專(zhuān)利名稱(chēng)：具有聲音驅(qū)動(dòng)文字輸入的移動(dòng)裝置以及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)裝置，且更確切地說(shuō)涉及一種具有聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件的移 動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
移動(dòng)裝置的當(dāng)前制造趨勢(shì)追求減小裝置的尺寸以使得用戶(hù)可將移動(dòng)裝置置放于容 易達(dá)到的位置(例如錢(qián)包或口袋)中。許多移動(dòng)裝置與用戶(hù)的手一樣小或比用戶(hù)的手小， 且通常稱(chēng)作"手持型裝置"。因此，對(duì)待實(shí)施在此裝置的有限實(shí)際區(qū)域上的顯示屏及小 鍵盤(pán)/導(dǎo)航工具存在顯著的尺寸約束。
舉例而言，蜂窩式電話(huà)通常不提供全功能鍵盤(pán)，例如每一按鈕具有一個(gè)字母的鍵盤(pán)。 而是數(shù)字小鍵盤(pán)的每一鍵具備一個(gè)數(shù)字。數(shù)字鍵可允許輸入三個(gè)或四個(gè)字母表字母。然 而，此類(lèi)型的小鍵盤(pán)通常需要多次按下單個(gè)鍵以輸入單個(gè)字母。舉例而言，數(shù)字"7" 鍵允許用戶(hù)輸入四(4)個(gè)字母表字母P、 Q、 R及S中的一者。為了輸入S， "7"鍵被 按下四次。接著，為了輸入下一字母，用戶(hù)必須等待顯示屏上的光標(biāo)移動(dòng)至緊鄰的空格 或按下指定導(dǎo)航鍵以將光標(biāo)移動(dòng)至緊鄰的空格?？梢岳斫?，此文字輸入過(guò)程繁重、麻煩 且費(fèi)時(shí)。文字輸入過(guò)程是普遍使用移動(dòng)通信裝置(例如通用數(shù)字裝置)的潛在障礙之一。
觸摸敏感屏幕是解決文字輸入的問(wèn)題的一種嘗試。然而，鑒于當(dāng)前制造趨勢(shì)，觸摸 敏感屏幕(具有或不具有觸控筆)的尺寸不足以供屏幕提供準(zhǔn)確的文字輸入機(jī)制。
另一文字輸入工具為數(shù)字筆。數(shù)字筆技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其不將書(shū)寫(xiě)限于屏幕的表面。 然而，實(shí)施數(shù)字筆需要在裝置中安裝復(fù)雜電路及用以在裝置與數(shù)字筆之間提供通信的其 它調(diào)適。
大體而言，常規(guī)移動(dòng)通信裝置未為用戶(hù)提供輸入文字的簡(jiǎn)單方法，例如通過(guò)用聲音 筆在任何表面上簡(jiǎn)單地手寫(xiě)一個(gè)或一個(gè)以上字母數(shù)字符號(hào)。
另外，常規(guī)移動(dòng)通信裝置并不在語(yǔ)音輸入模式(例如在電話(huà)呼叫期間)與感測(cè)從聲 音筆發(fā)出的聲音信號(hào)的文字輸入模式兩者中利用麥克風(fēng)。所感測(cè)的聲音信號(hào)被用在筆位 置追蹤過(guò)程中以用圖形表示手寫(xiě)的字母數(shù)字符號(hào)。
此外，常規(guī)移動(dòng)通信裝置不使用可用于語(yǔ)音輸入信號(hào)的降噪處理且或者可用于筆位置追蹤過(guò)程以用圖形表示手寫(xiě)的字母數(shù)字符號(hào)的麥克風(fēng)陣列。
常規(guī)移動(dòng)通信裝置(例如蜂窩式電話(huà))不使用兩個(gè)顯示區(qū)，其中一個(gè)顯示區(qū)用以顯 示手寫(xiě)或描繪在任何適合的書(shū)寫(xiě)表面上的仿真手寫(xiě)的字母數(shù)字符號(hào)的圖形表示。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一目標(biāo)是提供一種移動(dòng)裝置，其包含具有第一顯示區(qū) 及第二顯示區(qū)的外殼及整合至外殼中的麥克風(fēng)陣列(通常稱(chēng)作麥克風(fēng)陣列)。所述麥克 風(fēng)陣列具有多個(gè)麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)可操作以在與外殼分離且接近外殼的表面上手寫(xiě)字 母數(shù)字符號(hào)時(shí)在外殼上的多個(gè)位置處感測(cè)來(lái)自聲音筆的聲音信號(hào)。所述裝置也包括筆跡 至文字轉(zhuǎn)換器，其可操作以用圖形表示所述字母數(shù)字符號(hào)的仿真手寫(xiě)痕跡以顯示于第一 顯示區(qū)上，且將所述字母數(shù)字符號(hào)轉(zhuǎn)換為表示所述字母數(shù)字符號(hào)的計(jì)算機(jī)可讀交換碼以 顯示于第二顯示區(qū)中。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種具有筆跡至文字轉(zhuǎn)換器的移動(dòng)裝置，所述筆跡至文字 轉(zhuǎn)換器包括聲音驅(qū)動(dòng)位置確定單元，其用于在手寫(xiě)期間移動(dòng)聲音筆時(shí)基于由每一相應(yīng)麥 克風(fēng)接收的聲音信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差及強(qiáng)度差來(lái)確定一系列筆位置。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種具有麥克風(fēng)陣列的移動(dòng)裝置，其中所述陣列中的至少 一個(gè)麥克風(fēng)是多模式麥克風(fēng)。在第一模式中，所述多模式麥克風(fēng)以裝置的語(yǔ)音輸入模式 操作。在第二模式中，所述多模式麥克風(fēng)以裝置的筆跡至文字輸入模式操作。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種移動(dòng)通信裝置，其既具有在筆跡至文字輸入模式中響 應(yīng)于由麥克風(fēng)陣列接收的聲音信號(hào)的筆跡至文字轉(zhuǎn)換器，又具有與耦接至麥克風(fēng)陣列的 降噪處理器，其中所述降噪處理器在由麥克風(fēng)陣列接收語(yǔ)音輸入信號(hào)時(shí)降低來(lái)自語(yǔ)音輸 入信號(hào)的噪聲。
本發(fā)明的又一目標(biāo)是提供一種移動(dòng)裝置，其包括兩個(gè)麥克風(fēng)的麥克風(fēng)陣列，其中至 少一個(gè)麥克風(fēng)充當(dāng)多模式麥克風(fēng)。此實(shí)施方案需要蜂窩式電話(huà)中最小程度上的額外硬件 變化，同時(shí)便利于方便及準(zhǔn)確的手寫(xiě)文字輸入。
本發(fā)明的以上及其它目標(biāo)及特征將通過(guò)圖式、本文中給出的描述及隨附權(quán)利要求書(shū) 而變得顯而易見(jiàn)。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，將更好地理解前述發(fā)明內(nèi)容及以下本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。為
了說(shuō)明本發(fā)明，圖中展示了目前優(yōu)選的實(shí)施例。然而應(yīng)了解，本發(fā)明不限于所展示的精確布置。圖中 圖1說(shuō)明具有聲音筆的移動(dòng)裝置的透視圖2說(shuō)明具有以假想圖展示的聲音驅(qū)動(dòng)手寫(xiě)至文字組合件及在表面上進(jìn)行書(shū)寫(xiě)的聲 音筆的移動(dòng)裝置的透視圖3說(shuō)明圖1的移動(dòng)裝置的方框圖4說(shuō)明供與圖1的移動(dòng)裝置一起使用的聲音筆的方框圖5說(shuō)明包括手寫(xiě)至文字轉(zhuǎn)換及降噪的移動(dòng)裝置的方框圖的替代實(shí)施例；
圖6說(shuō)明具有兩個(gè)麥克風(fēng)的麥克風(fēng)陣列的聲音驅(qū)動(dòng)手寫(xiě)至文字組合件的替代實(shí)施
例；
圖7說(shuō)明用于聲音驅(qū)動(dòng)手寫(xiě)至文字輸入的方法的流程圖； 圖8說(shuō)明源位置確定算法的圖形曲線(xiàn)；及
圖9說(shuō)明用于圖5的實(shí)施例中的雙重功能操作的麥克風(fēng)陣列的替代實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
盡管本發(fā)明容許具有許多不同形式的實(shí)施例，但此說(shuō)明書(shū)及隨附圖式僅揭示一些形 式作為使用本發(fā)明的實(shí)例。本發(fā)明不意圖限于如此描述的實(shí)施例，且本發(fā)明的范圍將在 隨附權(quán)利要求書(shū)中指出。
下文以對(duì)蜂窩式電話(huà)的具體應(yīng)用來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)裝置的優(yōu)選實(shí)施例。然 而，所述領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解本發(fā)明也完全適合于其它類(lèi)型的具有文字輸入的裝置。 舉例而言，所述移動(dòng)裝置可為無(wú)線(xiàn)電話(huà)、衛(wèi)星電話(huà)、移動(dòng)電話(huà)、蜂窩式電話(huà)、個(gè)人數(shù)字 助理(PDA)、膝上型計(jì)算機(jī)、筆記型計(jì)算機(jī)，或任何其它個(gè)人通信或計(jì)算裝置。由于 不容許描述每一及全部裝置類(lèi)型，所以本文中所述的示范性實(shí)施例是針對(duì)蜂窩式電話(huà)。
現(xiàn)在詳細(xì)參看各圖，其中在全文中相同數(shù)字用以指示相同元件，在圖l-3中展示根 據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)裝置(整體指定為10)的實(shí)施例。
移動(dòng)裝置IO包括外殼12，用于容納及整合處理器20、小鍵盤(pán)/導(dǎo)航工具28及顯示
屏34A及34B，其用于導(dǎo)航通過(guò)操作功能且執(zhí)行裝置IO的各種計(jì)算功能。處理器20與
存儲(chǔ)器36通信以存取所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)或其它軟件應(yīng)用程序以便進(jìn)行移動(dòng)裝置IO的預(yù)先編
程的功能。在示范性實(shí)施例中，顯示屏34A及34B被展示及描述為單獨(dú)的顯示屏。因此，
每一顯示屏提供不同及單獨(dú)的顯示區(qū)。然而，必要時(shí)顯示屏34A及34B可為一個(gè)具有兩
個(gè)單獨(dú)顯示區(qū)的顯示單元。
可以常規(guī)方式(例如經(jīng)由小鍵盤(pán)/導(dǎo)航工具28)滾動(dòng)顯示區(qū)。此外，顯示屏34A充當(dāng)常規(guī)顯示屏且顯示其它項(xiàng)目。所顯示的項(xiàng)目可包括圖標(biāo)，例如(但不限于)日期、時(shí) 間、電池充電情況及音量的圖標(biāo)或表示。顯示屏34A也可顯示具有數(shù)據(jù)輸入欄的圖形用 戶(hù)接口以輸入基于文字的信息，例如用于存儲(chǔ)于電話(huà)簿中或用于發(fā)送電子郵件。因此， 字母數(shù)字符號(hào)16可輸入至由顯示屏34A顯示的圖形用戶(hù)接口的數(shù)據(jù)輸入欄中。
移動(dòng)裝置10進(jìn)一步包括耦接至天線(xiàn)26的傳輸器22及接收器24以用于傳輸及接收 無(wú)線(xiàn)通信信號(hào)。傳輸器22及接收器24 (收發(fā)器)耦接至處理器20，例如(但不限于) 數(shù)字信號(hào)處理器(DPS)或高級(jí)RISC機(jī)器(ARM)。處理器20耦接至揚(yáng)聲器32及麥克 風(fēng)30以用于進(jìn)行電話(huà)通話(huà)及/或接受語(yǔ)音輸入且提供其它音響報(bào)警。
小鍵盤(pán)/導(dǎo)航工具28允許用戶(hù)輸入字母數(shù)字信息及導(dǎo)航通過(guò)裝置10的功能。裝置 IO的功能包括(但不限于)發(fā)送及接收呼叫、將電話(huà)號(hào)碼及電子郵件地址存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器 36中、在萬(wàn)維網(wǎng)或因特網(wǎng)中瀏覽，及發(fā)送電子郵件。除小鍵盤(pán)/導(dǎo)航工具28之外，移動(dòng) 裝置10還包括聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件38，其在聲音筆60的尖端62按在表面5上 時(shí)接收聽(tīng)不見(jiàn)的頻率范圍(>20kHz)中的聲音信號(hào)70。表面5可為允許用戶(hù)以其自身 筆跡來(lái)書(shū)寫(xiě)或描繪字母數(shù)字符號(hào)的任何類(lèi)型的表面。
聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件38包括具有經(jīng)調(diào)適以接收聲音信號(hào)70的兩個(gè)或兩個(gè)以 上麥克風(fēng)的麥克風(fēng)陣列40 (下文中稱(chēng)作"麥克風(fēng)陣列")。麥克風(fēng)陣列40中的每一麥克 風(fēng)的輸出發(fā)送至濾波器單元42，用于在聲音信號(hào)70的頻率范圍中濾波。在示范性實(shí)施 例中，聲音信號(hào)70是模擬的且由A/D轉(zhuǎn)換器44轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)以用于輸入至筆跡至文 字轉(zhuǎn)換器50中。
在蜂窩式電話(huà)的實(shí)例中，麥克風(fēng)30可為僅用于語(yǔ)音輸入的專(zhuān)用麥克風(fēng)。在圖6的 實(shí)施例中，麥克風(fēng)陣列240包括兩個(gè)麥克風(fēng)，其中所述麥克風(fēng)中的一者(用參考數(shù)字230 指定)充當(dāng)多模式麥克風(fēng)。在第一模式中，多模式麥克風(fēng)230可以裝置IO的語(yǔ)音輸入 模式操作。另一方面，在第二模式中，多模式麥克風(fēng)230可以裝置IO的筆跡至文字輸 入模式操作。
在操作中，可經(jīng)由模式切換器232自動(dòng)地切換多模式麥克風(fēng)230的輸出以使得在裝 置處于語(yǔ)音輸入模式時(shí)所接收的信號(hào)不被濾波器單元242濾波。另一方面，在筆跡至文 字輸入模式期間，自動(dòng)地切換(在必要時(shí))多模式麥克風(fēng)230以使得所接收的信號(hào)被濾 波器單元242濾波。
圖6的包括兩個(gè)麥克風(fēng)的麥克風(fēng)陣列240 (其中一個(gè)麥克風(fēng)用作多模式麥克風(fēng)230) 的實(shí)施例在蜂窩式電話(huà)中需要最少的額外硬件，同時(shí)便利于在移動(dòng)裝置10上進(jìn)行方便 及準(zhǔn)確的文字輸入。筆跡至文字轉(zhuǎn)換器50包括聲音驅(qū)動(dòng)位置確定單元52、圖形繪制表示單元54、筆跡辨識(shí)引擎56及筆跡至文字轉(zhuǎn)換單元58。在操作中，圖形繪制表示單元54將把通過(guò)處理聲音信號(hào)70及針對(duì)顯示確定位置坐標(biāo)x及y而導(dǎo)出的在表面5上的筆跡或痕跡的圖形表示發(fā)送至顯示屏34B的顯示區(qū)。在示范性實(shí)施例中，聲音筆60不在表面5上形成基于"墨水"的圖像。然而，在圖2中可最清楚地看出，圖形繪制表示單元54使用一系列位置坐標(biāo)x及y來(lái)仿真用戶(hù)在顯示屏34B上的手寫(xiě)的手寫(xiě)痕跡14。
參看圖6， 一系列手寫(xiě)痕跡214在顯示屏234B中被展示為手跡字母"ha"。另一方面，顯示屏234A顯示經(jīng)由筆跡至文字轉(zhuǎn)換單元258表示所述痕跡或筆跡的計(jì)算機(jī)可讀交換碼的一系列標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)或字符216。手寫(xiě)痕跡214及符號(hào)或字符216的顯示位置用以允許理解而不用以限制。
再次參看圖2，筆跡辨識(shí)引擎56使用已知筆跡辨識(shí)軟件，例如(但不限于)隱馬爾科夫模型(HMM)技術(shù)，來(lái)解譯手寫(xiě)痕跡14的圖形表示。筆跡辨識(shí)技術(shù)也揭示于Z'劉(Z. Liu)、 J '蔡(J. Cai)及R布斯(R. Buse)的"筆跡辨識(shí)"("Handwriting recognition",柏林施普林格出版社(Springer),版權(quán)2003)中。應(yīng)當(dāng)用用戶(hù)的筆跡來(lái)訓(xùn)練一些筆跡辨識(shí)軟件，以確保準(zhǔn)確辨識(shí)手寫(xiě)痕跡14。筆跡至文字轉(zhuǎn)換單元58由筆跡辨識(shí)引擎56驅(qū)動(dòng)以將經(jīng)辨識(shí)的手寫(xiě)痕跡14轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可讀交換碼，例如美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼(ASCn)、擴(kuò)充二進(jìn)制編碼十進(jìn)制交換碼(EBCDIC)等，以供裝置10使用。圖6實(shí)施例中的筆跡至文字轉(zhuǎn)換單元258也使用辨識(shí)結(jié)果以在顯示屏234A中以印刷體字母數(shù)字符號(hào)的形式顯示字母數(shù)字字符或符號(hào)216。
如圖4中所示，聲音筆60包括具有前端或尖端62的筆狀外殼64。尖端62當(dāng)壓在表面5上時(shí)促使從聲音源68發(fā)出聲音信號(hào)70。聲音源68耦接至電池或電源69。電池69、聲音源68及切換器66定位于外殼64內(nèi)部。在示范性實(shí)施例中，在尖端62不處于被按狀態(tài)時(shí)，通常斷開(kāi)(關(guān))切換器66。然而，在尖端62按在表面上時(shí)，切換器66閉合且電力傳遞至聲音源68，從而發(fā)出聲音信號(hào)70。當(dāng)在表面5上手寫(xiě)一字母數(shù)字輸入時(shí)，尖端62應(yīng)保持被按以完成至少一個(gè)字符的形成。
圖2的聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件38與圖6的聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件238的不同之處在于圖6的麥克風(fēng)陣列僅具有兩個(gè)麥克風(fēng)，而圖2的麥克風(fēng)陣列具有兩個(gè)以上麥克風(fēng)。
大體而言，將通過(guò)由麥克風(fēng)陣列40或240接收的信號(hào)之間的到達(dá)時(shí)間差及強(qiáng)度差
來(lái)追蹤聲音筆60的位置。痕跡14或214將顯示于顯示屏34B或234B上且通過(guò)使用當(dāng)
前筆跡辨識(shí)技術(shù)而辨識(shí)為字母數(shù)字符號(hào)。經(jīng)辨識(shí)的字母數(shù)字符號(hào)16或216顯示于顯示屏34A或234A上。
現(xiàn)在將關(guān)于圖6至圖8描述文字輸入的聲音方法，其中圖6包括兩個(gè)麥克風(fēng)的麥克風(fēng)陣列240。在字母數(shù)字輸入(下文中稱(chēng)作"文字輸入")期間，將移動(dòng)裝置IO放置在平坦表面5上，其中麥克風(fēng)陣列240不受阻礙地拾取聲音信號(hào)70。換言之，面朝上地放置麥克風(fēng)陣列240及/或裝置的前表面。然而，麥克風(fēng)陣列240可根據(jù)裝置的功能性及顯示屏的位置而放置于裝置外殼上的其它位置處。
在步驟S100處，用戶(hù)經(jīng)由聲音筆60在緊密接近于麥克風(fēng)陣列240的位置處在表面5上手寫(xiě)所要的字母數(shù)字符號(hào)，所述位置允許聲音信號(hào)70由麥克風(fēng)陣列240俘獲。為便于理解所述方法，圖6的聲音信號(hào)70展示為在筆尖端62處開(kāi)始、擴(kuò)展而形成"V"且在麥克風(fēng)陣列240處終止的成假想圖的兩條線(xiàn)。當(dāng)被按下時(shí)，聲音筆60發(fā)出在聽(tīng)不見(jiàn)的頻率范圍(>20kHz)中的聲音。
特定參看圖8中所示的圖形曲線(xiàn)，兩個(gè)較大黑點(diǎn)表示麥克風(fēng)陣列240的兩個(gè)麥克風(fēng)。標(biāo)注為s的點(diǎn)(黑點(diǎn))為源位置。值t,、 t2表示信號(hào)從源行進(jìn)至兩個(gè)麥克風(fēng)所需的時(shí)間。時(shí)間tr、 t2.及點(diǎn)S'與點(diǎn)ti、 t2及S相同但處于不同位置及時(shí)間。
參看圖7的流程圖，現(xiàn)在將描述移動(dòng)裝置10的操作。在步驟S100中，聲音筆60產(chǎn)生信號(hào)，出于示范性目的，所述信號(hào)為窄帶信號(hào)。步驟S100之后是步驟S102，其中由麥克風(fēng)陣列240接收的信號(hào)被濾波器單元242濾波。步驟S102之后是步驟S104，其中經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器244將經(jīng)濾波的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)以用于輸入至筆跡至文字轉(zhuǎn)換器250。麥克風(fēng)陣列240接收如等式"等式(l)"中所陳述的信號(hào)
y"^ocs(Z-ti)+rd(1)
等式(1)
y2(Z)=a2s(Z-t2)+Ti2(0
其中Z為離散時(shí)間指數(shù);t,及t2分別為信號(hào)從源筆60行進(jìn)至兩個(gè)麥克風(fēng)所需的時(shí)間；(Xi (其中i- 1,2)為所接收的聲音信號(hào)70的振幅；且T^ (其中i =1，2)為無(wú)關(guān)于或獨(dú)立于信號(hào)s (Z)且彼此無(wú)關(guān)或獨(dú)立的背景噪聲。應(yīng)注意，因?yàn)榻M合件238為時(shí)間不變的，
所以?xún)蓚€(gè)信號(hào)的關(guān)聯(lián)性?xún)H取決于相對(duì)到達(dá)時(shí)間延遲(TODA)， T二lt,-t21，而非t!及t2的
絕對(duì)值。
聲音驅(qū)動(dòng)位置確定單元252進(jìn)行的源位置確定首先使用時(shí)間不變系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性質(zhì)而在連續(xù)(逐窗)的基礎(chǔ)上估計(jì)TDOA。每一窗為在5至20毫秒的范圍中的所接收信號(hào)
17的短區(qū)段。為了估計(jì)t，如由等式"等式(2)"所定義，在步驟S106處計(jì)算在長(zhǎng)度為L(zhǎng)的指定時(shí)間窗中所接收的信號(hào)的離散傅里葉變換(DFT)
Yjk)^S(k)+N"k)
Y2(k) = "2S(k>-Mr + N2(k)
其中S(k)為源信號(hào)s(l) (k = 0， 1， ，,，L/2)的L點(diǎn)DFT， cok = 2兀k/L。 DFT的交叉關(guān)聯(lián)性可在等式"等式(3)"中計(jì)算為
其中*表示共軛算子。TDOA、 t現(xiàn)在表現(xiàn)為復(fù)相項(xiàng)的部分且因此不限于整數(shù)值。因此，在步驟S108中使用等式"等式(4)"中的估計(jì)來(lái)計(jì)算TDOA
假定噪聲的強(qiáng)度比所接收信號(hào)的強(qiáng)度小得多。使用麥克風(fēng)陣列進(jìn)行源定位的實(shí)例揭示于D '諾賓金(D. Rabinkin)、 R '瑞諾曼侖(R. Renomeron)、 A *達(dá)赫(A. Dahl)、 J '弗倫奇(J. French)、 J 弗拉納根(J. Flanagan)及M 班奇(M. Bianchi)的"使用麥克風(fēng)陣列的源定位的DSP實(shí)施方案"("A DSP Implementation of Source Location UsingMicrophone Arrays",《美國(guó)聲學(xué)協(xié)會(huì)期刊》(J. Acoust. Soc. Am.)，第99巻，第2503頁(yè)，四月版權(quán)1996)中。
TDOA、 t僅定義信號(hào)到達(dá)時(shí)間差，且因此定義如圖8中所示的二維平面上的雙曲線(xiàn)。因?yàn)殡p曲線(xiàn)上的任何點(diǎn)均將產(chǎn)生相同t，所以需要另一約束條件來(lái)唯一地指定源筆60的位置。此可由所接收信號(hào)的強(qiáng)度信息來(lái)完成。
根據(jù)聲音傳輸?shù)睦碚?，聲音信?hào)的振幅(等式"等式(5)")與聲音源(聲音筆60)與接收器(麥克風(fēng)陣列240中的每一麥克風(fēng))之間的距離的平方成反比，因此
<formula>formula see original document page 18</formula>等式(5)<formula>formula see original document page 19</formula>
其中ri，i=l，2為聲音源60與麥克風(fēng)陣列40中的麥克風(fēng)中的一者之間的歐幾里德(Euclidean)距離。因?yàn)樵诘仁?等式(6)"中定義的振幅比率(在步驟S110處計(jì)算)
"2 等式(6)
在短時(shí)間窗內(nèi)為常數(shù)且可根據(jù)在麥克風(fēng)處所接收的信號(hào)得以估計(jì)，所以等式"等式(7)"
r22 = (x-x2)2 +(y_y2)2 =R
r, (x-xJ+(y-y！)2 等式(7)
將產(chǎn)生另一二次曲線(xiàn)(圓)，其中Xi、 yi，i=l,2為麥克風(fēng)的已知固定坐標(biāo)。此曲線(xiàn)與來(lái)自TDOA的雙曲線(xiàn)的相交將確定源位置坐標(biāo)x及y (在步驟S112處計(jì)算)，從而完成給定時(shí)間窗內(nèi)的源位置估計(jì)。
當(dāng)在步驟S112處確定了坐標(biāo)x及y時(shí)，圖形繪制表示單元254將瞬時(shí)源x及y坐標(biāo)映射至顯示屏234B的顯示區(qū)以在步驟S114處在顯示區(qū)上顯示。確定一系列筆位置或x及y坐標(biāo)以形成手寫(xiě)痕跡。手寫(xiě)痕跡的集合可表示一個(gè)或一個(gè)以上字母數(shù)字符號(hào)。
在步驟S116處，進(jìn)行痕跡(筆跡)是否完成的確定。如果決定為"否"，則過(guò)程返回至步驟S106，直至聲音筆60被短暫或完全舉起以結(jié)束痕跡。圖形繪制表示單元254確定所顯示的一系列筆位置點(diǎn)。如果痕跡完成，則在辨識(shí)手寫(xiě)痕跡214的步驟S118處將數(shù)據(jù)發(fā)送至筆跡辨識(shí)引擎256。步驟S118之后是步驟S120,其中通過(guò)筆跡至文字轉(zhuǎn)換單元258將經(jīng)辨識(shí)的筆跡轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可讀交換碼，例如ASCII、 EBCDIC等。經(jīng)轉(zhuǎn)換的字母數(shù)字字符或符號(hào)216在步驟S122處顯示于顯示屏234A上且可被存儲(chǔ)，用作用于輸入名稱(chēng)、數(shù)據(jù)及消息的文字輸入，或用以喚起裝置io中的導(dǎo)航功能。
在圖5中展示移動(dòng)裝置100的替代實(shí)施例。移動(dòng)裝置100除使用聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件138之外，還使用降噪組合件160。降噪組合件160與具有兩個(gè)或兩個(gè)以上麥克風(fēng)的麥克風(fēng)陣列140介接，且從所述麥克風(fēng)陣列140接收信號(hào)。當(dāng)經(jīng)由麥克風(fēng)30輸入語(yǔ)音時(shí)，所接收的信號(hào)將能夠提取環(huán)境中的背景噪聲以便可在電話(huà)呼叫期間消除背景噪聲。在操作中，在降噪組合件160操作時(shí)，聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件138的其它組件被停用。同樣，當(dāng)聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件138操作時(shí)，降噪組合件160被停用。降噪組合件160的操作使用時(shí)間空間自適應(yīng)濾波器(例如盲源分離算法)以分離語(yǔ)音信號(hào)與干擾噪聲。盲源分離的實(shí)例由盧卡斯 帕拉(Lucas Para)及克雷 斯賓賽(ClaySpence)于"非固定源的巻積盲分離"("Co蹈lutive Blind Separation of Non-StationarySources",《IEEE語(yǔ)音及音頻處理通訊》，(IEEE Transactions on Speech and AudioProcessing),第8巻，第3期，第1063-6676頁(yè)，版權(quán)2000)中揭示。另外，空間時(shí)間語(yǔ)音增強(qiáng)揭示于E 維賽(E. Visser)、 M 大冢(M. Otsuka)及T 李(T. Lee)的"用于噪聲環(huán)境中的穩(wěn)固語(yǔ)音辨識(shí)的空間時(shí)間語(yǔ)音增強(qiáng)"("A Spatio-temporal SpeechEnhancement for Robust Speech Recognition .in Noisy Environments",《語(yǔ)音通信》，(Speech Communication),第41巻，第393-407頁(yè)，版權(quán)2003)中。
在圖9中所示的替代實(shí)施例中，麥克風(fēng)陣列340包括多個(gè)(兩個(gè)或兩個(gè)以上)寬帶聲音傳感器330，其具有100 Hz至22k Hz范圍中的頻率響應(yīng)。麥克風(fēng)陣列340用以同時(shí)接收來(lái)自用戶(hù)的語(yǔ)音(例如在電話(huà)呼叫期間)、及聲音信號(hào)70。傳感器330的頻率響應(yīng)的范圍將隨語(yǔ)音輸入及用于文字輸入的聲音信號(hào)70的頻率而變。在所述實(shí)施例中，可不需要在圖1、 2、 3及5中所示的實(shí)施例的單獨(dú)麥克風(fēng)30。
麥克風(fēng)陣列340耦接至模式切換器332以在用于文字輸入模式的聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件338與用于語(yǔ)音輸入模式的降噪組合件360之間同時(shí)切換麥克風(fēng)陣列340的多個(gè)寬帶聲音傳感器330的路徑。在圖9的實(shí)施例中，聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件338與聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件38、 138或238基本上相同，除了與降噪組合件360共享麥克風(fēng)陣列340之外。
在文字輸入模式中，將麥克風(fēng)陣列340的路徑發(fā)送至聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件338的帶通濾波器單元342。將經(jīng)濾波的信號(hào)發(fā)送至A/D轉(zhuǎn)換器344，所述信號(hào)被傳遞至筆跡至文字轉(zhuǎn)換器350。筆跡至文字轉(zhuǎn)換器350的功能與筆跡至文字轉(zhuǎn)換器50及250相同。
在語(yǔ)音輸入模式中，降噪組合件360與麥克風(fēng)陣列340介接以從用戶(hù)接收語(yǔ)音。然而，麥克風(fēng)陣列340時(shí)常也會(huì)感測(cè)或拾取到噪聲。從麥克風(fēng)陣列340接收的信號(hào)由低通濾波器單元362濾波。隨后，經(jīng)濾波的信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換器364轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)且由降噪處理器366處理。當(dāng)經(jīng)由麥克風(fēng)陣列340輸入語(yǔ)音時(shí)，降噪處理器366提取環(huán)境中的背景噪聲或其它噪聲以便可在電話(huà)呼叫期間消除噪聲。降噪處理器366使用時(shí)間空間自適應(yīng)濾波器(例如盲源分離算法)以分離語(yǔ)音信號(hào)與干擾噪聲。
出于說(shuō)明及描述的目的，已提供對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的以上描述。其不意圖為詳盡的 或?qū)⒈景l(fā)明限于所揭示的精確形式，且根據(jù)以上教示可進(jìn)行修改及變化，或可通過(guò)實(shí)踐 本發(fā)明而獲得所述修改或變化。選擇及描述實(shí)施例以闡釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用以 使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠在各種實(shí)施例中且加以適于所涵蓋的特定用途的修改而利 用本發(fā)明。本發(fā)明的范圍意圖由附屬于其的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求
1. 一種移動(dòng)裝置，其包含具有第一顯示區(qū)及第二顯示區(qū)的外殼；整合至所述外殼中的麥克風(fēng)陣列，所述麥克風(fēng)陣列具有多個(gè)麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)可操作以在與所述外殼分離且接近所述外殼的表面上手寫(xiě)字母數(shù)字符號(hào)時(shí)在所述外殼上的多個(gè)位置處感測(cè)來(lái)自聲音筆的聲音信號(hào)；及筆跡至文字轉(zhuǎn)換器，其在所述第一顯示區(qū)上用圖形表示所述字母數(shù)字符號(hào)的仿真手寫(xiě)痕跡，且將所述字母數(shù)字符號(hào)轉(zhuǎn)換為表示所述字母數(shù)字符號(hào)的計(jì)算機(jī)可讀交換碼以顯示于所述第二顯示區(qū)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)裝置；其中所述筆跡至文字轉(zhuǎn)換器包含聲音驅(qū)動(dòng)位置確 定單元，其在所述手寫(xiě)期間移動(dòng)所述聲音筆時(shí)基于由每一相應(yīng)麥克風(fēng)感測(cè)到的所述 聲音信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差及強(qiáng)度差來(lái)確定一系列筆位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的移動(dòng)裝置；其中所述聲音信號(hào)處于聽(tīng)不見(jiàn)的頻率范圍中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)裝置；其中所述多個(gè)麥克風(fēng)中的至少一個(gè)麥克風(fēng)為多模 式麥克風(fēng)，其中在第一模式中，所述多模式麥克風(fēng)以所述裝置的語(yǔ)音輸入模式操作， 且在第二模式中，所述多模式麥克風(fēng)以所述裝置的筆跡至文字輸入模式操作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)裝置；其進(jìn)一步包含耦接至所述麥克風(fēng)陣列的降噪組合 件；其中在所述至少一個(gè)麥克風(fēng)處于所述語(yǔ)音輸入模式時(shí)，所述降噪組合件響應(yīng)于 從所述麥克風(fēng)陣列接收的語(yǔ)音信號(hào)以降低來(lái)自所述語(yǔ)音信號(hào)的噪聲。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)裝置；其中所述裝置包含蜂窩式電話(huà)、移動(dòng)電話(huà)、無(wú)線(xiàn) 電話(huà)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)及膝上型計(jì)算機(jī)中的一者。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)裝置；其中所述多個(gè)麥克風(fēng)沿所述外殼的一側(cè)連續(xù)布 置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)裝置；其中所述麥克風(fēng)陣列包含第一麥克風(fēng)及第二麥克
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動(dòng)裝置；其中從所述聲音筆發(fā)出的每一聲音信號(hào)由所述第 一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)感測(cè)，所述每一所發(fā)出的聲音信號(hào)形成由以下等式定義的兩個(gè)所接收的聲音信號(hào)y!(Z)及y2(Z)yi(^as(m)+Th(/) y2(Z)=a2s("2)+Ti2(Z)其中Z為離散時(shí)間指數(shù)；t,及t2分別為所述兩個(gè)聲音信號(hào)從所述聲音筆行進(jìn)至所 述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)所需的時(shí)間；ai，i= 1,2為所述所接收的聲音信號(hào)的 振幅；iii， i =1，2為無(wú)關(guān)于或獨(dú)立于所述所發(fā)出的聲音信號(hào)s(Z)且彼此無(wú)關(guān)或獨(dú)立的 背景噪聲；且其中所述兩個(gè)所接收的聲音信號(hào)的關(guān)聯(lián)性取決于相對(duì)到達(dá)時(shí)間延遲(TODA)， t=It,- t2l，其中所述時(shí)間t,為到達(dá)所述第一麥克風(fēng)的時(shí)間且所述時(shí)間t2為到達(dá)所述第二麥克風(fēng)的時(shí)間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動(dòng)裝置；其中所述TDOA計(jì)算為f Y ) "maxrlDFT !--r其中Y!(k)為y,(Z)的離散傅里葉變換(DFT)且Y/ (k)為y2(Z)的所述DFT且 表示復(fù)共軛且其可定義為Y"k)^S(k) + N"k) Y2(k) = a2S(k)e-Mr + N2(k)其中S(k)為所述所發(fā)出的源信號(hào)s(l) (k = 0, 1, ，，，L/2)的N點(diǎn)DFT， cok = 2兀k/L; 且其中Y,2為所述DFT的交叉關(guān)聯(lián)性，其計(jì)算為Y12 =
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的移動(dòng)裝置；其中每一所接收的聲音信號(hào)的所述振幅與所述 聲音筆與每一麥克風(fēng)之間的距離的平方成反比例且由以下等式表示<formula>formula see original document page 4</formula>及其中ri， 1=1，2為所述聲音筆與所述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)中的一者之間的 歐幾里德距離，其中如下定義的振幅比率R = !在短時(shí)間窗內(nèi)為常數(shù)且在所述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)處估計(jì)為r22 = (x-x2)2 +(y-y2)2 =Rif (x一x,)2+(y一y,)2其中Xl、 y,， id，2為所述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)的已知固定坐標(biāo)且用以確 定源位置坐標(biāo)x及y以在所述第一顯示區(qū)上用圖形表示所述仿真手寫(xiě)痕跡。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的移動(dòng)裝置；其中所述麥克風(fēng)陣列包括具有100Hz至22kHz范圍中的頻率響應(yīng)的寬帶聲音傳感器，且用以同時(shí)從用戶(hù)接收語(yǔ)音且從所述聲音筆 接收所述聲音信號(hào)以輸入文字。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的移動(dòng)裝置；其進(jìn)一步包含用于傳送無(wú)線(xiàn)通信信號(hào)的天線(xiàn)；及 可操作以傳輸及接收所述無(wú)線(xiàn)通信信號(hào)的收發(fā)器。
14. 一種移動(dòng)裝置，其包含外殼；顯示裝置，其整合于所述外殼中以用于在第一顯示區(qū)及第二顯示區(qū)上進(jìn)行顯示； 感測(cè)裝置，其整合于所述外殼中以在與所述外殼分離且接近所述外殼的表面上手寫(xiě)字母數(shù)字符號(hào)時(shí)在所述外殼上的多個(gè)位置處感測(cè)來(lái)自聲音筆的聲音信號(hào)；及 表示及轉(zhuǎn)換裝置，其用于用圖形表示所述字母數(shù)字符號(hào)的仿真手寫(xiě)痕跡以顯示于所述第一顯示區(qū)上，且用于將所述字母數(shù)字符號(hào)轉(zhuǎn)換為表示所述字母數(shù)字符號(hào)的計(jì)算機(jī)可讀交換碼以顯示于所述第二顯示區(qū)中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的移動(dòng)裝置；其中所述表示及轉(zhuǎn)換裝置包括用于在移動(dòng)所述 聲音筆時(shí)基于所述聲音信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差及強(qiáng)度差來(lái)定位一系列筆位置的裝置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的移動(dòng)裝置；其中所述聲音信號(hào)處于聽(tīng)不見(jiàn)的頻率范圍中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的移動(dòng)裝置；其中所述感測(cè)裝置包括至少一個(gè)多模式傳感器， 其中在第一模式中，所述至少一個(gè)多模式傳感器以所述裝置的語(yǔ)音輸入模式操作以 感測(cè)來(lái)自用戶(hù)的語(yǔ)音輸入信號(hào)，且在第二模式中，所述至少一個(gè)多模式傳感器以所 述裝置的筆跡至文字輸入模式操作以感測(cè)所述聲音信號(hào)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的移動(dòng)裝置；其進(jìn)一步包含降噪裝置，所述降噪裝置耦接至 所述感測(cè)裝置以響應(yīng)于來(lái)自所述感測(cè)裝置的信號(hào)而降低來(lái)自所述語(yǔ)音輸入信號(hào)的 噪聲。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的移動(dòng)裝置；其中所述裝置包含蜂窩式電話(huà)、移動(dòng)電話(huà)、無(wú) 線(xiàn)電話(huà)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)及膝上型計(jì)算機(jī)中的一者。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的移動(dòng)裝置；其中所述多個(gè)位置沿所述外殼裝置的周邊側(cè)連 續(xù)布置。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的移動(dòng)裝置；其中所述感測(cè)裝置包括第一麥克風(fēng)及第二麥克風(fēng)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的移動(dòng)裝置;其中從所述聲音筆發(fā)出的每一聲音信號(hào)由所述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)感測(cè)，所述每一所發(fā)出的聲音信號(hào)形成由以下等式定義的兩個(gè)所接收的聲音信號(hào)y,(O及y2(0y!(Z):ons(Z-W+Tn(Z) y2(Z)=a2s("2)+ri2(0其中Z為離散時(shí)間指數(shù)；t,及t2分別為所述兩個(gè)聲音信號(hào)從所述聲音筆行進(jìn)至所 述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)所需的時(shí)間；ai，i= 1，2為所述所接收的聲音信號(hào)的 振幅；w，i =1，2為無(wú)關(guān)于或獨(dú)立于所述所發(fā)出的聲音信號(hào)s(/)且彼此無(wú)關(guān)或獨(dú)立的 背景噪聲；且其中所述兩個(gè)所接收的聲音信號(hào)的關(guān)聯(lián)性取決于相對(duì)到達(dá)時(shí)間延遲(TODA)， t=|tl- t2|，其中所述時(shí)間h為到達(dá)所述第一麥克風(fēng)的時(shí)間且所述時(shí)間t2為到達(dá)所述第二麥克風(fēng)的時(shí)間。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的移動(dòng)裝置；其中所述TDOA計(jì)算為r = maxJDFT(！————^其中Yi(k)為yK/)的離散傅里葉變換(DFT)且Y,(k)為y2(/)的所述DFT且*表示復(fù)共軛且其可定義為Yt(k):c^S(k)+N,(k) Y2(k) = "2S(k)e-Mr+N2(k)其中S(k)為所述所發(fā)出的源信號(hào)s(l)(k = 0, 1，，，，L/2)的N點(diǎn)DFT' wk= 2兀k/L; 且其中Yu為所述DFT的交叉關(guān)聯(lián)性，其計(jì)算為Y!2-Y!(k)Y^(k)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的移動(dòng)裝置；其中每一所接收的聲音信號(hào)的所述振幅與所述 聲音筆與每一麥克風(fēng)之間的距離的平方成反比例且由以下等式表示《《 = 1,2及其中r,，i=l，2為所述聲音筆與所述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)中的一者之間的 歐幾里德距離，其中如下定義的振幅比率在短時(shí)間窗內(nèi)為常數(shù)且在所述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)處估計(jì)為r22 = (x-x2)2 +(y-y2)2 =R (x-x')2+(y-y,)2其中Xi、 y,，i-l，2為所述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)的已知固定坐標(biāo)且用以確 定源位置坐標(biāo)x及y以在所述第一顯示區(qū)上用圖形表示所述仿真手寫(xiě)痕跡。
25. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的移動(dòng)裝置；其中所述感測(cè)裝置包括具有100 Hz至22k Hz范圍中的頻率響應(yīng)的寬帶聲音傳感器，且用以同時(shí)從用戶(hù)接收語(yǔ)音且從所述聲音筆接收所述聲音信號(hào)以輸入文字。
26. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的移動(dòng)裝置；其進(jìn)一步包含用于傳輸及接收無(wú)線(xiàn)通信信號(hào)的 裝置。
27. —種移動(dòng)通信裝置，其包含用于傳輸及接收無(wú)線(xiàn)通信信號(hào)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器； 具有第一顯示區(qū)及第二顯示區(qū)的外殼；整合至所述外殼中的麥克風(fēng)陣列，所述麥克風(fēng)陣列具有多個(gè)麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng) 可操作以在與所述外殼分離且接近所述外殼的表面上手寫(xiě)字母數(shù)字符號(hào)時(shí)在所述外殼上的多個(gè)位置處感測(cè)來(lái)自聲音筆的聲音信號(hào)；及筆跡至文字轉(zhuǎn)換器，其可操作以用圖形表示所述字母數(shù)字符號(hào)的仿真手寫(xiě)痕跡以 顯示于所述第一顯示區(qū)上，且將所述字母數(shù)字符號(hào)轉(zhuǎn)換為表示所述字母數(shù)字符號(hào)的 計(jì)算機(jī)可讀交換碼以顯示于所述第二顯示區(qū)中。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的移動(dòng)通信裝置；其中所述筆跡至文字轉(zhuǎn)換器包含聲音驅(qū)動(dòng) 位置確定單元，其用于在所述手寫(xiě)期間移動(dòng)所述聲音筆時(shí)基于由每一相應(yīng)麥克風(fēng)感 測(cè)到的所述聲音信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差及強(qiáng)度差來(lái)確定一系列筆位置。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的移動(dòng)通信裝置；其中所述聲音信號(hào)處于聽(tīng)不見(jiàn)的頻率范圍中。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的移動(dòng)通信裝置；其中所述多個(gè)麥克風(fēng)中的至少一個(gè)麥克風(fēng) 為多模式麥克風(fēng)，其中在第一模式中，所述多模式麥克風(fēng)以所述裝置的語(yǔ)音輸入模 式操作，且在第二模式中，所述多模式麥克風(fēng)以所述裝置的筆跡至文字輸入模式操 作。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的移動(dòng)通信裝置；其進(jìn)一步包含耦接至所述麥克風(fēng)陣列的降 噪組合件；其中在所述至少一個(gè)麥克風(fēng)處于所述語(yǔ)音輸入模式時(shí)，所述降噪組合件響應(yīng)于從所述麥克風(fēng)陣列接收的語(yǔ)音信號(hào)以降低來(lái)自所述語(yǔ)音信號(hào)的噪聲。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的移動(dòng)通信裝置；其中所述無(wú)線(xiàn)通信信號(hào)包含蜂窩式電話(huà)呼叫、移動(dòng)呼叫、無(wú)線(xiàn)電話(huà)呼叫及衛(wèi)星電話(huà)呼叫中的一者。
33. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的移動(dòng)通信裝置；其中所述麥克風(fēng)陣列包括具有100 Hz至 22 kHz范圍中的頻率響應(yīng)的寬帶聲音傳感器，且用以同時(shí)從用戶(hù)接收語(yǔ)音且從所 述聲音筆接收所述聲音信號(hào)以輸入文字。
34. —種用于移動(dòng)裝置的聲音驅(qū)動(dòng)文字輸入的方法，所述移動(dòng)裝置具有一具第一顯示區(qū) 及第二顯示區(qū)的外殼及麥克風(fēng)陣列，所述方法包含以下步驟在與所述外殼分離且接近所述外殼的表面上手寫(xiě)字母數(shù)字符號(hào)時(shí)通過(guò)所述麥克風(fēng)陣列在所述移動(dòng)裝置的所述外殼上的多個(gè)位置處感測(cè)來(lái)自聲音筆的聲音信號(hào)； 在所述第一顯示區(qū)上用圖形表示所述字母數(shù)字符號(hào)的仿真手寫(xiě)痕跡； 將所述手寫(xiě)痕跡轉(zhuǎn)換為表示所述字母數(shù)字符號(hào)的計(jì)算機(jī)可讀交換碼；及 將所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的字母數(shù)字符號(hào)顯示于所述第二顯示區(qū)中。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法；其中所述用圖形表示步驟包括以下步驟在移動(dòng)所 述聲音筆時(shí)基于所述聲音信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差及強(qiáng)度差來(lái)定位一系列筆位置。
36. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法；其中所述聲音信號(hào)處于聽(tīng)不見(jiàn)的頻率范圍中。
37. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法；其進(jìn)一步包含以下步驟切換所述麥克風(fēng)陣列以用于進(jìn)入所述移動(dòng)裝置的語(yǔ)音輸入及由所述麥克風(fēng)陣列感測(cè)所述語(yǔ)音輸入。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法；其進(jìn)一步包含降低來(lái)自所述經(jīng)感測(cè)的語(yǔ)音輸入的噪聲的步驟。
39. —種移動(dòng)通信裝置，其包含無(wú)線(xiàn)通信收發(fā)器，其可操作以傳送無(wú)線(xiàn)通信信號(hào)；外殼，其具有第一顯示區(qū)及第二顯示區(qū)；聲音筆，其用于在與所述外殼分離且接近所述外殼的表面上手寫(xiě)至少一個(gè)字母數(shù)字符號(hào)時(shí)發(fā)出聲音信號(hào)；及聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件，其用于接收由所述聲音筆發(fā)出的聲音信號(hào)、在所述 第一顯示區(qū)上用圖形表示所述至少一個(gè)字母數(shù)字符號(hào)的仿真手寫(xiě)痕跡，及將所述至 少一個(gè)字母數(shù)字符號(hào)轉(zhuǎn)換為表示所述至少一個(gè)字母數(shù)字符號(hào)的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀交換碼以顯示于所述第二顯示區(qū)中。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的移動(dòng)通信裝置；其中所述聲音驅(qū)動(dòng)筆跡至文字組合件包括第一麥克風(fēng)及第二麥克風(fēng)。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的移動(dòng)通信裝置;其中每一所發(fā)出的聲音信號(hào)由所述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)接收，所述每一所發(fā)出的聲音信號(hào)形成由以下等式定義的兩個(gè)所接收的聲音信號(hào)力(/)及y2(/) y2(/)=a2s("2)+ri2(Z)其中Z為離散時(shí)間指數(shù)；t,及t2分別為所述兩個(gè)聲音信號(hào)從所述聲音筆行進(jìn)至所 述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)所需的時(shí)間；ai,i= 1,2為所述所接收的聲音信號(hào)的 振幅；ri,，i =1,2為無(wú)關(guān)于或獨(dú)立于所述所發(fā)出的聲音信號(hào)s(Z)且彼此無(wú)關(guān)或獨(dú)立的 背景噪聲；且其中所述兩個(gè)所接收的聲音信號(hào)的關(guān)聯(lián)性取決于相對(duì)到達(dá)時(shí)間延遲(TODA)， t =ltr t2l，其中所述時(shí)間h為到達(dá)所述第一麥克風(fēng)的時(shí)間且所述時(shí)間t2為到達(dá)所述 第二麥克風(fēng)的時(shí)間。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的移動(dòng)通信裝置；其中所述TDOA計(jì)算為<formula>formula see original document page 10</formula>其中YKk)為y"Z)的離散傅里葉變換(DFT)且Y^(k)為y2(Z)的所述DFT且*表 示復(fù)共軛且其可由以下等式定義Y"k卜",S(k)+N"k) Y2(k) = a2S(k)e-Mr + N2(k)其中S(k)為所述所發(fā)出的源信號(hào)s(l) (k = 0， 1， ，，，L/2)的N點(diǎn)DFT，叫=2兀k/L; 且其中Yi2為所述DFT的交叉關(guān)聯(lián)性，其計(jì)算為Y,「Y,(k)Y,(k)。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的移動(dòng)通信裝置；其中每一所接收的聲音信號(hào)的所述振幅與 所述聲音筆與每一麥克風(fēng)之間的距離的平方成反比例且由以下等式表示<formula>formula see original document page 11</formula>及<formula>formula see original document page 11</formula>其中n,i=l,2為所述聲音筆與所述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)中的一者之間的 歐幾里德距離，其中如下定義的振幅比率<formula>formula see original document page 11</formula>在短時(shí)間窗內(nèi)為常數(shù)且在所述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)處估計(jì)為r22 = (x_x2)2 +(y_y2)2 =R ri2(x-x,)2+(y-y,)2其中Xi、 yi,i=l，2為所述第一麥克風(fēng)及所述第二麥克風(fēng)的已知固定坐標(biāo)且用以確 定源位置坐標(biāo)x及y以在所述第一顯示區(qū)上用圖形表示所述仿真手寫(xiě)痕跡。
全文摘要
本發(fā)明提供一種移動(dòng)裝置，其具有一具第一顯示區(qū)及第二顯示區(qū)的外殼。一麥克風(fēng)陣列整合至所述外殼中且具有麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)可操作以當(dāng)在一與所述外殼分離且接近所述外殼的表面上手寫(xiě)字母數(shù)字符號(hào)時(shí)在所述外殼上的多個(gè)位置處感測(cè)來(lái)自聲音筆的聲音信號(hào)。一手寫(xiě)筆跡至文字轉(zhuǎn)換器可操作以用圖形表示所述字母數(shù)字符號(hào)的仿真手寫(xiě)痕跡以顯示于所述第一顯示區(qū)上，且將所述字母數(shù)字符號(hào)轉(zhuǎn)換為表示所述字母數(shù)字符號(hào)的計(jì)算機(jī)可讀交換碼以顯示于所述第二顯示區(qū)中。
文檔編號(hào)G06F3/043GK101506759SQ200780030839
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者齊英勇 申請(qǐng)人:高通股份有限公司