DE102020114146A1

DE102020114146A1 - Sprechernachbildung eines mikrofons zur winddetektion

Info

Publication number: DE102020114146A1
Application number: DE102020114146.7A
Authority: DE
Inventors: Nikolas T. Vitt; Joyce E. Gorney; Thomas M. Jensen; Jeffrey N. Gleason; Tyrone T. Chen
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2019-06-13
Filing date: 2020-05-27
Publication date: 2020-12-17
Also published as: CN112087701B; KR102341705B1; US20200396539A1; US11304001B2; CN112087701A; KR20200143255A

Abstract

Ein Verfahren zum Detektieren von Wind unter Verwendung eines Mikrofons und eines Lautsprechers einer elektronischen Vorrichtung. Das Verfahren erhält ein Mikrofonsignal, das von dem Mikrofon erzeugt wird. Das Verfahren erhält ein Lautsprechereingangssignal, das von dem Lautsprecher erzeugt wird, der ein Mikrofon nachbildet, wobei Umgebungsgeräusche in einer Umgebung durch den Lautsprecher erfasst werden. Das Verfahren bestimmt eine Kohärenz zwischen dem Mikrofonsignal und dem Lautsprechereingangssignal und bestimmt, ob die Kohärenz unter einer Kohärenzintensitätsschwelle liegt. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Kohärenz unter der Kohärenzintensitätsschwelle liegt, bestimmt das Verfahren das Vorhandensein von Wind in der Umgebung.

Description

GEBIET
Ein Gesichtspunkt der Offenbarung bezieht sich auf die Winddetektion mit einem Mikrofon und einem Lautsprecher, der ein Mikrofon nachbildet. Es werden auch andere Gesichtspunkte beschrieben.
STAND DER TECHNIK
Akustisches Rauschen kann ein unerwünschtes (oder unangenehmes) Geräusch sein, das in einem akustischen Bereich erzeugt wird. Solches Rauschen ist unerwünscht, wenn es die Fähigkeit einer Person beeinträchtigt, andere Geräusche (z. B. Musik) zu hören, die gleichzeitig durch die Wiedergabe auf einem Audiogerät (z. B. einem Laptop-Computer, einem Tablet-Computer) erzeugt werden. Um die Wirkung von Rauschen zu reduzieren, können Systeme zur aktiven Rauschunterdrückung (ANC, Active Noise Cancellation) verwendet werden. Diese Systeme verwenden ein oder mehrere Mikrofone, um Umgebungsgeräusche zu erfassen, aus denen das ANC-System ein Anti-Rausch-Signal erzeugt, das dem Rauschen ähnlich, aber gegenphasig ist. Dieses Signal wird dann über einen Lautsprecher ausgegeben, um das Rauschen durch destruktive Interferenz aufzuheben.
KURZDARSTELLUNG
Ein Gesichtspunkt der Offenbarung ist ein Verfahren, das von einer elektronischen Vorrichtung zur Verwendung eines Mikrofons und eines Lautsprechers zum Detektieren des Vorhandenseins von Wind durchgeführt wird. Zur Durchführung der Winddetektion erhält die Vorrichtung ein Lautsprechereingangssignal, das vom Lautsprecher erzeugt wird, der ein Mikrofon durch das Erfassen von Umgebungsgeräuschen nachbildet. Die Vorrichtung bestimmt eine Kohärenz zwischen einem erhaltenen Mikrofonsignal, das von dem Mikrofon erzeugt wird, und dem Lautsprechereingangssignal. Die Kohärenz stellt eine lineare Beziehung zwischen den beiden Signalen in Bezug auf die Frequenz dar. Wenn die Kohärenz hoch ist, sind beide Signale ähnlich, während bei niedriger Kohärenz beide Signale variieren können. Die Kohärenz kann im Allgemeinen bei Vorhandensein von Wind aufgrund des dekorrelierten Charakters des Windes abnehmen.
Somit erklärt die Vorrichtung als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Kohärenz unter eine Schwelle fällt, das Vorhandensein von Wind in der Umgebung.
Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Vorrichtung die Winddetektion durchführen, wenn bestimmt wird, dass sich die Vorrichtung in einer rauschbehafteten Umgebung befindet. Insbesondere kann die Vorrichtung, um den Stromverbrauch zu reduzieren, der erforderlich ist, um den Lautsprecher (und/oder einen Verstärker des Lautsprechers) zur Erzeugung des Lautsprechereingangssignals zu aktivieren, zunächst bestimmen, ob im Mikrofonsignal eine ausreichende Menge an Hintergrundrauschen enthalten ist. Andernfalls, wenn im Mikrofonsignal sehr wenig Rauschen enthalten ist, kann das auf Wind zurückzuführende Rauschen vernachlässigbar sein. Die Vorrichtung schätzt das im Mikrofonsignal enthaltene Rauschen und vergleicht das Rauschen mit einer Rauschschwelle. Somit kann die Vorrichtung, wenn der Schätzwert des Rauschens über der Schwelle liegt, eine Winddetektion durchführen, da die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Zunahme des Rauschens auf Windrauschen zurückzuführen ist.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann die Vorrichtung, zusätzlich zum Detektieren des Vorhandenseins von Wind, eine Windgeschwindigkeit basierend auf der Kohärenz zwischen dem Mikrofonsignal und dem Lautsprechereingangssignal bestimmen. Wie zuvor erwähnt, ist die Kohärenz eine lineare Beziehung zwischen beiden Signalen. Die Kohärenz zwischen den Signalen kann mit zunehmender Windgeschwindigkeit abnehmen, da der Wind mit zunehmender Geschwindigkeit mehr dekorreliert werden kann. Somit können verschiedene Kohärenzen vordefiniert werden, die jeweils einer anderen Windgeschwindigkeit zugeordnet sind. Die Vorrichtung kann eine aktuelle Kohärenz zwischen den beiden Signalen mit den vordefinierten Kohärenzen vergleichen, um eine Windgeschwindigkeit zu identifizieren, die einer übereinstimmenden Kohärenz zugeordnet ist.
Die vorstehende Zusammenfassung schließt keine erschöpfende Aufzählung aller Gesichtspunkte der Offenbarung ein. Die Offenbarung soll alle in die Praxis umsetzbaren Systeme und Verfahren aus allen geeigneten Kombinationen der oben zusammengefassten, verschiedenen Gesichtspunkte einschließen, ebenso wie solche, die in der nachstehenden ausführlichen Beschreibung offenbart werden und die in den Ansprüchen ausdrücklich genannt sind. Solche Kombinationen können bestimmte Vorteile aufweisen, die in der obigen Kurzfassung nicht spezifisch genannt sind.
Figurenliste
Die Gesichtspunkte werden in beispielhafter und nicht einschränkender Weise in den Darstellungen der begleitenden Zeichnungen veranschaulicht, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente angeben. Es sei darauf hingewiesen, dass sich Verweise auf „einen“ Gesichtspunkt dieser Offenbarung nicht notwendigerweise auf denselben Gesichtspunkt beziehen, und sie bedeuten mindestens einen. Außerdem kann im Interesse der Kürze und des Reduzierens der Gesamtzahl von Figuren eine gegebene Figur verwendet werden, um die Merkmale von mehr als einem Gesichtspunkt zu veranschaulichen, und möglicherweise sind nicht alle Elemente in der Figur für einen gegebenen Gesichtspunkt erforderlich.

1 zeigt ein Blockdiagramm einer elektronischen Vorrichtung gemäß einem Gesichtspunkt der Offenbarung
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Gesichtspunkts eines Prozesses zur Durchführung der Winddetektion.
3 ist ein Blockdiagramm von Vorgängen zur Detektion von Wind unter Verwendung eines Mikrofonsignals und eines Lautsprechereingangssignals gemäß einem Gesichtspunkt der Offenbarung.
4 ist ein Blockdiagramm von Vorgängen zur Bestimmung von Windgeschwindigkeit unter Verwendung des Mikrofonsignals und des Lautsprechereingangssignals gemäß einem Gesichtspunkt der Offenbarung.
5 zeigt die Wirkung unterschiedlicher Windgeschwindigkeiten auf die Kohärenz zwischen dem Mikrofonsignal und dem Lautsprechereingangssignal gemäß einem Gesichtspunkt der Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Mehrere Gesichtspunkte der Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt. In Fällen, in denen die Formen, relativen Positionen und anderen Gesichtspunkte der gemäß einem gegebenen Gesichtspunkt beschriebenen Teile nicht klar definiert sind, ist der Schutzumfang der Offenbarung hier nicht nur auf die gezeigten Teile beschränkt, die lediglich zum Zweck der Veranschaulichung vorgesehen sind. Auch wenn zahlreiche Details dargelegt werden, versteht es sich außerdem, dass manche Gesichtspunkte ohne diese Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen wurden allgemein bekannte Schaltungen, Strukturen und Techniken nicht im Detail gezeigt, um das Verständnis dieser Beschreibung nicht zu verschleiern.
Viele Vorrichtungen, wie Smartphones, schließen Mikrofone ein, die zur Geräuscherfassung für viele verschiedene Zwecke verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Benutzer ein Telefongespräch durch die Vorrichtung führen, bei dem ein Mikrofon der Vorrichtung Sprache als ein Uplink-Signal erfasst. Die Verständlichkeit der Sprache in dem Signal kann von anderen Geräuschen in der Umgebung, wie Rauschen und Wind, beeinträchtigt werden. Um der Windwirkung entgegenzuwirken, kann die Vorrichtung ein Winddetektionssystem einschließen, das Wind durch Bestimmen detektiert, ob die Kreuzkorrelation zwischen zwei Mikrofonsignalen, die von verschiedenen Mikrofonen erzeugt werden, unter einer Schwelle liegt. Wenn ja, kann das System die Signale basierend auf dem Vorhandensein von Wind modifizieren. Einige kleinere Vorrichtungen sind jedoch möglicherweise nicht in der Lage, die Vorteile eines solchen Systems zu nutzen. Diese Vorrichtungen können kleine Gehäuse mit begrenzter innerer Kapazität haben, die möglicherweise nicht so viele elektronische Komponenten einschließen können wie andere größere Vorrichtungen. Zum Beispiel können diese kleineren Vorrichtungen nur ausreichend Platz für ein Mikrofon und einen Lautsprecher haben. In diesem Fall können Winddetektionssysteme unwirksam sein.
Um diese Mängel zu überwinden, beschreibt die vorliegende Offenbarung eine elektronische Vorrichtung, die in der Lage ist, Wind mit Hilfe eines Mikrofons und eines Lautsprechers zu detektieren. Insbesondere bewirkt die elektronische Vorrichtung, dass der Lautsprecher ein Mikrofon nachbildet, um ein Lautsprechereingangssignal des Umgebungsgeräuschs zu erzeugen, das vom Lautsprecher erfasst wird. Die elektronische Vorrichtung bestimmt das Vorhandensein von Wind basierend auf der Kohärenz zwischen einem vom Mikrofon erzeugten Mikrofonsignal und dem Lautsprechereingangssignal. Somit ist eine solche elektronische Vorrichtung in der Lage, Wind durch die Verwendung eines Lautsprechers, der ein Mikrofon nachbildet, zu detektieren, wodurch die Notwendigkeit von mindestens zwei Mikrofonen, die sonst für einige Winddetektionssysteme erforderlich wäre, verringert wird.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer elektronischen Vorrichtung 100 eines Gesichtspunkts, die Winddetektion durchführt. Die elektronische Vorrichtung 100 schließt ein Mikrofon 105, einen Lautsprecher 110, einen Verstärker (AMP) 115, einen Digital-Analog-Wandler (DAW) 120, eine Netzwerkschnittstelle 125 und eine Steuerung 130 ein.
Die elektronische Vorrichtung kann eine beliebige elektronische Vorrichtung sein, die einen Lautsprecher und ein (z. B. darin integriertes) Mikrofon einschließt, wie ein Desktop-Computer, ein Heim-Audiosystem, eine beliebige Unterhaltungselektronikvorrichtung mit Audiofunktion und ein Audiosystem in einem Fahrzeug (z. B. ein Fahrzeug-Infotainment-System). Gemäß einem Gesichtspunkt kann die elektronische Vorrichtung eine drahtlose tragbare Vorrichtung sein, wie eine tragbare Vorrichtung (z. B. eine Smartbrille, eine Smartwatch usw.), eine hörbare Vorrichtung (z. B. drahtlose Kopfhörer, wie In-Ear-, On-Ear- oder Over-Ear-Kopfhörer), ein Smartphone, ein Tablet oder ein Laptop. Die elektronische Vorrichtung kann drahtlos sein, so dass sie über eine Netzschnittstelle 125 unter Verwendung eines beliebigen drahtlosen Kommunikationsverfahrens (z. B. unter Verwendung des BLUETOOTH-Protokolls, einer drahtlosen lokalen Netzwerkverbindung usw.) eine drahtlose Verbindung mit einer anderen elektronischen Vorrichtung herstellen kann, um Datenpakete (z. B. Internet Protocol (IP) -Pakete) auszutauschen. Gemäß einem bestimmten Gesichtspunkt ist die Netzwerkschnittstelle 125 dazu ausgelegt, die drahtlose Kommunikationsverbindung mit einem drahtlosen Zugangspunkt herzustellen, um Daten mit einem elektronischen Server über ein drahtloses Netzwerk (z. B. das Internet) auszutauschen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann die elektronische Vorrichtung eine kleine Vorrichtung mit einem Gehäuse sein, in dem mindestens einige der hierin beschriebenen Elemente integriert sind. Zum Beispiel kann die elektronische Vorrichtung 100 eine Smartwatch mit einem Gehäuse sein, das mindestens das Mikrofon 105, den Lautsprecher 110 und die Steuerung 130 (z. B. darin integriert) einschließt, die so ausgelegt ist, dass sie Windkompensationsvorgänge, wie hierin beschrieben, durchführt. Gemäß einem Gesichtspunkt kann das Gehäuse eine Fläche von 1 cm² bis 150 cm² haben. Gemäß einem Gesichtspunkt kann das Gehäuse im Allgemeinen eine rechteckige Form haben, während es gemäß einem anderen Gesichtspunkt eine beliebige Form haben kann.
Das Mikrofon 105 kann jeder Typ von Mikrofon (z. B. ein Mikrofon mit einem mikroelektromechanischen Differenzdruckgradientensystem (micro-electro-mechanical system [MEMS])) sein, das dazu ausgelegt ist, akustische Energie, die durch eine Schallschwelle verursacht wird, die sich in einer akustischen Umgebung ausbreitet, in ein Mikrofoneingangssignal umzuwandeln. Der Lautsprecher 110 kann ein elektrodynamischer Treiber sein, der speziell für eine Geräuschausgabe bei bestimmten Frequenzbändern ausgelegt sein kann, wie zum Beispiel ein Woofer, ein Hochtöner oder ein Mitteltöner. Gemäß einem Gesichtspunkt kann der Lautsprecher 110 ein elektrodynamischer Treiber „in vollem Bereich“ (oder „in voller Bandbreite“) sein, der ein möglichst großes hörbares Frequenzband wiedergibt. Gemäß einem Gesichtspunkt kann die elektronische Vorrichtung 100 mehr als ein Mikrofon und/oder mehr als einen Lautsprecher einschließen.
Die Steuerung 130 kann ein Spezialprozessor wie beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application specific integrated circuit, ASIC), ein Universalmikroprozessor, eine vor Ort programmierbare Gatteranordnung (Field Programmable Gate Array, FPGA), eine digitale Signalsteuereinheit oder ein Satz von logischen Hardware-Strukturen (z. B. Filter, arithmetische logische Einheiten und dedizierte Zustandsmaschinen) sein. Die Steuerung ist dazu ausgelegt, Winddetektionsvorgänge durchzuführen. Gemäß einem Gesichtspunkt ist die Steuerung 130 ferner dazu ausgelegt, Windkompensationsvorgänge durchzuführen, wie Audiosignalverarbeitungsvorgänge für das vom Mikrofon 105 erzeugte Mikrofonsignal. Mehr über diese Vorgänge wird hierin beschrieben. Gemäß einem Gesichtspunkt können die von der Steuerung 130 durchgeführten Vorgänge in Software implementiert werden (z. B. als Anweisungen, die im Speicher gespeichert und von der Steuerung 130 ausgeführt werden) und/oder durch Hardware-Logikstrukturen, wie hierin beschrieben, implementiert werden.
Gemäß einem Gesichtspunkt ist die Steuerung 130 dazu ausgelegt, ein Eingangsaudiosignal (als analoges oder digitales Signal) eines Audioprogramminhalts (z. B. Musik usw.) zur Wiedergabe über den Lautsprecher 110 zu erhalten. Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Steuerung 130 das Eingangsaudiosignal aus dem lokalen Speicher erhalten, oder die Steuerung 130 kann das Eingangsaudiosignal von der Netzwerkschnittstelle 125 erhalten, die das Signal von einer externen Quelle erhalten kann. Das Audiosignal kann ein Signaleingangsaudiokanal (z. B. Mono) sein. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann die Steuerung 130 zwei oder mehr Eingangsaudiokanäle (z. B. Stereo) für die Ausgabe über zwei oder mehr Lautsprecher erhalten. Gemäß einem Gesichtspunkt, in dem Fall, in dem die Vorrichtung 100 zwei oder mehr Lautsprecher einschließt, kann die Steuerung 130 zusätzliche Audiosignalverarbeitungsvorgänge durchführen. Zum Beispiel kann die Steuerung 130 die Eingangsaudiokanäle räumlich rendern, um binaurale Ausgangsaudiosignale zum Ansteuern von mindestens zwei Lautsprechern (z. B. einem linken und einem rechten Lautsprecher der Vorrichtung 100) zu erzeugen. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann die Steuerung 130 einen Geräuschausgabe-Strahlformer einschließen, der dazu ausgelegt ist, Lautsprechertreibersignale zu erzeugen, die beim Ansteuern von zwei oder mehr Lautsprechern eine räumlich selektive Geräuschausgabe erzeugen. Somit kann die Vorrichtung 100, wenn sie zum Ansteuern der Lautsprecher verwendet wird, Richtstrahlmustern erzeugen, die auf Orte in der Umgebung gerichtet sind.
Der DAW 120 soll das Eingangsaudiosignal als digitales Ausgangsaudiosignal empfangen, das von der Steuerung 130 erzeugt wird, und es in ein analoges Signal umwandeln. Der AMP 115 soll das analoge Signal von dem DAW 120 erhalten und ein Treibersignal an den Lautsprechereingang 111 des Lautsprechers 110 bereitstellen. Obwohl der DAW und AMP als separate Blöcke dargestellt sind, können gemäß einem Gesichtspunkt die elektrischen Schaltungskomponenten für diese kombiniert werden, um eine effizientere Digital-Analog-Umwandlungs- und Verstärkungsoperation des Treibersignals zu ermöglichen, z. B. unter Verwendung von Verstärkertechnologie der Klasse-D. Der Lautsprecher 110 soll die Treibersignale von dem AMP 115 (über den Eingang 111) erhalten und die Treibersignale zur Geräuscherzeugung verwenden. Wie hierin beschrieben, kann der Lautsprecher 110 zusätzlich zur Geräuscherzeugung dazu ausgelegt sein, ein Mikrofon durch Erfassen von Umgebungsgeräuschen und Umwandeln von diesen in ein Lautsprechereingangssignal nachzubilden. Mehr über das Nachbilden eines Mikrofons wird hierin beschrieben.
Gemäß einem Gesichtspunkt kann die elektronische Vorrichtung 100 ein Teil eines Computersystems sein, wie es hierin offenbart wird, das eine separate (z. B. Begleit-)Vorrichtung, wie ein Smartphone, einschließt, mit dem die elektronische Vorrichtung 100 eine (z. B. drahtgebundene und/oder drahtlose) Verbindung herstellt, um beide Vorrichtungen miteinander zu koppeln. Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Begleitvorrichtung (z. B. ihr programmierter Prozessor) eine oder mehrere der hierin beschriebenen Vorgänge, wie Audioverarbeitungsvorgänge und Winddetektionsvorgänge, durchführen. Zum Beispiel kann die Begleitvorrichtung ein Mikrofonsignal und/oder ein Lautsprechereingangssignal von der elektronischen Vorrichtung 100 erhalten und Winddetektionsvorgänge, wie hierin beschrieben, durchführen. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt können mindestens einige der hierin beschriebenen Elemente der elektronischen Vorrichtung 100 (z. B. das Mikrofon 105, der Lautsprecher 110 usw.) Teil verschiedener elektronischer Vorrichtungen innerhalb des Computersystems sein. Zum Beispiel kann der Lautsprecher 110 ein eigenständiger Lautsprecher sein. In diesem Fall können die verschiedenen elektronischen Vorrichtungen mit der elektronischen Vorrichtung 100 und/oder jedem über eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsverbindung kommunizieren.
2 ist ein Flussdiagramm eines Gesichtspunkts eines Prozesses 200 zur Durchführung der Winddetektion. Gemäß einem Gesichtspunkt wird der Prozess 200 von der Steuerung 130 der elektronischen Vorrichtung 100 von 1 durchgeführt. Der Prozess 200 beginnt mit dem Erhalten eines Mikrofonsignals, das von einem Mikrofon erzeugt wird (bei Block 205). Zum Beispiel kann das Mikrofon Teil der elektronischen Vorrichtung (wie zuvor beschrieben) sein (oder in diese integriert sein) und kann Umgebungsgeräusche der Umgebung erfassen und in das Mikrofonsignal umwandeln. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann das Mikrofonsignal von einem Mikrofon erzeugt werden, das Teil der Begleitvorrichtung ist. Der Prozess 200 erfasst ein Signal eines Lautsprechereingangs zur Erfassung von Umgebungsgeräuschen durch den Lautsprecher (als ein von dem Lautsprecher erzeugtes Lautsprechereingangssignal) (bei Block 210). Insbesondere kann die Steuerung das von dem Lautsprecher erzeugte Lautsprechereingangssignal erhalten, das ein Mikrofon nachbildet, das das Umgebungsgeräusch in der Umgebung durch den Lautsprecher erfasst. Gemäß einem Gesichtspunkt kann sich das Mikrofonsignal von dem Lautsprechereingangssignal unterscheiden (z. B. eine andere spektrale Form haben usw.). Der Unterschied zwischen den Signalen kann zum Beispiel auf Unterschiede in den Spezifikationen beider Elemente und auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass beide Elemente an verschiedenen Orten innerhalb (oder an) der elektronischen Vorrichtung integriert sein können. Zum Beispiel kann das Lautsprechereingangssignal ein erstes Umgebungsgeräusch darstellen, das von dem Lautsprecher erfasst wird, und das Mikrofonsignal kann ein zweites Umgebungsgeräusch darstellen, das von dem Mikrofon erfasst wird. Der Prozess 200 bestimmt die Kohärenz (oder Magnitudenquadrat-Kohärenz) zwischen dem Mikrofonsignal und dem Lautsprechereingangssignal (bei Block 215). Der Prozess 200 bestimmt, ob die Kohärenz unter einer Kohärenzschwelle liegt (am Entscheidungsblock 220). Wenn ja, bestimmt der Prozess 200 (oder man sagt, dass er detektiert) ein Vorhandensein von Wind in der Umgebung (bei Block 225). Andernfalls endet der Prozess 200.
Gemäß manchen Gesichtspunkten werden Variationen des Prozesses 200 durchgeführt. Die spezifischen Vorgänge des Prozesses 200 werden möglicherweise nicht in der exakten Reihenfolge durchgeführt, die gezeigt und beschrieben ist. Die spezifischen Vorgänge müssen nicht in einer fortlaufenden Serie von Vorgängen durchgeführt werden, und verschiedene spezifische Vorgänge können gemäß verschiedenen Gesichtspunkten durchgeführt werden. Zum Beispiel kann der Prozess 200 gemäß einem Gesichtspunkt, anstatt den Prozess 200 zu beenden, wenn die Kohärenz nicht unter der Kohärenzschwelle liegt, zu Block 210 (oder Block 205) zurückkehren, um die Signale weiter zu überwachen und das Vorhandensein von Wind zu detektieren.
Als ein weiteres Beispiel, wie hierin beschrieben, kann der Prozess 200 bei Detektion von Wind auch Windkompensationsvorgänge durchführen. Zum Beispiel kann die Steuerung gemäß einem Gesichtspunkt die spektrale Formung des Mikrofonsignals von dem Mikrofon durchführen, um eine Zunahme der niederfrequenten Komponenten, die auf das Vorhandensein von Wind zurückzuführen ist, zu minimieren. Mehr zu den Vorgängen, die von der Steuerung durchgeführt werden, wird weiter hierin beschrieben.
3 zeigt ein Blockdiagramm 300 der Vorgänge, die von der elektronischen Vorrichtung (z. B. einer Steuerung der elektronischen Vorrichtung wie Steuerung 130 in 1) durchgeführt werden, um das Vorhandensein von Wind unter Verwendung eines Mikrofonsignals 301 und eines Lautsprechereingangssignals 302 gemäß einem Gesichtspunkt zu detektieren. Das Blockdiagramm 300 wird unter Bezugnahme auf 1 bis 2 beschrieben. Das Blockdiagramm 300 schließt mindestens einige Elemente der elektronischen Vorrichtung 100 von 1 ein. Wie veranschaulicht, schließt das Diagramm 300 das Mikrofon 105, den Lautsprecher 110, den AMP 115 und den DAW 120 ein.
Das Blockdiagramm 300 beginnt mit dem Bestimmen, ob ein Schätzwert des Rauschens des von dem Mikrofon 105 erfassten Mikrofonsignals 201 an oder über einer Rauschschwelle (bei Block 305) liegt (überschreitet). Insbesondere bestimmt der Steuerung 130 einen Schätzwert des Rauschens, der im Mikrofonsignal 201 enthalten ist, und vergleicht den Schätzwert des Rauschens mit einer Rauschschwelle. Gemäß einem Gesichtspunkt führt der Steuerung 130 diesen Vorgang durch, um die Winddetektion zu initialisieren, wenn in der Umgebung tatsächlich Hintergrundgeräusche vorhanden sind. Wenn zum Beispiel wenig bis gar kein Hintergrundrauschen vorhanden ist (z. B. Rauschen unter der Schwelle), kann davon ausgegangen werden, dass das durch Wind verursachte Geräusch nicht vorhanden oder vernachlässigbar ist. Somit kann die Steuerung einen Signalpegel des Mikrofonsignals mit der Rauschschwelle vergleichen. In einer Hinsicht kann die Steuerung einen Geräuschdruckpegel (SPL) des Mikrofonsignals mit einer Rausch-SPL-Schwelle vergleichen. Insbesondere kann die Steuerung von dem Mikrofon erfasstes Breitbandrauschen mit einer vordefinierten Schwelle vergleichen. Da zum Beispiel die meisten natürlich vorkommenden Geräusche bei niedrigen Frequenzen auftreten, kann die Rauschschwelle ein Geräuschenergiepegel über solchen Frequenzkomponenten sein. Die Steuerung kann den Schätzwert des Rauschens als Geräuschenergiepegel des Mikrofonsignals über denselben Frequenzkomponenten bestimmen und den Schätzwert des Rauschens mit der Schwelle vergleichen. Gemäß einem Gesichtspunkt kann der Vergleich von Geräuschenergiepegeln auf pro Frequenzkomponente oder auf einer Kombination von Geräuschenergiepegeln über zwei oder mehr Frequenzkomponenten basieren.
Nach dem Bestimmen, dass der Schätzwert des Rauschens des Mikrofonsignals 301 an oder über der Rauschschwelle liegt, kann die Steuerung 130 Vorgänge durchführen, um zu bewirken, dass der Lautsprecher 110 ein Mikrofon nachbildet, um ein von dem Lautsprecher 110 erzeugtes Lautsprechereingangssignal zu erfassen. Gemäß einigen Gesichtspunkten kann die Steuerung den Lautsprecher 110 (und/oder eine Steuerschaltung, die so ausgelegt ist, dass sie das Lautsprechereingangssignal erzeugt) aktivieren (z. B. aufwecken), um mit der Erfassung des Geräuschs durch Nachbilden eines Mikrofons zu beginnen. In diesem Fall kann die Steuerung den Stromverbrauch der Vorrichtung durch Aufwecken des Lautsprechers 110 nur dann reduzieren, wenn lautes Rauschen vorhanden ist, das von dem Mikrofonsignal (z. B. Rauschen über der Schwelle) erfasst wird.
Im Gegensatz zum herkömmlichen Lautsprecherbetrieb kann die Steuerung, während sich der Lautsprecher in einem Mikrofonnachbildungsmodus befindet, verhindern, dass der Lautsprecher 110 Geräusch erzeugt, um das Lautsprechereingangssignal zu erhalten. Insbesondere steuert der AMP 115 den Lautsprecher 110 nicht an, während das Lautsprechereingangssignal erfasst wird. Dies kann auf eine oder mehrere Weisen erreicht werden. Zum Beispiel kann die Steuerung den DAW 120 nicht mehr mit einem (z. B. digitalen) Audiosignal 303 versorgen, um zu verhindern, dass der AMP 115 den Lautsprecher zur Geräuscherzeugung ansteuert. Als ein weiteres Beispiel kann die Steuerung das Lautsprechereingangssignal nur in Zeiten erfassen, in denen der AMP 115 den Lautsprecher 110 nicht zur Geräuscherzeugung ansteuert. Zum Beispiel kann das Lautsprechereingangssignal zwischen dem Ende eines Liedes, das von der Vorrichtung 100 wiedergegeben wird, und vor dem Beginn eines nächsten Liedes erfasst werden.
Gemäß einem Gesichtspunkt ist das Lautsprechereingangssignal 302 ein digitales Signal, das erzeugt wird, während der Lautsprecher 110 ein Mikrofon nachbildet. Zum Beispiel ist ein AMP 303 mit dem Lautsprechereingang 111 gekoppelt und soll ein von dem Lautsprecher 110 erzeugtes elektrisches (analoges) Signal empfangen. Der AMP 303 verstärkt das Signal und sendet das verstärkte Signal an einen DAW 304, der ein digitales Audiosignal als Lautsprechereingangssignal 302 erzeugt. Als ein weiteres Beispiel kann die Steuerung 130 das Lautsprechereingangssignal direkt von dem Lautsprecher 110 erhalten. Zum Beispiel kann die Steuerung ein Signal (z. B. Spannung) über den Lautsprechereingang 111 des Lautsprechers 110 messen (oder erfassen), um das Lautsprechereingangssignal zu erfassen. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann die Steuerung 130 die Spannung an dem AMP 115 messen, um das Lautsprechereingangssignal 302 zu erhalten.
Nach der Erfassung des Mikrofonsignals 301 von dem Mikrofon 105 und des Lautsprechereingangssignals 302 von dem Lautsprecher 110 wird die Doppelkanal-Analyse aktiviert (oder eingeleitet) (bei Block 315). Gemäß einem Gesichtspunkt führt die Steuerung die Doppelkanal-Analyse durch, um lineare Beziehungen zwischen dem Lautsprechereingangssignal und dem Mikrofonsignal zu messen. Zum Beispiel kann die Analyse eine Kohärenz 316 bestimmen, die eine Funktion einer statistischen Messung der Ähnlichkeiten zwischen den beiden Signalen in Bezug auf die Frequenz sein kann.
Gemäß einem Gesichtspunkt wird die Kohärenz über ein erstes Frequenzband bestimmt, von dem bekannt ist, dass es beeinträchtigt ist oder eine Erhöhung des spektralen Gehalts bei Vorhandensein von Windrauschen aufweist. Gemäß einem Gesichtspunkt kann das Frequenzband zwischen 1 bis 10 kHz oder insbesondere zwischen 1 bis 10 kHz liegen.
Die Kohärenz zwischen zwei Signalen kann auf jede geeignete Weise berechnet werden. Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Kohärenz zwischen zwei Signalen x(t) und y(t) definiert werden als: $C_{x y} (f) = \frac{{| G_{x y} (f) |}^{2}}{G_{x x} (f) G_{y y} (f)}$
wobei G_xy(f) die kreuzspektrale Dichte zwischen x(t) und y(t) ist, und G_xx(f) und G_yy(f) die autospektralen Dichten (oder spektrale Leistungsdichten) von x(t) bzw. y(t) sind. C_xy(f) liefert einen Wert zwischen 0 und 1, bei einer Frequenz f. Insbesondere werden die Werte der Kohärenz immer 0 ≤ C_xy(f) ≤ 1 erfüllen, wobei Eins angibt, dass beide Signale x(t) und y(t) identisch sind. Zwei zufällige unkorrelierte Signale führen jedoch zu einer Kohärenz von 0. Zwischen 0 und 1 stellt eine Korrelation oder Abhängigkeit zwischen x(t) und y(t) dar. Gemäß einem Gesichtspunkt kann x(t) dem Lautsprechereingangssignal 302 entsprechen und y(t) kann dem Mikrofonsignal 301 entsprechen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann Kohärenz als eine Beziehung zwischen zwei Signalen in einem linearen System definiert werden, und das lineare System kann als Übertragungsfunktion (oder Frequenzgang H(f)) zwischen dem Lautsprecher 110 und dem Mikrofon 105 dargestellt werden. Da die Positionen des Lautsprechers und des Mikrofons fest sind (z. B. in das Gehäuse der Vorrichtung integriert), kann H(f) vordefiniert werden (z. B. in einer kontrollierten Umgebung, wie in einem Labor).
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt kann der Frequenzgang H(f) aus einer gemessenen Impulsantwort bestimmt werden, anstatt vordefiniert zu werden. Zum Beispiel kann der Lautsprecher 110 einen Stimuluston ausgeben (z. B. einen Impuls oder einen geeigneten Stimulus wie einen Sinus-Sweep, der von dem Mikrofon erfasst und zum Messen einer Impulsantwort verwendet wird). Bei einem bekannten Frequenzgang H(f) kann die Kohärenz zwischen den beiden Signalen definiert werden als $C_{x y} (f) = H (f) \frac{G_{x y} * (f)}{G_{y y} (f)}$
wobei G_xy*(f) das komplexe Konjugat der kreuzspektralen Dichte ist. Somit kann die Kohärenz basierend auf dem bekannten Frequenzgang H(f) und den geschätzten (oder bestimmten) spektralen Leistungsdichten der beiden Signale x(t) und y(t) bestimmt werden.
Gemäß einem Gesichtspunkt können die bei Block 305 durchgeführten Vorgänge weggelassen werden, um Wind zu detektieren. In diesem Fall kann die Doppelkanal-Analyse 315 konstant oder intermittierend (z. B. alle fünf Sekunden) bei dem Mikrofonsignal 301 Lautsprechereingangssignal 302 durchgeführt werden, um das Vorhandensein von Wind zu detektieren. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt können diese Vorgänge durchgeführt werden, während der Lautsprecher 110 kein Geräusch erzeugt.
Basierend auf der Kohärenz, die aus der Doppelkanal-Analyse bestimmt wird, bestimmt die Steuerung 130 eine Intensität der Kohärenz 322 (oder Kohärenzintensität) über ein zweites Frequenzband der bestimmten Kohärenz (bei Block 320). Gemäß einem Gesichtspunkt kann das zweite Frequenzband das gleiche wie das erste Frequenzband sein.
Die Steuerung 130 kann jedes bekannte Verfahren zum Bestimmen der Kohärenzintensität 322 durchführen. Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Steuerung die Kohärenz über das zweite Frequenzband integrieren, was zu einem Kohärenzintensitätswert im logarithmischen Bereich führt. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann die Kohärenzintensität eine Funktion der Zeit sein. Zum Beispiel kann die Steuerung eine inverse Laplace-Transformation der bei Block 315 bestimmten Kohärenz über das zweite Frequenzband durchführen, um die Kohärenzintensität als Funktion der Zeit zu erhalten. In einem weiteren Beispiel kann der Kohärenzintensitätswert ein Mittelwert, ein Median oder ein Mittelwert der bei Block 315 über das zweite Frequenzband bestimmten Kohärenz sein.
Bei Block 325 kann die Steuerung 130 bestimmen, ob Wind vorhanden ist. Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Steuerung bestimmen, ob Wind vorhanden ist, wenn die Kohärenzintensität geringer ist als eine Kohärenzintensitätsschwelle 321. Die Kohärenzintensitätsschwelle kann auf jede geeignete Weise bestimmt werden. Zum Beispiel kann die Kohärenzintensitätsschwelle ein Wert sein, der durch die Verwendung eines maschinellen Lernalgorithmus gelernt wurde. Zum Beispiel kann der Algorithmus die Schwelle basierend auf Benutzereingaben lernen, was darauf hinweist, dass für eine Kohärenzintensität unerwünschtes Windrauschen vorhanden ist. Als ein weiteres Beispiel kann die Kohärenzintensitätsschwelle auch eine Funktion der Zeit sein, anstatt ein einzelner Wert zu sein. Als ein weiteres Beispiel kann Kohärenzintensitätsschwelle in einer kontrollierten Umgebung vorgegeben sein. Insbesondere kann die Kohärenzintensitätsschwelle ein Kohärenzintensitätswert sein, der von der Kohärenz zwischen dem Mikrofonsignal und dem Lautsprechereingangssignal abgeleitet wird, wenn kein Wind vorhanden ist.
Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Winddetektion in diesem Stadium auf der Kohärenz basieren, die bei Block 315 bestimmt wird, und nicht auf der Kohärenzintensität. Zum Beispiel kann die Steuerung 130 die Kohärenz mit einer Kohärenzschwelle vergleichen (z. B. eine Funktion der Kohärenz in Bezug auf die Frequenz oder einen Kohärenzwert). Wenn die Kohärenz geringer ist als die Kohärenzschwelle, bestimmt die Steuerung 130 das Vorhandensein von Wind. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann als ein Ergebnis dieser Bestimmung das Diagramm 300 die Vorgänge von Block 320 weggelassen, da die Bestimmung auf der Kohärenz zwischen dem Mikrofonsignal 301 und dem Lautsprechereingangssignal 302 basieren kann.
Zum Beispiel ist Bezug nehmend auf 5 die Wirkung unterschiedlicher Windgeschwindigkeiten auf die Kohärenz zwischen dem Mikrofonsignal 301 und dem Lautsprechereingangssignal 302 gemäß einem Gesichtspunkt der Offenbarung gezeigt. Insbesondere veranschaulicht diese Figur zwei Diagramme 500 bis 505, die jeweils die Kohärenz zwischen dem Mikrofonsignal und dem Lautsprechereingangssignal und eine entsprechende Kohärenzintensität bei verschiedenen Windgeschwindigkeiten zeigen. Diagramm 500 zeigt vier Kohärenzkurven 501a bis 501d als Funktionen der Kohärenz in Bezug auf die Frequenz. Kohärenzkurve 501a stellt die Kohärenz zwischen den beiden Signalen bei Abwesenheit von Wind (z. B. Wind bei 0 m/s) dar, und die Kohärenzkurven 501b bis 501d zeigen jeweils die Kohärenz bei verschiedenen Windgeschwindigkeitsstufen, wie sie von einem Lautsprecher (z. B. Lautsprecher 110) und/oder einem Mikrofon (z. B. Mikrofon 105) erfahren werden. Diagramm 505 zeigt vier Kurven der Kohärenzintensität, die jeweils verschiedenen Kohärenzkurven von Diagramm 500 als Funktionen der Zeit entsprechen. Gemäß einem Gesichtspunkt entsprechen die Kohärenzintensitätskurven 506a bis 506d jeweils den Kurven 501a bis 501d.
Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Kohärenzkurve 501a und/oder die entsprechende Kohärenzintensitätskurve 506a verwendet werden, um die Kohärenzintensitätsschwelle 321 zu definieren, die zur Detektion des Vorhandenseins von Wind verwendet wird. Zum Beispiel, wenn eine Kurve (oder Funktion) einer Kohärenzintensität von der Kurve 506a abweicht (z. B. abnimmt oder darunter liegt), kann die Steuerung das Vorhandensein von Wind bestimmen. Wie in Diagramm 500 veranschaulicht, liegt aufgrund der Empfindlichkeitseigenschaften des Lautsprechers, wenn er ein Mikrofon nachbildet, eine abnehmende Kohärenz unter der Resonanzfrequenz des Lautsprechers (z. B. zwischen 700 bis 800 Hz) vor. Bei Vorhandensein von Wind verschlechtert sich jedoch die Kohärenz unter der Resonanz als eine Funktion der Windgeschwindigkeit. Dies wird ferner in Diagramm 505 veranschaulicht, da die Intensität der Kohärenzkurven mit zunehmender Windgeschwindigkeit weiter unter die Kurve 506a fällt. Gemäß einigen Gesichtspunkten können die Kurven 501a und 506a ein Szenario darstellen, in dem in der Umgebung hohes Hintergrundrauschen vorhanden ist (z. B. wenn der Schätzwert des Rauschens über der Rauschschwelle liegt), aber wenig bis kein Wind vorhanden ist. Gemäß einem Gesichtspunkt kann es verschiedene Sätze von Kurven geben, die auf unterschiedlichen Schätzwerten des Rauschens basieren.
Jede der Kurven (oder Funktionen) in den Diagrammen 500 und/oder 505 kann in einer kontrollierten Umgebung bestimmt werden, in der die Kohärenz für verschiedene kontrollierte Windgeschwindigkeiten bestimmt wird. Jede der Kurven kann dann im lokalen Speicher der Vorrichtung gespeichert werden. Gemäß einigen Gesichtspunkten können mehr oder weniger Kurven gespeichert werden, wobei jede von ihnen einer anderen Windgeschwindigkeit zugeordnet ist.
Wieder Bezug nehmend auf 3, die auf dem Bestimmen basiert, dass Wind vorhanden ist, kann die Steuerung 130 ein Steuersignal 326 erzeugen, das angibt, dass Wind detektiert wurde. Gemäß einem Gesichtspunkt kann das Steuersignal einen booleschen Wert einschließen, z. B. „1“, mit dem erklärt wird, dass Wind erkannt wurde, weil die Kohärenzintensität unter der Schwelle liegt, oder „0“, mit dem erklärt wird, dass Wind nicht erkannt wurde, weil die Kohärenzintensität über dem Schwelle liegt.
Wenn Wind detektiert wird, führt die Steuerung eine Audiosignalverarbeitung durch, um das Vorhandensein von Wind zu kompensieren (bei Block 330). Als ein Beispiel kann die Steuerung das Mikrofonsignal 301 verarbeiten, um die Verständlichkeit der im Mikrofonsignal 301 enthaltenen Sprache zu verbessern. Zum Beispiel kann die Steuerung während eines Telefongesprächs Rauschunterdrückungsvorgänge bei dem Mikrofonsignal 301 basierend auf der Detektion von Wind durchführen. Insbesondere kann die Steuerung das Mikrofonsignal durch Dämpfen (oder Verstärken) von Teilen des Signals spektral formen. Zum Beispiel kann die Steuerung den Niederfrequenzgehalt des Mikrofonsignals dämpfen, da das meiste Windrauschen im Niederfrequenzband liegt. Gemäß anderen Gesichtspunkten kann die Steuerung Audioverarbeitungsfilter, wie Tiefpass-, Hochpass- oder Bandpassfilter, entsprechend dem Rauschen auf das Mikrofonsignal anwenden. Gemäß einigen Gesichtspunkten kann die Steuerung eine Verstärkungsanpassung an dem Mikrofonsignal durchführen, die auf dem Vorhandensein von dem Windrauschen basiert. Als ein weiteres Beispiel dienen Anwendungen, die auf Spracherkennungsalgorithmen beruhen, wie Sprache-zu-Text-Anwendungen und Anwendungen für virtuelle persönliche Assistenten, die bei Wind eine hohe Wortfehlerrate aufweisen können. Wenn somit bestimmt wird, dass Wind detektiert wird, können diese Anwendungen den Wind durch Anwenden von Signalverarbeitungsvorgängen (wie oben beschrieben) kompensieren, um die Wortfehlerrate zu verbessern. Gemäß anderen Gesichtspunkten kann die Steuerung die Wind- und Rauschbedingungen (z. B. SPL-Pegel) überwachen und an eine oder mehrere andere Anwendungen oder andere Vorrichtungen zur weiteren Verarbeitung für jeden Zweck übertragen.
4 zeigt ein Blockdiagramm 400 der Vorgänge, die von der (z. B. Steuerung der) in 1 gezeigten elektronischen Vorrichtung 100 durchgeführt werden, um die Windgeschwindigkeit gemäß einem Gesichtspunkt zu bestimmen. Das Blockdiagramm 400 wird unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. Zum Beispiel können mindestens einige der in Diagramm 400 beschriebenen Vorgänge mit Bezug auf (oder ähnlich den) Vorgängen durchgeführt werden, die in Diagramm 300 von 3 durchgeführt werden.
Wie in 3 beschrieben, können Winddetektionsvorgänge ausgelöst werden, wenn der bei Block 305 bestimmte Schätzwert des Rauschens über einer Rauschschwelle liegt. In diesem Fall kann die Steuerung 130 Winddetektion nur dann durchführen, wenn eine ausreichende Menge an Hintergrundrauschen vorhanden ist. Wenn jedoch Wind in einer Umgebung vorhanden war, in der das Umgebungsrauschen niedrig ist (z. B. unter der Rauschschwelle), kann die Steuerung die Winddetektion nicht einleiten. Somit beschreibt Diagramm 400 gemäß einem Gesichtspunkt Vorgänge, die es der Steuerung ermöglichen, Windgeschwindigkeitsdetektion (und/oder Winddetektion) in einer nicht rauschbehafteten Umgebung durchzuführen. Zu diesem Zweck beginnt das Blockdiagramm 400 damit, dass die Steuerung das Mikrofonsignal 301 und das Lautsprechereingangssignal 302 erhält und die Signale filtert, um interne Kohärenz (oder kohärentes Rauschen) einzubringen (oder hinzuzufügen), die eine Stillstandkohärenz zwischen den Signalen (bei Block 405) bewirkt. Insbesondere kann die Steuerung einen vorgeformten Filter auf beide Signale anwenden, um spektralen Gehalt darin einzubringen, um ein gefiltertes Mikrofonsignal 406 und ein gefiltertes Lautsprechereingangssignal 407 zu erzeugen. Gemäß einem Gesichtspunkt kann der vorgeformte Filter auf bestimmte Frequenzkomponenten jedes Signals angewendet werden, wie auf Niederfrequenzkomponenten, die in der Regel durch Windrauschen beeinträchtigt sind. Durch das Einbringen von spektralem Gehalt in die gleichen Frequenzkomponenten jedes Signals kann eine Stillstandkohärenz bei einer bestimmten Kohärenz (z. B. 1, 0,9, 0,8 usw.) definiert werden.
Die Steuerung 130 führt eine Doppelkanal-Analyse 315 durch, um die Kohärenz zwischen dem gefilterten Mikrofonsignal 406 und dem gefilterten Lautsprechereingangssignal 407 zu bestimmen. Nach dem Bestimmen der Kohärenz führt die Steuerung 130 eine Stillstandkohärenzprüfung durch, um zu bestimmen, ob es eine Änderung der Stillstandkohärenz über das Frequenzband 408 gibt, in dem das kohärente Rauschen zu den Signalen 302 und 301 (bei Block 410) hinzugefügt wurde. Insbesondere bestimmt die Steuerung 130, ob eine Reduzierung der Stillstandkohärenz vorliegt, die das Vorhandensein von Wind angibt. Somit ist während der Zeiten, in denen kein Wind vorhanden ist, die Stillstandkohärenz zwischen den beiden gefilterten Signalen hoch oder bleibt gleich. Sobald jedoch Wind vorhanden ist, fällt die Stillstandkohärenz zwischen den beiden gefilterten Signalen aufgrund des dekorrelierten Charakters des Windrauschens. Daher kann die Steuerung 130 das Vorhandensein von Wind in einer nicht rauschbehafteten (und in einer rauschbehafteten) Umgebung basierend auf einer Reduzierung der Stillstandkohärenz bestimmen. Um eine Reduzierung der Stillstandkohärenz zu detektieren, bestimmt die Steuerung gemäß einem Gesichtspunkt, ob die Stillstandkohärenz unter einen Stillstandkohärenzschwellenwert fällt, der ein Prozentsatz der Stillstandkohärenz sein kann, wenn der Wind nicht vorhanden ist. Somit kann die Steuerung 130 als Reaktion auf das Bestimmen, dass eine Reduzierung der Stillstandkohärenz vorliegt, mit dem Bestimmen der Kohärenzintensität bei Block 320 fortfahren. Wenn nicht, kann die Steuerung 130, ähnlich wie wenn der Schätzwert des Rauschens unter der Rauschschwelle in 3 liegt, keine zusätzlichen Vorgänge durchführen, da kein Wind detektiert wird. Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Steuerung 130 mit dem Überwachen der Stillstandkohärenz fortfahren, um das Vorhandensein von Wind zu bestimmen. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt können die bei Block 410 durchgeführten Vorgänge Teil der Doppelkanal-Analyse von Block 315 sein.
Das Diagramm 400 bestimmt die Intensität der Kohärenz 322 (bei Block 320) als Reaktion auf die Reduzierung der Stillstandkohärenz. Die Steuerung kann die Windgeschwindigkeit basierend auf einer Beziehung zwischen der Kohärenzintensität und vordefinierten Kohärenzintensitäten, die verschiedenen Windgeschwindigkeiten zugeordnet sind, bestimmen. Zum Beispiel kann die Steuerung Anemometervorgänge durchführen, um die Windgeschwindigkeit 416 gemäß der Kohärenzintensität 322 (bei Block 415) zu bestimmen. Bezug nehmend auf 5 kann die Steuerung zum Bestimmen der Windgeschwindigkeit eine Kohärenzintensität mit den Kurven 506a bis 506d vergleichen. Wenn eine der Kurven 506a bis 506d übereinstimmt, wird die von der Vorrichtung detektierte Windgeschwindigkeit als die Windgeschwindigkeit bestimmt, die der übereinstimmenden Kurve entspricht. Wenn jedoch keine der Kurven mit der Kohärenzintensität (z. B. genau) übereinstimmt, kann die Windgeschwindigkeit auf einer Differenz zwischen der Kohärenzintensität und mindestens einer der nächstgelegenen vordefinierten Kurven basieren. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann die Windgeschwindigkeit auf der Position der Intensität in Bezug auf zwei der nächstgelegenen vordefinierten Kurven basieren. Wenn zum Beispiel eine Kurve der Kohärenzintensität auf halbem Weg zwischen den Kurven 506b und 506c liegt, kann die entsprechende Windgeschwindigkeit 4 m/s betragen. Ein Fachmann wird erkennen, dass jedes Verfahren zum Bestimmen einer Windgeschwindigkeit basierend auf dem Vergleich verwendet werden kann.
Gemäß einem Gesichtspunkt stellt die aus den Kohärenzintensitätskurven 506a bis 506d bestimmte Windgeschwindigkeit möglicherweise keine genaue Darstellung der Windgeschwindigkeit in Bezug auf die elektronische Vorrichtung dar. Zum Beispiel können die Windgeschwindigkeiten von Diagramm 405 in einer kontrollierten Umgebung vorbestimmt werden, in der der Wind auf den Lautsprecher 110 und/oder das Mikrofon 105 gerichtet ist. In realen Situationen kann die Windgeschwindigkeit jedoch von den physikalischen Eigenschaften der Vorrichtung 100 abhängen, wie der Ausrichtung der Vorrichtung in Bezug auf den Ursprung des Windes. Somit kann die Steuerung zum Bestimmen der Windgeschwindigkeit Sensordaten 411 erhalten, die mindestens eine physikalische Eigenschaft der Vorrichtung angeben. Zum Beispiel können die Sensordaten 411 Gyroskopdaten, die von einem Gyroskop erhalten werden, Bewegungsdaten, die von einem Beschleunigungsmesser erhalten werden, wobei beiden in die Vorrichtung 100 integriert ist, und ortsbasierte Daten (z. B. GPS-Daten) einschließen. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt können die Sensordaten von der Vorrichtung oder einer Begleitvorrichtung (z. B. einer Anwendung, die auf der Vorrichtung oder einer Begleitvorrichtung ausgeführt wird) erhalten werden. Aus diesen Sensordaten 411 kann die Steuerung die physikalischen Eigenschaften der Vorrichtung bestimmen. Wenn zum Beispiel die Vorrichtung 100 eine tragbare Vorrichtung ist, die von einem Benutzer getragen wird (z. B. eine Smartwatch), können die Sensordaten eine Schnelligkeit (oder Geschwindigkeit), mit der sich die Vorrichtung (z. B. in Bezug auf den Benutzer) bewegt, eine Richtung, in der sich die Vorrichtung bewegt, und/oder eine Ausrichtung der Vorrichtung angeben.
Zusammen mit (oder anstelle von) dem Erhalten der Sensordaten kann die Vorrichtung 100 Umgebungsdaten erhalten, um eine genauere Bestimmung der Windgeschwindigkeit zu ermöglichen. Zum Beispiel können Umgebungsdaten alle Informationen bezüglich der Umgebung einschließen, in der sich die Vorrichtung 100 befindet, die die Kohärenzmessung beeinflussen können. Zum Beispiel können die Umgebungsdaten eine Höhe der Okklusion einschließen, die durch ein Objekt verursacht wird, das den Lautsprecher 105 und/oder das Mikrofon 110 mindestens teilweise bedeckt. Um die Okklusion zu bestimmen, kann die Steuerung einen Frequenzgang zwischen dem Mikrofon und dem Lautsprecher 105 bestimmen. Um den Frequenzgang zu bestimmen, kann die Steuerung 130 den Lautsprecher 105 mit einem Audiosignal ansteuern, das einen Stimuluston (z. B. einen Impuls oder einen geeigneten Stimulus wie einen Sinus-Sweep) einschließt. Das Mikrofon 110 kann die Geräuschausgabe erfassen, anhand der die Steuerung 130 die Impulsantwort misst, die in den Frequenzbereich umgewandelt wird. Die Steuerung 130 kann basierend auf dem Frequenzgang die Höhe der Okklusion bestimmen, die dem entsprechen kann, wie stark der Lautsprecher 105 und/oder das Mikrofon 110 durch ein Objekt bedeckt sind. Als ein weiteres Beispiel können die Umgebungsdaten Wetterdaten sein, die von einer anderen Anwendung erhalten werden, die innerhalb der Vorrichtung 100 ausgeführt wird.
Anhand der Sensor-/Umgebungsdaten 411 kann die Steuerung 130 die anhand der Kohärenzintensität 322 bestimmte Windgeschwindigkeit einstellen. Zum Beispiel kann die Steuerung 130 eine Tabellenabfrage einer Datenstruktur durchführen, die Windgeschwindigkeiten (bestimmt aus der Kohärenzintensität) verschiedenen physikalischen Eigenschaften (z. B. Ausrichtung, Schnelligkeit usw.) der Vorrichtung 100 zuordnet. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann die Vorrichtung basierend auf den Sensordaten eine numerische Anpassung der bestimmten Windgeschwindigkeit durchführen. Somit kann die gemäß den Sensor-/Umgebungsdaten 411 bestimmte Windgeschwindigkeit die Windgeschwindigkeit sein, die relativ zur Vorrichtung 100 ist.
Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Vorrichtung 100 ortsbasierte Daten verwenden, um eine Bodenwindgeschwindigkeit zu bestimmen (z. B. eine Windgeschwindigkeit in Bezug auf eine stillstehende Person). Zum Beispiel kann die Steuerung 130 aus den ortsbasierten Daten eine Richtung und Schnelligkeit bestimmen, mit der sich die Vorrichtung (und ein Benutzer der Vorrichtung) bewegt. Aus dieser Schnelligkeit kann die Steuerung 130 einen Luftwiderstand bestimmen, der in eine der Bewegungsrichtung einer Person entgegengesetzte Richtung wirken kann(z. B. basierend auf einer Tabellenabfrage). Die Steuerung 130 kann dann den Luftwiderstand von der ermittelten Windgeschwindigkeit subtrahieren, um die Bodenwindgeschwindigkeit zu bestimmen.
Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Steuerung 130 Audiosignalverarbeitungsvorgänge gemäß der bestimmten Windgeschwindigkeit 416 für jeden geeigneten Zweck durchführen. Wenn zum Beispiel die Windgeschwindigkeiten, die auf das Mikrofon 110 einwirken, zunehmen, nimmt die Sprachverständlichkeit ab. Daher kann die Steuerung 130 genauere Sprachverbesserungsalgorithmen basierend auf der Windgeschwindigkeit 416 durchführen. Zum Beispiel kann die Steuerung 130 bei verschiedenen Windgeschwindigkeiten unterschiedliche Entzerrungsfilter auf das Mikrofonsignal 110 anwenden. Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Steuerung 130 ähnliche Audiosignalverarbeitungsvorgänge in Bezug auf das Bestimmen des Vorhandenseins von Wind und das Bestimmen der Windgeschwindigkeit durchführen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann mindestens ein Prozessor einer Begleitvorrichtung, zusätzlich zu (oder anstelle von) der Steuerung 130, die Audiosignalverarbeitungsvorgänge gemäß der bestimmten Windgeschwindigkeit 416 (und/oder gemäß der Detektion von Wind 326) durchführt, einen oder mehrere der Audiosignalverarbeitungsvorgänge durchführen. Zum Beispiel kann die Netzwerkschnittstelle 125 die Windgeschwindigkeitsdaten 416 und/oder das Steuersignal 325 an die Begleitvorrichtung übertragen, die die Daten für jeden geeigneten Zweck (z. B. für Anwendungen wie Spracherkennungsalgorithmen, Sprache-zu-Text-Anwendungen, Telefonieanwendungen usw.) verwenden kann. Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Begleitvorrichtung die Windgeschwindigkeitsdaten 416 und/oder das Steuersignal 325 erhalten und keine Audiosignalverarbeitungsvorgänge durchführen.
Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Vorrichtung 100 den Benutzer der Vorrichtung über die Windgeschwindigkeit benachrichtigen. Insbesondere kann die Vorrichtung 100 bei der Bestimmung der Windgeschwindigkeit dem Benutzer über einen Lautsprecher (z. B. Lautsprecher 110) einen akustischen Alarm geben, der die Windgeschwindigkeit angibt. Als ein weiteres Beispiel kann die Vorrichtung 100 einen visuellen Alarm über ein Display (nicht gezeigt) der Vorrichtung oder ein Display einer Begleitvorrichtung, die mit der Vorrichtung 100 gekoppelt ist, ausgeben. Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Vorrichtung den Benutzer in vordefinierten Intervallen (z. B. alle zwei Minuten) über die Windgeschwindigkeit benachrichtigen. Solche Alarme können für bestimmte außerplanmäßige Aktivitäten von Vorteil sein. Zum Beispiel kann ein Radfahrer die Windgeschwindigkeit nutzen, um zu bestimmen, wie er den Lenker eines Fahrrads halten soll, um effizienter fahren. Zum Beispiel kann der Radfahrer bei niedrigen Geschwindigkeiten den Lenker an (oder in der Nähe) der Bremsgriffe halten. Wenn die Windgeschwindigkeit oder der Gegenwind zunimmt, spürt der Radfahrer mehr Windwiderstand. Somit kann der Radfahrer bei dem Alarm, dass die Windgeschwindigkeit zunimmt, die Handpositionen wechseln, um den Lenker am unteren gekrümmten Teil des Lenkers zu halten. Diese Position macht den Fahrer aerodynamischer, was hilft, der Zunahme des Windwiderstands entgegenzuwirken.
Gemäß einem Gesichtspunkt kann die Bestimmung der Windgeschwindigkeit und/oder des Vorhandenseins von Wind durch die Verwendung eines maschinellen Lernalgorithmus erlernt werden. Zum Beispiel kann ein künstliches neuronales Netz trainiert werden, die Windgeschwindigkeit (und/oder das Vorhandensein von Wind) anhand einer Bestimmung der Kohärenz zwischen mindestens zwei Signalen zu bestimmen, wobei eines der Signale ein Mikrofonsignal und ein anderes Signal ein Lautsprechereingangssignal ist. Gemäß einem Gesichtspunkt kann ein neuronales Netzwerk mit mehreren Eingaben, wie Kohärenz, Kohärenzintensität und Sensordaten, die Windgeschwindigkeiten und/oder einem Vorhandensein von Wind zugeordnet sind, trainiert werden.
Ein Fachmann wird erkennen, dass Variationen von Diagrammen 300 und 400 möglich sind. Zum Beispiel werden die spezifischen Vorgänge der Diagramme möglicherweise nicht in der exakten Reihenfolge durchgeführt, die gezeigt und beschrieben ist. Die spezifischen Vorgänge müssen nicht in einer fortlaufenden Serie von Vorgängen durchgeführt werden, und verschiedene spezifische Vorgänge können gemäß verschiedenen Gesichtspunkten durchgeführt werden. Obwohl die Vorgänge in diesen Diagrammen in Bezug auf einen einzelnen Lautsprecher und ein einzelnes Mikrofon beschrieben werden, können diese Vorgänge gemäß einem Gesichtspunkt für mehr als einen Lautsprecher und/oder für mehr als ein Mikrofon durchgeführt werden.
Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Technologie ist die Sammlung und die Verwendung von Daten, die aus legitimen und spezifischen Quellen stammen, um das Vorhandensein von Wind zu detektieren. Die vorliegende Offenbarung betrachtet, dass in manchen Fällen diese gesammelten Daten personenbezogene Informationsdaten einschließen können, die eine bestimmte Person identifizieren oder verwendet werden können, um eine bestimmte Person zu identifizieren. Diese personenbezogenen Daten können standortbezogene Daten, demographische Daten, Online-Kennungen, Telefonnummern, E-Mail-Adressen, Privatadressen, das Geburtsdatum, Daten oder Aufzeichnungen über die Gesundheit oder den Fitnessgrad eines Benutzers (z. B. Vitalparametermessungen, Medikamenteninformationen, Trainingsinformationen) oder andere personenbezogenen Daten einschließen.
Die Verwendung solcher personenbezogenen Informationsdaten kann in der vorliegenden Technologie zum Vorteil von Benutzern verwendet werden. Zum Beispiel können personenbezogene Informationsdaten, wie ortsbasierte Daten (z. B. GPS), verwendet werden, um das Vorhandensein von Wind und/oder die Windgeschwindigkeit zu detektieren, um die Verständlichkeit eines Uplink-Signals für einen Telefonanruf zu verbessern.
Die vorliegende Offenbarung zieht in Betracht, dass diese Stellen, die für die Sammlung, Analyse, Offenlegung, Übertragung, Speicherung oder andere Verwendung solcher personenbezogenen Informationsdaten verantwortlich sind, allgemein eingerichtete Datenschutzrichtlinien und/oder Datenschutzpraktiken einhalten werden. Insbesondere wird von solchen Stellen erwartet, dass sie Datenschutzpraktiken einführen und konsequent anwenden, von denen allgemein anerkannt wird, dass sie Industrie- oder Regierungsanforderungen zum Aufrechterhalten der Privatsphäre von Benutzern erfüllen oder überschreiten. Diese Informationen bezüglich der Verwendung von personenbezogenen Daten sollten für Benutzer sichtbar und leicht zugänglich sein und sollten bei Änderungen an der Sammlung und/oder Verwendung von Daten aktualisiert werden.
Personenbezogene Daten von Benutzern sollten nur für rechtmäßige Zwecke gesammelt werden. Ferner sollte eine solche Sammlung/Freigabe nur nach dem Erhalt der Zustimmung der Benutzer oder einer anderen im geltenden Recht festgelegten Grundlage erfolgen. Darüber hinaus sollten solche Stellen in Betracht ziehen, alle notwendigen Schritte für den Schutz und die Sicherung des Zugangs zu solchen personenbezogenen Daten zu ergreifen und sicherstellen, dass andere, die Zugang zu den personenbezogenen Daten haben, sich an ihre Datenschutzvorschriften und -prozeduren halten. Ferner können solche Stellen sich einer Evaluierung durch Dritte unterwerfen, um bestätigen zu lassen, dass sie sich an gemeinhin anerkannte Datenschutzvorschriften und -praktiken halten. Darüber hinaus sollten die Richtlinien und Praktiken an die besonderen Arten von personenbezogenen Daten, die gesammelt und/oder abgerufen werden, angepasst und an die geltenden Gesetze und Normen, einschließlich gerichtsspezifischer Erwägungen, die dazu dienen können, einen höheren Standard durchzusetzen, angepasst werden. So kann beispielsweise in den USA die Erhebung oder der Zugriff auf bestimmte Gesundheitsdaten durch Bundes- und/oder Landesgesetze geregelt werden, wie beispielsweise den Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA); während Gesundheitsdaten in anderen Ländern anderen Vorschriften und Richtlinien unterliegen können und entsprechend behandelt werden sollten.
Darüber hinaus ist es die Absicht der vorliegenden Offenbarung, dass personenbezogene Daten so verwaltet und behandelt werden, dass das Risiko eines unbeabsichtigten oder unbefugten Zugriffs oder Gebrauchs minimiert wird. Das Risiko kann minimiert werden, indem die Sammlung von Daten begrenzt wird und Daten gelöscht werden, sobald sie nicht mehr benötigt werden. Darüber hinaus und bei Bedarf, einschließlich in bestimmten gesundheitsbezogenen Anwendungen, kann die Daten-Deidentifizierung zum Schutz der Privatsphäre eines Benutzers verwendet werden. Die Deidentifizierung kann gegebenenfalls erleichtert werden, indem Kennungen entfernt werden, die Menge oder Spezifität der gespeicherten Daten kontrolliert werden (z. B. Erhebung von Standortdaten auf Stadtebene statt auf Adressebene), die Art und Weise, wie Daten gespeichert werden (z. B. Aggregation von Daten über Benutzer hinweg) kontrolliert wird und/oder durch andere Verfahren wie differentieller Datenschutz.
Trotz der vorstehenden Ausführungen betrachtet die vorliegende Offenbarung auch Gesichtspunkte, in denen Benutzer den Zugang zu oder die Nutzung von personenbezogenen Informationsdaten selektiv blockieren. Insbesondere zieht die vorliegende Offenbarung in Betracht, dass Hardware- und/oder Software-Elemente bereitgestellt werden können, um den Zugang zu solchen personenbezogenen Informationsdaten zu verhindern oder zu sperren. Zum Beispiel kann die vorliegende Offenbarung so ausgelegt werden, dass sie es den Benutzern ermöglicht, ihr Einverständnis mit der Teilnahme an der Erfassung personenbezogener Daten (z. B. während der Registrierung für irgendwelche Dienste, während der ersten Einrichtung der elektronischen Vorrichtung usw.) zu „erteilen“ oder zu „verwehren“. In einem anderen Beispiel können Benutzer auswählen, bestimmte Daten, z. B. ortsbasierte Daten, nicht bereitzustellen. In einem weiteren Beispiel können sich die Benutzer entscheiden, die Dauer der Aufbewahrung der ortsbasierten Daten zu begrenzen. Zusätzlich zu den Optionen „zustimmen“ und „ablehnen“ betrachtet die vorliegende Offenbarung die Bereitstellung von Benachrichtigungen über den Zugang zu oder die Verwendung von personenbezogenen Daten. So kann ein Benutzer zum Beispiel beim Herunterladen einer App benachrichtigt werden, dass auf seine personenbezogenen Daten zugegriffen wird, und dann kurz vor dem Zugriff der App auf die personenbezogenen Daten erneut daran erinnert werden.
Somit, obwohl die vorliegende Offenbarung die Verwendung personenbezogener Informationsdaten zur Umsetzung eines oder mehrerer unterschiedlicher offenbarter Gesichtspunkte abdecken kann, betrachtet die vorliegende Offenbarung auch, dass die unterschiedlichen Gesichtspunkte auch ohne die Notwendigkeit für eine Sammlung solcher personenbezogenen Informationsdaten umgesetzt werden können. Das heißt, dass die verschiedenen Gesichtspunkte der vorliegenden Offenbarung durch das Fehlen aller oder eines Anteils solcher personenbezogenen Informationsdaten nicht inoperabel werden. Zum Beispiel können Inhalte ausgewählt und den Benutzern basierend auf gesammelten nichtpersonenbezogenen Informationsdaten oder einer freiliegenden minimalen Menge personenbezogener Informationen, wie den Inhalten, die nur auf der Vorrichtung des Benutzers gehandhabt werden, oder andere nicht-personenbezogene Informationen, die den Content-Auslieferungsdiensten zur Verfügung stehen, bereitgestellt werden.
Wie zuvor erklärt, kann ein Gesichtspunkt der Offenbarung ein nicht transitorisches maschinenlesbares Medium (wie zum Beispiel ein mikroelektronischer Speicher) sein, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die eine oder mehrere Datenverarbeitungskomponenten (hierin generisch als ein Prozessor bezeichnet) programmieren, um die Netzwerkvorgänge, Signalverarbeitungsvorgänge, Audiosignalverarbeitungsvorgänge und Winddetektionsvorgänge durchzuführen. Gemäß anderen Gesichtspunkten könnten manche dieser Vorgänge durch spezifische Hardwarekomponenten durchgeführt werden, die fest verdrahtete Logik enthalten. Diese Vorgänge könnten alternativ durch eine beliebige Kombination von programmierten Datenverarbeitungskomponenten und festen fest verdrahteten Schaltungskomponenten durchgeführt werden.
Auch wenn gewisse Gesichtspunkte beschrieben und in den begleitenden Zeichnungen gezeigt wurden, sollte es sich verstehen, dass solche Gesichtspunkte für die breite Offenbarung lediglich veranschaulichend und nicht einschränkend sind und dass die Offenbarung nicht auf die spezifischen Konstruktionen und Anordnungen begrenzt ist, die gezeigt und beschrieben sind, da dem Fachmann verschiedene andere Modifikationen einfallen können. Die Beschreibung ist somit als veranschaulichend und nicht als beschränkend zu betrachten.
Gemäß manchen Gesichtspunkten kann dieser Offenbarung zum Beispiel die Sprache „mindestens eines von [Element A] und [Element B]“ einschließen. Diese Sprache kann sich auf eines oder mehrere der Elemente beziehen. Zum Beispiel kann sich „mindestens eines von A und B“ auf „A“, „B“ oder „A und B“ beziehen. Speziell kann sich „mindestens eines von A und B“ auf „mindestens eines von A und mindestens eines von B“ oder „mindestens von entweder A oder B“ beziehen. Gemäß manchen Gesichtspunkten kann diese Offenbarung zum Beispiel die Sprache „[Element A], [Element B] und/oder [Element C]“ einschließen Diese Sprache kann sich auf eines der Elemente oder jede Kombination davon beziehen. Zum Beispiel kann sich „A, B und/oder C“ auf „A“, „B“, „C“, „A und B“, „A und C, „B und C“ oder „A, B und C“ beziehen.

Claims

Verfahren zum Detektieren von Wind, wobei das Verfahren umfasst: Erhalten eines Mikrofonsignals, das von einem Mikrofon einer elektronischen Vorrichtung erzeugt wird; Erhalten eines Lautsprechereingangssignals, das von einem Lautsprecher erzeugt wird, der ein Mikrofon nachbildet, um Umgebungsgeräusche in einer Umgebung durch den Lautsprecher zu erfassen; Bestimmen einer Kohärenz zwischen dem Mikrofonsignal und dem Lautsprechereingangssignal; Bestimmen, ob die Kohärenz unter einer Kohärenzintensitätsschwelle liegt; und als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Kohärenz unter der Kohärenzintensitätsschwelle liegt, Bestimmen des Vorhandenseins von Wind in der Umgebung.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Schätzen des Rauschens einschließt, das im Mikrofonsignal enthalten ist, wobei das Erhalten des Lautsprechereingangssignals als Reaktion darauf erfolgt, dass das Rauschen eine Rauschschwelle überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Anwenden eines vorgeformten Filters auf das Mikrofonsignal und auf das Lautsprechereingangssignal, um eine Stillstandkohärenz über ein Frequenzband zwischen beiden Signalen in Abwesenheit von Wind zu bewirken, wobei das Bestimmen, ob die Kohärenz unter der Kohärenzintensitätsschwelle liegt, als Reaktion auf eine Reduzierung der Stillstandkohärenz erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Kohärenz das Durchführen einer Doppelkanal-Analyse des Mikrofonsignals und des Lautsprechereingangssignals umfasst, um die Kohärenz über ein Frequenzband zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Frequenzband zwischen 1 bis 10 kHz liegt.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend Vergleichen der Kohärenz zwischen dem Mikrofonsignal und dem Lautsprechereingangssignal über das Frequenzband mit einer vordefinierten Kohärenz über das Frequenzband, um eine Differenz zwischen der Kohärenz und der vordefinierten Kohärenz zu bestimmen; und Bestimmen einer Windgeschwindigkeit des Windes basierend auf der Differenz.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend das Erhalten von Sensordaten, die eine physikalische Eigenschaft der elektronischen Vorrichtung angeben, wobei die Windgeschwindigkeit des Windes ferner auf der physikalischen Eigenschaft der elektronischen Vorrichtung basiert, wobei die physikalische Eigenschaft mindestens eines von einer Schnelligkeit, mit der sich die elektronische Vorrichtung bewegt, einer Richtung, mit der sich die elektronische Vorrichtung bewegt, und einer Ausrichtung der elektronischen Vorrichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Kompensieren des Vorhandenseins von Wind in der Umgebung durch Ausführen von Audioverarbeitungsvorgängen an dem Mikrofonsignal umfasst, wobei die Audioverarbeitungsvorgänge mindestens eines von spektraler Formung des Mikrofonsignals und/oder dem Anwenden einer Verstärkungsanpassung auf das Mikrofonsignal umfasst.
System, umfassend: eine tragbare Vorrichtung, umfassend ein Mikrofon und einen Lautsprecher; einen Prozessor; einen Speicher, in dem Anweisungen gespeichert sind, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, das System veranlassen: ein Mikrofonsignal von dem Mikrofon zu erhalten; ein Lautsprechereingangssignal von dem Lautsprecher zu erhalten, der ein Mikrofon nachbildet; eine Kohärenz zwischen dem Mikrofonsignal und dem Lautsprechereingangssignal zu bestimmen; zu bestimmen, ob die Kohärenz unter einer Kohärenzintensitätsschwelle liegt; und als Reaktion darauf, dass die Kohärenz unter der Kohärenzintensitätsschwelle liegt, zu bestimmen, dass Wind vorhanden ist.
System nach Anspruch 9, wobei der Speicher weitere Anweisungen speichert, um das System zu veranlassen, das Rauschen, das im Mikrofonsignal enthalten ist, zu schätzen, wobei die Anweisungen zum Erhalten des Lautsprechereingangssignals als Reaktion darauf erfolgen, dass das Rauschen über einer Rauschschwelle liegt.
System nach Anspruch 9, wobei der Speicher weitere Anweisungen speichert, um einen vorgeformten Filter auf das Mikrofonsignal und auf das Lautsprechereingangssignal anzuwenden, um ein gefiltertes Mikrofonsignal und ein gefiltertes Lautsprechereingangssignal zu erzeugen, wobei der spektrale Gehalt über ein Frequenzband zwischen beiden gefilterten Signalen in Abwesenheit von Wind eine Stillstandkohärenz aufweist, wobei die Anweisungen zum Bestimmen, ob die Kohärenz unterhalb der Kohärenzintensitätsschwelle liegt, als Reaktion auf eine Reduzierung der Stillstandkohärenz erfolgen.
System nach Anspruch 9, wobei die Anweisungen zum Bestimmen der Kohärenz das Durchführen einer Doppelkanal-Analyse des Mikrofonsignals und des Lautsprechereingangssignals umfasst, um die Kohärenz über ein Frequenzband zu bestimmen.
System nach Anspruch 12, wobei das Frequenzband zwischen 1 bis 10 kHz liegt.
System nach Anspruch 12, wobei der Speicher weitere Anweisungen speichert, um die Kohärenz zwischen dem Mikrofonsignal und dem Lautsprechereingangssignal über das Frequenzband mit einer vordefinierten Kohärenz über das Frequenzband zu vergleichen, um eine Differenz zwischen der Kohärenz und der vordefinierten Kohärenz zu bestimmen; und eine Windgeschwindigkeit des Windes basierend auf der Differenz zu bestimmen.
System nach Anspruch 14, wobei der Speicher weitere Anweisungen speichert, um Sensordaten zu erhalten, die eine physikalische Eigenschaft der elektronischen Vorrichtung angeben, wobei die Windgeschwindigkeit ferner auf der physikalischen Eigenschaft der elektronischen Vorrichtung basiert, wobei die physikalische Eigenschaft mindestens eines von einer Schnelligkeit, mit der sich die elektronische Vorrichtung bewegt, einer Richtung, mit der sich die elektronische Vorrichtung bewegt, und einer Ausrichtung der elektronischen Vorrichtung umfasst.
System nach Anspruch 9, wobei der Speicher weitere Anweisungen zum Kompensieren des Vorhandenseins von Wind durch Ausführen von Audioverarbeitungsvorgängen an dem Mikrofonsignal aufweist, wobei die Audioverarbeitungsvorgänge mindestens eines von spektraler Formung des Mikrofonsignals und/oder dem Anwenden einer Verstärkungsanpassung auf das Mikrofonsignal umfasst.
System nach Anspruch 9, wobei die tragbare Vorrichtung eine Smartwatch umfasst.
Verfahren zum Erfassen von Wind, wobei das Verfahren umfasst: Erhalten eines Mikrofonsignals, das von einem Mikrofon einer elektronischen Vorrichtung erzeugt wird; Erhalten eines Lautsprechereingangssignals, das von einem Lautsprecher der elektronischen Vorrichtung erzeugt wird, während der Lautsprecher ein Mikrofon nachbildet; Bestimmen einer Kohärenz zwischen dem Mikrofonsignal und dem Lautsprechereingangssignal; und Bestimmen einer Windgeschwindigkeit am Mikrofon basierend auf der Kohärenz.
Verfahren nach Anspruch 18 ferner umfassend das Einbringen von kohärentem Rauschen über ein Frequenzband in das Mikrofonsignal und das Lautsprechereingangssignal, um ein gefiltertes Mikrofonsignal und ein gefiltertes Lautsprechereingangssignal zu erzeugen, um eine Stillstandkohärenz über den Frequenzbereich zwischen beiden Signalen in Abwesenheit von Wind zu bewirken.
Verfahren nach Anspruch 19, ferner umfassend das Bestimmen des Vorhandenseins von Wind als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Stillstandkohärenz unter einer Schwelle liegt.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bestimmen der Windgeschwindigkeit das Vergleichen der Kohärenz mit einer Vielzahl von vordefinierten Kohärenzen umfasst, von denen jede einer bestimmten Windgeschwindigkeit zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend das Erhalten von Sensordaten von mindestens einem Sensor der elektronischen Vorrichtung, die eine physikalische Eigenschaft der elektronischen Vorrichtung angeben, wobei die Windgeschwindigkeit ferner auf der physikalischen Eigenschaft der Vorrichtung basiert, wobei die physikalische Eigenschaft mindestens eines von einer Schnelligkeit, mit der sich die elektronische Vorrichtung bewegt, einer Richtung, mit der sich die elektronische Vorrichtung bewegt, und einer Ausrichtung der elektronischen Vorrichtung umfasst.