[发明专利]具有唤醒字检测的音频设备

说明书

本发明公开了一种具有至少一个麦克风以及处理系统的音频设备，所述至少一个麦克风适于接收来自声场的声音并产生输出，所述处理系统响应于所述麦克风的所述输出。所述处理系统被配置为使用信号处理算法来检测唤醒字，并且如果所述声场改变，则修改用于检测所述唤醒字的所述信号处理算法。

背景技术

本公开涉及一种具有麦克风的音频设备。

使用一个或多个麦克风连续监测唤醒字的声场的音频设备可使用信号处理算法(诸如波束形成器)，以提高噪声环境中的唤醒字检测率。然而，波束形成和其他复杂信号处理算法可使用大量的功率。对于电池驱动的音频设备，所得的电池消耗可成为使用限制。

发明内容

下文提及的所有示例和特征均可以任何技术上可能的方式组合。

在一个方面，一种音频设备包括至少一个麦克风以及处理系统，该至少一个麦克风适于接收来自声场的声音并产生输出，该处理系统响应于麦克风的输出并且被配置为使用信号处理算法来检测唤醒字，并且如果声场改变则修改用于检测唤醒字的信号处理算法。

实施方案可包括以下特征中的一个特征，或它们的任何组合。音频设备可包括可配置成麦克风阵列的多个麦克风。信号处理算法可包括波束形成器，该波束形成器使用多个麦克风输出来检测唤醒字。如果声场改变则修改用于检测唤醒字的信号处理算法可包括：改变波束形成器所使用的麦克风输出的数量。处理系统可被配置为随着声场的声压级增加而在波束形成器中使用更多麦克风。

实施方案可包括以下特征中的一个特征，或它们的任何组合。音频设备还可包括当检测到至少一个麦克风的输出中的语音活动时触发的活动检测器。处理系统可被配置为如果活动检测器触发率高于阈值触发率，则在波束形成器中使用更多麦克风。处理系统可被配置为如果活动检测器触发率高于阈值率并且声场的声压级高于阈值级别，则在波束形成器中使用更多麦克风。处理系统可被配置为如果声场的声压级降低到阈值级别以下并且活动检测器触发率低于其阈值率，则在波束形成器中使用较少麦克风。处理系统可被配置为如果声场的声压级降低到阈值级别以下、活动检测器触发率低于其阈值率，并且满足至少一个滞后规则，则在波束形成器中使用较少麦克风。至少一个滞后规则可包括声场声压级和定时器中的至少一者。

实施方案可包括以下特征中的一个特征，或它们的任何组合。如果声场改变则修改用于检测唤醒字的信号处理算法可包括：在声场改变时修改信号处理算法的复杂性。如果声场的声压级增加，则信号处理算法的复杂性可增大。在声场改变时修改信号处理算法的复杂性可包括：应用噪声缓解技术。在声场改变时修改信号处理算法的复杂性可包括：应用盲源分离。

实施方案可包括以下特征中的一个特征，或它们的任何组合。音频设备可包括耳机。耳机可具有带有外部和内部的耳杯，并且至少一些麦克风可适于接收耳杯外部的声音。处理系统可被进一步配置为在通过音频设备播放音频时启用自动回声消除算法。

实施方案可包括以下特征中的一个特征，或它们的任何组合。处理系统可包括当检测到候选唤醒字时触发的唤醒字检测器。处理系统可被配置为使用唤醒字检测器触发器来实现使用多个麦克风输出的波束形成器。唤醒字检测器可利用低功率数字信号处理器来实现。低功率数字信号处理器可适于用单个麦克风的输出输入。低功率数字信号处理器可进一步实现低功率活动检测器，低功率活动检测器用一个或多个麦克风的输出输入，并且当在输入中检测到语音或初始类似语音的模式时具有输出。处理系统可被进一步配置为向唤醒字检测器提供低功率活动检测器输出。

实施方案可包括以下特征中的一个特征，或它们的任何组合。处理系统可被进一步配置为监测麦克风输出以检测回声的指示。如果声场改变则修改用于检测唤醒字的信号处理算法可包括：在检测到回声的指示之后启用回声消除算法。音频设备可包括可配置成麦克风阵列的多个麦克风，并且信号处理算法可包括波束形成器，该波束形成器使用多个麦克风输出来检测唤醒字。如果声场改变则修改用于检测唤醒字的信号处理算法可包括：改变波束形成器所使用的麦克风输出的数量。处理系统可被配置为在回声条件较高时在波束形成器中使用更多麦克风。