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    • 专利摘要:
    一種電子裝置及其語音的接收方法。其中的電子裝置包括多個語音接收器、語音變化偵測器、信號通道切換器以及雜訊消除器。語音接收器用以接收多數個語音信號。語音變化偵測器用以接收並偵測語音信號，並獲得語音信號中的主要語音信號。信號通道切換器依據語音變化偵測器的偵測結果，使主要語音信號傳向語音傳送通道，並使語音中非主要語音信號的多個其他語音信號傳向雜訊傳送通道。雜訊消除器依據雜訊傳送通道的其他語音信號來消除語音傳送通道中的主要語音信號的雜訊。
    公开号:TW201320060A
    申请号:TW100140695
    申请日:2011-11-08
    公开日:2013-05-16
    发明作者:Ting-Wei Sun；Hann-Shi Tong
    申请人:Htc Corp；
    IPC主号:G10L21-00
    专利说明:
    電子裝置及其語音信號的接收方法
    本發明是有關於一種用以接收語音信號的電子裝置，且特別是有關於一種通訊裝置具備有可接收語音信號的電子裝置。
    請參照圖1，圖1繪示習知的語音接收裝置100的示意圖。習知的語音接收裝置100包括兩個麥克風111及112、語音變化偵測器(voice activity detector,VAD) 120以及雜訊消除器130。
    在習知的語音接收裝置100中，麥克風111被設定為接收主要語音的麥克風，而麥克風112則被設定為接收非主要語音的麥克風。麥克風111及112並分別耦接至語音變化偵測器120以及雜訊消除器130。語音變化偵測器120則由麥克風111及112接收語音，並將麥克風111所接收的語音以語音信號的方式透過語音傳送通道MT傳送至雜訊消除器130。同時，語音變化偵測器120將由麥克風112所提供的語音信號透過雜訊傳送通道NT傳送至雜訊消除器130。雜訊消除器130則依據由雜訊傳送通道NT傳至的語音信號來消除由語音傳送通道MT傳至的語音信號的雜訊部份，以獲得較清楚的語音信號。
    然而，在實際的應用中，不見得麥克風111所接收到的必然是主要語音信號。在多人的會議中，接收主要語音信號的麥克風是動態在改變的。因此，在應用習知的語音接收裝置100時，需要不時的由使用者來調整主要麥克風111的位置，才可以獲得較清楚的語音信號。在使用上是相當不方便的。
    本發明提供一種電子裝置，適應性的偵測出多個語音信號中的主要語音信號及非主要語音信號，並有效降低語音信號的雜訊。
    本發明另提供一種電子裝置，適應性的偵測出多個語音信號中的主要語音信號及非主要語音信號，並有效降低語音信號的雜訊。
    本發明提出一種電子裝置，包括多個語音接收器、語音變化偵測器、信號通道切換器以及雜訊消除器。語音接收器，用以接收多數個語音，並將語音轉換成語音信號。語音變化偵測器耦接語音接收器，用以接收並偵測語音信號，並獲得語音信號中的主要語音信號。信號通道切換器耦接語音接收器及語音變化偵測器，依據語音變化偵測器的偵測結果，使主要語音信號傳向語音傳送通道，並使語音信號中非主要語音信號的多個其他語音信號傳向雜訊傳送通道。雜訊消除器耦接語音傳送通道以及雜訊傳送通道，並依據雜訊傳送通道的其他語音信號來減低語音傳送通道中的主要語音信號的雜訊。
    在本發明一實施例中，上述之語音變化偵測器依據各語音信號的特徵函數來判別各語音是否為主要語音信號。
    在本發明一實施例中，上述之語音變化偵測器針對語音信號設定多個識別編號，語音變化偵測器並依據主要語音信號的識別編號來產生指示訊號。
    在本發明一實施例中，上述之信號通道切換器接收指示訊號，使識別編號等於指示訊號的主要語音信號傳送至語音傳送通道，並使識別編號不等於指示訊號的語音信號傳送至雜訊傳送通道。
    在本發明一實施例中，上述之雜訊消除器為處理器，用以執行雜訊消除演算法，來依據雜訊傳送通道的其他語音信號來消減低語音傳送通道中的主要語音信號的雜訊。
    本發明另提出一種電子裝置，包括語音接收裝置。語音接收裝置上配置多個語音接收器以接收多個語音，並將語音轉換成多個語音信號，其中，語音接收裝置包括語音變化偵測器、信號通道切換器以及雜訊消除器。語音變化偵測器耦接語音接收器，接收並偵測語音信號，並獲知語音信號中的主要語音信號。信號通道切換器耦接語音接收器及語音變化偵測器，用以依據語音變化偵測器的偵測結果，使主要語音信號傳向語音傳送通道，並使語音中非主要語音信號的多個其他語音信號傳向雜訊傳送通道。雜訊消除器耦接語音傳送通道以及雜訊傳送通道，並依據雜訊傳送通道的其他語音信號來減低語音傳送通道中的主要語音信號的雜訊。
    本發明更提出一種語音的處理方法，包括：接收多數個語音，並將語音轉換成語音信號；透過偵測語音信號，並獲得語音信號中的主要語音信號；以及，將主要語音信號傳向語音傳送通道，並將語音信號中非主要語音信號的多個其他語音信號傳向雜訊傳送通道；並且，依據雜訊傳送通道的其他語音信號來減低語音傳送通道中的主要語音信號的雜訊。
    基於上述，本發明透過動態的偵測多個語音信號，來藉以偵知其中的主要語音信號。並利用主要語音信號與其他的非主要語音信號進行雜訊減低的動作，以獲得低雜訊的高品質的語音信號。
    為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
    請參照圖2，圖2繪示本發明的一實施例的電子裝置200的示意圖。電子裝置200包括多個語音接收器211~21N、語音變化偵測器220、信號通道切換器230以及雜訊消除器240。語音接收器211~21N配置在語音接收裝置200上，用以接收來自多個不同方向的多個語音，並將所接收到語音轉換成語音信號。
    語音變化偵測器220則耦接語音接收器211~21N，並接收語音接收器211~21N所傳送的語音信號。此外，語音變化偵測器220還針對這些語音信號進行偵測，並獲得語音接收器211~21N所接收的語音信號中，何者為主要語音信號。
    以下請同步參照圖2以及圖3，其中圖3繪示語音的頻譜圖。語音變化偵測器220接收由語音接收器211~21N所提供的多個語音信號，並分別藉由偵測各語音信號的頻譜的特徵函數來判斷各語音信號是否為主要語音信號。其中，以圖3繪示的頻譜圖為例，語音信號的頻譜中對應不同的頻率具有多個端點C1~C4。語音變化偵測器220可以藉由偵測各語音信號的端點C1~C4的數量，來獲知各語音信號是否為最接近人聲的語音信號，也就是主要語音信號。
    語音變化偵測器220是透過一種語音變化偵測的演算法來進行語音信號的針測動作。這種語音變化偵測的演算法有可稱為端點偵測法(endpoint detection)。語音變化偵測器220則可以依據所偵測的語音信號中如上述的特徵函數(如頻譜中的端點)來進行偵測，常見的語音信號變化偵測的演算法包括低頻帶頻譜強度(low-frequency spectral magnitude,LFSM)、全頻帶頻譜強度(full-bandspectral magnitude,FBSM)、累積量化頻譜(cumulative quantized spectrum,CQS)、以及高通對數能量(high-pass log-energy,HPLE)等。
    附帶一提的，語音變化偵測器220可以針對所接收的語音信號進行識別編號的設定，例如針對語音接收器211~21N所接收的語音設定1~N的識別編號。若語音變化偵測器220偵測出例如語音接收器215所接收的語音為主要語音，則語音變化偵測器220依據語音接收器215的語音的識別編號5來產生指示訊號。簡單來說，指示訊號可以是5的數位格式碼，也就是“0101”。
    請重新參照圖2，信號通道切換器230耦接語音接收器211~21N及語音變化偵測器220。信號通道切換器230依據語音變化偵測器220的偵測結果，使語音接收器211~21N所提供的語音信號中的主要語音信號傳向語音傳送通道MT。並且，信號通道切換器230還使語音接收器211~21N所提供的語音信號中非主要語音信號的多個其他語音信號傳向雜訊傳送通道NT。延續上述語音變化偵測器220的例子，當信號通道切換器230接收到語音變化偵測器220所傳送的“0101”的指示訊號，就可以獲知識別編號5的語音信號為主要語音信號。據此，信號通道切換器230就可以將識別編號等於5的語音信號傳送至語音傳送通道MT，並將識別編號不等於5的語音信號傳送至雜訊傳送通道NT。
    雜訊消除器240耦接語音傳送通道MT以及雜訊傳送通道NT，並由語音傳送通道MT以及雜訊傳送通道NT來接收主要語音信號以及非主要語音信號。請特別注意，在語音信號的辨識中，影響語音辨識結果的因素很多。其中的重要因素為環境中所包含的加成性雜訊(additive noise)、摺積性雜訊(convolutional noise)以及語音傳送的頻寬限制(bandwidth limitation)等因素。其中，加成性雜訊也可說是背景雜訊，這是因為語音接收裝置所處在的環境所可能產生的聲音，都被加成到語音信號之中，並造成語音信號辨識的困難。摺積性雜訊也稱為通道雜訊或是通道失真，主要是因為語音接收器211~21N(例如麥克風)的不同、其所使用的傳輸線材的遮蔽效應不好而受外在電磁波影響所造成的。
    因此，雜訊消除器240可以依據由雜訊傳送通道NT所接收到的一個或多個的非主要語音信號，來做為此環境所產生的雜訊資訊的資料庫。雜訊消除器240並可以依據這個雜訊資訊的資料庫來針對主語音信號中的雜訊進行消除的動作，更能達到依據不同的使用環境以及硬體的操作狀態及限制，來提升減低主語音信號中的雜訊的能力。
    在本實施中，雜訊消除器240可以直接利用硬體電路來建構，或也可以利用具有運算能力的處理器來執行雜訊消除器演算法的軟體程式來執行雜訊減低的動作。
    以下請參照圖4，圖4繪示本發明一實施例的通訊裝置400的示意圖。通訊裝置400的電子裝置包括語音接收裝置420，且語音接收裝置420配置多個語音接收器411~414以接收多個語音，並將語音轉換成多個語音信號。在本實施例中，語音接收器411~414分別配置在通訊裝置400的四個側邊，並藉以接收來自於不同方向的多個語音。簡單來說，當接近語音接收器411的與會者發表言論時，語音接收裝置420可以判斷出語音接收器411所提供的語音信號為主要語音信號，而語音接收器412~413所接收的非主要語音可能是會議環境的雜音或是通訊裝置400中的各元件的相互干擾所產生的雜音等各項因素的至少其中之一。據此，語音接收裝置420可以依據語音接收器412~413所接收的非主要語音信號來做為雜訊的判斷基礎，並藉以有效減低主要語音信號中的雜訊，提升語音信號的品質。
    以下請參照圖5，圖5繪示本發明一實施例的語音的處理方法的流程圖。其中的步驟包括：首先，接收多個語音，並將語音轉換成語音信號(S510)。接著，偵測語音信號，並獲得語音信號中的主要語音信號(S520)。然後，將主要語音信號傳向語音傳送通道，並將語音信號中非主要語音信號的多個其他語音信號傳向雜訊傳送通道(S530)。再依據雜訊傳送通道的其他語音信號來減低語音傳送通道中的主要語音信號的雜訊(S540)。關於本發明實施例的語音處理的動作細節，在前述的實施例中已有詳細的說明，以下不多贅述。
    綜上所述，本發明藉由針對多個語音接收器所獲得的語音信號進行判斷，並藉以獲得其中的主要語音信號及非主要語音信號。再透過依據非主要語音信號所進行的主要語音信號的雜訊消除動作，來提升主要語音信號的品質。由於語音接收器中的主要語音接收器是動態調整的，因此，語音接收裝置420並不需要針對使用者的位置來進行調整，不但兼顧了使用上的便利性，也有效達成提升語音品質的效果。
    雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
    100．．．語音接收裝置
    200、420．．．電子裝置
    111、112．．．麥克風
    120、220．．．語音變化偵測器
    130、240．．．雜訊消除器
    211~21N、411~414．．．語音接器
    230．．．信號通道切換器
    400．．．通訊裝置
    MT．．．語音傳送通道
    NT．．．雜訊傳送通道
    C1~C4．．．端點
    S510~S540．．．語音的處理方法的步驟
    圖1繪示習知的語音接收裝置100的示意圖。
    圖2繪示本發明的一實施例的電子裝置200的示意圖。
    圖3繪示語音的頻譜圖。
    圖4繪示本發明一實施例的通訊裝置400的示意圖。
    圖5繪示本發明一實施例的語音的處理方法的流程圖。
    200．．．電子裝置
    211~21N．．．語音接器
    220．．．語音變化偵測器
    230．．．信號通道切換器
    240．．．雜訊消除器
    MT．．．語音傳送通道
    NT．．．雜訊傳送通道
    权利要求:
    Claims (13)
    [1] 一種電子裝置，包括：多數個語音接收器，用以接收多數個語音，將語音轉換成語音信號；一語音變化偵測器，耦接該些語音接收器，接收並偵測該些語音信號，並獲得該些語音中的一主要語音信號；一信號通道切換器，耦接該些語音接收器及該語音變化偵測器，依據該語音變化偵測器的偵測結果，使該主要語音信號傳向一語音傳送通道，使該些語音信號中非該主要語音信號的多數個其他語音信號傳向一雜訊傳送通道；以及一雜訊消除器，耦接該語音傳送通道以及該雜訊傳送通道，並依據該雜訊傳送通道的該些其他語音信號來減低該語音傳送通道中的該主要語音信號的雜訊。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該語音變化偵測器依據各該語音的一特徵函數來判別各該語音是否為該主要語音。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該語音變化偵測器針對該些語音設定多數個識別編號，該語音變化偵測器並依據該主要語音的該識別編號來產生一指示訊號。
    [4] 如申請專利範圍第3項所述之電子裝置，其中該信號通道切換器接收該指示訊號，使該識別編號等於該指示訊號的該主要語音傳送至該語音傳送通道，並使該些識別編號不等於該指示訊號的該些語音傳送至該雜訊傳送通道。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該雜訊消除器為一處理器，用以執行一雜訊消除演算法，來依據該雜訊傳送通道的該些其他語音來消除該語音傳送通道中的該主要語音的雜訊。
    [6] 一種電子裝置，包括：一通訊模組，其具有通訊功能；一語音接收裝置，配置多個語音接收器以接收多數個語音，將其語音轉換成語音信號包括：一語音變化偵測器，耦接該些語音接收器，接收並偵測該些語音信號，並獲知該些語音信號中的一主要語音信號；一信號通道切換器，耦接該些語音接收器及該語音變化偵測器，依據該語音變化偵測器的偵測結果，使該主要語音信號傳向一語音傳送通道，使該些語音信號中非該主要語音信號的多數個其他語音信號傳向一雜訊傳送通道；以及一雜訊消除器，耦接該語音傳送通道以及該雜訊傳送通道，並依據該雜訊傳送通道的該些其他語音信號來消除減低該語音傳送通道中的該主要語音信號的雜訊，該過濾後的主要語音信號藉由通訊模組傳輸。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之電子裝置，其中該語音變化偵測器依據各該語音的一特徵函數來判別各該語音是否為該主要語音。
    [8] 如申請專利範圍第6項所述之電子裝置，其中該語音變化偵測器針對該些語音設定多數個識別編號，該語音變化偵測器並依據該主要語音的該識別編號來產生一指示訊號。
    [9] 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該信號通道切換器接收該指示訊號，使該識別編號等於該指示訊號的該主要語音傳送至該語音傳送通道，並使該些識別編號不等於該指示訊號的該些語音傳送至該雜訊傳送通道。
    [10] 如申請專利範圍第6項所述之電子裝置，其中該雜訊消除器為一處理器，用以執行一雜訊消除演算法，來依據該雜訊傳送通道的該些其他語音來消除該語音傳送通道中的該主要語音的雜訊。
    [11] 一種語音的處理方法，包括：接收多數個語音，並將語音轉換成語音信號；偵測該些語音信號，並獲得該些語音中的一主要語音信號；傳送該主要語音信號至一語音傳送通道，並傳送該些語音信號中非該主要語音信號的多數個其他語音信號至一雜訊傳送通道；以及依據該雜訊傳送通道的該些其他語音信號來減低該語音傳送通道中的該主要語音信號的雜訊。
    [12] 如申請專利範圍第11項所述之語音的處理方法，其中“接收並偵測該些語音信號，並獲得該些語音中的該主要語音信號”的步驟包括：依據各該語音的一特徵函數來判別各該語音是否為該主要語音。
    [13] 如申請專利範圍第11項所述之語音的處理方法，其中“依據該語音變化偵測器的偵測結果，使該主要語音信號傳向該語音傳送通道，使該些語音信號中非該主要語音信號的該些其他語音信號傳向該雜訊傳送通道”的步驟包括：針對該些語音設定多數個識別編號，該語音變化偵測器並依據該主要語音的該識別編號來產生一指示訊號；以及使該識別編號等於該指示訊號的該主要語音傳送至該語音傳送通道，並使該些識別編號不等於該指示訊號的該些語音傳送至該雜訊傳送通道。
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    US13/288,970|US8924206B2|2011-11-04|2011-11-04|Electrical apparatus and voice signals receiving method thereof|
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