CN117998242A - 耳机音频 - Google Patents

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A·J·勒蒂涅米
M·T·维勒莫
L·J·拉克索南
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Abstract

一种装置，包括：用于接收一个或多个左耳麦克风信号的部件；用于接收一个或多个右耳麦克风信号的部件；用于根据接收的一个或多个右耳麦克风信号来增强左耳声音信号的部件；用于根据接收的一个或多个左耳麦克风信号来增强右耳声音信号的部件。

Description

耳机音频
技术领域
本公开的实施例涉及耳机(headset)音频。其中一些(实施例)是涉及减轻听者所感知的外部噪音对耳机音频的影响。
背景技术
一个人可以戴耳机来收听音频。通常，耳机包括一个或两个耳机设备。耳机设备通常设计成覆耳式(头戴式)、贴耳式或入耳式，有时特别是左耳或右耳。耳机设备中使用一个或多个转换器将声音信号转换为声波。
外部噪音，即耳机设备外部的声音，可以到达用户的耳鼓并影响他们的听觉。
可以使用被动降噪来减少噪音。例如，耳机设备可以设计成紧密贴合，并且在一些示例中，耳机设备可以包含吸音材料。
主动降噪(ANC)会估计能到达听者耳朵的噪音，并调整声音信号来降低估计的噪音。可以使用前馈方法估计噪音和/或使用反馈方法估计噪音，前馈方法使用同一耳机设备上的一个或多个外部麦克风测量的一个或多个噪音信号，反馈方法使用同一耳机设备的一个或多个内部麦克风测量的一个或多个噪音信号。
发明内容
根据各种实施例(但不一定是所有的实施例)，提供了一种装置，包括：
用于接收一个或多个左耳麦克风信号的部件；
用于接收一个或多个右耳麦克风信号的部件；
根据接收到的一个或多个右耳麦克风信号来增强左耳声音信号的部件；
根据接收到的一个或多个左耳麦克风信号来增强右耳声音信号的部件。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，根据接收到的一个或多个右耳麦克风信号来增强左耳声音信号的部件被配置为：根据接收到的一个或多个右耳麦克风信号来增强左耳声音信号，而不增强右耳声音信号；以及根据接收到的一个或多个左耳麦克风信号来增强右耳声音信号的部件被配置为：根据接收到的一个或多个左耳麦克风信号来增强右耳声音信号，而不增强左耳声音信号。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，根据接收到的一个或多个右耳麦克风信号来增强左耳声音信号的部件被配置为：将音频内容从右耳声音信号添加到左耳声音信号；以及其中根据接收到的一个或多个左耳麦克风信号来增强右耳声音信号的部件被配置为：将音频内容从左耳声音信号添加到右耳声音信号。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，根据接收到的一个或多个右耳麦克风信号来增强左耳声音信号的部件被配置为：将音频内容从右耳声音信号移动到左耳声音信号；以及其中根据接收到的一个或多个左耳麦克风信号来增强右耳声音信号的部件被配置为：将音频内容从左耳声音信号移动到右耳声音信号。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，根据接收到的一个或多个右耳麦克风信号来增强左耳声音信号的部件被配置为：将乐器从右耳声音信号平移到左耳声音信号；以及其中根据接收到的一个或多个左耳麦克风信号来增强右耳声音信号的部件被配置为：将乐器从左耳声音信号中平移到右耳声音信号。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，用于增强左耳声音信号的部件被配置为放大左耳声音信号；用于增强右耳声音信号的部件被配置为放大右耳声音信号。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，用于增强左耳声音信号的部件被配置为对左耳声音信号进行频率选择性放大；用于增强右耳声音信号的部件被配置为对右耳声音信号进行频率选择性放大。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，用于增强左耳声音信号的部件被配置为对左耳声音信号进行频率选择性放大，其中频率选择取决于接收到的一个或多个右耳麦克风信号；用于增强右耳声音信号的部件被配置为对右耳声音信号进行频率选择性放大，其中频率选择取决于接收到的一个或多个左耳麦克风信号。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，该装置包括用于以下项的部件：
确定与接收到的一个或多个左耳麦克风信号相关联的左耳噪音信号；
确定与接收到的一个或多个右耳麦克风信号相关联的右耳噪音信号；
将左耳噪音信号和右耳噪音信号进行比较，以确定左耳或右耳哪边的噪音更多；
根据确定左耳噪音多于右耳，根据接收到的一个或多个左耳麦克风信号来增强右耳声音信号；
根据确定右耳噪音多于左耳，根据接收到的一个或多个右耳麦克风信号来增强左耳声音信号。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，该装置包括用于以下项的部件：
确定与接收到的一个或多个左耳麦克风信号相关联的左耳噪音信号；
确定与接收到的一个或多个右耳麦克风信号相关联的右耳噪音信号；
将左耳噪音信号与第一阈值进行比较；
根据确定左侧噪音超过第一阈值，根据接收到的一个或多个左耳麦克风信号增强右耳声音信号；
将右耳噪音信号与第二阈值进行比较；
根据确定右侧噪音超过第二阈值，根据接收到的一个或多个右耳麦克风信号增强左耳声音信号。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，第一阈值是和右侧噪音进行比较设置的相对阈值，或者是绝对阈值，和/或第二阈值是和左侧噪音进行比较设置的相对阈值，或者是绝对阈值。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，该装置包括用于以下项的部件：
衰减左耳声音信号和右耳声音信号，以创建安全余量，该安全余量用于根据接收到的一个或多个右耳麦克风信号增强左耳声音信号和/或用于根据接收到的一个或多个左耳麦克风信号增强右耳声音信号。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，该装置包括用于以下项的部件：
根据接收到的一个或多个右耳麦克风信号控制增强左耳声音信号的定时，以及根据接收到的一个或多个左耳麦克风信号控制增强右耳声音信号的定时，其中
如果左耳声音信号或右耳声音信号包括语音，则在语音暂停处进行增强；和/或
如果左耳声音信号或右耳声音信号包括音乐，则在音乐节拍前立即进行增强。
根据各种实施例(但不一定是所有的实施例)，提供了一个计算机程序，该程序当由一个或多个处理器运行时，使得：
根据接收到的一个或多个右耳麦克风信号，增强左耳声音信号；以及
根据接收到的一个或多个左耳麦克风信号，增强右耳声音信号。
根据各种实施例(但不一定是所有的实施例)，提供了一种方法，包括：
接收一个或多个左耳麦克风信号；
接收一个或多个右耳麦克风信号；
根据接收到的一个或多个右耳麦克风信号增强左耳声音信号，或根据接收到的一个或多个左耳麦克风信号增强右耳声音信号。
根据各种实施例(但不一定是所有的实施例)，提供了所附权利要求中所述的示例。
附图说明
现在将参考附图描述一些示例，其中：
图1展示了本文所描述的主题的示例；
图2展示了本文所描述的主题的另一示例；
图3展示了本文所描述的主题的另一示例；
图4A至图4E展示了本文所描述的主题的其他示例；
图5展示了本文所描述的主题的另一示例；
图6展示了本文所描述的主题的另一示例；
图7展示了本文所描述的主题的另一示例。
具体实施方法
图1示出了为一只耳朵执行有源噪声消除的装置10的示例。图中分为左侧表示外部空间的区域和右侧表示内部空间的区域。装置10提供了将外部空间与内部空间隔开的物理声音屏障12。在一些示例中，声音屏障12可以由耳罩提供，耳罩适合于从用户头部突出的耳朵的耳廓(pinna)(耳廓(auricle))并围绕耳廓。在一些示例中，声音屏障12可以由置于用户耳廓上的耳上设备提供。在一些示例中，声音屏障12可以由适合用户的外耳道的入耳式设备提供，例如耳塞。
声音屏障12提供外部噪音2的一些衰减，使得只有衰减的内部噪音4到达内部空间。内部噪音4通常被称为噪音泄漏。
装置10包括内部音频传感器(transducer)20，该传感器20根据声音信号24产生内部声音22。
装置10包括位于内部空间的内部麦克风30。内部麦克风30根据内部麦克风30处的声场来产生内部麦克风信号32。该声场包括内部噪音4和内部声音22。
装置10可选地包括位于外部空间(而不是内部空间)的外部麦克风40。外部麦克风40根据外部麦克风40处的声场来产生外部麦克风信号42。该声场包括外部噪音2。
装置10包括控制器50，该控制器被配置为自动修改声音信号24，以完全或部分消除引起内部噪音4的声波。修改后的声音信号即受控声音信号54代替声音信号24被提供给内部音频传感器20。因此，控制器50执行主动降噪(ANC)。
在所示的示例中，令声音信号24为S，外部麦克风信号42为M，内部麦克风信号32为M*。这些信号作为输入被控制器50接收。令受控声音信号54为R*，它是控制器50的输出。
受控声音信号54(R*)是声音信号24(S)、外部麦克风信号42(M)和内部麦克风信号32(M*)的函数，使得受控声音信号54(R*)完全或部分地消除噪音信号(内部噪音4)。可以通过使用ANC反相功能来实现消除。ANC反相功能将音频信号的反相版本与该音频信号相加以消除该音频信号。
主动降噪基于使用误差麦克风40的反馈回路，内部麦克风30。主动降噪可以基于使用参考麦克风的反馈回路，外部麦克风40。
下面是对主动降噪(ANC)的一个示例的简化解释。
令残余声音信号(使用外部麦克风40前馈ANC后)＝R，
R＝S+[k.M]{公式1}
其中k为衰减因子，[]表示ANC反相函数。
残余声音信号(使用外部麦克风40前馈ANC后)是原始声音信号S和衰减后的外部麦克风信号M的反相版本之和。可以选择性地在幅度和/或频率上进行衰减。预计[k.M]消除了噪音，留下S。
如果[k.M]没有消除噪音，则残余噪音可以使用内部麦克风信号M*来被估计为S-M*，并将其反相用作对残余信号R的校正。
令残余声音信号(使用内部麦克风30反馈ANC后)＝R*，
R*＝R+[S-M*]{公式2}
目标信号S与内部麦克风信号M*之间的差异表示剩余(remaining)电流噪音泄漏的估计。残余(residual)声音信号(使用内部麦克风30反馈ANC后)是残余信号R和估计的剩余噪音的反相版本的和。
结合公式1和公式2：
R*＝S+[k.M]+[S-M*]
不同的算法可用于主动降噪。在一些示例中，针对每个内部空间使用多个内部麦克风。在一些示例中，针对每个外部空间使用多个外部麦克风。因此，用于单个音频传感器的ANC可以接收来自不同内部麦克风的一个或多个内部麦克风信号作为输入，该不同内部麦克风来自相同的内部空间(头部的同侧)，以及可以接收来自不同外部麦克风的一个或多个外部麦克风信号作为输入，该不同外部麦克风来自相同的外部空间(头部的同侧)。
图2和图3示出了如图1所示的装置10的示例。装置10用于对用户的双耳(左耳和右耳)进行主动降噪。ANC可以针对双耳同时进行，也可以只对双耳中的一只耳朵进行。图3所示的装置10与图2所示的装置非常相似，相似的特征具有相同的附图标记。
装置10包括不同的耳式设备141、142。每个耳式设备141、142提供如前所述的声音屏障12。耳式设备141、142可以为例如耳挂式、覆耳式或入耳式设备。
第一耳式设备141包括：第一内部音频传感器201、第一内部麦克风301以及可选的第一外部麦克风401，该第一内部音频传感器201根据第一声音信号241产生第一内部声音221，该第一内部麦克风301根据该第一内部麦克风301处的声场产生第一内部麦克风信号321，该第一外部麦克风401根据该第一外部麦克风401处的声场产生第一外部麦克风信号421。
第二耳式设备142包括：第二内部音频传感器202、第二内部麦克风302以及可选的第二外部麦克风402，该第二内部音频传感器202根据第二声音信号242产生第二内部声音222，该第二内部麦克风302根据该第二内部麦克风302处的声场产生第二内部麦克风信号322，该第二外部麦克风402根据该第二外部麦克风402处的声场产生第二外部麦克风信号422。
在下面的示例中，将假设耳式设备141为左耳设备，耳式设备142为右耳设备。然而，在其他示例中，设备141是右耳设备，设备142是左耳设备。
第一内部麦克风信号321和第一外部麦克风信号421可以被称为“左耳麦克风信号”。因此，术语左耳麦克风信号可以指的是第一内部麦克风信号321、第一外部麦克风信号421，或第一内部麦克风信号321和第一外部麦克风信号421两者，并且可由这些术语中的一个或多个代替。
第一内部麦克风301和第一外部麦克风401可以被称为“左耳麦克风”。因此，术语左耳麦克风可以指的是第一内部麦克风301、第一外部麦克风401，或第一内部麦克风301和第一外部麦克风401两者，并且可由这些术语中的一个或多个代替。
第二内部麦克风信号322和第二外部麦克风信号422可以被称为“右耳麦克风信号”。因此，术语右耳麦克风信号可以指的是第二内部麦克风信号322、第二外部麦克风信号422，或第二内部麦克风信号322和第二外部麦克风信号422两者，并且可由这些术语中的一个或多个代替。
第二内部麦克风302和第二外部麦克风402可以被称为“右耳麦克风”。因此，术语右耳麦克风可以指的是第二内部麦克风302、第二外部麦克风402，或第二内部麦克风302和第二外部麦克风402两者，并且可由这些术语中的一个或多个代替。
装置10包括用于ANC的一个或多个控制器50。一个或多个控制器50被配置为对每只耳朵自动修改声音信号24，以完全或部分地消除引起内部噪音的声波。修改后的声音信号(即受控声音信号54)被提供给内部音频传感器20。在本示例中，第一控制器501被配置为自动修改第一声音信号241并将第一受控声音信号541提供给第一内部音频传感器201。在本示例中，第二控制器502被配置为自动修改第二声音信号242，并将第二受控声音信号542提供给第二内部音频传感器202。
增强器60i被配置为根据在一只耳朵处捕获的一个或多个麦克风信号32j、42j，来增强声音信号24i以输出到另一只耳朵。
在图2所示的示例中，增强器60i被配置为根据在一只耳朵处捕获的一个或多个外部麦克风信号42j，来增强声音信号24i以输出到另一只耳朵。在图3所示的示例中，增强器60i被配置为根据在一只耳朵处捕获的一个或多个外部麦克风信号42j和/或在一只耳朵处捕获的一个或多个内部麦克风信号32j，来增强声音信号24i以输出到另一只耳朵。
增强器60i被配置为通过增加声音信号24i的平均音频能量来增强声音信号24i。
控制器50i可以被配置为通过以下项来增强声音信号24i：
(i)将更多内容增加到声音信号24i；
(ii)将内容从声音信号24j移动或平移到声音信号24i用于另一只耳朵；
(iii)放大声音信号24i；
(iv)声音信号24i的频率选择性放大。
增强的声音信号24i可以是左耳声音信号241，一个或多个外部麦克风信号42j是一个或多个右耳麦克风信号422。增强的声音信号24i可以是右耳声音信号242，一个或多个外部麦克风信号42j是一个或多个左耳麦克风信号421。
因此，装置10包括：
用于接收一个或多个右耳麦克风信号322、422的部件601；用于根据所接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422来增强左耳音频输出信号241的部件601；
用于接收一个或多个左耳麦克风信号321、421的部件602；用于根据所接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421来增强右耳声音信号242的部件602。
在一些示例中，仅在一侧应用增强，例如，使用噪音更大的麦克风信号32、42在噪音较小的一侧应用增强。在一些示例中，选择性地仅在一侧应用增强，例如，使用噪音更大的麦克风信号32、42在噪音较小的一侧应用增强，或者在两侧均应用增强。
在至少一些示例中，用于根据所接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422来增强左耳声音信号241的增强器601被配置为根据所接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422来增强左耳声音信号241(而不是右耳声音信号242)，以及用于根据所接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421来增强右耳声音信号242的增强器602被配置为根据所接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421来增强右耳声音信号242(而不是左耳声音信号241)。
在至少一些示例中，用于增强左耳声音信号241的增强器601被配置为放大左耳声音信号241。在一些示例(但不一定是所有的示例)中，放大可以是动态的。在一些示例(但不一定是所有的示例)中，放大可以是频率选择性的。
在至少一些示例中，用于增强右耳声音信号242的增强器602被配置为放大右耳声音信号242。在一些示例(但不一定是所有的示例)中，放大可以是动态的。在一些示例(但不一定是所有的示例)中，放大可以是频率选择性的。
在一些示例中，声音信号24的增强是无噪音选择性的。在周围存在噪声并且噪声水平不是太大使得整体提升可以应用于左右声音信号241、242两者时，这种方法有效。
在其他示例中，声音信号24的增强是噪音选择性的。当有不对称噪音时，这种方法有效。
参考图3，控制器70被配置为：根据在一只耳朵处捕获的一个或多个麦克风信号32j、42j，来增强声音信号24i以输出到另一只耳朵。控制器70是从双耳捕获的麦克风信号32j、42j，并能够在它们之间进行相对比较。
例如，在至少一些示例中，装置10包括用于以下项的部件：
确定与接收的一个或多个左耳麦克风信号321，421相关联的左耳噪音信号；
确定与接收的的一个或多个右耳麦克风信号322、422相关联的右耳噪音信号；
比较左耳噪音信号和右耳噪音信号，以确定左侧还是右侧的噪音更大；
根据确定左侧比右侧有更大的噪音，根据接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421来增强右耳声音信号242；
根据确定右侧比左侧有更大的噪音，根据接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422来增强左耳声音信号。
在一些示例中，当确定左侧比右侧有更大的噪音时，左耳声音信号241不被增强(或者增强小于右耳声音信号242)，以及当确定右侧比左侧有更大的噪音时，右耳声音信号242不被增强(或者增强小于左耳声音信号241)。
在一些示例中，当确定左侧比右侧有更大的噪音、并且左耳声音信号241超过阈值时，左耳声音信号241不被增强(或者增强小于右耳声音信号242)，以及当确定右侧比左侧有更大的噪音、并且右耳声音信号242超过阈值时，右耳声音信号242不被增强(或者增强小于左耳声音信号241)。
用于特定耳朵的噪音信号可以通过将用于该耳朵的内部麦克风信号32与所需声音信号24进行比较来确定。所需声音信号24和内部麦克风信号32之间的差异表示噪音，例如S-M*。
噪音的确定可以是通过耳机泄漏到耳朵中并且未被ANC从耳式设备14外部的源消除的的声音信号能量的确定。基本上，它是内部麦克风信号32i和所需声音信号24i的差异的能量。
装置10可以执行各种不同的功能。例如，这些功能可以由一个或多个增强器60或由控制器70执行。这些功能在图4A、4B、4C、4D和4E中作为功能块90、92、94、96和98提供。装置10可以被配置为执行这些块90、92、94、96和98中任何一个或多个或不执行任何一个。
图4A图示了用于启用频率特定增强的框90的示例。
一只耳朵中的频率特定增强可以补偿在另一只耳朵中检测到的噪音频率分布。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，用于增强右耳声音信号242的增强器602被配置为对右耳声音信号242执行频率选择性放大。在至少一些示例中，该频率选择取决于接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，用于增强左耳声音信号241的增强器601被配置为对左耳声音信号241执行频率选择性放大。在至少一些示例中，该频率选择取决于接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422。
如果在较高频率范围(>300hz)内存在显著的ANC衰减，则ANC很可能会在较高频率范围内生成可感知的和不需要的伪影(artefact)。因此，应用于较高频率的增强的水平可以大于提供给较低频率的增强的水平(如果有的话)。
这些伪影可以在内部麦克风信号32j反馈中被检测到，以控制增强器60i，并且基于内部麦克风信号32j，增强发生/不发生的频率范围可以不同，和/或基于内部麦克风信号32j，在不同频率范围的增强的程度可以不同。
如果内部麦克风信号32j包括仅在频率范围内显著的残余噪音信号，则可以选择性地仅将增强应用于该频率范围。
因此，增强不仅可用于总体上掩盖外部环境的声音，也可以避免听到ANC过程产生的高频伪影。
图4B示出了用于启用内容特定增强的块92的示例。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，用于根据接收的一个或多个右耳麦克风信号322，422来增强左耳声音信号241的增强器601被配置为将音频内容从右耳声音信号242添加到左耳声音信号241，用于根据接收的一个或多个左耳麦克风信号321，421来增强右耳声音信号242的增强器602被配置为将音频内容从左耳声音信号241添加到右耳声音信号242。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，用于根据接收的一个或多个右耳麦克风信号322，422来增强左耳声音信号241的增强器601被配置为将音频内容从右耳声音信号242移动到左耳声音信号241(例如，将乐器(instrument)、音轨或声源从右耳声音信号242平移(pan)到左耳声音信号241)；以及
用于根据接收的一个或多个左耳麦克风信号321，421来增强右耳声音信号242的增强器602被配置为将音频内容从左耳声音信号241移动到右耳声音信号242(例如，将乐器(instrument)、音轨或声源从左耳声音信号241平移到右耳声音信号242)。
在至少一些示例中，从右到左进行平移的乐器(或音轨或声源)的选择取决于接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422，从左到右进行平移的乐器(或音轨或声源)的选择取决于接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421。
图4C图示了用于启用安全限制器的块94的示例。
装置包括音频限制器块94，被配置为限制内部音频传感器201、202的输出，以保护听力。可以使用或强制使用不同的听力保护算法。装置10包括限制器，用于防止一个或两个内部音频传感器201、202的输出超过安全限制。在一些示例中，安全限制基于瞬时输出音频功率(在一些情况下限于特定频带)。在一些示例中，安全限制另外地或替代地基于输出音频功率随时间的累积(在一些情况下限于特定频带)。
在至少一些示例中，音频限制器块94被配置为保持可用于增强的余量(headroom)。例如，如果安全阈值为T，并且增强所需的余量为B，那么用于衰减音频输出的操作阈值可以设置为T-B，而不是T。例如，限制器可以例如进行衰减(例如3db)以创建用于增强的余量(例如3db)。
阈值的一个示例是将声压水平保持在85db以下(通常是A加权)。阈值的一个示例是保持累积声音能量低于在8小时内测量85dB(A加权)的声源造成的能量。
因此，装置10可以被配置为衰减左耳声音信号241和右耳声音信号242以创建的安全余量，从而用于根据接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422来增强左耳声音信号241，和/或用于根据接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421来增强右耳声音信号242。
图4D示出了用于启用基于内容的定时控制的块96的示例。
装置10可以被配置为控制何时进行增强的定时。
例如，可能希望应用或改变所应用的增强，或是在相应的声音信号24被增强时暂停的时间，或是在非瞬态时期(音频能量有大的改变(大的动态范围)的时期)，或是在瞬态时期(transient period)之前的时间。
例如，在语音暂停期间，可以对声音信号24应用增强。
例如，可以对音乐中的节拍之前的声音信号24(节拍是音乐中最短暂的时期)应用增强。
例如，仅在低动态范围期间(仅在相对安静的时候)对声音信号24应用增强。
进行增强的定时也可以替代地或另外地以触发事件为条件。例如，当被监测的参数超过(在积极意义上或在消极意义上)阈值时，会发生触发事件。
因此，在至少一些示例中，装置10包括用于以下项的部件：
根据接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422，控制增强左耳声音信号241的定时，以及根据接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421，控制增强右耳声音信号242的定时，其中
如果左耳声音信号241或右耳声音信号242包括语音，则在语音的暂停处发生增强；和/或
如果左耳声音信号241或右耳声音信号242包括音乐，则在音乐的节拍之前立即发生增强。
图4E示出了用于控制增强的触发的块98的示例。
用于根据接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421来增强右耳声音信号242的触发可以是，例如，左耳噪音信号超过第一阈值。
用于根据接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422来增强左耳声音信号241的触发可以是，例如，右耳噪音信号超过第二阈值。
第一阈值可以是相对于右耳噪音信号而设置的相对阈值，或者可以是绝对阈值。
第二阈值可以是相对于左耳噪音信号而设置的相对阈值，或者可以是绝对阈值。
因此，装置10可以例如包括用于以下项的部件：
确定与接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421相关联的左耳噪音信号；
将左耳噪音信号与第一阈值进行比较；
根据确定左耳噪音信号超过第一阈值，根据接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421来增强右耳声音信号242；
确定与接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422相关联的右耳噪音信号；
将右耳噪音信号与第二阈值进行比较；
根据确定在右侧的噪音超过第二阈值，根据接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422来增强左耳声音信号。
图5示出了方法500的示例，包括：
在块502处，接收一个或多个左耳麦克风信号321、421；
在块504处，接收一个或多个右耳麦克风信号322、422；
在块506处，根据接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422，增强左耳声音信号241；或者根据接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421，增强右耳声音信号242。
掩盖是指由于与第二耳相关联的噪音，第一耳处的声音信号241与第二耳处的声音信号242相比得到了增强。
这是因为与第二耳相关联的噪音比与第一耳相关联的噪音大。
与第二耳相关联的噪音可以使用来自第二外部麦克风402的第二外部麦克风信号422和/或来自第二内部麦克风302的第二内部麦克风信号322来评估。
第一耳处的声音信号241的增强可以具有与第二耳相关联的噪音的频率特性相匹配的频率特性。例如，如果与第二耳相关联的噪音具有特定的频谱(在人类听力范围内)，那么第一耳处的声音信号241的增强(放大)可以具有相同或相似的频谱。例如，放大可以发生在该频域中。
在一些示例中，与第二耳相关联的噪音可以包括环境噪音和由ANC产生的过程噪音。环境噪音存在于来自第二外部麦克风402的第二外部麦克风信号422中和/或来自第二内部麦克风302的第二内部麦克风信号322中。过程噪音存在于来自第二内部麦克风302的第二内部麦克风信号322中。
在这些示例中，第一耳处的声音信号241的增强可以具有与第二耳相关联的环境噪音和/或过程噪音的频率特性相匹配的频率特性。在一些示例中，与第二耳相关联的噪音可以只包括环境噪音或只包括由ANC产生的过程噪音。
在一些示例中，残余噪音信号的频率选择性过滤可用于估计ANC噪音和/或环境噪音。ANC在可被用户感知的较高频率(例如0.3kHz至3kHz)上提供明显更多的不想要的伪影。
在一些示例中，装置10使用ANC频率衰减信息来确定增强的量，以避免可听到的伪影。当内部麦克风的反馈质量较低时，可能会出现可听到的伪影。反馈环路可以通过从另一只耳朵注入一些噪音来修改。也就是说，第一耳的声音信号使用来自第二耳的内部麦克风信号的频率分布来增强。这避免了由于ANC过程而听到较高频伪影。
在一些示例中，具有更多音频泄漏的耳式设备14(例如耳塞)的音频泄漏频率特性被用于增强声音信号24回放内容，并将显著掩盖环境噪音，从而获得更好的收听体验，而无需过多地增强整体音量。
在一些示例中，如果第二耳式设备142(例如耳塞)的音频泄漏频率特性具有更多的音频泄漏，那么该音频泄漏频率特性被用于增强与第一耳式设备141相关联的声音信号241回放内容。
例如，第二耳式设备142的音频泄漏频率特性也可用于增强与第二耳式设备142相关联的声音信号242回放内容，以及与第一耳式设备141相关联的声音信号241回放内容。应用于第一耳处呈现的声音信号241的增强可以大于应用于第二耳处呈现的声音信号242的增强。当周围有噪音且噪音水平不太大从而可以应用整体增强时，此方法有效。
在一些示例中，如果第二耳式设备142(例如耳塞)的音频泄漏频率特性具有更多的音频泄漏，那么该音频泄漏频率特性仅用于增强与第一耳式设备141相关联的声音信号241回放内容。与第二耳式设备142相关联的声音信号242回放内容没有增强。
当一侧有嘈杂的环境时，这是特别有利的。在这种场景下，增强两个耳式设备14中的信号可以提供次优的收听结果。只有环境泄漏噪音较少的耳式设备14(例如耳塞)处呈现的声音信号24(回放信号)需要增强。实验发现，由于环境噪音水平高，由于音量差异，用户无法轻易感知信号的平移(即，无论声音信号24(回放信号)特性如何，只增强一个耳式设备14)。在具有较少音频泄漏的耳式设备14(例如，耳塞)处呈现的声音信号24的增强在可感知的整体音频音量中产生显着差异并且使内容消费更好/更容易。此外，仅从一侧进行增强会减少整体信号增强的量。。
是否增强从相应耳式设备14呈现的例如声音信号24中的一个或两个的决定可以取决于总体音量和/或环境噪音是否对一个耳式设备14的影响大于另一个。如果存在来自一侧的显著环境噪音，则仅在具有较少泄漏的另一耳式设备14(例如，耳塞)中增强声音信号24回放内容将显著增加整体音量感知，而不会在内容平移的改变中出现明显问题。
提供的上述示例改善了嘈杂环境中的音频内容消费。在至少一些示例中，对输出也进行了限制，以保护听力。如果整体音量接近最大值(安全收听音量)，则可以使用限制器来压缩整体输出，以便能够增强(例如，3db)更多。
装置10还提供了对内容特性的依赖于时间的适应。这可能取决于所呈现的内容的时变特性。例如，如果在音乐节拍之前或在语音短暂停顿期间应用增强(例如，对于语音信号，可以使用词之间的间隙而不是节拍)，则打开和/或关闭增强器的用户体验会更好。
当声音信号24回放内容具有较大的动态差异时，则可以动态变化所应用的增强，以适应动态范围差异。例如，与回放内容响亮时相比，当回放内容安静时增强的可能性和/或增强所使用的放大的程度可以更大。
增强可以基于声源。例如，由于与第二耳相关联的噪音，第一耳处的声源(例如，音轨或声音对象)可以被增强(被放大)。可以因为它具有与第二耳相关联的噪音的频率特性相似或最相似的频率特性来选择要增强的声源。
例如，由于与第二耳相关联的噪音，声源(例如，音轨或声音对象)可以从第二耳处的声音信号242移动到第一耳处的声音信号241。可以因为它具有与第二耳相关联的噪音的频率特性相似或最相似的频率特性，或者因为它被元数据标记或以其他方式被识别为重要音频组件，例如语音，来选择要移动的声源。声源可以通过平移被移动。在一些示例中，移动的声源可以是单个乐器。所选乐器可以基于与噪音频谱相匹配来选择。
声源可以存在于音频内容中(例如多轨音乐、基于对象的音频、基于通道的音频、元数据辅助空间音频......)或可以通过处理音频内容(例如使用音频源分离)来分离声源。这可以对单个乐器、音频对象或其他音频源进行控制。
装置10可以被配置为选择与残余噪音信号频率特性最匹配的(多个)对象，并增强这些对象的整体音量(强度水平)(例如非频率选择性放大)，而不是只增强与残余噪音频谱的频谱匹配的选定频率。声源也可以平移到音频泄漏较少的耳式设备14。在现代音乐中，完全从左到右平移并不常见，所以在许多情况下，在一个耳式设备14(例如耳塞)中轻微的平移和增强乐器将有不错的效果。
在一些示例(但不一定是所有的示例)中，依赖于另一只耳朵(例如第二耳)接收到的一个或多个麦克风信号的一只耳朵(例如第一耳)的声音信号24的增强是有条件的。第一耳可以是左耳，或者是右耳。
例如，在一些示例(但不一定是所有的示例)中，如果第一耳的耳式设备14内部的残余噪音超过阈值，则对第一耳的声音信号241进行增强(其依赖于第二耳接收的一个或多个麦克风信号322、422)。可以比较绝对残余噪音与绝对阈值和/或比较相对残余噪音与相对阈值。相对残余噪音可以基于绝对残余噪音与第一耳的阈值耳式设备14处呈现的声音信号24水平的比率。
例如，在一些示例(但不一定是所有的示例)中，如果第一耳的耳式设备14内部的残余噪音已经在很大程度上被第二耳处呈现的声音信号24所补偿，则不对第一耳的声音信号241进行增强(其依赖于第二耳接收的一个或多个麦克风信号322、422)。这是因为与残余噪音相比，第二耳处呈现的声音信号24已经具有更高的水平，例如，在残余噪音占据的频率上。
图6示出了适合在装置10中适合使用的控制器400的示例。例如，控制器400可以提供一个或两个控制器501、502的功能。例如，控制器400可以提供增强器60的功能。
控制器400可以以控制器电路系统进行实施。控制器400可以单独以硬件实施，具有软件的某些方面，包括单独的固件，或者可以是硬件和软件(包括固件)的组合。
如图6所示，控制器400可以使用启用硬件功能的指令来实施，例如，通过使用通用或专用处理器402中的计算机程序406的可执行指令，其可以存储在计算机可读存储介质(磁盘、存储器等)上，以由这样的处理器402执行。
处理器402被配置为从存储器404读取和向存储器404写入。处理器402还可以包括输出接口和输入接口，处理器402经由输出接口输出数据和/或命令，经由输入接口输入数据和/或命令至处理器402。
存储器404存储包括计算机程序指令(计算机程序代码)的计算机程序406，该指令在加载入处理器402时控制装置10的操作。计算机程序406的计算机程序指令提供逻辑和例程，该逻辑和例程使装置能够执行图中所示的方法。处理器402通过读取存储器404，能够加载和执行计算机程序406。
因此，装置10包括：
至少一个处理器402；以及
至少一个存储器404，包括计算机程序代码；
至少一个存储器404和计算机程序代码被配置为和至少一个处理器402一起，使装置10至少执行：
接收一个或多个左耳麦克风信号321、421；
接收一个或多个右耳麦克风信号322、422；
根据接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422，增强左耳声音信号，或根据接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421，增强右耳声音信号。
如图7所示，计算机程序406可以经由任何合适的递送机制408到达装置10。递送机制408可以是，例如，机器可读介质、计算机可读介质、非暂时性计算机可读存储介质、计算机程序产品、存储器设备、记录介质(如光盘只读存储器(CD-ROM)或数字多功能光盘(DVD)或固态存储器)，以及包含或有形地体现计算机程序406的制品。递送机制可以是被配置为可靠传输计算机程序406的信号。装置10可以将计算机程序406作为计算机数据信号进行传播或发送。
计算机程序指令，用于使装置至少执行以下项，或用于至少执行以下项：
根据接收的一个或多个右耳麦克风信号322、422，增强左耳声音信号；
根据接收的一个或多个左耳麦克风信号321、421，增强右耳声音信号。
计算机程序指令可以包括在计算机程序、非暂时性计算机可读介质、计算机程序产品、机器可读介质中。在一些示例(但不一定是所有的示例)中，计算机程序指令可以分布在多于一个的计算机程序上。
虽然存储器404被示出为单个组件/电路系统，但它可以作为一个或多个分开的组件/电路系统实施，该分开的组件/电路系统的一些或全部可以是集成的/可移除的，和/或可以提供永久/半永久/动态/缓存存储。
虽然处理器402被示出为单个组件/电路系统，但它可以作为一个或多个分开的组件/电路系统实施，该分开的组件/电路系统的一些或全部可以是集成的/可移除的。处理器402可以是单核或多核处理器。
对“计算机可读存储介质”、“计算机程序产品”、“有形体现的计算机程序”等或“控制器”、“计算机”、“处理器”等的引用应理解为不仅包括具有不同架构的计算机(如单/多处理器架构和顺序(冯·诺依曼)/并行架构)，还包括专用电路(如现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、信号处理设备和其他处理电路系统)。对计算机程序、指令、代码等的引用应理解为包含可编程处理器的软件或固件，例如，硬件设备的可编程内容，无论是处理器的指令，还是固定功能设备、门阵列或可编程逻辑设备的配置设置等。
如本申请中使用的，术语“电路系统”可以指代以下中的一项或多项或全部：
(a)纯硬件电路实现(诸如仅使用模拟和/或数字电路系统的实现)，以及
(b)硬件电路和软件的组合，诸如(如适用)：
(i)(多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及
(ii)具有软件的(多个)硬件处理器(包括(多个)数字信号处理器)、软件和(多个)存储器的任何部分，其一起工作以引起装置(诸如移动电话或服务器)执行各种功能，以及(c)(多个)硬件电路和/或(多个)处理器，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分，其需要软件(例如，固件)进行操作，但在不需要操作时软件可以不存。
电路系统的这个定义适用于本申请中这个术语的所有使用，包括在任何权利要求中。作为另一示例，如在本申请中使用的，术语电路系统还包括仅硬件电路或处理器以及它的(或它们的)附带的软件和/或固件的实现。例如，如果适用于特定权利要求要素，则术语电路系统还涵盖用于移动设备的基带集成电路，或在服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。
图中所示的块可以代表计算机程序406中方法和/或代码部分中的步骤。块的特定顺序的说明并不一定意味着块有必需或首选的顺序，并且块的顺序和布置可能会有所不同。此外，一些块可以被省略。
在描述了结构特征的情况下，它可以被执行结构特征的一个或多个功能的部件所取代，无论该功能或这些功能是显式或隐式描述的。
如本文所使用的，“模块(module)”是指排除了最终制造商或用户添加的一些部分/组件的单元或装置。
上述示例将应用程序视为以下项的启用组件：
汽车系统；电信系统；包括消费电子产品的电子系统；分布式计算系统；用于生成或呈现媒体内容的媒体系统，包括音频、视觉和视听内容以及混合、媒介、虚拟和/或增强现实；个人系统，包括个人健康系统或个人健身系统；导航系统；用户界面，也称为人机接口；网络，包括蜂窝、非蜂窝和光网络；自组织(ad hoc)网络；互联网；物联网；虚拟网络；以及相关的软件和服务。
术语“包括(comprise)”一词在本文件中具有包容性而不是排他性的含义。任何对包含Y的X的引用都表明X可以只包含一个Y，或者可以包含多个Y。如果打算使用具有排他性含义的“包括(comprise)”，那么在上下文中将通过提及“只包含一个……”或使用“由……组成(consisting)”来明确。
在本描述中，参考了各种示例。与示例相关的特征或功能的描述表明这些特征或功能存在于该示例中。文本中术语“示例(example)”或“例如(for example)”或“可能(can)”或“可以(may)”的使用表示，无论是否被明确说明，这些特征或功能至少存在于所描述的示例中，无论是否被描述为示例，并且它们可以(但不一定)存在于一些或所有其他示例中。因此，“示例(example)”、“例如(for example)”、“可能(can)”或“可以(may)”是指一类示例中的特定实例。实例的属性可以只是该实例的属性，或者是该类的属性，或者是该类子类的属性，该子类包括该类中的一些实例，但不是全部实例。因此，隐含揭露的是，参考一个示例而不是参考另一个示例来描述的特征，在可能的情况下可以在其他示例中作为工作组合的一部分使用，但不一定必须在其他示例中使用。
虽然前面段落中参考各种示例描述了一些示例，但应该理解的是，可以在不偏离权利要求范围的情况下对给出的示例进行修改。
上述描述中描述的特征可用于上面明确描述的组合以外的组合。
虽然功能是参照一些特征来描述的，但无论描述与否，这些功能都可能是其他特征可执行的。
虽然功能是参照一些特征来描述的，但无论描述与否，这些功能也可能出现在其他示例中。
在本文件中，术语“一个(a)”或“该/所述(the)”具有包容性而不是排他性含义。任何对包含一个/所述Y的X的引用都表明X可以只包含一个Y，或者可以包含多个Y，除非上下文明确表明相反。如果打算使用具有排他性含义的“一个(a)”或“该/所述(the)”，那么将在上下文中明确说明。在一些情况中，使用“至少一个(at least one)”或“一个或多个(oneor more)”可用于强调包容性含义，但不应将这些术语的缺失来推断出任何排他性含义。
权利要求中某个特征(或特征的组合)的存在是对该特征或(特征的组合)本身的引用，也是对实现基本相同技术效果的特征(等同特征)的引用。等同特征包括，例如，作为变体的特征并且以基本相同的方式实现基本相同的结果。等效特征包括，例如，以基本相同的方式执行基本相同的功能以实现基本相同的结果的特征。
在本描述中，已经参考了使用形容词或形容词短语来描述示例的特征的各种示例。这种与示例相关的特性描述表明该特性在某些示例中完全如所描述的那样存在并且在其他示例中基本上如所描述的那样存在。
虽然在上述规范中努力引起注意那些被认为重要的特征，但应该理解的是，申请人可以通过在上文中提及和/或图中展示的关于任何可专利的特征或特征组合的权利要求来寻求保护，无论是否强调了这一点。

Claims (15)

1.一种用于处理耳机音频的装置，包括：
用于接收一个或多个左耳麦克风信号的部件；
用于接收一个或多个右耳麦克风信号的部件；
用于根据所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号来增强左耳声音信号的部件；
用于根据所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号来增强右耳声音信号的部件。
2.根据权利要求1所述的装置，
其中，用于根据所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号来增强左耳声音信号的所述部件被配置为：根据所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号，增强所述左耳声音信号，而不增强所述右耳声音信号；以及
其中，用于根据所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号来增强右耳声音信号的所述部件被配置为：根据所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号，增强所述右耳声音信号，而不增强所述左耳声音信号。
3.根据权利要求1或2所述的装置，
其中，用于根据所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号来增强左耳声音信号的所述部件被配置为：将音频内容从所述右耳声音信号添加到所述左耳声音信号；以及
其中，用于根据所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号来增强右耳声音信号的所述部件被配置为：将音频内容从所述左耳声音信号添加到所述右耳声音信号。
4.根据权利要求1或2所述的装置，
其中，用于根据所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号来增强左耳声音信号的所述部件被配置为：将音频内容从所述右耳声音信号移动到所述左耳声音信号；以及
其中，用于根据所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号来增强右耳声音信号的所述部件被配置为：将音频内容从所述左耳声音信号移动到所述右耳声音信号。
5.根据权利要求4所述的装置，
其中，用于根据所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号来增强左耳声音信号的所述部件被配置为：将乐器从所述右耳声音信号平移到所述左耳声音信号；以及
其中，用于根据所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号来增强右耳声音信号的所述部件被配置为：将乐器从所述左耳声音信号平移到所述右耳声音信号。
6.根据权利要求1或2所述的装置，
其中，用于增强左耳声音信号的所述部件被配置为放大所述左耳声音信号；
其中，用于增强右耳声音信号的所述部件被配置为放大所述右耳声音信号。
7.根据权利要求1或2所述的装置，
其中，用于增强左耳声音信号的所述部件被配置为对所述左耳声音信号执行频率选择性放大；
其中，用于增强右耳声音信号的所述部件被配置为对所述右耳声音信号执行频率选择性放大。
8.根据权利要求1或2所述的装置，
其中，用于增强所述左耳声音信号的所述部件被配置为对所述左耳声音信号执行频率选择性放大，其中所述频率选择取决于所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号；以及
其中，用于增强所述右耳声音信号的所述部件被配置为对所述右耳声音信号执行频率选择性放大，其中所述频率选择取决于所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号。
9.根据权利要求1或2所述的装置，包括用于以下项的部件：
确定与所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号相关联的左耳噪音信号；
确定与所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号相关联的右耳噪音信号；
比较所述左耳噪音信号和所述右耳噪音信号，以确定左侧还是右侧的噪音更大；以及
根据确定左侧的噪音比右侧的噪音大，根据所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号来增强所述右耳声音信号，并且
根据确定右侧的噪音比左侧的噪音大，根据所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号来增强所述左耳声音信号。
10.根据权利要求1或2所述的装置，包括用于以下项的部件：
确定与所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号相关联的左耳噪音信号；
确定与所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号相关联的右耳噪音信号；
将所述左耳噪音信号与第一阈值进行比较；
根据确定左侧的所述噪音超过所述第一阈值，根据所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号来增强所述右耳声音信号；
将所述右耳噪音信号与第二阈值进行比较；
根据确定右侧的所述噪音超过所述第二阈值，根据所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号来增强所述左耳声音信号。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第一阈值是与所述右侧的所述噪音相比设置的相对阈值，或者是绝对阈值，和/或
其中，所述第二阈值是与所述左侧的所述噪音相比设置的相对阈值，或者是绝对阈值。
12.根据权利要求1或2所述的装置，包括用于以下项的部件：
衰减所述左耳声音信号和所述右耳声音信号，以创建安全余量，以用于根据所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号来增强所述左耳声音信号、和/或根据所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号来增强所述右耳声音信号。
13.根据权利要求1或2所述的装置，包括用于以下项的部件：
根据所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号，控制增强所述左耳声音信号的定时，以及根据所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号，控制增强所述右耳声音信号的定时，其中
如果所述左耳声音信号或所述右耳声音信号包括语音，则在语音暂停处进行增强；和/或
如果所述左耳声音信号或所述右耳声音信号包括音乐，则在所述音乐节拍之前立即进行增强。
14.一种计算机程序，当由一个或多个处理器运行时，使得：
根据所接收的一个或多个右耳麦克风信号，增强左耳声音信号；以及
根据所接收的一个或多个左耳麦克风信号，增强右耳声音信号。
15.一种用于处理耳机音频的方法，包括：
接收一个或多个左耳麦克风信号；
接收一个或多个右耳麦克风信号；
根据所接收的所述一个或多个右耳麦克风信号，增强左耳声音信号，或者根据所接收的所述一个或多个左耳麦克风信号，增强右耳声音信号。
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