CN115769500A - 用于语音接收和检测的系统和方法 - Google Patents

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CN115769500A CN202180029634.8A CN202180029634A CN115769500A CN 115769500 A CN115769500 A CN 115769500A CN 202180029634 A CN202180029634 A CN 202180029634A CN 115769500 A CN115769500 A CN 115769500A
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Abstract

公开了与通信系统相关的用于语音接收和检测的系统和方法。

Description

用于语音接收和检测的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年4月20日递交的、名称为“用于语音接收和检测的系统和方法”的美国临时专利申请第63/012,814号的权益，该临时申请的全部公开内容通过引用明确合并于此。本申请涉及于2020年4月20日递交的、发明名称为“用于通信信息的系统和方法”的美国临时专利申请申请第63/012,811号，该临时申请的全部公开内容通过引用明确合并于此。
技术领域
本公开一般涉及通信系统，更具体地，涉及具有用于语音接收和/或检测的麦克风的通信系统。
背景技术
诸如摩托车之类的休闲车辆或诸如全地形车辆(ATV)和雪地摩托之类的越野车辆广泛用于休闲目的。在乘坐中，用户(例如，司机/骑手)可以通过语音指令控制休闲车辆的一些功能和/或可以参与电话或无线电通信。为此，休闲车辆的用户(例如，司机/骑手)可以佩戴具有一个或多个麦克风的可穿戴设备(例如，具有麦克风的耳机或头盔)来捕捉用户的语音或讲话。然而，除了用户的语音之外，麦克风还不可避免地捕捉到噪音(例如，发动机噪音、道路噪音、风声)。
发明内容
如上所述，本文提供的实施例涉及休闲车辆的语音捕捉。示例性实施例包括但不限于以下示例。
在一个方面，提供一种休闲车辆。所述休闲车辆包括：车架；支撑所述车架的前接地构件和后接地构件；动力系，驱动地联接至所述前接地构件和所述后接地构件之一；转向组件，联接至所述前接地构件，用于使所述休闲车辆转向；座椅，由所述车架支撑；以及通信系统。所述通信系统具有位于所述座椅和所述转向组件之间的麦克风。
在一些实施例中，所述休闲车辆还可以包括由所述车架支撑并位于所述座椅与所述转向组件之间的油箱。所述麦克风可以安装在所述油箱的顶部。
在一些实施例中，所述休闲车辆还可以包括由所述车架支撑并位于所述座椅与所述转向组件之间的气箱。所述麦克风可以安装在所述气箱的顶部。
在一些实施例中，所述通信系统可以配置为通过所述麦克风接收所述休闲车辆的用户语音。
在一些实施例中，所述转向组件还可以包括前整流罩和用户把手。在这样的实施例中，所述麦克风可以位于所述前整流罩后面和所述用户把手下方，以减少与所述麦克风接触的风量。
在一些实施例中，所述麦克风可以以一定角度安装，朝上面向所述休闲车辆的用户，以减少排气噪音量和/或发动机噪音量。
在其他方面，提供用于语音检测的可穿戴设备。可穿戴设备具有通信系统，包括：处理器；麦克风，配置为生成所述可穿戴设备的用户语音的音频数据；加速度计，配置为生成加速度计数据，捕捉所述用户的头部和/或颈部的振动；以及存储器，包括当由所述处理器执行时使所述处理器使用所述加速度计数据检测所述用户语音的指令。
在一些实施例中，生成所述音频数据可以包括响应于所述用户语音的检测而生成所述用户语音的音频数据。
在一些实施例中，使用所述加速度计数据检测所述用户语音可以包括通过使所述音频数据与所述加速度计数据相关联来检测所述用户语音。
在一些实施例中，所述麦克风可以在所述用户的嘴附近联接至可穿戴设备以从所述用户接收语音。
在一些实施例中，所述加速度计可以在可穿戴设备可能与所述用户的头部和/或颈部接触的位置联接至所述可穿戴设备，以实时检测由所述用户的声带产生的音频频率。
在一些实施例中，所述可穿戴设备可以是头盔。
在一些实施例中，所述加速度计可以位于所述可穿戴设备的下颏带上。
在一些实施例中，所述存储器还可以包括指令，当由所述处理器执行所述指令时，使所述处理器：使用波束成型技术处理所述音频数据以实现空间选择性；过滤经处理音频数据以去除低频噪音；以及过滤所述加速度计数据以去除高频噪音。在一些实施例中，使用所述加速度计数据检测所述用户语音可以包括使过滤后的经处理音频数据和过滤后的加速度计数据相关联来检测所述用户语音，以检测所述用户语音。
在一些实施例中，所述通信系统还可以包括低通滤波器，其配置为接收由所述加速度计生成的加速度计输出信号以去除高频噪音。
在一些实施例中，所述通信系统还可以包括高通滤波器，其配置为接收由所述麦克风产生的音频输出信号以去除低频噪音。
在其他方面，提供一种用于语音检测的方法。所述方法包括通过所述可穿戴设备的加速度计捕捉所述用户的头部和/或颈部的振动来生成加速度计数据；以及使用所述加速度计数据检测用户语音。
在一些实施例中，所述方法还可以包括响应于检测所述用户语音，通过所述可穿戴设备的麦克风产生所述用户语音的音频数据。
在一些实施例中，所述方法还可以包括通过所述可穿戴设备的麦克风生成所述用户语音的音频数据，其中，使用所述加速度计数据检测所述用户语音包括通过使所述音频数据与所述加速度计数据相关联来检测所述用户语音。
在一些实施例中，所述麦克风可以在所述用户的嘴附近联接至可穿戴设备以从所述用户接收语音。
在一些实施例中，所述加速度计在所述可穿戴设备可能与所述用户的头部和/或颈部接触的位置联接至所述可穿戴设备，以实时检测由用户的声带产生的音频频率。
在一些实施例中，所述可穿戴设备可以是头盔。
在一些实施例中，所述加速度计可以位于所述可穿戴设备的下颏带上。
在一些实施例中，所述方法还可以包括：使用波束成型技术处理所述音频数据以实现空间选择性；过滤经处理音频数据以去除低频噪音；以及过滤所述加速度计数据以去除高频噪音。在一些实施例中，检测所述用户语音可以包括通过使过滤后的经处理音频数据和过滤后的加速度计数据相关联来检测所述用户语音，以检测所述用户语音。
在一个方面，提供一种用于噪音处理的通信系统。所述通信系统包括：处理器；以及存储器，所述存储器包括指令，当由所述处理器执行所述指令时，使所述处理器：通过麦克风接收包括用户语音的音频数据；基于所述用户的休闲车辆的当前车辆信息处理所述音频数据以去除不需要的环境声音；以及输出经处理音频数据。
在一些实施例中，可预测的噪音包括基于所述用户所乘坐的休闲车辆的发动机状态而产生的发动机噪音。
在一些实施例中，不可预测的噪音包括道路噪音、风噪音和/或其他任何环境噪音。
在一些实施例中，所述麦克风可以安装在所述休闲车辆上。
在一些实施例中，所述麦克风可以安装在所述用户的可穿戴设备上。
在一些实施例中，处理所述音频数据包括基于所述当前车辆信息从所述音频数据中去除第一组噪音，其中，所述当前车辆信息包括所述休闲车辆的类型、型号和/或品牌、与所述休闲车辆关联的车辆噪音档案(noise profile)和/或所述休闲车辆发动机的当前状态。
在一些实施例中，所述休闲车辆的发动机的当前状态包括所述发动机参数的任何当前状态，所述车辆噪音档案基于所述休闲车辆的所述发动机参数生成。
在一些实施例中，所述发动机参数包括发动机相位、发动机转速、变速器档位、离合器位置、节气门位置和轮速。
在一些实施例中，处理所述音频数据包括使用移动平均滤波器从所述音频数据中去除第二组噪音。
在其他方面，提供一种用于噪音处理的方法。所述方法包括：通过麦克风接收包括用户语音的音频数据；基于所述用户的休闲车辆的当前车辆信息处理所述音频数据以去除不需要的环境声音；以及输出经处理音频数据。
在一些实施例中，可预测的噪音包括基于所述用户所乘坐的休闲车辆的发动机的状态而产生的发动机噪音。
在一些实施例中，不可预测的噪音包括道路噪音、风噪音和/或任何其他环境噪音。
在一些实施例中，所述麦克风可以安装在所述休闲车辆上。
在一些实施例中，所述麦克风可以安装在所述用户的可穿戴设备上。
在一些实施例中，处理所述音频数据包括基于所述当前车辆信息从所述音频数据中去除第一组噪音，其中，所述当前车辆信息包括所述休闲车辆的类型、型号和/或品牌、与所述休闲车辆相关联的车辆噪音档案和/或所述休闲车辆的发动机的当前状态。
在一些实施例中，所述休闲车辆的发动机的当前状态包括所述发动机参数的任何当前状态，并且所述车辆噪音档案基于所述休闲车辆的发动机参数生成。
在一些实施例中，所述发动机参数可以包括发动机相位、发动机转速、变速器档位、离合器位置、节气门位置和轮速。
在一些实施例中，处理所述音频数据可以包括使用移动平均滤波器从所述音频数据中去除第二组噪音。
尽管公开了多个实施例，但是从以下详细描述中本领域技术人员将清楚当前公开主题的其他实施例，该详细描述显示并描述了所公开主题的示例性实施例。因此，附图和详细描述在本质上被认为是例示性的而不是限制性的。
附图说明
通过参考以下结合附图对本发明实施例的描述，本公开的上述和其他特征和优点以及实现这些特征和优点的方式将更加明显并将更好理解，附
图中：
图1是根据本发明的某些实施例的休闲车辆的侧视立体图；
图2例示图1的休闲车辆的通信系统的框图；
图3例示根据本公开示例的用于用户语音接收的系统，包括具有通信
系统的用户可穿戴设备；
图4例示使用图3的可穿戴设备对用户进行语音检测的方法；以及
图5是例示用于音频数据噪音消除的计算机实施方法的流程图。
对应的附图标记在几个视图中指示相应的部分。尽管附图表示本公开的实施例，但附图不一定需要按比例绘制，某些特征可能被夸大以便更好地说明和解释本公开。本文陈述的示例以一种形式说明了本公开的实施例，并且此类示例不应被解释为以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
参照附图详细描述本发明的各种实施例，其中相似的附图标记在若干视图中代表相似的部件和组件。对各种实施例的引用并不限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求的范围限制。此外，本说明书中阐述的任何示例并非旨在限制，仅是阐述要求保护的本发明的许多可能实施例中的一部分。
现在参照图1，显示具体为摩托车的休闲车辆100。应当理解的是，尽管休闲车辆100在图1中被示为摩托车，但休闲车辆可以具体为任何越野车辆，例如，全地形车辆(ATV)和雪地摩托，其广泛用于休闲目的。休闲车辆可以包括一些可由用户(例如，司机/骑手)通过语音指令控制的特征。另外地或者可选地，用户可能希望在休闲车辆上参与电话或无线电通信。为此，例示性休闲车辆100具有直接安装在休闲车辆100上的一个或多个麦克风以捕捉用户的语音或讲话，而无需佩戴可穿戴设备(例如，耳机或头盔)。
如图1所示，休闲车辆100包括多个接地构件102。接地构件102包括车轮、踏板、滑雪板和相对于地面支撑车辆100的其他合适的设备。休闲车辆100还包括由多个接地构件102支撑的车架104。前轮和/或后轮102联接至动力系总成114，以在车辆100运行期间推进车辆100。动力系总成114包括发动机和变速器。变速器联接至发动机并为前轮和/或后轮102提供动力。
座椅106由车架104可操作地支撑。座椅106可以包括跨座式座椅、长条座椅、桶形座椅和其他合适的支撑构件。除了座椅106以外，休闲车辆100还可以包括乘客座椅。例示性乘客座椅包括跨座式座椅、长条座椅、桶形座椅和其他合适的支撑构件。在某些情况下，乘客座椅直接位于用户座椅的后方。一个或多个底板112由车架104支撑。车辆底板112适于在用户操作车辆100时支撑用户的下半身。例如，当用户坐在座椅106上时，用户可以将他们的鞋子、靴子和/或其他配件放在底板112上。
转向系统120联接至至少一个接地构件102并且通常包括适于被车辆100的用户抓握的用户输入或转向构件108。例示性转向构件108包括车把和/或方向盘。另外地和/或可选地，转向构件108包括一个或多个用户把手110。例示性用户把手110是手柄(例如，摩托车手柄)。
休闲车辆100还包括通信系统130，其在图2中详细描述。通信系统130包括麦克风118来捕捉用户的语音。在例示性实施例中，麦克风118安装在休闲车辆100上，在转向系统120与座椅106之间，以捕捉用户的语音来激活语音指令和/或参与电话或无线电通信。为此，麦克风118以特定配置安装在休闲车辆100上，以最大限度地减少可能通过麦克风118捕捉的噪音(例如，风声、发动机噪音和道路噪音)。更具体地，麦克风188配置为位于前整流罩122后面和用户把手110下面，以减少与麦克风188接触的风量。此外，麦克风118以一定角度安装，朝上面向用户，以减少可能从休闲车辆100后部的消音器124捕捉的发动机噪音和/或排气噪音。
在例示性休闲车辆100中，油箱116位于转向系统120与座椅106之间，并且麦克风118位于油箱116的顶部。然而，应当理解的是，取决于休闲车辆，麦克风可以位于转向系统120与座椅106之间的气箱的顶部。换言之，麦克风118适于安装在位于休闲车辆的转向系统120与座椅106之间的元件上。还应当理解的是，虽然图1中示出了一个麦克风118，但是休闲车辆的通信系统可以包括安装在休闲车辆上的多个麦克风以捕捉用户语音。
现在参考图2，示出具有通信系统130的休闲车辆100的框图。在例示性实施例中，休闲车辆100的通信系统130包括处理器132、存储器134、输入/输出(I/O)控制器136(例如，网络收发器)、存储器单元138、用户界面140、一个或多个扬声器142和麦克风118，所有这些都可以通过一个或多个地址/数据总线相互连接。尽管I/O控制器136被示出为单个块，但应当理解的是，I/O控制器136可以包括许多不同类型的I/O组件。用户界面140可以包括能够接收用户输入的一个或多个输入设备(例如，按钮、触摸板、键盘)。
本文公开的处理器132可以是能够处理数据的任何电子设备，例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、片上系统(SoC)或者任何其他合适的类型的处理器。应当理解的是，本文描述的示例方法的各种操作(即，由通信系统130执行)可以由一个或多个处理器132执行。存储器134可以是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器或任何其他合适类型的存储器，其能够存储诸如处理器132需要访问的指令代码之类的数据以实现如本文公开的任何方法。应当理解的是，尽管仅示出一个处理器132，但通信系统130可以包括多个处理器132。
通信系统130还包括数据库144。如本文使用的，术语“数据库”可以指单个数据库或者其他结构化数据存储器，或指两个或更多个不同数据库或结构化数据存储组件的集合。在例示性实施例中，数据库144是通信系统130的一部分。在一些实施例中，通信系统130可以通过网络(未示出)访问数据库144。
通信系统130还可以包括存储在存储器单元138中的多个软件应用，该存储器单元可以被称为程序存储器。通信系统130上的各种软件应用可以包括用于执行与本文描述的方法相关联的处理功能的特定程序、例程或脚本。此外或可选地，通信系统130上的各种软件应用可以包括通用软件应用，用于数据处理、数据库管理、数据分析、网络通信、网络服务器操作或本文所述的或通常由休闲车辆的通信系统执行的其他功能。各种软件应用可以在相同的计算机处理器或不同的计算机处理器上执行。另外地或可选地，软件应用可以与可以安装在通信系统130内或连接至通信系统130的各种硬件模块进行交互。这种模块可以实现本文讨论的各种示例性方法功能或其他相关实施例的部分或全部。
一个或多个扬声器142可以是能够响应于电音频信号输入而产生声音的任何电子设备。例如，通信系统130可以通信地联接至用户的移动设备。在这种情况下，电子音频信号输入可以从用户的移动设备接收，例如，在电话通话期间传送音频对话，播放音乐，和/或通过一个或多个扬声器142向用户播放文本消息或电子邮件。在其他示例中，休闲车辆100的通信系统可以可通信地联接至另一辆休闲车辆的通信系统。在这种情况下，可通过另一休闲车辆的通信系统从另一用户接收电音频信号输入以传送来自另一用户的通信或消息。
麦克风118可以是任何能够捕捉声音并转换为电子音频输出信号的电子设备。如上所述，在例示性实施例中，麦克风118安装在休闲车辆100上以捕捉用户的语音以激活语音指令和/或参与电话或无线电通信。来自麦克风118的音频输出信号可以在电话呼叫期间传输至用户的移动设备和/或创建要发送至另一计算设备的语音-文本消息或电子邮件。此外，音频输出信号可以传输至另一用户的休闲车辆的另一通信系统的通信系统，以将通信或信息从该用户传输至另一用户。
通过将麦克风118直接安装在休闲车辆100上作为休闲车辆的通信系统130的一部分，允许用户避免使用需要物理性连接至休闲车辆100或通信地联接(例如，通过蓝牙)至休闲车辆100的分离式麦克风。然而，应当理解的是，在一些实施例中，如图3详细示出，麦克风可以集成在用户的可穿戴设备(例如，头盔)中以捕捉用户的语音。
现在参考图3，示出用于通过可穿戴设备302(例如，头盔)检测休闲车辆340的用户(例如，司机/骑手)的语音的系统300。可穿戴设备302适于用户在骑休闲车辆340时佩戴，以检测在骑乘期间的语音或讲话。由于麦克风324对环境声音(如发动机噪音、轮胎噪音和风声)的敏感性，在骑乘期间使用联接至可穿戴设备302的麦克风324来检测用户的语音可能是挑战。为了提高语音接收的效率和功效，例示性可穿戴设备302还包括加速度计326，下文将详细描述。
在例示性实施例中，系统300包括具有与休闲车辆340无线地通信联接(例如，通过蓝牙或Wi-Fi)的通信系统310。然而，应当理解的是，在一些实施例中，可穿戴设备302可以通过电线联接至休闲车辆340。系统300还可以包括一个或多个可穿戴设备330和/或一个或多个计算设备360(例如，移动设备、服务器)，它们通过网络350与可穿戴设备302通信联接。
在例示性实施例中，可穿戴设备302的通信系统310包括处理器312、存储器314、输入/输出(I/O)控制器316(例如，网络收发器)、存储器单元318、用户界面320、一个或多个扬声器322、一个或多个麦克风324和加速度计326，所有这些都可以通过一个或多个地址/数据总线互连。尽管I/O控制器316被显示为单个块，但应当理解的是I/O控制器316可以包括许多不同类型的I/O组件。用户界面320可以包括一个或多个能够接收用户输入的输入设备(例如，按钮，触摸板，键盘)。
本文公开的处理器312可以是任何能够处理数据的电子设备，例如中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、片上系统(SoC)或任何其他合适的处理器类型。应当理解的是，本文描述的示例方法的各种操作(即，由通信系统310执行)可以由一个或多个处理器312执行。存储器314可以是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器，或任何其他合适类型的存储器，其能够存储诸如处理器312需要访问的指令代码之类的数据以实现如本文所公开的任何方法。应当理解的是，尽管只示出了一个处理器312，但通信系统310可以包括多个处理器312。
通信系统310还可以包括数据库328。如本文使用的，术语“数据库”可以指单个数据库或其他结构化数据存储器，或两个或多个不同数据库或结构化数据存储组件的集合。在例示性实施例中，数据库328是通信系统310的一部分。在一些实施例中，通信系统310可以通过网络(例如，网络350)访问数据库328。数据库328可以存储数据，该数据从其他可穿戴设备330的一个或多个通信系统、计算设备340、一个或多个服务器360接收或者传输至上述设备。应当理解的是其他可穿戴设备330中的每一个都包括类似于可穿戴设备302的通信系统310的通信系统。
通常，计算设备360可以包括能够从用户接收和/或向用户传输数据的任何现有或未来设备。例如，计算设备可以是但不限于移动设备、智能手机、平板电脑、可穿戴设备、智能眼镜、计算机、笔记本电脑或任何其他能够与可穿戴设备302的通信系统310通信的合适的计算设备。应当理解的是，在一些实施例中，计算设备360可以通过电线直接联接至可穿戴设备302。
通信系统310还可以包括存储在存储器单元318中的多个软件应用，该存储器可称为程序存储器。通信系统310上的各种软件应用可以包括具体的程序、例程或脚本，用于执行与本文描述的方法相关的处理功能。此外或可选地，通信系统310上的各种软件应用可以包括通用软件应用，用于数据处理、数据库管理、数据分析、网络通信、网络服务器操作或本文所述的或通常由可穿戴设备(例如，头盔)的通信系统执行的其他功能。各种软件应用可以在相同的计算机处理器或不同的计算机处理器上执行。另外地或可选地，软件应用可以与可以安装在通信系统310内或连接至通信系统310的各种硬件模块互动。这种模块可以实现本文讨论的各种示例性方法功能的一部分或者全部，或其他相关实施例。
一个或多个扬声器322可以是能够响应于电音频信号输入而产生声音的任何电子设备。在例示性实施例中，扬声器322位于用户耳朵附近，以向用户传输可听的声音。如果可穿戴设备302具体为头盔，则扬声器322可以位于头盔内部靠近用户耳朵的位置，以向用户传递可听的声音。例如，电子音频信号输入可以通过一个或多个扬声器322从休闲车辆340接收，用于语音指令、电话通信和/或无线电通信(例如，车辆对车辆通信)。在一些实施例中，电子音频信号输入可以直接从另一可穿戴设备(例如，330)的通信系统接收以接收来自另一用户的通信或消息。在其他实施例中，可穿戴设备302的通信系统310可以可通信地联接至用户的移动设备(例如，计算设备360)。在这种情况下，电子音频信号输入可以直接从用户的移动设备(例如，计算设备360)接收，例如，在电话通话期间传输音频对话、播放音乐，和/或通过一个或多个扬声器322向用户播放文本消息或电子邮件。
一个或多个麦克风324可以是能够捕捉声音并转换成电音频输出信号的任何电子设备。在例示性实施例中，麦克风324可以安装在用户的嘴巴附近，以从用户接收可听声音。如果可穿戴设备302具体为头盔，则麦克风可以安装在头盔外面和/或内部，靠近用户的嘴。例如，来自一个或多个麦克风324的电音频输出信号可以被传输至休闲车辆340，用于语音指令、电话通信和/或无线电通信(例如，车辆对车辆通信)。电子音频输出信号可以直接传输至另一用户的另一可穿戴设备(例如，330)的通信系统，以便将通信或消息从用户传递给另一用户。此外，在一些实施例中，通信系统310可以直接与用户的移动设备(例如，计算设备340)通信以进行电话通信和/或创建语音-文本消息或电子邮件以发送到另一计算设备。
加速度计326可以是任何能够测量频率振动的传感器。在例示性实施例中，加速度计326位于可穿戴设备302可能与用户的头和/或颈接触的位置。这允许加速度计326捕捉用户头部和/或颈部的振动以检测用户的语音或讲话。例如，如果可穿戴设备302具体为头盔，加速度计安装或嵌入在头盔的内表面上，并且位于佩戴头盔时用户的脸颊可能碰到的位置。此外或附加地，如果头盔在内部具有耳机或耳罩(例如，消除噪音的耳机或耳罩)，加速度计可以安装或嵌入耳罩的耳垫中。然而，应当理解的是，在一些实施例中，加速度计可以位于头盔内部与用户的身体接触的任何地方(例如，用户的头部、面部和/或颈部)。还应当理解的是，在一些实施例中，加速度计326可以位于可穿戴设备302的下颏带上。通过将加速度计326安装在可穿戴设备中或者与用户的头部和/或颈部接触的下颏带上，可以实时检测用户的声带产生的音频。加速度计信号受环境音频噪音(例如发动机噪音)的影响最小。在一个示例中，加速度计326可以具体为具有时分复用从接口的低噪音、高宽带3轴加速度计。在这种示例中，信号带宽可以是2340赫兹，并且电源电压可以在1.71至1.99伏特之间。
网络350是任何合适类型的计算机网络，其在功能上将可穿戴设备302的通信系统310与另一可穿戴设备330和/或计算设备360联接。在一些实施例中，网络350可以是任何合适类型的计算机网络，其在功能上将休闲车辆340联接至一个或多个计算设备360和/或一个或多个可穿戴设备。网络350可以包括专有网络、安全公共互联网、虚拟专用网络和/或一种或多种其他类型的网络，例如专用接入线、普通常规电话线、卫星链路、蜂窝数据网络或它们的组合。在网络350包括互联网的实施例中，数据通信可以通过互联网通信协议在网络350上进行。
网络350可以是或包括任何数量的不同类型的通信网络，例如，总线网络、短消息服务(SMS)、局域网(LAN)、无线LAN(WLAN)、广域网(WAN)、个人区域网络(PAN)、互联网、P2P网络、定制设计的通信或消息协议，和/或类似。网络350可以包括多个网络的组合。
应当理解的是，该图仅是一个示例，不应过分限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到许多变化、替代和修改。
现在参考图4，示出在可穿戴设备302中使用加速度计326和麦克风324进行语音检测的计算机实现的方法400。在例示性实施例中，方法400由可穿戴设备302的通信系统310执行。如上述讨论，由于麦克风对环境音频噪音或环境噪音(如发动机噪音)的敏感性，在嘈杂的环境中使用联接至可穿戴设备的麦克风检测用户的语音可能是一个挑战。然而，与麦克风产生的音频输出信号不同，加速度计输出信号受环境音频噪音的影响最小，因为加速度计配置为实时或接近实时地检测用户的声带产生的音频频率。基于加速度计数据，通信系统310能够检测用户是否在发出声音并激活麦克风324以获取麦克风数据。换言之，麦克风324可以不活动或静音，直到通信系统310检测到用户的语音或声音。应当理解的是，在一些实施例中，麦克风324可以始终活动。因此，可穿戴设备302的通信系统310利用来自可穿戴设备302的麦克风324和加速度计326的输出信号来更准确地检测用户的语音。
如上所述，加速度计326配置为实时检测由用户的声带产生的音频频率。然后，可以在麦克风324的信号路径中加重检测到的频率以提高语音检测精度。在例示性实施例中，频率检测和加重利用标准数字信号处理技术使用低通滤波器402、波束成型404和高通滤波器406来完成。如在图4中示出，低通滤波器402连接至加速度计326。然而，高通滤波器406通过波束成型器或空间滤波器404连接至麦克风324。
低通滤波器402配置为接收由加速度计326产生的加速度计输出信号以去除高频噪音。换言之，加速度计数据提供用户语音的低频的音频表示。
高通滤波器406配置为接收由可穿戴设备302的麦克风324产生的音频输出信号，以去除低频噪音(例如，环境噪音)。为此，来自麦克风324的音频输出信号通过波束成型器或空间滤波器404使用波束成型技术处理用于定向信号接收以实现空间选择性。应当理解的是，取决于麦克风如何相对于用户的嘴安装或对准，可以使用不同类型的波束成型技术。
一旦加速度计输出信号和音频输出信号被处理，则可穿戴设备302的通信系统310配置为组合过滤后的输出信号以检测用户的语音或讲话。换言之，加速度计326检测到的用户头部和/或颈部的振动与麦克风324捕捉到的声音相关联，以提高语音检测的准确性。组合后的过滤输出信号通过有线或无线通信传输到目的地。目的地可以包括正在进行语音识别的另一可穿戴设备、另一车辆、和/或软件应用或服务器。
应当理解的是，在一些实施例中，声音通过用户的头部传输可能会导致加速度计信号在高频下失真，因此，加速度计信号的音频质量可能在低频下更有代表性。在这种实施例中，通信系统可以单独处理来自加速度计的信号，而不处理来自麦克风的音频输出信号，以检测低音频范围(例如，150Hz到1.5kHz)内的用户语音。此外，在这种实施例中，可以执行方法400(即，使用来自加速度计和麦克风的输出信号)以检测较高语音谈话范围内的用户语音，例如1.5kHz到4kHz。
现在参考图5，示出了用于音频数据的噪音消除的计算机实现方法500。在例示性实施例中，方法500由通信系统(例如，休闲车辆100的通信系统130或头盔302的通信系统130)执行。在块502中，通信系统实时或接近实时地接收或获取音频数据。应当理解的是，音频数据可以通过配置为捕捉用户语音或讲话的麦克风收集。在图1所示的休闲车辆100的示例中，安装在休闲车辆100上的麦克风118配置为在乘坐休闲车辆100期间捕捉用户(例如，骑手/司机)的语音。类似地，在图3中示出的头盔302的示例中，可以位于或安装在头盔302的内部和/或外部的一个或多个头盔302的麦克风324配置为在骑乘休闲车辆(例如，休闲车辆100)期间捕捉用户(例如，佩戴者)语音。因此，除了用户语音之外，麦克风不可避免地还会捕捉到噪音(例如，发动机噪音、道路噪音、风声)。
为了减少从麦克风捕捉的音频数据中不想要的环境声音，通信系统配置为执行噪音处理算法以从音频数据中去除不想要的环境声音，如框504所示。不想要的环境声音可以表现为可预测的或不可预测的。可预测的噪音可以包括基于用户当前所骑乘的休闲车辆的发动机状态而产生的发动机噪音，而不可预测的噪音可以包括道路噪音、风噪音和/或在骑乘期间捕捉的任何其他环境噪音。
在块506中，通信系统基于用户当前乘坐的休闲车辆的当前车辆信息，从音频数据中去除可预测的噪音。当前车辆信息包括休闲车辆的类型/型号/品牌、与休闲车辆相关的车辆噪音档案以及休闲车辆的发动机的当前状态或接近实时的状态。发动机的当前状态包括发动机参数的任何当前状态，例如，发动机相位、发动机转速、变速器档位、离合器位置、节气门位置和休闲车辆的轮速。应当理解的是，车辆噪音档案是基于相应或类似休闲车辆的已知发动机参数(例如，发动机相位、发动机转速、变速器档位、离合器位置、节气门位置和轮速)生成的。
换言之，基于休闲车辆的发动机的当前状态，通信系统可以预测预期的噪音将是什么。这允许通信系统消除由车辆产生的可能未被以其他方式表现为噪音的突然噪音。应当理解的是，在例示性实施例中，在接收音频数据之前，车辆噪音档案已预加载到通信系统上。然而，在一些实施例中，可以实时获得车辆噪音档案。
随后或同时，在块508中，通信系统也从音频数据中去除不可预测的噪音。为此，例如，通信系统可以利用移动平均滤波器，通过收集预定时间段的音频数据并对音频数据进行平均来确定噪音。例如，通信系统可以利用四秒窗口滤波器来收集数据，计算出噪音是什么，并从在下一个时间窗口从收集的数据中删除噪音。然而，由于噪音基于前一时间窗口确定，因此它可能不会响应突然的变化(例如，突然加速产生的噪音)。因此，通信系统利用车辆噪音档案来识别和消除那些由车辆产生的突然噪音，如上所述。应当理解的是，在一些实施例中，通信系统可以在执行块506之前执行块508。
一旦不需要的环境声音已经从音频数据中被去除或消除，通信系统将经处理音频数据与用户的语音或讲话一起输出，如框510所示。通信系统改进的噪音消除性能允许用户使用语音指令与休闲车辆通信。其也可用于电话对话和/或远程无线电对话。
上述说明书、实施例和数据提供了对本发明的组成的制造和使用的完整描述。由于在不背离本发明的精神和范围的情况下可以布置本发明的许多实施例，因此本发明隶属于所附权利要求。

Claims (42)

1.一种休闲车辆，包括：
车架；
支撑所述车架的前接地构件和后接地构件；
动力系，所述动力系驱动地联接至所述前接地构件和所述后接地构件之一；
转向组件，所述转向组件联接至所述前接地构件，用于使所述休闲车辆转向；
座椅，所述座椅由所述车架支撑；以及
通信系统，所述通信系统具有位于所述座椅和所述转向组件之间的麦克风。
2.根据权利要求1所述的休闲车辆，还包括由所述车架支撑并位于所述座椅与所述转向组件之间的油箱，其中，所述麦克风安装在所述油箱的顶部。
3.根据权利要求1所述的休闲车辆，还包括由所述车架支撑并位于所述座椅与所述转向组件之间的气箱，其中，所述麦克风安装在所述气箱的顶部。
4.根据权利要求1所述的休闲车辆，其中，所述通信系统配置为通过所述麦克风接收所述休闲车辆的用户语音。
5.根据权利要求1所述的休闲车辆，其中，所述转向组件还包括前整流罩和用户把手，所述麦克风位于所述前整流罩后面和所述用户把手下方，以减少与所述麦克风接触的风量。
6.根据权利要求1所述的休闲车辆，其中，所述麦克风以一定角度安装，朝上面向所述休闲车辆的用户，以减少排气噪音量和/或发动机噪音量。
7.一种用于语音检测的可穿戴设备，所述可穿戴设备具有通信系统，包括：
处理器；
麦克风，所述麦克风配置为生成所述可穿戴设备的用户语音的音频数据；
加速度计，所述加速度计配置为生成捕捉用户的头部和/或颈部的振动的加速度计数据；以及
存储器，所述存储器包括当由所述处理器执行时使所述处理器使用所述加速度计数据检测所述用户语音的指令。
8.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其中，生成所述音频数据包括响应于所述用户语音的检测而生成所述用户语音的音频数据。
9.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其中，使用所述加速度计数据检测所述用户语音包括通过使所述音频数据与所述加速度计数据相关联来检测所述用户语音。
10.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其中，所述麦克风在所述用户的嘴附近联接至可穿戴设备以从所述用户接收语音。
11.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其中，所述加速度计在所述可穿戴设备可能与所述用户的头部和/或颈部接触的位置联接至所述可穿戴设备，以实时检测由用户的声带产生的音频频率。
12.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其中，所述可穿戴设备是头盔。
13.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其中，所述加速度计位于所述可穿戴设备的下颏带上。
14.根据权利要求9所述的可穿戴设备，其中，所述存储器还包括指令，当由所述处理器执行所述指令时，使所述处理器：
使用波束成型技术处理所述音频数据以实现空间选择性；
过滤经处理音频数据以去除低频噪音；以及
过滤所述加速度计数据以去除高频噪音，
其中，使所述音频数据和所述加速度计数据相关联包括使过滤后的经处理音频数据和过滤后的加速度计数据相关联以检测所述用户语音。
15.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其中，所述通信系统还包括低通滤波器，所述低通滤波器配置为接收由所述加速度计生成的加速度计输出信号以去除高频噪音。
16.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其中，所述通信系统还包括高通滤波器，所述高通滤波器配置为接收由所述麦克风产生的音频输出信号以去除低频噪音。
17.一种用于语音检测的方法，所述方法包括：
通过可穿戴设备的加速度计捕捉用户的头部和/或颈部的振动来生成加速度计数据；以及
使用所述加速度计数据检测用户语音。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括响应于检测所述用户语音，通过所述可穿戴设备的麦克风产生所述用户语音的音频数据。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括通过所述可穿戴设备的麦克风生成所述用户语音的音频数据，其中，使用所述加速度计数据检测所述用户语音包括通过使所述音频数据与所述加速度计数据相关联来检测所述用户语音。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述麦克风在所述用户的嘴附近联接至可穿戴设备以从所述用户接收语音。
21.根据权利要求17所述的方法，其中，所述加速度计在所述可穿戴设备可能与所述用户的头部和/或颈部接触的位置联接至所述可穿戴设备，以实时检测由用户的声带产生的音频频率。
22.根据权利要求17所述的方法，其中，所述可穿戴设备是头盔。
23.根据权利要求17所述的方法，其中，所述加速度计位于所述可穿戴设备的下颏带上。
24.根据权利要求17所述的方法，还包括：
使用波束成型技术处理所述音频数据以实现空间选择性；
过滤经处理音频数据以去除低频噪音；以及
过滤所述加速度计数据以去除高频噪音，
其中，检测所述用户语音包括通过使过滤后的经处理音频数据和过滤后的加速度计数据相关联来检测所述用户语音，以检测所述用户语音。
25.一种用于噪音处理的通信系统，所述通信系统包括：
处理器；以及
存储器，所述存储器包括指令，当由所述处理器执行所述指令时，使所述处理器：
通过麦克风接收包括用户语音的音频数据；
基于所述用户的休闲车辆的当前车辆信息处理所述音频数据以去除不需要的环境声音；以及
输出经处理音频数据。
26.根据权利要求25所述的通信系统，其中，可预测的噪音包括基于所述用户所乘坐的休闲车辆的发动机状态而产生的发动机噪音。
27.根据权利要求25所述的通信系统，其中，不可预测的噪音包括道路噪音、风噪音和/或其他任何环境噪音。
28.根据权利要求25所述的通信系统，其中，所述麦克风安装在所述休闲车辆上。
29.根据权利要求25所述的通信系统，其中，所述麦克风安装在所述用户的可穿戴设备上。
30.根据权利要求25所述的通信系统，其中，处理所述音频数据包括基于所述当前车辆信息从所述音频数据中去除第一组噪音，其中，所述当前车辆信息包括所述休闲车辆的类型、型号和/或品牌、与所述休闲车辆关联的车辆噪音档案和/或所述休闲车辆的发动机的当前状态。
31.根据权利要求30所述的通信系统，其中，所述休闲车辆的发动机的当前状态包括所述发动机参数的任何当前状态，并且所述车辆噪音档案基于所述休闲车辆的所述发动机参数生成。
32.根据权利要求31所述的通信系统，其中，所述发动机参数包括发动机相位、发动机转速、变速器档位、离合器位置、节气门位置和轮速。
33.根据权利要求25所述的通信系统，其中，处理所述音频数据包括使用移动平均滤波器从所述音频数据中去除第二组噪音。
34.一种用于噪音处理的方法，所述方法包括：
通过麦克风接收包括用户语音的音频数据；
基于所述用户的休闲车辆的当前车辆信息处理所述音频数据以去除不需要的环境声音；以及
输出经处理音频数据。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，可预测的噪音包括基于所述用户所乘坐的休闲车辆的发动机的状态而产生的发动机噪音。
36.根据权利要求34所述的方法，其中，不可预测的噪音包括道路噪音、风噪音和/或任何其他环境噪音。
37.根据权利要求34所述的方法，其中，所述麦克风安装在所述休闲车辆上。
38.根据权利要求34所述的方法，其中，所述麦克风安装在所述用户的可穿戴设备上。
39.根据权利要求34所述的方法，其中，处理所述音频数据包括基于所述当前车辆信息从所述音频数据中去除第一组噪音，其中，所述当前车辆信息包括所述休闲车辆的类型、型号和/或品牌、与所述休闲车辆相关联的车辆噪音档案和/或所述休闲车辆的发动机的当前状态。
40.根据权利要求34所述的方法，其中，所述休闲车辆的发动机的当前状态包括所述发动机参数的任何当前状态，并且所述车辆噪音档案基于所述休闲车辆的发动机参数生成。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述发动机参数包括发动机相位、发动机转速、变速器档位、离合器位置、节气门位置和轮速。
42.根据权利要求34所述的方法，其中，处理所述音频数据包括使用移动平均滤波器从所述音频数据中去除第二组噪音。
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