或输入音频，和/或用于提供与此相关联的自适应增强，尤其是提供基于力测量的音频清晰度检测和增强。因此，和图2的系统200一样，在电子设备(例如，图1A的电子设备10)中也可以包括和/或实施系统300，以在其中提供自适应音频清晰度检测和增强，由此可以基于可以被用户施加到该设备上的力(或者其测量)评估和/或自适应地控制声音(音频)输出。然而，除了使用力检测和/或测量来评估和/或估计音频的质量(尤其是收听清晰度)、和/或确定并且应用相应的处理调整以外，系统300还可以被配置为另外监控外围噪声(例如，使用声音输入元件)以及使用与被监控的外围噪声有关的数据来进一步增强收听清晰度。

例如，如图3中描绘的示例性实施中所示的，系统300可以包括输出处理块310、扬声器320、麦克风330、噪声数据提取块340、力传感器350、力测量块360以及测量结果分析仪370。

例如，扬声器320、麦克风330、力传感器350、力测量块360、以及测量结果分析仪370中的每一个都可以类似于图2的系统200中的相应的部件，即扬声器220、力传感器230、力测量块240、以及测量结果分析仪250。

噪声数据提取块340可以包括合适的电路系统，以便处理信号(例如，诸如通过麦克风330捕捉的声音信号)，以提供与噪声相关的信号分析(例如，噪声的存在和特性)，和/或以产生与噪声相关的数据(例如，度量)，以提供可以用于基于自适应噪声的控制系统300中的音频输出操作的数据。例如，噪声数据提取块340可以被配置为分析捕捉到的可以至少包括一部分的外围噪声的输入331对应的麦克风信号m(n)333，以便能够获得或者产生与外围噪声相关的参数。

输出处理块310可以是可操作的，例如以处理如参考图2的系统200的输出处理块210描述的声音输出。就这点而言，输出处理块310可以包括合适的电路系统，以便产生可以被配置以用于通过特定的声音输出设备或者部件(例如，扬声器320)输出的声音信号。例如，输出处理块310可以被配置为应用各种信号处理功能，以将初始(数字)输入(例如，信号301)转换成尤其适合于扬声器320中的输出操作的基于模拟声音的信号。在图3中描绘的示例性实施中，输出处理块310可操作来产生可以被配置以用于通过扬声器320输出的扬声器信号s(n)311。

输出处理块310可以被配置为评估和/或应用用于优化和/或增强系统300的声音输出质量的各种措施。例如，输出处理块310可以包括噪声减少块312、自动增益控制(AGC)和动态范围压缩(DRC)块314以及收听增强块380。就这点而言，噪声减少块312可操作来确定和/或应用噪声减少措施(例如，基于外围噪声的估计)，并且AGC/DRC块314可操作来例如基于如被系统300确定的或者对其提供的(例如，通过用户)与质量相关的参数，将自动增益控制和/或动态范围压缩应用到产生的声音输出。

例如，收听增强块380基本上可以类似于图2的收听增强块260。就这点而言，收听增强块380可以包括合适的电路系统，以便评估或者估计系统300的输出音频的质量，和/或以便优化通过输出处理块310产生的输出声音信号，以致增强收听者的收听清晰度。例如基于可以为被用户体验的音频质量的指示的度量(例如，与被用户施加到包括系统300的设备的壳体上的力有关的度量)，收听增强块380可以评估或者估计输出音频的质量(例如，收听清晰度)。此外，收听增强块380可以支持用于增强通过系统300输出的声音(例如，语音)信号的清晰度的各种方法的使用。例如，尤其是，和图2的收听增强块260一样，收听增强块380可以被配置为基于使用力测量的音频质量的评估和/或在此基础上确定的度量来增强收听清晰度。然而，收听增强块380可操作来额外使用与噪声相关的数据，以例如通过确定基于外围噪声以及基于使用被用户施加的力的测量确定的度量(或者对其的改变)的调整来进一步增强收听增强块380。

在操作中，例如，基本上如参考图2的系统200所描述的，系统300可以被用来输出声音(例如，例如语音的音频)，以及在这种输出操作期间提供收听清晰度的评估和/或增强(例如，基于力测量)。此外，系统300可以被配置为使用外围噪声，以进一步提高和/或优化由此提供的收听清晰度增强。

在示例性使用场景中，可以通过麦克风330检测外围噪声331。产生的麦克风输出m(n)333可以被应用到噪声数据提取块340的输入端，所述噪声数据提取块340可以提取或者确定外围噪声参数，并且可以给收听增强块380发送该数据。然后，收听增强块380可以尝试将与基于噪声的收听清晰度相关的调整应用到其从AGC/DRC块314接收的信号，这样被应用到扬声器320的扬声器信号311可以包括这种调整。因此，来自扬声器320的输出信号321可以包括在存在外围噪声331时向用户提供增强的清晰度的声音信号。

通过收听增强块380确定的和/或应用的调整也可以基于力测量。就这点而言，可以通过力传感器350检测被施加到系统300(或者任何包括其的设备)的力。例如，该施力可以对应于用户将他的/她的耳朵贴到其中放置了扬声器320的区域(或反之亦然)，以提供增强收听体验。力传感器350的传感器输出r(n)351被输入到可以将传感器输出转换成与检测到的力相关的测量数据的力测量块360。随后，测量数据可以被输入到可以将测量数据转换成与清晰度相关的度量的测量结果分析仪370，所述与清晰度相关的度量可以作为度量输出信号371提供。然后，包括与清晰度相关的度量的度量输出信号371可以被用于评估音频的质量(尤其是收听清晰度)和/或用于确定可以被应用到各个声音输出阶段的调整，所述各个声音输出阶段例如噪声减少(通过噪声减少块312)、增益和/或压缩(通过AGC/DRC块314)、以及收听清晰度增强(通过收听增强块380)。因此，使用基于力检测的度量可以使提高语音清晰度成为可能。

可以采用动态的和/或自适应的方式执行如通过系统300提供的收听清晰度评估和/或增强。就这点而言，力(以及外围噪声)的连续检测可以提供动态的和/或直接的反馈，例如，由于随着清晰度的提高，由用户施加的压力可能有减小的倾向，故在检测到的压力中的变化可以被视为表明了通过系统300成功应用清晰度增强的增强反馈。

还可以基于初始信号(基于产生了声音输出的那些)的质量执行和/或配置如由系统300提供的收听清晰度评估和/或增强，并且进一步依据反馈指示优化这些初始信号的操作。例如，在接收到的初始信号301嘈杂的情况下，噪声减少块312可以被配置为采用基于反馈的方式应用噪声减少，例如，被配置为使用被用作噪声减少的质量的实时反馈的基于力(压力)的度量来优化收听质量。类似地，在接收到的音频信号太低或者产生了失真的情况下，AGC/DRC块314的参数可以被配置为使用基于力(压力)的度量提供动态调整，所述度量作为通过AGC/DRC块314执行的增益和/或压缩的质量的实时反馈。

图4示出了可以支持基于使用音频扬声器的阻抗变化的力测量的音频清晰度检测和增强的示例系统。图4中示出的是系统400。

系统400基本上可以类似于图2的系统200。就这点而言，系统400可以包括合适的电路系统，以便用于输出和/或输入音频，和/或用于提供与此相关联的自适应增强，尤其是提供音频清晰度检测和增强。因此，和图2的系统200一样，在电子设备(例如，图1A的电子设备10)中也可以包括和/或实施系统400，以在其中提供自适应音频清晰度检测和增强，由此可以基于可以通过用户施加到该设备上的力(或者其中的测量)来自适应地控制声音(音频)输出。然而，除了如使用图2和图3的系统200和300的例子一样使用直接力检测(例如，使用专用力传感器)之外，系统400可以被配置为间接获得指示由用户施加的力的测量结果。尤其是，系统400可以被配置为基于追踪驱动声音输出部件的信号的某些特性和/或参数来确定(或者估计)力测量结果。

在某些作为直接测量由用户施加的力(例如，当用户按压包括系统400的设备时，施加到用户的耳朵的压力或用户耳朵受到的压力)的替代方案的示例实施中，可以测量和/或追踪声音输出部件(例如，扬声器、骨传导变换器，等等)的阻抗中的变化。因此，声音输出部件的阻抗(以及其中的变化)可以用作被施加的力(以及其中的变化)的指示。

例如，系统400可以对应于提供基于力测量的收听增强的基于扬声器的系统的示例性实施，其中所述力测量从测量并且追踪扬声器的阻抗中获得。例如，系统400可以包括输出处理块410、扬声器420、阻抗测量块430、测量结果分析仪440、以及收听增强块450。

输出处理块410可以包括合适的电路系统，以便产生可以被配置以用于通过扬声器420输出的声音信号。例如，输出处理块410可以被配置为应用各种信号处理功能，以将初始(数字)输入(例如，信号401)转换成尤其是适合于扬声器420中的输出操作的基于模拟声音的信号。通过输出处理块410执行的处理可以包括通过驱动放大器412的放大应用。输出处理块410可操作来产生可以被配置以用于通过扬声器420输出的扬声器信号411。

阻抗测量块430可以包括合适的电路系统，以便确定或者获得例如通过系统的用户施加到系统400(或者任何包括该系统的外壳)的力对应的与力测量相关的数据。就这点而言，阻抗测量块可操作来确定(或者估计)扬声器420的阻抗中的基于施加的力的变化。因此，阻抗测量块430可以接收用来驱动扬声器420的扬声器信号411，并且可以处理该信号，以确定扬声器420的阻抗。

测量结果分析仪440可以包括合适的电路系统，以便例如处理如通过阻抗测量块430获得的力测量结果，以致将这些测量结果转换成可以被用于自适应控制和/或调整与声音相关的功能(例如，在与声音输出相关的操作期间完成的处理)的度量。就这点而言，例如，测量结果分析仪440可以被配置为分析系统400的用户的施力对应的力测量(例如，基于扬声器420的阻抗中的变化，如通过阻抗测量块430来估计的)，以便能够获得或者产生与力测量相关的度量。

收听增强块450基本上可以类似于图2的收听增强块260。就这点而言，收听增强块450可以包括合适的电路系统，以便评估或者估计系统400的输出音频的质量，和/或以便优化通过输出处理块410产生的输出声音信号，以致增强收听者的收听清晰度。例如基于可以为被用户体验的音频质量的指示的度量，收听增强块450可以评估或者估计输出音频的质量(例如，收听清晰度)。如在图4中描绘的示例性实施中所示的，可以在输出处理块410内实施收听增强块450，因而输出处理可以包括收听增强阶段，由此，可以增强和/或优化收听清晰度。收听增强块450可以支持使用用于增强通过系统400输出的声音(例如，语音)信号的清晰度的各种方法。例如，尤其是，和图2的收听增强块260一样，收听增强块450可以被配置为基于力测量和/或在此基础上确定的度量来增强收听清晰度。然而，用来提供驱动通过收听增强块450确定和/或应用的质量评估和/或自适应调整(例如，基于这种评估)的度量的力测量，其可以基于阻抗(例如，扬声器420的)的追踪，而不是基于直接力检测。尽管如此，通过其获得度量的机制中的差异不会对收听清晰度增强的功能或者实施产生影响，并且因此收听增强块450可以采用基本上和图2的收听增强块260相同的方式来操作。

在操作中，基本上如参考图2的系统200所描述的，系统400可以被用来输出声音(例如，诸如语音的音频)，以及在这些输出操作期间提供增强的收听清晰度(例如，基于力测量)。尽管如此，例如基于扬声器420的阻抗(或者其中的变化)，可以在系统400中间接获得力测量(例如，不需要直接力检测)。

在示例性使用场景中，收听增强块450可以被用于将与收听清晰度相关的调整应用到输出信号，这样被应用到扬声器420的扬声器信号411将包括这些调整。因此，来自扬声器420的输出信号421可以包括在存在外围噪声431时向用户提供增强的清晰度的音频信号。通过收听增强块450确定和/或应用的调整可以根据基于阻抗的力测量。例如，在系统400中执行的输出处理可以包括通过驱动放大器412的放大应用，以放大被呈现给扬声器420的扬声器信号411。随着用户对扬声器420的外壳施加更多的压力，扬声器420的阻抗可以变化。可以通过阻抗测量块430追踪和/或测量扬声器阻抗中的这种变化。然后，测量结果分析仪440可以分析基于阻抗的测量结果，并且将它们转换成可以向收听增强块450提供的与语音相关的度量。收听增强块450可以使用该度量来确定(并且应用)与收听清晰度相关的调整(从而提高了用户的收听体验)。

图5示出了可以支持基于使用骨传导变换器的阻抗变化的力测量的音频清晰度检测和提高的示例系统。图5中示出的是系统500。

例如，系统500基本上可以类似于图4的系统400。就这点而言，系统500可以包括合适的电路系统，以便用于输出和/或输入音频，和/或用于提供与此相关联的包含音频清晰度检测和增强的基于力测量的自适应增强，所述力测量是例如根据测量或者追踪驱动声音输出部件的信号的某些特性和/或参数来间接地确定或者估计的。尤其是，和图4的系统400一样，系统500还可以被配置为基于声音输出部件的阻抗(以及其中的变化)的测量和/或追踪，间接测量由用户施加的力(例如，当用户按压包括系统500的设备时被施加到用户身体的压力或由用户身体施加的力)。然而，系统500可以对应于提供基于力测量的收听增强的基于骨传导的系统的示例性实施，所述力测量根据测量并且追踪骨传导变换器的阻抗来获得。就这点而言，系统500可以包括输出处理块510、骨传导变换器520、阻抗测量块530、测量结果分析仪540、以及收听增强块550。

例如，输出处理块510可以类似于图4的输出处理块410。然而，可以配置输出处理块510，以便支持通过骨传导元件的声音输出。就这点而言，输出处理块510可以包括合适的电路系统，以便产生可以被配置以用于通过骨传导变换器520输出的声音信号。通过输出处理块510执行的处理可以包括通过驱动放大器512的放大应用。输出处理块510可操作来产生可以被配置以用于通过骨传导变换器520输出的骨传导信号511。

例如，阻抗测量块530可以类似于图4的阻抗测量块430。然而，可以配置阻抗测量块530，以便导出基于骨传导元件的阻抗(和/或其中的变化)的力测量。就这点而言，阻抗测量块530可以包括合适的电路系统，以便基于骨传导变换器520的阻抗中的变化，确定或者估计例如通过系统的用户施加到系统500(或者任何包括该系统的外壳)的力，和/或产生与其对应的测量数据。因此，阻抗测量块530可以接收用来驱动骨传导变换器520的骨传导信号511，并且可以处理该信号，以确定骨传导变换器520的阻抗。

测量结果分析仪540可以类似于图4的测量结果分析仪440。然而，可以配置测量结果分析仪540，以便分析基于骨传导元件的阻抗(和/或其中的变化)的追踪获得的测量结果。就这点而言，测量结果分析仪540可以包括合适的电路系统，以便例如处理如通过阻抗测量块530获得的力测量结果，以致将这些测量结果转换成可以被用于自适应控制和/或调整与声音相关的功能(例如，在与声音输出相关的操作期间完成的处理)的度量。例如，测量结果分析仪540可以被配置为分析系统500的用户的施力对应的力测量(例如，基于骨传导变换器520的阻抗中的变化，如通过阻抗测量块530估计的)，以便能够获得或者产生与力测量相关的度量。

收听增强块550基本上可以类似于图4的收听增强块450。就这点而言，基本上如参考收听增强块450所描述的，收听增强块550可以包括合适的电路系统，以便评估或者估计系统500的输出音频的质量，和/或以便优化通过输出处理块510产生的输出声音信号，以致增强收听者的收听清晰度。

在操作中，基本上如参考图4的系统400所描述的，系统500可以被用来输出声音(例如，诸如语音的音频)，以及在这些输出操作期间提供增强的收听清晰度(例如，基于力测量)。尽管如此，例如基于骨传导变换器520的阻抗(或者其中的变化)，可以在系统500中间接获得力测量(例如，不需要直接力检测)。

在示例性使用场景中，收听增强块550可以被用于将与收听清晰度相关的调整应用到输出信号，这样被应用到骨传导变换器520的扬声器信号511将包括这种调整。因此，来自骨传导变换器520的输出信号521可以包括在存在外围噪声531时向用户提供增强的清晰度的音频信号。通过收听增强块550确定和/或应用的调整可以根据基于阻抗的力测量。例如，在系统500中执行的输出处理可以包括通过驱动放大器512的放大应用，以放大被呈现给骨传导变换器520的骨传导信号511。随着用户对骨传导变换器520的外壳施加更大的压力，骨传导变换器520的阻抗可以变化。可以通过阻抗测量块530追踪和/或测量扬声器阻抗中的这种变化。然后，测量结果分析仪540可以分析基于阻抗的测量结果，并且将它们转换成可以向收听增强块550提供的与语音相关的度量。收听增强块550可以使用该度量来确定(并且应用)与收听清晰度相关的调整(从而提高了用户的收听体验)。

在某些实施中，从施力测量和/或阻抗测量导出的度量可以被用于其他的/额外的用途(除了收听增强)。例如，根据本公开导出的度量可以被用作质量指示器，并且可以与其他的设备进行通信，例如，被传送到远端的对端，因此，发送设备可以执行可用的补救措施，例如，诸如改变话音编码、减少或者增加麦克风增益、或者改变噪声消除的参数。此外，如果其中获得了测量结果的设备是网络(例如，蜂窝网、WLAN，等等)的一部分，那么可以向网络控制器报告度量，以便度量在其中用作接收质量的指示器，从而允许网络控制器在可能的情况下采取可用的补救措施(例如，强制切换、改进语音编码方案、或者其他的网络增强)。此外，在这种基于网络的用户场景中，基于力检测的度量还可以被用作服务质量(QoS)指示器，从而协助质量统计的收集。

图6是示出了用于提供基于力测量的音频清晰度检测和增强的示例过程的流程图。在图6中示出的是流程图600，其包括多个示例步骤，可以在系统(例如，图2到图5的系统200、300、400以及500中的一个)中执行所述示例步骤以提供音频(例如，语音)清晰度检测和增强。

在其中可以通电和/或针对与音频相关的操作(例如，用于接收携带音频内容、提取内容、处理和/或输出音频等的信号)设置系统的开始步骤之后，可以在步骤602中接收音频输入(例如，从远端源和/或从本地源)。

在步骤604中，可以产生音频输入对应的输出声音信号(用于通过扬声器或者骨传导变换器输出)。就这点而言，产生输出声音信号可以包括被配置为增强如被用户体验的收听清晰度的收听增强阶段。

在步骤606中，可以输出声音信号(例如，通过扬声器或者骨传导变换器)。

在步骤608中，可以获得(例如，直接地，诸如通过使用例如力传感器230或者350以及力测量块240和360的专用力检测；或者间接地，例如基于可以被施加的力影响的参数的测量，例如，使用阻抗测量块430或者530的扬声器阻抗或者骨传导变换器阻抗)由系统的用户施加到系统的外壳的一部分的力对应的力测量。就这点而言，施力(以及其中的变化)可以被视为用户所感知的音频质量(尤其是收听清晰度)的指示。可以处理力测量结果(例如，使用测量结果分析仪250、370、440或者540)，以致确定相应的度量，所述度量可以被馈送到在产生输出声音信号期间应用的收听增强阶段。

在步骤610中，可以获得(例如，通过诸如麦克风330的麦克风)影响被用户体验的收听清晰度的外围噪声对应的音频输入。然后，可以处理(例如，通过噪声数据提取块340)音频输入，以确定与噪声相关的数据，并且相应的数据被馈送到在产生输出声音信号期间应用的收听增强阶段。

在步骤612中，可以评估和/或估计输出音频的质量(例如，收听清晰度)。例如，可以基于度量评估或者估计音频的质量，所述度量可以被视为指示如被用户主观体验的音频的质量。例如，基于从通过直接获得和/或间接获得(在步骤608中)的力测量导出的与力相关的度量，可以评估或者估计音频的质量。

然后，在步骤614中，基于与力测量相关的度量和(当可用时)与噪声相关的数据，可以重新配置和/或调整收听增强阶段，并且该处理可以环回以继续处理输入音频并且在此基础上产生(以及输出)输出声音信号。

但是，虽然步骤608-614显示为“接着”步骤606中处理的输出声音信号，但是实际上可以并行和/或彼此独立地执行这些步骤，即只要音频操作持续不断地进行，就可以连续地执行获得力测量(并且，当执行时，音频输入对应于外围噪声)，并且动态且连续地执行相应的数据馈送(以及在此基础上重新配置收听增强阶段)。

其他的实施可以提供非暂时性的计算机可读介质和/或存储介质、和/或非暂时性机器可读介质和/或存储介质，所述介质上存储了具有至少一个可被机器和/或计算机执行的代码段的机器代码和/或计算机程序，从而引起机器和/或计算机执行如本文所描述的步骤，以用于非侵入式的噪声消除。

因此，可以采用硬件、软件、或者硬件和软件的组合实现本方法和/或系统。本方法和/或系统可以采用集中的方式在至少一个计算机系统中得以实现，或者采用分布式方式实现，其中不同的元件在几个互联的计算机系统中分布。适用于实现本文描述的方法的任何种类的计算机系统或者其他系统都是合适的。硬件和软件的典型组合可以是具有计算机程序的通用计算机系统，当所述计算机程序被下载并且被执行时，控制计算机系统，使其实现了本文所描述的方法。另一典型的实施可以包括专用集成电路或者芯片。

本方法和/或系统还可以被嵌入到计算机程序产品中，所述计算机程序产品包括了所有使能实施本文所描述的方法的特征，并且当被下载到计算机系统中时，其能够实现这些方法。本文内容中的计算机程序表示采用任何语言、代码或者符号的指令集的任何表示，所述指令旨在使系统具有信息处理能力，以直接地执行特定的功能或者在下述的一个或者两个之后执行特定的功能：a)转换成另一种语言、代码或者符号；b)在不同的材料形式中重新产生。因此，某些实施可以包括在其上存储了一行或者多行可被机器执行的代码的非暂时性的机器可读(例如，计算机可读)介质(例如，闪存驱动、光盘、磁存储盘，等等)，从而使机器执行如本文所描述的过程。

虽然已经参考了某些实施描述了本方法和/或系统，但本领域中的那些技术人员将理解的是，可以做出各种改变以及可以用等价物进行替代，而没有背离本方法和/或系统的范围。此外，可以做出许多变更，以使特定的情况或者材料适合本公开的教导，而没有背离其范围。因此，其目的是，本方法和/或系统并不局限于所公开的特定实施，而是本方法和/或系统将包含落入附加权利要求的范围之内的所有实施。

Claims (35)

1.一种方法，所述方法包括在电子设备中的以下操作：

输出声音信号；

获得与由所述电子设备的用户向所述电子设备或者其一部分施加的力对应的测量输入，其中施加所述力至少部分是对通过所述用户接收所述声音信号做出的响应；以及

处理所述测量输入，以产生与对所述声音信号的接收的质量的评估对应的声音度量。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述测量输入包括由所述用户身体的至少一部分施加到所述电子设备或者其一部分的压力的估计。

3.如权利要求1所述的方法，包括通过所述电子设备中的力传感器获得所述测量输入。

4.如权利要求1所述的方法，包括基于用于输出所述声音信号的声音输出元件的阻抗的追踪来获得所述测量输入。

5.如权利要求4所述的方法，包括基于所述声音输出元件的阻抗和/或对其的调整，估计由所述电子设备的用户施加到所述电子设备或者其一部分的力。

6.如权利要求1所述的方法，包括：

获得与在所述电子设备的用户附近的外围噪声对应的声音输入；以及

处理所述声音输入，以确定外围噪声数据。

7.如权利要求6所述的方法，包括基于所确定的外围噪声数据自适应控制所述声音信号的输出。

8.如权利要求1所述的方法，包括基于所产生的声音度量自适应控制所述声音信号的输出。

9.如权利要求8所述的方法，其中对所述声音信号的输出的自适应控制包括增强收听清晰度的调整。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述自适应控制包括将动态时间尺度变更应用到所述声音信号。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述声音度量包括与语音清晰度、失真、噪声和/或部分损耗的指示中的一个或者多个有关的参数。

12.如权利要求1所述的方法，包括将所述声音度量传递到至少一个电子设备。

13.如权利要求12所述的方法，其中所传递的声音度量引起所述至少一个电子设备基于所述声音度量调整在所述至少一个电子设备中的一个或者多个功能和/或参数。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述一个或者多个功能和/或参数是与声音信号产生相关的功能和/或参数。

15.如权利要求12所述的方法，其中所述至少一个电子设备被配置为在包括所述电子设备的网络中的控制元件，并且所述声音度量被所述至少一个电子设备用作质量的指示。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述至少一个电子设备被配置为响应于评估作为质量的指示的声音度量，在所述网络中采取措施，以便增强质量。

17.如权利要求15所述的方法，其中所述至少一个电子设备被配置为响应于评估作为质量的指示的声音度量，更新与所述网络有关的质量数据。

18.一种系统，所述系统包括：

用于在电子设备中使用的一个或多个电路，所述一个或多个电路可操作来：

输出声音信号；

获得与由所述电子设备的用户向所述电子设备或者其一部分施加的力对应的测量输入，其中施加所述力至少部分是对通过所述用户接收所述声音信号做出的响应；以及

处理所述测量输入，以产生与对所述声音信号的接收的质量的评估对应的声音度量。

19.如权利要求18所述的系统，其中所述测量输入包括由所述用户身体的至少一部分施加到所述电子设备或者其一部分的压力的估计。

20.如权利要求18所述的系统，其中所述测量输入是基于检测所施加的力和/或追踪用于输出所述声音信号的声音输出元件的阻抗获得的。

21.如权利要求18所述的系统，其中所述一个或者多个电路可操作来基于所述声音输出元件的阻抗和/或对其的调整来估计所施加的力。

22.如权利要求18所述的系统，其中所述一个或者多个电路可操作来执行以下操作：

获得与在所述电子设备的用户附近的外围噪声对应的声音输入；以及

处理所述声音输入，以确定外围噪声数据。

23.如权利要求22所述的系统，其中所述一个或者多个电路可操作来基于所确定的外围噪声数据自适应控制所述声音信号的输出。

24.如权利要求18所述的系统，其中所述一个或者多个电路可操作来基于所产生的声音度量自适应控制所述声音信号的输出。

25.如权利要求18所述的系统，其中对所述声音信号输出的自适应控制包括增强收听清晰度的调整。

26.如权利要求18所述的系统，其中所述自适应控制包括将动态时间尺度变更应用到所述声音信号。

27.如权利要求18所述的系统，其中所述声音度量包括与语音清晰度、失真、噪声和/或部分损耗的指示中的一个或者多个有关的参数。

28.如权利要求18所述的系统，其中所述一个或者多个电路可操作来将所述声音度量传递到至少一个电子设备。

29.如权利要求28所述的系统，其中所传递的声音度量引起所述至少一个电子设备基于所述声音度量调整在所述至少一个电子设备中的一个或者多个功能和/或参数。

30.如权利要求28所述的系统，其中所述至少一个电子设备被配置为在包括所述电子设备的网络中的控制元件，并且在管理和/或控制所述网络时，所述声音度量被所述至少一个电子设备用作质量的指示。

31.一种系统，所述系统包括：

声音输出元件，其可操作来向用户输出声音信号；

测量检测元件，其可操作来获得与由所述系统的用户向所述系统或者其一部分施加的力所对应的测量输入，其中施加所述力至少部分是对通过所述用户接收所述声音信号做出的响应；以及

一个或者多个电路，其可操作来处理所述测量输入，以产生与对所述声音信号的接收的质量的评估对应的声音度量。

32.如权利要求31所述的系统，其中所述测量检测元件可操作来基于检测所施加的力和/或追踪所述声音输出元件的阻抗来获得所述测量输入。

33.如权利要求31所述的系统，其中所述一个或者多个电路可操作来基于所确定的外围噪声数据，结合所产生的声音度量来自适应控制所述声音信号的输出。

34.如权利要求31所述的系统，包括：

声音输入元件，其可操作来获得与在所述系统的用户附近的外围噪声对应的声音输入；以及

其中所述一个或者多个电路可操作来处理所述声音输入，以确定外围噪声数据。

35.如权利要求34所述的系统，其中所述一个或者多个电路可操作来基于所确定的外围噪声数据自适应控制所述声音信号的输出。