CN105229737A - 噪声消除麦克风装置 - Google Patents

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Abstract

示例实施例包括一种降低噪声的方法，该方法包括：基于至少两个接收到的音频信号在波束形成器处形成主信号以及一个或多个参考信号；在语音活动检测器处检测语音活动，其中语音活动检测器接收主信号和参考信号并且输出期望的语音活动信号；在自适应噪声消除器处自适应地消除噪声，其中自适应噪声消除器接收主信号、参考信号和期望的语音活动信号并且输出自适应噪声消除信号；以及在接收期望的语音活动信号和自适应噪声消除信号并且输出期望的语音信号的降噪器处降低噪声。

Description

噪声消除麦克风装置
相关申请
本申请要求2013年3月13日提交的美国临时申请第61/780,108号的权益。本申请还要求2013年6月25日提交的美国临时申请第61/839,211号的权益。本申请还要求2013年6月25日提交的美国临时申请第61/839,227号的权益。本申请还要求2013年12月6日提交的美国临时申请第61/912,844号的权益。
本申请与代理人案号为第0717.2220-001号的DashenFan的“EyeGlassesWithMicrophoneArray”在同一天(2014年2月14日)被共同提交。本申请与代理人案号为第0717.2221-001号的DashenFan的“SoundInductionEarSpeakerForEyeGlasses”在同一天(2014年2月14日)被共同提交。本申请与代理人案号为第0717.2229-001号的KennyChow等人的“EyewearSpectacleWithAudioSpeakerInTheTemple”在同一天(2014年2月14日)被共同提交。
以上申请的整个教示通过引用合并于此。
背景技术
在很多记录声音的计算机和电子系统中，理想的是降低背景噪声。降低背景噪声可以向用户提供诸如输出更清楚的音频信号之类的优点。降低背景噪声还可以向诸如自动语音识别之类的过程提供优点。
噪声消除近距离通话麦克风的声学特性通常非常有用。这样的麦克风(本文中也称为“mic”)通常具有长吊杆形状因子，其将麦克风定位在用户的嘴巴前面。然而，这样的形状因子具有缺点，包括由于来自用户的嘴巴的不间断的湿度在麦克风隔膜(ECM麦克风)的表面上累积而产生的恶化的性能以及多数用户感受到的由于形状因子而产生的不便和烦恼。
因此，需要一种克服或者最小化以上提及的问题的噪声消除麦克风装置及其使用方法。
发明内容
更具体地，一些实施例包括：缩短吊杆，从用户的嘴巴移走麦克风，使用诸如聚合物或橡胶延伸部或套之类的声学外壳以延伸麦克风的声学端口，因此延伸有效的近距离通话范围同时维持用于远距离噪声的噪声消除属性。
本发明的示例实施例包括短吊杆头戴式耳麦(诸如用于合适用于企业电话中心、工业和一般移动使用的电话的音频头戴式耳麦)、安装在眼镜框架上或者内的具有输入线(导线、线缆或者其他连接器)的内嵌式“耳塞”头戴式耳麦、近眼(NTE)头戴式耳麦显示器或者头戴式耳麦计算设备、用于非常嘈杂的环境的长吊杆头戴式耳麦(诸如工业、军事和航空应用)、以及可以用于提供影院或交响乐厅类型品质声学而没有结构成本的鹅颈式桌面风格麦克风。
示例实施例以及本发明的另外的细节和优点按照权利要求更详细地被呈现。本文中所呈现的本发明的耦合的特征可以在物理上和/或在通信上耦合(例如使用有线连接或者无线地)。
示例实施例包括一种降低噪声的方法，该方法包括：基于至少两个接收到的音频信号在波束形成器处形成主信号以及一个或多个参考信号；在语音活动检测器处检测语音活动，其中语音活动检测器接收主信号和参考信号并且输出期望的语音活动信号；在自适应噪声消除器处自适应地消除噪声，其中自适应噪声消除器接收主信号、参考信号和期望的语音活动信号并且输出自适应噪声消除信号；以及在接收所述期望的语音活动信号和自适应噪声消除信号并且输出期望的语音信号的降噪器处降低噪声。
本发明的另外的示例实施例可以包括一种噪声消除数字信号处理器(DSP)，该噪声消除DSP包括：波束形成器，被配置成或者在通信上耦合以接收至少两个音频信号并且基于该至少两个音频信号输出主信号以及一个或多个参考信号；语音活动检测器，被配置成或者在通信上耦合以接收主信号和参考信号并且输出或者产生期望的语音活动信号；以及自适应噪声消除器，被配置成或者在通信上耦合以接收主信号、参考信号和期望的语音活动信号并且输出或者产生自适应噪声消除信号；以及降噪器，被配置成或者在通信上耦合以接收期望的语音活动信号和自适应噪声消除信号并且输出或者产生期望的语音信号。
本发明的另外的示例实施例可以包括被配置成或者在通信上耦合以控制自适应噪声消除器和降噪器的期望的语音活动信号。语音活动检测器还可以包括：一个或多个短时检测器，在通信上耦合以或者被配置成分别检测所接收的主信号和参考信号中的每个信号的短时功率；一个或多个对数定标器或者放大器，在通信上耦合以或者被配置成分别变换每个短时检测器的短时功率检测为对数刻度(例如以dB为单位)；以及一个或多个组合器，在通信上耦合以或者被配置成接收主信号和参考信号中的一个参考信号的放大的短时功率检测，并且基于主信号检测和参考信号检测之间的差值产生或者输出语音活动差值信号(例如以dB为单位)。短时检测器可以耦合以接收参考信号或者主信号作为输入并且向级联放大器输出所检测的短时功率。短时检测器和放大器可以对于每个相应的信号而言是串联的。放大器可以是对数变换器(也被称为对数放大器或者对数定标器)。组合器可以组合相邻信号(诸如主信号与至少一个参考信号中的一个参考信号)以通过从主信号中减去参考信号的检测来产生语音活动差值信号(反之亦然)。
在另外的示例实施例中，语音活动差值信号可以在通信上耦合到输出期望的语音活动信号的单信号通道语音活动检测器。语音活动检测器还可以包括一个或多个或门或者与门，或门或者与门的选择基于麦克风配置，或门或者与门被布置成接收多个期望的语音活动信号并且基于或门真值(或者逻辑)表输出多个期望的语音活动信号之一。多个期望的语音活动信号还可以是最终合并的期望的语音活动信号。短时检测器可以是均方根(RMS)检测器、功率检测器、能量检测器等。
在另外的示例实施例中，波束形成器可以包括一个或多个低通滤波器(LPF)(例如去加重滤波器)。LPF可以被布置成在由语音活动检测器接收之前对主信号和参考信号中的每个信号进行滤波。可以使用单一的多信号LPF或者可以使用用于每个信号的各个LPF。LPF可以具有相同的频率响应或者传输函数特性。替选地，LPF可以具有用于每个信号的不同的频率响应和传输函数特性。LPF可以具有从大致在1kHz与4kHz之间的频率处开始并且继续到奈奎斯特频率的渐进式滚降斜坡。波束形成器还可以包括被布置成对参考信号和/或主信号进行滤波的频率响应匹配滤波器。频率响应匹配滤波器可以用于调节增益、相位和/或对信号的频率响应定形状。频率响应匹配滤波器可以用于匹配参考信号和/或主信号的频率响应。
在另外的示例实施例中，双向压力梯度麦克风元件可以向VAD模块和通道噪声降低模块提供或者输出至少两个音频信号。双向压力梯度麦克风元件可以具有两个声学端口。压力梯度麦克风元件可以被密封在声学外壳或者声学延伸部或者橡胶套(诸如聚合物或橡胶延伸部或套)内。本文中所使用的术语“密封”或者“被密封”通常指代气密性或者密闭性密封。声学延伸部可以包括用于每个声学端口的声学导管。声学导管可以延伸每个声学端口的范围。因此，可以增加麦克风的近场通话范围。压力梯度麦克风元件或者用声学外壳可以进一步被气密性地安装在管子内。管子可以是圆柱形、方形或者任何其他形状。管子可以包括至少一对声学开口和挡风板材料。声学开口以等于或大于每个声学端口的范围的距离沿着管子被纵向等距间隔。挡风板材料可以是泡沫或者挡风材料并且可以用于填充在声学开口与声学端口之间的管子的内部。圆柱形管子可以是耦合到头戴式耳麦设备的短吊杆。
在另外的示例实施例中，麦克风阵列可以生成至少两个音频信号。至少两个音频信号可以在波束形成器处被接收。可以对音频信号进行数字化。麦克风阵列可以包括至少两个压力梯度麦克风元件，每个压力梯度麦克风元件具有两个声学端口。声学端口可以是用于声波的进入点(输入)。两个压力梯度麦克风元件可以是双向的和相同的。两个压力梯度麦克风元件还可以被密封在声学外壳、声学延伸部或者气密性橡胶套内。声学外壳、延伸部或者橡胶套可以包括用于每个声学端口的声学导管。声学导管可以延伸每个声学端口的范围。因此，可以增加麦克风的近场通话范围。压力梯度麦克风元件还可以被气密性地串联安装在基本上圆柱形的管子内。圆柱形管子可以包括至少三个声学开口和挡风板材料或者泡沫填充材料。声学开口可以以等于或大于每个声学端口的范围的距离沿着管子被纵向等距间隔。挡风板材料或者泡沫填充材料可以用于填充在声学开口与声学端口之间的管子内部空间，从而阻挡风和风噪声。挡风板可以是泡沫材料或者其他材料(例如橡胶套上的挡风套筒)。圆柱状的管子可以是耦合到头戴式耳麦设备的短吊杆。圆柱状的管子还可以耦合到鹅颈式桌面麦克风设备。
在另外的实施例中，两个全向麦克风和附加的波束形成可以替代具有声学延伸部的压力梯度麦克风。例如，每个压力梯度麦克风元件可以被两个全向麦克风元件代替，其中一个全向麦克风元件大致被定位在每个声学端口的位置处(在每个声学扩展导管的端部处)。由两个全向麦克风元件产生的输出或输出音频信号可以被波束形成器接收并且被处理以产生等同于压力梯度麦克风波束图案的波束图案。波束形成器可以是模拟波束形成器或者数字波束形成器(其电子地形成波束)。具有声学端口延伸部的双向麦克风可以被两个全向麦克风代替，每个全向麦克风在声学延伸部导管的端部和附加波束形成器电路处大致被定位在声学端口的位置处。
在另外的示例实施例中，麦克风阵列可以耦合到长吊杆头戴式耳麦设备。这样的长吊杆头戴式耳麦可以呈现为常规的近距离通话麦克风；然而，其是具有两个并联的麦克风的大吊杆麦克风。麦克风吊杆的端部可以被布置用于在用户的嘴巴前面定位，而其余麦克风元件被布置用于在用户的嘴巴侧面定位。麦克风的端部因此保持距用户的嘴巴很短的距离。这样的近距离通话长吊杆设计可以在非常严重的噪声环境中使用，包括军事、航空和工业环境。这样的设备可以提供有用的噪声消除性能。麦克风阵列可以包括两个压力梯度噪声消除麦克风，其中麦克风之一被直接定位在用户的嘴巴的前面，而另一个麦克风被定位在用户的嘴巴的侧面。两个麦克风在单个外壳(壳体)或者相同的壳体中可以相同。麦克风图案可以在方向上彼此平行并且垂直于吊杆。外壳内的每个麦克风可以具有前开口和后开口。数字信号处理电路可以位于外壳内并且在麦克风之间。阵列可以包括取代压力梯度噪声消除麦克风的双向麦克风。阵列也可以包括全向麦克风。阵列可以包括两个到四个麦克风。
在另外的示例实施例中，麦克风阵列可以被定位成与头戴式耳机馈送连接器一致。头戴式耳机馈送连接器可以是一对耳塞，诸如通常与用于免提呼叫的蜂窝电话或者其他类似的音频头戴式耳麦设备一起使用的类型。麦克风阵列中的麦克风可以是压力梯度麦克风或者全向麦克风或者某种其他麦克风类型。这样的麦克风阵列可以沿着连接器被定位在各个点处，诸如接近用户的嘴巴或者在Y分割附近、在分割以上、在分割处或者在分割以下(“Y”分割是左耳塞绳索和右耳塞绳索从输入绳索连接器分开的地方)。
在另外的示例实施例中，麦克风阵列可以被定位在眼镜框架的外壳内或者安装在其上。第一麦克风可以被定位在桥接支承件附近(桥接支承件分离眼镜的镜片并且通常坐落在用户的鼻子上或者上方)。第一麦克风可以具有顶部声学端口和底部声学端口。第二麦克风可以被定位在眼镜框架的端点附近(在用户的鬓角附近，并且在镜片与支承臂之间)。第二麦克风可以具有顶部声学端口和底部声学端口。另外的示例实施例可以包括第三麦克风，其被定位在眼镜的与第二麦克风相对的端点处并且具有顶部声学端口和底部声学端口。
麦克风阵列在另外的实施例中可以包括三个或更多个全向麦克风元件。波束形成器还可以被配置成接收用于每个相应的麦克风元件的声学信号。因此，存在向波束形成器输入的三个或更多个音频信号。波束形成器可以包括拆分器、组合器、放大器和移相器。放大器和移相器可以沿着波束形成网络的支路或者信号被串联定位，其中拆分器和组合器用于形成源自麦克风元件的波束形成网络的支路或者信号。波束形成器还可以被布置以使得相邻音频信号被组合以产生两个或更多个音频差值信号。两个或更多个音频差值信号可以具有等同的相位长度。
总之，可以通过使用利用波束形成器电耦合在一起的两个全向麦克风元件代替每个双向麦克风元件来实现替选实施例。这样的代替可以实现相同的波束图案。在某些实施例(具有两个全向元件的两个双向麦克风元件)中，可以通过组合两个中间位置的麦克风元件中的排除的一个麦克风元件使得三个麦克风元件串联并且相应地调节波束形成来产生替选实施例。在三麦克风元件示例中，中间麦克风元件与波束形成一起被用于产生形成主信号的第一双向麦克风波束图案以及形成参考信号的第二双向麦克风波束图案二者的等同的波束图案。
可以使用片上系统(SoC)、蓝牙芯片、DSP芯片或者具有DSP集成电路(IC)的编解码器来实现数字信号处理器(DSP)的示例实施例。
在另外的示例中，可以在非暂态计算机程序产品上执行用于降低噪声的过程，计算机程序产品包括具有存储在其上的计算机可读指令的计算机可读介质。计算机可读指令当被处理器加载和执行时使处理器：基于至少两个音频信号输入形成波束并且产生主信号以及一个或多个参考信号；基于主信号和参考信号检测语音活动并且产生期望的语音活动信号；基于主信号、参考信号和期望的语音活动信号自适应地消除噪声并且产生自适应噪声消除信号；以及基于期望的语音活动信号和自适应噪声消除信号降低噪声并且输出期望的语音信号。
可以使用一种计算机程序产品来配置本发明的另外的示例实施例；例如可以用软件对控件编程以用于实现本发明的示例实施例。本发明的另外的示例实施例可以包括包含指令的非暂态计算机可读介质，指令可以被处理器执行并且在被执行时使处理器完成本文中所描述的方法。应当理解，本文中所描述的框图和流程图的要素可以用软件、硬件、固件或者日后被确定的其他类似的实施方式来实现。另外，本文中所描述的框图和流程图的要素可以按照任何方式用软件、硬件或固件来组合或划分。如果用软件实现，则可以用能够支持本文中所描述的示例实施例的任何语言来编写软件。软件可以存储在任何形式的计算机可读介质中，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)、“闪存”存储器等。在操作中，通用处理器或专用处理器以本领域公知的方式加载和执行软件。还应当理解，框图和流程图可以包括被不同地布置或者取向的或者被不同地表示的更多或更少要素。应当理解，实施方式可以指示说明本发明的实施例的执行的框图和流程图的块、流程和/或网络图和编号。
在另一实施例中，用于记录音频的手持式设备包括顶部部分和底部部分。麦克风阵列中的第一麦克风被容置在顶部部分中，并且麦克风阵列中的第二麦克风在底部部分中。顶部部分还可以容置至少两个麦克风，并且底部部分可以容置至少两个麦克风。
在一种实施例中，噪声消除麦克风还包括头戴式耳麦以及容置噪声消除麦克风的短吊杆。短吊杆还可以容置两个噪声消除麦克风。
噪声消除麦克风还可以包括至少一个耳机，耳机容置噪声消除麦克风。噪声消除麦克风还可以包括被配置成容置至少一个麦克风的眼镜。
噪声消除麦克风还可以包括头戴式耳麦，头戴式耳麦被配置成容置近距离通话双麦克风长吊杆。
噪声消除麦克风还可以包括鹅颈式平台，鹅颈式平台被配置成容置至少两个麦克风元件。
本发明具有很多优点。例如，本发明的音频设备由于麦克风阵列而通过最小化特别是采用数字信号处理器(其主动消除不想要的噪声)的那些环境中的不想要的噪声从而减小这样的语音识别中的阵列来改善语音的精确识别。另外，本发明以方便和舒适的格式集成麦克风阵列和数字信号处理器以用于日常使用。
附图说明
图1是图示本发明的噪声消除电路的示例实施例的框图。
图2是图示可以在噪声消除电路中采用的本发明的波束形成模块的示例实施例的框图。
图3是图示本发明的期望的语音活动检测模块的示例实施例的框图。
图4是图示用于分别接收较近麦克风信号以及第一较远麦克风信号和第二较远麦克风信号的本发明的噪声消除电路的示例实施例的框图。
图5是本发明的一个实施例的布置中的容置三个麦克风的吊杆管子的实施例。
图6是本发明的一个实施例的布置中的容置四个麦克风的吊杆管子的实施例。
图7是图示接受本发明的三个信号的波束形成模块的示例实施例的框图。
图8是图示接受本发明的三个信号的期望的语音活动检测(VAD)模块的示例实施例的框图。
图9A-B是图示包括显示器以及第一麦克风和第二麦克风的本发明的示例实施例的图。
图10是具有两个嵌入式麦克风的本发明的眼镜的实施例的图示。
图11是具有三个嵌入式麦克风的本发明的眼镜的实施例的图示。
图12A-B是图示本发明的橡胶套和麦克风组件的示例实施例的图。
图13是图示本发明的麦克风的示例放置位置的图。
图14是图示采用单个麦克风的本发明的噪声消除电路的示例实施例的框图。
图15是附接有双麦克风的头戴式耳麦的图。
图16是图示具有短吊杆的头戴式耳麦的示例实施例的图。
图17是图示具有短吊杆的头戴式耳麦的示例实施例的图。
图18是图示双向无线电的示例实施例的图。
图19是图示双向无线电的示例实施例的图。
图20是图示双向无线电的示例实施例的图，双向无线电具有在设备的底部部分中的麦克风以及在设备的顶部部分中的麦克风。
图21是图示具有四个麦克风的双向无线电的示例实施例的图。
图22是包括麦克风的蜂窝电话的图。
图23是图示具有四个麦克风的蜂窝电话2302的示例实施例的图。
具体实施方式
以上内容根据附图中图示的本发明的示例实施例的以下更详细的描述将变得很清楚，在附图中，相似的附图标记遍及不同视图指代相同的部分。附图并不一定按比例，重点在于说明本发明的实施例。
在头戴式计算机中，用户可能期望噪声消除的近距离通话麦克风而没有在他或她的嘴巴前面的吊杆麦克风。用户的嘴巴前面的麦克风可以被视为令人讨厌的。另外，来自用户的嘴巴的湿度可能凝结在驻极体电容式麦克风(ECM)隔膜的表面上，其在长期使用之后可能恶化麦克风灵敏度。
在一种实施例中，短管子吊杆头戴式耳麦可以通过缩短吊杆、将ECM从用户的嘴巴移走并且使用橡胶套延伸噪声消除麦克风的声学端口来解决这些问题。这可以扩展ECM的有效近距离通话范围。这维持用于远距离噪声的噪声消除ECM属性。另外，吊杆管子可以与挡风板形成材料一致。这一解决方案还使得头戴式耳麦计算机能够适合用于企业电话中心、工业和一般移动使用。在管子吊杆内具有相同的双麦克风的实施例中，每个麦克风的相应的橡胶套还可以是相同的。
在一种实施例中，短管子吊杆头戴式耳麦可以是有线或无线头戴式耳麦。头戴式耳麦包括短麦克风(例如以及ECM)管子吊杆。管子吊杆可以沿着用户的脸颊从头戴式耳麦的外壳延伸，其中管子吊杆或者是直的或者是弯曲的。管子吊杆可以延伸比如脸颊的长度到用户的嘴巴的侧面。管子吊杆可以在其内部包括单个噪声消除麦克风。
管子吊杆还可以包括在管子内部的双麦克风。双麦克风可以在消除非静态噪声、人类噪声、音乐和高频噪声方面较有效。双麦克风可以较适合用于移动通信、语音识别或者蓝牙头戴式耳麦。两个麦克风可以是相同的，然而本领域普通技术人员还可以设计具有不同模式的麦克风的管子吊杆。
在具有双麦克风的实施例中，密封在它们的相应的橡胶套中的两个麦克风可以沿着管子内部被串联放置。
管子可以具有圆柱形形状，然而其他形状也是可能的(例如矩形棱柱等)。短管子吊杆可以具有两个开口，一个开口在末端，并且第二开口在背后。管子表面可以用一个或多个孔或裂缝的图案覆盖，以使得声音能够到达管子吊杆内部的麦克风。在另一实施例中，短管子吊杆可以具有三个开口，一个开口在末端，另一个开口在中间，并且另一个开口在背后。开口可以是等间隔的，然而本领域其他普通技术人员可以设计其他的间隔。
管子吊杆中的麦克风是具有压力梯度麦克风元件的双向噪声消除麦克风。麦克风可以用在麦克风的前面和后面延伸声学端口的具有声学导管的橡胶套来密封。在套内部，麦克风元件被密封在气密性橡胶套中。
在管子内部，具有橡胶套的麦克风沿着管子内部被放置。在管子末端处的声学端口与套开口对准，在管子背后处的声学端口与套开口对准。橡胶套可以偏离管子端部以实现管子端部与橡胶套之间的间隔。间隔还实现呼吸空间并且实现用于放置适当厚度的挡风板的空间。然而，橡胶套和管子的内部保持气密性。挡风板泡沫材料(例如橡胶套上的挡风套筒)填充空气导管以及在声学端口与管子内部/开口之间的开放式空间。
图1是图示本发明的噪声消除电路的示例实施例的框图100。
来自两个麦克风的信号110和112被数字化并且被馈送到噪声消除电路101中。噪声消除电路101可以是数字信号处理器(DSP)单元(例如在处理器上执行的软件、硬件块或者多个硬件块)。在一种实施例中，噪声消除单元101可以是数字信号处理(DSP)芯片、片上系统(SOC)、蓝牙芯片、具有DSP芯片的语音编解码器等。噪声消除电路101可以位于在用户的耳朵附近的蓝牙头戴式耳麦中、在具有电池的内联控制盒中、或者在连接器内部等。噪声消除电路101可以由电池或者由头戴式耳麦与其连接的设备的电源(诸如设备的电池)或者由来自USB、微USB或者闪电连接器的电源来供电。
噪声消除电路101包括四个功能块：波束形成(BF)模块102、期望的语音活动检测(VAD)模块108、自适应噪声消除(ANC)模块104和单信号噪声降低(NR)模块106。两个信号110和112被馈送到BF模块102中，BF模块102向ANC模块104生成主信号130和参考信号132。较近(即相对接近期望的声音的)麦克风信号110从较接近用户嘴巴的麦克风被采集，而较远(即相对远离期望的声音的)麦克风信号从相对离用户嘴巴较远的麦克风被采集。BF模块102还生成用于期望的VAD模块108的主信号120和参考信号122。主信号120和参考信号122在某些实施例中可以不同于针对ANC模块104生成的主信号130和参考信号132。
ANC模块104处理主信号130和参考信号132以消除来自两个信号的噪声并且向单通道NR模块106输出经噪声消除的信号142。单信号NR模块106对来自ANC模块104的经噪声消除的信号进行后处理以去除任何另外的残留噪声。同时，VAD模块108根据主信号120和参考信号122得到指示语音在主信号120和参考信号122中的存在与否的期望的语音活动检测(DVAD)信号140。DVAD信号140然后可以用于根据BF模块102的结果来控制ANC模块104和NR模块106。DVAD信号140指示ANC模块104和单通道NR模块106信号的哪些部分具有要分析的语音数据、哪些可以通过忽略信号的没有语音数据的部分来增加ANC模块104和单通道NR模块106的处理效率。由单通道NR模块106生成期望的语音信号144。
在一种实施例中，BF模块102、ANC模块104、单NR降低模块106和期望的VAD模块108采用线性处理(例如线性滤波器)。线性系统(其采用线性处理)满足叠加以及缩放或齐次性的属性。叠加属性意味着系统的输出与输入成正比例。例如，如果下式成立，则函数F(x)是线性系统：
F(x1+x2+…)＝F(x1)+F(x2)+…
如果输出与输入成比例地缩放，则A满足一度的缩放或者齐次性的属性。例如，如果对于标量α而言下式成立，则函数F(x)满足缩放或者齐次性的属性：
F(αx)＝αF(x)
相比较而言，非线性函数不满足这两个条件。
现有的噪声消除系统采用非线性处理。通过使用线性处理，增加输入成比例地改变输出。然而，在非线性处理中，增加输入非成比例地改变输出。使用线性处理通过改进特征提取来提供用于语音识别的优点。基于在没有失真的情况下在安静的环境中记录的无噪声语音来开发扬声器识别算法。线性噪声消除算法没有向经噪声消除的语音引入非线性失真。语音识别可以处理语音的线性失真而非语音的非线性失真。线性噪声消除算法对于语音识别引擎而言是“透明的”。在非线性失真的噪声的变型上训练语音识别是不可能的。非线性失真可能破坏语音识别所必需的特征提取。
线性系统的一个示例是维纳滤波器，其是线性单通道噪声去除滤波器。假定已知静止信号、噪声谱和加性噪声，维纳滤波器是用于通过对所观察的噪声过程进行线性非时变滤波来产生期望的或者目标随机过程的估计的滤波器。维纳滤波器最小化所估计的随机过程与期望的过程之间的均方误差。
图2是图示可以在噪声消除电路101中采用的波束形成模块202的示例实施例的框图200。BF模块202接收较近麦克风信号210和较远麦克风信号212。
较远麦克风信号212被输入到频率响应匹配滤波器204。频率响应匹配滤波器204调节增益、相位，并且对较远麦克风信号212的频率响应定形状。例如，频率响应匹配滤波器204可以针对两个麦克风之间的距离来调节信号，使得代表较远麦克风信号212的输出的参考信号232可以用代表较近麦克风信号210的主信号230来处理。主信号230和参考信号232被发送到ANC模块。
较近麦克风信号210作为主信号230被输入到ANC模块。较近麦克风信号210还被输入到低通滤波器206。参考信号232被输入到低通滤波器208以产生向期望的VAD模块发送的参考信号222。在一种实施例中，低通滤波器206和208通过具有例如从2kHz到4kHz的渐进式下降来针对“近距离通话情况”调节信号。然而，其他频率可以用于麦克风的不同设计和到用户嘴巴的距离。
图3是图示期望的语音活动检测模块302的示例实施例的框图。DVAD模块302从波束形成模块接收主信号320和参考信号322。主信号320和参考信号322由相应的短时功率模块304和306处理。短时功率模块304和306可以包括均方根(RMS)检测器、功率(PWR)检测器或者能量检测器。短时功率模块304和306向相应的放大器308和310输出信号。放大器可以是对数变换器(或者log/对数放大器)。对数变换器308和310输出到组合器312。组合器312被配置成组合诸如主信号以及至少一个参考信号中的一个参考信号等信号以通过从主信号中减去参考信号的检测来产生语音活动差值信号(或者反之亦然)。语音活动差值信号被输入到单通道VAD模块314中。单通道VAD模块可以是常规的VAD模块。单通道VAD314输出期望的语音活动信号。
图4是图示用于分别接收较近麦克风信号410以及第一较远麦克风信号412和第二较远麦克风信号414的噪声消除电路401的示例实施例的框图400。噪声消除电路401类似于参考图1描述的噪声消除电路101，然而，噪声消除电路401用于接收三个信号而非两个信号。波束形成(BF)模块402被布置成接收信号410、412和414并且向自适应噪声消除模块404输出主信号430、第一参考信号432和第二参考信号434。波束形成模块还被配置成向语音活动检测(VAD)模块408输出主信号422、第一参考信号420和第二参考信号424。
类似于图1的ANC模块104，ANC模块404向单通道噪声降低(NR)模块406产生经噪声消除的信号442。单NR模块406然后输出期望的语音444。VAD模块408向ANC模块404和单通道NR模块406输出DVAD信号。
图5是来自容置三个麦克风506、508和510的吊杆管子502的波束形成的示例实施例。第一麦克风506被布置成最接近吊杆管子502的末端504，第二麦克风508被布置在吊杆管子502中并且较远离末端504，以及第三麦克风510被布置在吊杆管子502中并且进一步远离末端504。第一麦克风506和第二麦克风508被布置成提供数据以输出左信号526。第一麦克风被布置成向增益模块512和延迟模块514输出其信号，该信号被输出到组合器522。第二麦克风直接连接到组合器522。组合器522将提供的两个信号相减以消除噪声，其产生左信号526。
同样地，第二麦克风508连接到增益模块516和延迟模块518，其被输出到组合器520。第三麦克风510直接连接到组合器520。组合器520将提供的两个信号相减以消除噪声，其产生右信号520。
图6是来自容置四个麦克风656、658、660和662的吊杆管子652的波束形成的示例实施例。第一麦克风656被布置成最接近吊杆管子652的末端654，第二麦克风658被布置在吊杆管子652中并且较远离末端654，第三麦克风660被布置在吊杆管子652中并且进一步远离末端654，以及第四麦克风662被布置在吊杆管子652中并且远离末端654。第一麦克风656和第二麦克风658被布置成提供数据以输出左信号686。第一麦克风被布置成向增益模块672和延迟模块674输出其信号，该信号被输出到组合器682。第二麦克风直接连接到组合器682。组合器682将提供的两个信号相减以消除噪声，其产生左信号686。
同样地，第三麦克风660连接到增益模块676和延迟模块678，其被输出到组合器680。第四麦克风662直接连接到组合器680。组合器680将提供的两个信号相减以消除噪声，其产生右信号684。
图7是图示接受三个信号710、712和714的波束形成模块702的示例实施例的框图700。较近麦克风信号710作为主信号730被输出到ANC模块并且还被输入到低通滤波器717，以作为主信号720被输出到VAD模块。第一较远麦克风信号712和第二较远麦克风信号714被输入到相应的频率响应匹配滤波器706和704，频率响应匹配滤波器706和704的输出作为第一参考信号732和第二参考信号734被输入到ANC模块。频率响应匹配滤波器706和704的输出还分别被输出到低通滤波器716和718，低通滤波器716和718分别输出第一参考信号722和第二参考信号724。
图8是图示接受三个信号820、822和824的期望的语音活动检测(VAD)模块702的示例实施例的框图800。VAD模块802在短时功率模块804、805和806处分别接收主信号820、第一参考信号822和第二参考信号824。短时功率模块804、805和806类似于相对于图3描述的短时功率模块。短时功率模块804、805和806输出到相应的放大器808、809和810，放大器808、809和810各自可以是对数变换器。放大器808和809输出到组合器模块811，组合器模块811将两个信号相减并且向单通道VAD模块814输出差值。放大器810和808输出到组合器模块812，组合器模块812将两个信号相减并且向单通道VAD模块816输出差值。单通道VAD模块814和816输出到逻辑或门818，逻辑或门818输出DVAD信号840。
图9A是图示具有第一麦克风902和第二麦克风904的显示器902的示例实施例的图900。第一麦克风902被布置成比第二麦克风904更接近用户的嘴巴，第二麦克风904较远离用户的嘴巴。在一种实施例中，麦克风902和904被布置在显示器902的外壳中的圆柱形孔中。
图9B是图示具有第一麦克风952和第二麦克风954的显示器952的示例实施例的图950。第一麦克风902被布置成比第二麦克风954更接近用户的嘴巴，第二麦克风954较远离用户的嘴巴。在一种实施例中，麦克风952和954被布置在显示器952的外壳中的圆柱形孔中。
图10是图示具有嵌入式麦克风的眼镜1002的示例实施例的图1000。眼镜1002具有两个麦克风1004和1006，第一麦克风1004被布置在眼镜1002的框架的中间，并且第二麦克风1006被布置在眼镜1002的框架的侧面。麦克风1004和1006可以是双向或者单向的压力梯度麦克风元件。每个麦克风1004和1006在橡胶套内。橡胶套使用声学导管在麦克风的前面和后面提供声学端口。两个麦克风1004和1006及其相应的套可以是相同的。麦克风元件1004和1006可以被气密性地密封(例如密闭性地密封)在橡胶套内部。声学导管填充有挡风板材料。端口用织物层密封。下部声学端口和上部声学端口用防水隔膜密封。麦克风可以被内建到眼镜框架的结构中。每个麦克风具有作为声学端口的顶部孔和底部孔。在一种实施例中，两个麦克风1004和1006(其可以是压力梯度麦克风元件)各自可以被两个全向麦克风代替。
图11是图示具有三个嵌入式麦克风的眼镜1152的示例实施例的图1150。图11的眼镜1152类似于图10的眼镜1002，但是相反地采用三个而非两个麦克风。图11的眼镜1152具有被布置在眼镜1152的中间的第一麦克风1154、被布置在眼镜1152的左侧的第二麦克风1156以及被布置在眼镜1152的右侧的第三麦克风1158。三个麦克风可以用在以上描述的三麦克风实施例中。
图12A是本发明的麦克风组件1200的分解图。如其中所示，橡胶套1202a-b被分为橡胶套的第一半部1202a和橡胶套的第二半部1202b。麦克风501在橡胶套的半部之间。每个橡胶套1202a-b被挡风板1208材料内衬，然而，图12A示出橡胶套的第二半部1202b中的挡风板。在压力梯度麦克风的情况下，在声学端口与吊杆内部之间的风道和开放式空间填充有挡风板泡沫材料，诸如橡胶套上的挡风套筒。
麦克风1204被布置成被放置在橡胶套1202a-b的两个半部之间。麦克风1204和橡胶套1202a-b被定尺寸以使得麦克风1204装配在橡胶套1202a-b的半部内的腔体中。麦克风与导线1206耦合，导线1206延伸到橡胶套1202a-b外部并且可以连接到比如以上描述的噪声消除电路。
图12B是在被组装时的麦克风组件1200的透视图。图12B的橡胶套1252被示出为使得两个半部1202a-b接合在一起，麦克风(未示出)位于其内部。耦合到麦克风的导线1256离开橡胶套1252以使得其能够连接到比如以上描述的噪声消除电路。
图13是示出麦克风1304a-e的各种可选放置位置的发明的实施例的图示1300。如以上所描述的，麦克风是压力梯度的。在一种实施例中，麦克风可以被放置在图13所示的任何位置中或者图13所示的位置的任意组合中。在双麦克风系统中，最接近用户嘴巴的麦克风被称为MIC1，较远离用户嘴巴的麦克风被称为MIC2。在一种实施例中，MIC1和MIC2二者可以内嵌在位置11304a处。在其他实施例中，麦克风可以如下被定位：
-MIC1在位置11304a并且MIC2在位置21304b；
-MIC1在位置11304a并且MIC2在位置31304c；
-MIC1在位置11304a并且MIC2在位置41304d；
-MIC1在位置41304d并且MIC2在位置51304e；
-MIC1和MIC2二者均在位置41304d。
如果位置41304d具有麦克风，则其在坠饰内被采用。
也可以在位置1304a-e的其他组合处或者在图13中未示出的位置处采用麦克风。
每个压力梯度麦克风元件可以用在每个声学端口的位置处的两个全向麦克风来代替，以产生总共四个麦克风。来自这两个全向麦克风的信号可以被以上描述的电子或数字波束形成电路处理，以产生压力梯度波束图案。这一压力梯度波束图案代替等同的压力梯度麦克风。
在本发明的一种实施例中，如果采用压力梯度麦克风，则每个麦克风在橡胶套内，橡胶套使用声学导管在麦克风的前面和后面延伸声学端口。在橡胶套的端部，新的声学端口与管子中的开口对准，其中空的空间填充有挡风板材料。如果采用两个全向麦克风而非一个压力梯度麦克风，则每个麦克风的声学端口与开口对准。
在一种实施例中，长吊杆双麦克风头戴式耳麦可能看起来像常规的近距离通话吊杆麦克风，但是是具有平行的两个麦克风的大吊杆。吊杆的端部麦克风被放置在用户的嘴巴前面。近距离通话长吊杆双麦克风设计针对军事、航空、工业中的严重噪声用途并且具有无与伦比的噪声消除性能。例如，一个主麦克风可以被直接定位在嘴巴的前面。第二麦克风可以被定位在嘴巴的侧面。两个麦克风可以是相同的并且具有相同的壳体。两个麦克风可以垂直于吊杆被并行放置。每个麦克风具有前开口和后开口。DSP电路可以处于在两个麦克风之间的外壳中。
麦克风被容置在具有根据需要延伸到声学端口的空气导管的橡胶或者硅支撑物(例如橡胶套)中。外壳将麦克风保持在气密性容器中并且提供减震。麦克风前端口和后端口被挡风板层覆盖，挡风板层由用于减小风噪声的织物层或者挡风泡沫材料制成。麦克风塑料外壳上的出口孔可以被防水薄膜材料或者特殊防水涂层覆盖。
在另一实施例中，会议鹅颈式麦克风可以提供噪声消除。在大会议厅中，回声可能对于声音记录而言是一个问题。由麦克风记录的回声可能引起啸叫。严重的回声阻止用户调大扬声器音量并且造成有限的可听性。会议厅和会议室可以在其墙壁上装饰有昂贵的吸声材料来减小回声，以实现较高的扬声器音量并且跨整个观众提供声场的均匀分布。电子回声消除设备用于减小回声并且增加扬声器音量，但是这样的设备是昂贵的，可能很难建立并且通常需要声学专家。
在一种实施例中，双麦克风噪声消除会议麦克风可以针对会议厅或者会议室中的回声问题提供不昂贵且易实现的解决方案。以上描述的双麦克风系统可以被放置在桌面鹅颈式麦克风中。管子中的每个麦克风是压力梯度双向、单向或超向(super-directional)麦克风。
图14是图示采用单个麦克风的本发明的噪声消除电路的示例实施例的框图1400。单麦克风信号1402在活动检测模块(VAD)1404和单通道噪声降低模块(NR)1406处被接收。活动检测模块(VAD)1404确定单麦克风信号1402包含语音，并且通知单通道噪声降低模块(NR)1406。单通道噪声降低模块(NR)1406响应于来自活动检测模块(VAD)1404的信号来降低单麦克风信号1402上的噪声并且输出期望的语音1408。
图15是附接有双麦克风1503的头戴式耳麦1502的图1500。双麦克风1503被包含在外壳中，但是外壳内的各个麦克风通过麦克风1504和1506的图片被示出。
图16是图示具有短吊杆1604的头戴式耳麦1602的示例实施例的图1600。如本文中以上所描述的，短吊杆1604容置被密封在橡胶套中的单个麦克风1606。
图17是图示具有短吊杆1704的头戴式耳麦1702的示例实施例的图1700。短吊杆1704容置双麦克风1706(包括麦克风1706a和1706b)。如本文中以上所描述的，两个麦克风1706a-b被密封在橡胶套内。
图18是图示双向无线电1802和1804的示例实施例的图1800。双向无线电广泛用于公共安全、企业和工业应用以及消费者应用。
图19是图示双向无线电1902的示例实施例的图1900。双向无线电包括在双向无线电1902的底部部分中的麦克风1904和在双向无线电1902的顶部部分中的麦克风1906。传统上，双向无线电仅具有在设备的顶部部分中的麦克风。在本发明的一种实施例中，在双向无线电1902的底部采用第二麦克风，以在顶部提供主麦克风并且在底部提供参考麦克风。用户采用在设备的顶部附近的一键通按钮或特征。
图20是图示双向无线电2002的示例实施例的图2000，双向无线电2002具有在设备的底部部分中的麦克风2004以及在设备的顶部部分中的麦克风2006。麦克风2004和2006可以是具有到设备的前后壳体表面中的端口的声学延伸部的双向麦克风。
图21是图示具有四个麦克风的双向无线电2100的示例实施例的图2100。双向无线电2102具有在底部部分中的两个麦克风2104和2106以及在顶部部分中的两个麦克风2108和2110。具有先前实施例中所示的延伸部的每个双向麦克风可以用在每个端口处的两个全向麦克风(例如麦克风2104和2106以及麦克风2108和2110)来代替。四个全向麦克风配置可以占用较少空间并且因此适合较小的设备。全向麦克风可以是MEMS麦克风。四个麦克风更灵活用于从较远地方记录的语音。顶部部分的两个麦克风可以电子地形成用于远场通话或视频记录的单向波束。
图22是包括麦克风2204和2206的蜂窝电话2202的图2200。手持式智能电话通常具有在电话的底部部分上的麦克风。用户在持有设备的同时靠近该设备的底部部分通话。具有到端口的声学延伸部的相同的双向麦克风可以在设备的前后壳体表面。主麦克风可以在蜂窝电话2202的底部部分，并且参考麦克风可以在顶部部分处。
图23是图示具有四个麦克风的蜂窝电话2302的示例实施例的图2300。具有延伸部的每个双向麦克风可以用在每个端口位置处的两个全向麦克风来代替。四个全向麦克风配置可以适合较小的设备并且因此占用较少空间。全向麦克风可以是MEMS麦克风。四麦克风可以更灵活用于远距离通话场景。上面的两个麦克风可以电子地形成用于远场通话或视频记录的单向波束。
本文中给出的所有专利、公开的申请和参考文献的相关教示的全部内容通过引用被合并。
虽然已经参考其示例实施例特别地示出和描述了本发明，然而本领域技术人员应当理解，可以在不偏离由所附权利要求包含的本发明的范围的情况下对其形式和细节做出各种变化。

Claims (40)

1.一种降低噪声的方法，包括步骤：
a)基于至少两个接收到的音频信号在波束形成器处形成主信号以及一个或多个参考信号；
b)在语音活动检测器处检测语音活动，所述语音活动检测器接收所述主信号和所述参考信号并且输出期望的语音活动信号；
c)在自适应噪声消除器处自适应地消除噪声，所述自适应噪声消除器接收所述主信号、所述参考信号和所述期望的语音活动信号并且输出自适应噪声消除信号；以及
d)在降噪器处降低噪声，所述降噪器接收所述期望的语音活动信号和所述自适应噪声消除信号并且输出期望的语音信号。
2.一种噪声消除数字信号处理器(DSP)，包括：
a)波束形成器，被配置成基于至少两个接收到的音频信号输出主信号以及一个或多个参考信号；
b)语音活动检测器，被配置成接收所述主信号和所述参考信号并且输出期望的语音活动信号；
c)自适应噪声消除器，被配置成接收所述主信号、所述参考信号和所述期望的语音活动信号并且输出自适应噪声消除信号；以及
d)降噪器，被配置成接收所述期望的语音活动信号和所述自适应噪声消除信号并且输出期望的语音信号。
3.根据权利要求2所述的噪声消除DSP，其中所述期望的语音活动信号还被配置成控制所述自适应噪声消除器和所述降噪器。
4.根据权利要求2所述的噪声消除DSP，其中所述语音活动检测器还包括：
a)一个或多个短时检测器，被配置成分别检测所接收的主信号和参考信号中的每个信号的短时功率；
b)一个或多个对数定标器，被配置成分别变换每个短时检测器的所检测的短时功率；以及
c)一个或多个组合器，被配置成接收所述主信号和所述参考信号中的一个参考信号的经对数定标的所述短时功率检测并且基于所述检测产生语音活动差值信号。
5.根据权利要求4所述的噪声消除DSP，其中所述语音活动差值信号还在通信上耦合到输出所述期望的语音活动信号的单通道语音活动检测器。
6.根据权利要求5所述的噪声消除DSP，其中所述语音活动检测器基于麦克风配置还包括或门或者与门，所述或门或者所述与门被布置成接收多个期望的语音活动信号并且输出所述多个期望的语音活动信号之一。
7.根据权利要求4所述的噪声消除DSP，其中所述短时检测器是均方根检测器、功率检测器或者能量检测器。
8.根据权利要求2所述的噪声消除DSP，其中所述波束形成器还包括一个或多个去加重滤波器，所述一个或多个去加重滤波器被布置成在由所述语音活动检测器接收之前对所述主信号和所述参考信号中的每个信号进行滤波。
9.根据权利要求8所述的噪声消除DSP，其中所述去加重滤波器具有从大致在1kHz与4kHz之间的频率处开始并且继续到大致奈奎斯特频率的渐进式斜坡滚降。
10.根据权利要求2所述的噪声消除DSP，其中所述波束形成器还包括频率响应匹配滤波器，所述频率响应匹配滤波器被布置成对所述参考信号或者所述主信号进行滤波。
11.根据权利要求2所述的噪声消除DSP，其中双向压力梯度麦克风元件向所述VAD模块和所述信号通道噪声降低模块提供音频信号。
12.根据权利要求11所述的噪声消除DSP，其中所述压力梯度麦克风元件被密封在声学延伸部内，所述声学延伸部包括用于至少一个声学端口的声学导管，所述声学导管分别延伸每个声学端口的范围。
13.根据权利要求12所述的噪声消除DSP，其中所述密封的压力梯度麦克风元件被气密性地安装在基本上圆柱形的管子内，所述管子还包括：
a)一对声学开口，以等于或大于每个声学端口的所述范围的距离被纵向等距间隔；以及
b)挡风板材料，所述挡风板材料填充在所述声学开口与所述声学端口之间的所述管子的内部。
14.根据权利要求13所述的噪声消除DSP，其中所述管子是耦合到头戴式设备的短吊杆。
15.根据权利要求11所述的噪声消除DSP，还包括具有顶部部分和底部部分的、用于记录音频的手持式设备，其中所述麦克风阵列中的第一麦克风处于所述顶部部分中并且所述麦克风阵列中的第二麦克风处于所述底部部分中。
16.根据权利要求15所述的噪声消除DSP，其中所述顶部部分容置至少两个麦克风并且所述底部部分容置至少两个麦克风。
17.根据权利要求2所述的噪声消除DSP，还包括生成至少两个数字化音频信号的麦克风阵列。
18.根据权利要求17所述的噪声消除DSP，其中所述麦克风阵列包括两个压力梯度麦克风元件，每个压力梯度麦克风元件包括两个声学端口。
19.根据权利要求18所述的噪声消除DSP，其中所述两个压力梯度麦克风元件是双向的和相同的。
20.根据权利要求18所述的噪声消除DSP，其中所述两个压力梯度麦克风元件各自被密封在声学延伸部内，所述声学延伸部包括用于每个声学端口的声学导管，所述声学导管分别延伸每个声学端口的范围。
21.根据权利要求20所述的噪声消除DSP，其中所述两个声学延伸部密封的压力梯度麦克风元件被气密性地串联安装在基本上圆柱形的管子内，所述管子还包括：
a)三个或更多个声学开口，以等于或大于每个声学端口的所述范围的距离被纵向等距间隔；以及
b)挡风板材料，填充在所述声学开口与所述声学端口之间的所述管子的内部。
22.根据权利要求21所述的噪声消除DSP，其中所述管子是耦合到头戴式设备的短吊杆。
23.根据权利要求21所述的噪声消除DSP，其中所述管子耦合到鹅颈式桌面设备。
24.根据权利要求18所述的噪声消除DSP，其中所述麦克风阵列耦合到长吊杆头戴式设备。
25.根据权利要求24所述的噪声消除DSP，其中所述长吊杆被布置成定位所述麦克风阵列以使得每个元件的方向图在基本上类似的空间矢量中、在平行方向中并且垂直于所述长吊杆，并且使得所述元件之一被布置用于在用户的嘴巴前面定位而其余元件被布置用于在所述用户的嘴巴侧面定位。
26.根据权利要求17所述的噪声消除DSP，其中所述麦克风阵列被定位成与头戴式耳机馈送连接器一致。
27.根据权利要求17所述的噪声消除DSP，其中所述麦克风阵列中的至少第一麦克风和第二麦克风被定位在眼镜框架的外壳内，所述第一麦克风被定位成靠近桥接支承件并且具有第一顶部声学端口和第一底部声学端口，并且所述第二麦克风被定位成靠近在透镜与支承臂之间的端部零件并且具有第二顶部声学端口和第二底部声学端口。
28.根据权利要求27所述的噪声消除DSP，还包括第三麦克风，所述第三麦克风被定位在所述外壳内、靠近相对的端部零件并且具有第三顶部声学端口和第三底部声学端口。
29.根据权利要求17所述的噪声消除DSP，其中所述麦克风阵列包括三个或更多个全向麦克风元件，并且所述波束形成器还被配置成接收用于每个相应的麦克风元件的音频信号。
30.根据权利要求29所述的噪声消除DSP，其中所述波束形成器还包括拆分器、组合器、放大器和移相器。
31.根据权利要求29所述的噪声消除DSP，其中所述波束形成器还被布置以使得相邻音频信号被组合以产生两个或更多个音频差值信号，其中所述两个或更多个音频差值信号具有等同的相位长度。
32.根据权利要求2所述的噪声消除DSP，其中所述DSP是片上系统(SoC)、蓝牙芯片、DSP芯片或者具有DSP集成电路的编解码器。
33.一种用于降低噪声的非暂态计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可读介质，所述计算机可读介质具有存储在其上的计算机可读指令，所述计算机可读指令当被处理器加载和执行时使所述处理器：
a)基于至少两个接收到的音频输入信号产生主信号以及一个或多个参考信号；
b)基于所述主信号和所述参考信号检测语音活动，并且产生期望的语音活动信号；
c)基于所述主信号、所述参考信号和所述期望的语音活动信号自适应地消除噪声，并且产生自适应噪声消除信号；以及
d)基于所述期望的语音活动信号和所述自适应噪声消除信号降低噪声，并且输出期望的语音信号。
34.一种噪声消除麦克风，包括：
a)双向压力梯度麦克风元件；
b)声学外壳，具有第一直径上相对的声学导管和第二直径上相对的声学导管，所述声学外壳包围所述麦克风元件并且沿着管子的内侧被放置。
35.根据权利要求34所述的噪声消除麦克风，还包括：
头戴式耳麦；以及
短吊杆，所述短吊杆容置所述噪声消除麦克风。
36.根据权利要求35所述的噪声消除麦克风，其中所述短吊杆容置两个噪声消除麦克风。
37.根据权利要求34所述的噪声消除麦克风，还包括：
至少一个耳机，所述耳机容置所述噪声消除麦克风。
38.根据权利要求34所述的噪声消除麦克风，还包括：
眼镜，所述眼镜被配置成容置至少一个麦克风。
39.根据权利要求34所述的噪声消除麦克风，还包括头戴式耳麦，所述头戴式耳麦被配置成容置近距离通话双麦克风长吊杆。
40.根据权利要求34所述的噪声消除麦克风，还包括鹅颈式平台，所述鹅颈式平台被配置成容置至少两个麦克风元件。
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