如，在 用户设备(例如，智能手机）中，获取的声信号的处理可以在通用处理器中执行，在专用处理 器(例如，信号处理器或与麦克风单元耦合的或者嵌入麦克风单元中的处理器）中执行，或 者可以利用专用电路系统(例如，专用集成电路，ASIC)来实现。软件可以包括存储在非暂态 介质(例如，半导体存储器件)上或者经由数据网络传递到用户设备且至少临时存储在数据 网络中的指令。类似地，服务器实现方式包括一个或多个处理器，用于实现上述服务器侧程 序的指令的非暂态机器可读存储设备。
[0122]应当理解的是，前面的说明书意在图示且不限制本发明的范围，本发明的范围由 随附权利要求的范围限定。其它实施方案在随附的权利要求的范围内。
【主权项】
1. 处理多个信号的方法，所述多个信号是利用用户设备处的对应的多个声传感器而获 取的，所述信号具有来自多个空间上分布的声源的部分，所述方法包括： 利用所述用户设备处的处理器根据获取的多个信号中的至少一个来计算时间相关谱 特性，所述谱特性包括多个成分； 利用所述用户设备处的所述处理器根据获取的多个信号中的至少两个信号来计算方 向估计，计算出的所述谱特性的每个成分具有所述方向估计中的对应一个； 利用计算出的谱特性和计算出的方向估计作为输入来执行分解程序以确定所述多个 信号的多个源，所述谱特性中的每个成分具有与所确定的源中的至少一个的计算关联度， 并且每个源具有与至少一个方向估计的计算关联度；以及 利用所述分解程序的结果来选择性地处理来自一个所述源的信号。2. 如权利要求1所述的方法，其中根据获取的信号计算出的所述时间相关谱特性的所 述多个成分中的每个成分与多个连续时间帧的时间帧相关联。3. 如权利要求2所述的方法，其中由获取的信号计算的所述时间相关谱特性的所述多 个成分中的每个成分与频率范围相关联，由此计算的成分形成所获取信号的时频特性。4. 如权利要求3所述的方法，其中每个成分表示对应的时间和频率范围内的能量。5. 如权利要求1所述的方法，计算成分的方向估计包括计算表示获取的信号中的成分 的到达方向的数据。6. 如权利要求5所述的方法，其中计算表示所述到达方向的数据包括如下至少之一： (a) 计算表示一个到达方向的数据，以及(b)计算表示所述至少一个到达方向的排除的数 据。7. 如权利要求5所述的方法，其中计算表示所述到达方向的数据包括利用(a)相位以及 (b) 获取信号的到达时间中的至少一项来确定与成分相关联的优化方向。8. 如权利要求7所述的方法，其中确定所述优化方向包括执行(a)伪逆运算以及(b)最 小二乘误差估计中的至少一项。9. 如权利要求5所述的方法，其中计算表示所述到达方向的数据包括计算(a)到达方向 的角表示，（b)到达方向的方向向量表示以及(c)到达方向的量化表示中的至少一项。10. 如权利要求1所述的方法，其中执行所述分解包括将计算出的谱特性和计算出的方 向估计组合来形成表示按时间、频率和方向索引的分布的数据结构。11. 如权利要求10所述的方法，进一步包括利用所形成的数据结构来执行非负张量因 子分解。12. 如权利要求10所述的方法，其中形成所述数据结构包括形成其中缺失所述分布的 实体的大部分的稀疏数据结构。13. 如权利要求10所述的方法，其中执行所述分解包括确定包括每个成分与对应源的 关联度的结果。14. 如权利要求13所述的方法，其中所述关联度包括二进制关联度。15. 如权利要求1所述的方法，其中利用所述分解的结果选择性地处理来自一个所述源 的信号包括形成作为对应所述源的获取信号的部分的估计的时间信号。16. 如权利要求15所述的方法，其中形成所述时间信号包括使用计算出的所述成分与 确定的源的关联度来形成所述时间信号。17. 如权利要求1所述的方法，其中利用所述分解的结果来选择性地处理来自一个所述 源的信号包括利用对应所述源的获取信号的估计部分来执行自动语言识别。18. 如权利要求1所述的方法，其中执行所述分解处理和利用所述分解程序的结果中的 至少部分被执行为服务器计算系统与用户设备进行数据通信。19. 如权利要求18所述的方法，进一步包括从所述用户设备向所述服务器计算系统传 送如下至少之一：（a)所述方向估计，（b)分解程序的结果，以及(c)利用分解的结果作为获 取信号的部分的估计而形成的信号。20. 如权利要求18所述的方法，进一步包括将使用所述分解程序的结果的结果从所述 服务器计算系统传送到所述用户设备。21. 如权利要求18所述的方法，进一步包括将数据从所述服务器计算系统传送到所述 用户设备，用于在所述用户设备处执行所述分解程序。22. 信号处理系统，包括处理器和具有多个传感器元件的声传感器，其中所述系统被配 置为执行权利要求1至21中的任一项的全部步骤。23. 信号处理系统，包括： 声传感器，其集成在具有多个传感器元件的用户设备中；以及 处理器，其集成在所述用户设备中； 其中所述处理器被配置为 利用所述用户设备处的处理器根据获取的多个信号中的至少一个来计算时间相关谱 特性，所述谱特性包括多个成分； 利用所述用户设备处的所述处理器根据获取的多个信号中的至少两个信号来计算方 向估计，计算出的所述谱特性的每个成分具有所述方向估计中的对应一个； 利用计算出的谱特性和计算出的方向估计作为输入来执行分解程序以确定所述多个 信号的多个源，所述谱特性中的每个成分具有与所确定的源中的至少一个的计算关联度， 并且每个源具有与至少一个方向估计的计算关联度；以及 利用所述分解程序的结果来选择性地处理来自一个所述源的信号。24. 如权利要求23所述的信号处理系统，其中实现所述结果的使用包括利用所述用户 设备的处理器来选择性地处理所述信号。25. 如权利要求23所述的信号处理系统，进一步包括用于与服务器计算机通信的通信 接口，并且其中实现所述结果的使用包括将所述分解程序的结果经由所述通信接口传送到 所述服务器计算机。26. 包括在非暂态机器可读介质上具体实施的指令的软件，所述指令在数据处理系统 的一个或多个处理器上的执行将所述系统引至权利要求1至21中的任一项的全部步骤。27. 包括在非暂态机器可读介质上具体实施的指令的软件，所述指令在数据处理系统 的一个或多个处理器上的执行使所述系统 利用所述用户设备处的处理器根据获取的多个信号中的至少一个来计算时间相关谱 特性，所述谱特性包括多个成分； 利用所述用户设备处的所述处理器根据获取的多个信号中的至少两个信号来计算方 向估计，计算出的所述谱特性的每个成分具有所述方向估计中的对应一个； 利用计算出的谱特性和计算出的方向估计作为输入来执行分解程序以确定所述多个 信号的多个源，所述谱特性中的每个成分具有与所确定的源中的至少一个的计算关联度， 并且每个源具有与至少一个方向估计的计算关联度；以及 利用所述分解程序的结果来选择性地处理来自一个所述源的信号。28. 根据利用多个传感器获取的多个信号进行源特征化的方法包括： 根据获取的多个信号计算多个连续时间帧中的每一个的信号的至少一些成分中的每 个成分的方向特性； 对于至少一些连续时间帧计算在所述方向特性的成分上的方向分布； 计算所述方向分布的统计特征化，所述统计特征化包括方向特性的关联度；以及 根据所述方向分布的统计特征化来确定获取信号中的至少一个源的方向特性。29. 信号分离方法，包括： 获取一个或多个输入信号； 计算包括按时间索引和信号成分索引索引的多个值的输入掩码，掩码值指示在一个或 多个输入信号中表示的期望信号的成分； 利用输入掩码执行迭代计算以形成平滑掩码，计算的每次迭代包括 利用卷积运算来处理所述平滑掩码； 选择时间索引和成分索引对的子集； 更新所述平滑掩码，包括对于每个选定的时间索引和成分索引对，独立于其它选定的 时间索引和成分索引对，将所述平滑掩码的值设定成随机选择的量，其中该选择取决于在 该选择的时间和成分索引对附近所述平滑掩码值的组合运算的结果； 利用在一次或多次迭代中确定的平滑掩码来将期望信号从一个或多个输入信号中分 离。
【专利摘要】处理在用户设备处获取的声信号的方法包括从一组紧密间隔的麦克风获取并行信号以及使用多层计算方法中的一者或两者，在多层计算方法中一些处理在用户设备处执行，另外的处理在与用户设备进行数据通信的一个或多个服务器计算机中执行。利用能量内容以及到达方向的时间相对频率估计来处理所获取的信号。在一些实施例中，使用非负矩阵或张量因子分解方法来确定多个源，每个源均与来自该源的信号的对应到达方向相关联。在一些实施例中，表征到达方向信息的数据从用户设备传送到服务器计算机，在服务器计算机中执行基于方向的处理。
【IPC分类】G10L21/0272
【公开号】CN105580074
【申请号】CN201480052202
【发明人】N·斯特因, J·特拉, D·温格特
【申请人】美国亚德诺半导体公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年9月24日
【公告号】WO2015048070A1