相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2015年1月2日提交的題為datatransmissionbetweendevicesoveraudiblesound(通過可聽見的聲音在設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸)的美國非臨時(shí)專利申請no.14/588,882的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

背景技術(shù)：

一些移動(dòng)應(yīng)用使得用戶能夠參與社交活動(dòng)，其中用戶的設(shè)備可以與物理上靠近的其他設(shè)備進(jìn)行通信。例如，用戶可能希望定位在相應(yīng)物理位置的其他用戶。在另一個(gè)示例中，用戶可能已經(jīng)拍攝了彼此的一些照片，并且可能希望彼此分享他們的照片。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)現(xiàn)總體上涉及通過可聽見的聲音提供在設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。在一些實(shí)施方式中，一種方法包括將每個(gè)數(shù)據(jù)符號映射到頻率組合，其中每個(gè)頻率組合包括一個(gè)或多個(gè)頻率。該方法還包括生成每個(gè)頻率的正弦波。該方法還包括添加給定符號的正弦波以獲得產(chǎn)生的正弦波。該方法還包括將窗口函數(shù)應(yīng)用于該產(chǎn)生的正弦波以獲得數(shù)據(jù)信號。

關(guān)于該方法，在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)信號是可聽見的。在一些實(shí)施方式中，每個(gè)符號與頻率的唯一組合相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)的每個(gè)符號到頻率組合的映射基于預(yù)定的選擇約束。在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)的每個(gè)符號到頻率組合的映射基于預(yù)定的選擇約束，其中一個(gè)或多個(gè)預(yù)定選擇約束包含音樂約束。在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)的每個(gè)符號到頻率組合的映射基于預(yù)定的選擇約束，其中一個(gè)或多個(gè)預(yù)定選擇約束包括選擇向數(shù)據(jù)傳輸提供樂音的頻率。在一些實(shí)施方式中，該方法還包括在沒有任何間隙的情況下串接符號波形。在一些實(shí)施方式中，該方法還包括在有間隙的情況下串接符號波形。

在一些實(shí)施方式中，一種系統(tǒng)包括：一個(gè)或多個(gè)處理器；以及邏輯，該邏輯被編碼在一個(gè)或多個(gè)有形介質(zhì)中以用于由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行。當(dāng)被執(zhí)行時(shí)，該邏輯可操作以執(zhí)行操作，該操作包括：將每個(gè)數(shù)據(jù)符號映射到頻率組合，其中每個(gè)頻率組合包括一個(gè)或多個(gè)頻率；生成每個(gè)頻率的正弦波；添加給定符號的正弦波以獲得產(chǎn)生的正弦波；并且將窗口函數(shù)應(yīng)用于該產(chǎn)生的正弦波以獲得數(shù)據(jù)信號。

進(jìn)一步關(guān)于該系統(tǒng)，在一些實(shí)施方式中，該數(shù)據(jù)信號是可聽見的。在一些實(shí)施方式中，每個(gè)符號與頻率的唯一組合相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)的每個(gè)符號到頻率組合的映射基于預(yù)定的選擇約束。在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)的每個(gè)符號到頻率組合的映射基于預(yù)定的選擇約束，其中一個(gè)或多個(gè)預(yù)定選擇約束包含音樂約束。在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)的每個(gè)符號到頻率組合的映射基于預(yù)定的選擇約束，其中一個(gè)或多個(gè)預(yù)定選擇約束包括選擇向數(shù)據(jù)傳輸提供樂音的頻率。在一些實(shí)施方式中，該邏輯在被執(zhí)行時(shí)還可操作以執(zhí)行包括在沒有任何間隙的情況下串接符號波形的操作。在一些實(shí)施方式中，該邏輯在被執(zhí)行時(shí)還可操作以執(zhí)行包括在有間隙的情況下串接符號波形的操作。

在一些實(shí)施方式中，一種方法包括檢測數(shù)據(jù)信號中的音調(diào)。該方法還包括根據(jù)該音調(diào)來確定頻率。該方法還包括將每個(gè)頻率組合映射到數(shù)據(jù)符號，其中每個(gè)頻率組合包括一個(gè)或多個(gè)頻率。

進(jìn)一步考慮該方法，在一些實(shí)施方式中，該數(shù)據(jù)信號是可聽見的。在一些實(shí)施方式中，該方法還包括估計(jì)符號相位。在一些實(shí)施方式中，該方法還包括根據(jù)每個(gè)符號來確定數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1示出了用于編碼數(shù)據(jù)的示例編碼器的框圖，該示例編碼器可以用于實(shí)現(xiàn)本文所述的實(shí)施方式。

圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的用于編碼數(shù)據(jù)的示例簡化流程圖。

圖3a示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的示例正弦窗口。

圖3b示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的示例傅立葉變換。

圖4示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的用于解碼數(shù)據(jù)的示例解碼器的框圖。

圖5示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的示例音調(diào)檢測器的框圖。

圖6示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的用于解碼數(shù)據(jù)的示例簡化流程圖。

圖7a示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的示例音調(diào)。

圖7b示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的示例峰。

圖8a示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的示例音調(diào)窗口。

圖8b示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的貢獻(xiàn)權(quán)重的示例圖。

圖9示出了可以用于實(shí)現(xiàn)本文描述的實(shí)施方式的示例服務(wù)器設(shè)備的框圖。

具體實(shí)施方式

本文所述的實(shí)施方式通過可聽見的聲音提供設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)施方式使用可聽見的聲音在移動(dòng)設(shè)備之間提供數(shù)據(jù)傳輸。在各個(gè)實(shí)施方式中，系統(tǒng)使用雙音多頻(dtmf)調(diào)制。使用dtmf的實(shí)施方式為通過可聽見的聲音進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸提供了令人愉快的發(fā)聲協(xié)議。

在各個(gè)實(shí)施方式中，編碼器將每個(gè)數(shù)據(jù)符號映射到頻率組合，其中每個(gè)頻率組合包括一個(gè)或多個(gè)頻率。然后，編碼器生成每個(gè)頻率的正弦波。然后，編碼器添加給定符號的正弦波以獲得產(chǎn)生的正弦波。然后，編碼器對該產(chǎn)生的正弦波應(yīng)用窗口函數(shù)以獲得數(shù)據(jù)信號，并且然后傳送該數(shù)據(jù)信號。在各個(gè)實(shí)施方式中，該數(shù)據(jù)信號是可聽見的。

在各個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)符號與頻率的唯一組合相關(guān)聯(lián)。在各個(gè)實(shí)施方式中，將數(shù)據(jù)的每個(gè)符號映射到頻率組合基于預(yù)定的選擇約束。例如，在一些實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)預(yù)定選擇約束包含音樂約束。在一些實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的選擇約束包括選擇向數(shù)據(jù)傳輸提供樂音(musicalsound)的頻率。

在一些實(shí)施方式中，解碼器接收數(shù)據(jù)信號。然后，解碼器檢測數(shù)據(jù)信號中的音調(diào)(tone)。然后，解碼器根據(jù)該音調(diào)來確定頻率。然后，解碼器將每個(gè)頻率組合映射到數(shù)據(jù)符號，其中每個(gè)頻率組合包括頻率中的一個(gè)或多個(gè)頻率。然后，解碼器根據(jù)每個(gè)符號來確定數(shù)據(jù)。

本文所描述的實(shí)施方式使dtmf的使用適應(yīng)于通過空氣的傳輸而存活的魯棒性，該通過空氣的傳輸是比電話語音信道更困難的環(huán)境。實(shí)施方式提供音調(diào)的魯棒的噪聲和運(yùn)動(dòng)檢測。本文描述的實(shí)施方式利用了具有播放和記錄聲音的能力的智能電話——用于數(shù)據(jù)通信的潛在的便攜式介質(zhì)。

實(shí)施方式解決與聲音的數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)聯(lián)的挑戰(zhàn)。這樣的挑戰(zhàn)可能涉及聲音信號被多個(gè)傳播路徑(具有回波)、背景噪聲、和多普勒(doppler)效應(yīng)劣化(degrade)。實(shí)施方式限制計(jì)算和電池消耗。實(shí)施方式通過聲音來傳送數(shù)據(jù)以使得該數(shù)據(jù)在音頻壓縮中存活，例如用于在電話會議中使用聲音進(jìn)行傳輸，這需要使用在可聽范圍內(nèi)的音頻。實(shí)施方式也提供了以這樣的方式的通過聲音的數(shù)據(jù)傳輸，使得傳輸?shù)穆曇艄┤藗兟犉饋聿粫钊瞬豢旎蛲纯唷?/p>

圖1圖示了用于編碼數(shù)據(jù)的示例編碼器100的框圖，該編碼器可以用于實(shí)現(xiàn)本文描述的實(shí)施方式。如圖所示，編碼器100包括映射表102、正弦波生成器104和106、加法器108、窗口函數(shù)110、和揚(yáng)聲器112。下面結(jié)合圖2更詳細(xì)地描述針對編碼器100的實(shí)施方式。

為了便于圖示，圖1示出了映射表102、正弦波生成器104和106、加法器108、窗口函數(shù)110、和揚(yáng)聲器112中的每一個(gè)的一個(gè)框?？?02、104、106、108、110、和112中的每一個(gè)可以表示多個(gè)映射表、正弦波生成器、加法器、窗口函數(shù)、和揚(yáng)聲器。

圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的、用于編碼數(shù)據(jù)的示例簡化流程圖。參考圖1和圖2二者，方法在框202中起始，其中編碼器100接收數(shù)據(jù)。然后，編碼器100根據(jù)接收的數(shù)據(jù)來確定符號。

在框204中，編碼器100將每個(gè)數(shù)據(jù)符號映射到頻率組合。在各個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)頻率組合包括一個(gè)或多個(gè)頻率。在各個(gè)實(shí)施方式中，編碼器100將每個(gè)符號與頻率的唯一組合相關(guān)聯(lián)。例如，編碼器100可以將不同的符號表示為從n個(gè)頻率的表中選擇的k個(gè)頻率的組合。為了便于圖示，圖1示出了k個(gè)頻率，其中k＝2。在各個(gè)實(shí)施方式中，取決于特定實(shí)施方式，k可以是大于2的任何數(shù)目。

本文描述的各個(gè)實(shí)施方式將k>2的泛化稱為dtmf以便熟悉。在各個(gè)實(shí)施方式中，更準(zhǔn)確的名稱可以是多音多頻。在各個(gè)實(shí)施方式中，對于可能的字母表大小符號是從n個(gè)頻率的集合中選擇的k個(gè)音調(diào)的組合。在各個(gè)實(shí)施方式中，編碼器100在符號之間不使用間隙。

在各個(gè)實(shí)施方式中，編碼器100選擇對于解碼器更容易區(qū)分的頻率組合。這樣，如果在解碼器處檢測到特定頻率，則解碼器將能夠確定相應(yīng)的符號。

在各個(gè)實(shí)施方式中，將每個(gè)數(shù)據(jù)符號映射到頻率組合是基于預(yù)定的選擇約束。換言之，當(dāng)為每個(gè)符號選擇頻率組合時(shí)，編碼器100應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的選擇約束。編碼器100在選擇頻率組合而不是從不連貫的群組中選擇頻率時(shí)實(shí)現(xiàn)各個(gè)約束。例如，在一些實(shí)施方式中，一個(gè)約束可以是編碼器100從一組頻率中選擇k個(gè)頻率而不進(jìn)行替換。在一些實(shí)施方式中，另一約束可能是編碼器100選擇彼此之間分開至少2個(gè)索引的頻率。在一些實(shí)施方式中，作為規(guī)避符號間干擾的手段，另一約束可以是編碼器100要求當(dāng)前符號與之前符號沒有共同的選定頻率。

在各個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)預(yù)定選擇約束包含音樂約束。例如，在各個(gè)實(shí)施方式中，預(yù)定選擇約束可以包括編碼器100選擇向數(shù)據(jù)傳輸提供樂音的頻率。在一些實(shí)施方式中，編碼器100選擇與預(yù)定音階的音樂音調(diào)相對應(yīng)的頻率。例如，在一些實(shí)施方式中，編碼器100可以選擇f#大調(diào)五聲音階的八度音程(octave)的音調(diào)的頻率。相對于給定的基頻，具有純音律(justtemperament)的f#五聲音階的一個(gè)八度音程具有比例1、9/8、5/5、3/3、2、5/3。在一些實(shí)施方式中，編碼器100可以向音調(diào)頻率添加泛音。這樣的泛音可以致使所傳送的聲音類似于特定的樂器(例如，大號)，以便實(shí)現(xiàn)聲音的個(gè)性化。

仍然參考圖2，在框206中，編碼器100生成每個(gè)頻率的正弦波。與按鍵式接收器(touch-tonereceiver)不同，在空氣中廣播的信號可能受到由于運(yùn)動(dòng)引起的多普勒頻移的影響，并且更容易受到背景噪聲的影響。在各個(gè)實(shí)施方式中，編碼器100可以包括耐噪聲和多普勒(noiseanddoppler-tolerant)音調(diào)檢測器。

圖3a圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的示例正弦窗口300。在各個(gè)實(shí)施方式中，編碼器100將音調(diào)合成為窗口化的正弦曲線，

其中是音調(diào)頻率。函數(shù)w(t)是正弦窗口(也稱為余弦窗口)，

其中t是窗口的大小(例如，對于20個(gè)音調(diào)/秒而言的50毫秒)。加窗(windowing)在頻域中擴(kuò)散音調(diào)能量，因?yàn)闀r(shí)域中的乘法在頻域中是卷積。

圖3b圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的圖3a的正弦窗口300的示例傅里葉(fourier)變換310。在一些實(shí)施方式中，正弦窗口w(t)的傅里葉變換是

其在|f|＝1/(2t)處具有可去除的奇點(diǎn)(singularity)(此點(diǎn)處的表達(dá)式變?yōu)?/0，但存在極限且極限為cπ/4)。主瓣在|f|<3/(2t)中。

如上所述，在各個(gè)實(shí)施方式中，編碼器100使用不同頻率的k個(gè)音調(diào)的組合來對符號進(jìn)行編碼。給定n個(gè)可能的頻率，有個(gè)不同符號的字母表。對于字母表中的每個(gè)符號，s可以是k指派k個(gè)音調(diào)頻率的不同組合的映射。通過查找符號s的音調(diào)頻率組合然后對這些音調(diào)進(jìn)行合成和求和來對符號s進(jìn)行編碼，

在框208中，編碼器100添加給定符號的正弦波。

在框210中，編碼器100對所產(chǎn)生的正弦波應(yīng)用窗口函數(shù)以獲得數(shù)據(jù)信號，其中該數(shù)據(jù)信號包含音調(diào)。在各個(gè)實(shí)施方式中，編碼器100通過在沒有任何間隙的情況下串接(concatenate)符號波形來對符號序列進(jìn)行編碼。在一些實(shí)施方式中，編碼器100可以通過在有間隙的情況串接符號波形來對符號序列進(jìn)行編碼。為了傳送小的固定長度的數(shù)據(jù)量，編碼器100可以在字母表中保留一個(gè)符號值作為特殊的間隔子(spacer)值以標(biāo)記令牌的開始。這使得接收器能夠開始收聽中間廣播并使用該間隔子來對序列內(nèi)的符號的相位進(jìn)行消歧。

在各個(gè)實(shí)施方式中，編碼器100將所產(chǎn)生的正弦波與窗口函數(shù)相乘，使得該正弦波具有預(yù)定的形狀(例如，如圖1所示)。如這里更詳細(xì)地描述的，在各個(gè)實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)信號是可聽見的，并且包含可聽音調(diào)。

在框212中，編碼器100然后傳送數(shù)據(jù)信號。

圖4圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的用于解碼數(shù)據(jù)的示例解碼器400的框圖。如圖所示，解碼器400包括音調(diào)檢測器402、麥克風(fēng)404、音調(diào)選擇器406、和符號相位估計(jì)器408。在各個(gè)實(shí)施方式中，音調(diào)檢測器402可以是音調(diào)檢測器的濾波器庫。

為了便于圖示，圖4對于音調(diào)檢測器402、麥克風(fēng)404、音調(diào)選擇器406、和符號相位估計(jì)器408中的每一個(gè)示出了一個(gè)框?？?02、404、406、和408中的每一個(gè)可以表示多個(gè)音調(diào)檢測器、麥克風(fēng)、音調(diào)選擇器、和符號相位估計(jì)器。例如，如上所述，框402可以表示多個(gè)音調(diào)檢測器。

圖5示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的、可用于實(shí)現(xiàn)圖4的音調(diào)檢測器402的示例音調(diào)檢測器502、504、506、和508的框圖。在各個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)音調(diào)檢測器502、504、506、和508被調(diào)諧到n個(gè)頻率中的一個(gè)頻率，并且輸出指示該頻率的功率的信號。

圖6示出了根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)的用于解碼數(shù)據(jù)的示例簡化流程圖。參考圖4和圖6，在框602中開始一種方法，其中解碼器400接收數(shù)據(jù)信號。解碼器400通過音調(diào)檢測器402接收數(shù)據(jù)信號。

在框604中，解碼器400檢測數(shù)據(jù)信號中的音調(diào)。

如上所述，每個(gè)音調(diào)檢測器502、504、506和508被調(diào)諧到n個(gè)頻率中的一個(gè)，并且輸出指示該頻率的功率的信號。對于每個(gè)固定時(shí)間，解碼器400確定用以構(gòu)建最大音調(diào)信號的最大音調(diào)功率。

圖7a圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的示例音調(diào)702、704、706、和708。

在框606中，解碼器400選擇音調(diào)以確定那些音調(diào)的頻率。在一些實(shí)施方式中，解碼器400選擇最大的音調(diào)以確定頻率。例如，解碼器400可以選擇具有最大功率的兩個(gè)音調(diào)。如下面更詳細(xì)地描述的，解碼器400然后可以使用該最大音調(diào)來確定頻率組合。

在框608中，解碼器400估計(jì)符號相位。

圖7b圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的示例峰710、712、和714。解碼器400識別數(shù)據(jù)信號的峰(例如，峰710、712和714)，以使數(shù)據(jù)信號內(nèi)的dtmf符號的符號相位同步。

在各個(gè)實(shí)施方式中，為了使符號幀同步，解碼器400將信號劃分成長度為t的幀，每個(gè)幀編碼一個(gè)符號。解碼器400使幀的相位同步，以確定什么時(shí)間間隔與幀相對應(yīng)。

為了估計(jì)幀相位，解碼器400計(jì)算

然后將幀相位估計(jì)為τ^*＝argmaxτamax(τ)modulot.這允許在時(shí)間偏移τn＝τ^*+tn.處引用第n幀中的相關(guān)。

在框610中，解碼器400然后將每個(gè)頻率組合映射到符號，以便根據(jù)該頻率組合來確定符號。如上所述，每個(gè)頻率組合包括頻率中的一個(gè)或多個(gè)頻率。

在框612中，解碼器400然后根據(jù)符號來確定數(shù)據(jù)。然后，在固定時(shí)間出現(xiàn)干凈地接收的廣播來作為來自音調(diào)檢測器中的k個(gè)音調(diào)檢測器的大的輸出和來自音調(diào)檢測器中的其他音調(diào)檢測器的小輸出。在一些實(shí)施方式中，解碼器400然后使用逆映射s^-1來確定由k個(gè)大音調(diào)頻率的該組合表示的符號。

取決于諸如計(jì)算效率、噪聲魯棒性、和對運(yùn)動(dòng)(多普勒頻移)的魯棒性的目標(biāo)的重要性，存在可以實(shí)現(xiàn)音調(diào)檢測器的幾種方式。下面更詳細(xì)地描述這樣的檢測器的示例實(shí)施方式。

在一些實(shí)施方式中，解碼器400可以使用簡單的音調(diào)檢測器。例如，音調(diào)檢測器402可以是簡單的音調(diào)檢測器。在各個(gè)實(shí)施方式中，在相位上不相關(guān)的簡單音調(diào)檢測器。對于用于檢測頻率的音調(diào)的簡單音調(diào)檢測器，檢測器400可以計(jì)算：

第一行下轉(zhuǎn)換為復(fù)基帶，并且第二行估計(jì)本地信號功率，其中h(t)是以下形式的二階伽瑪(gamma)平滑濾波器：

其中τ是控制濾波器帶寬的時(shí)間常數(shù)。

如前所述，音調(diào)的能量通過音調(diào)窗口在傅立葉域中擴(kuò)散。應(yīng)選擇檢測器濾波器h(t)的帶寬，使得其捕獲大部分音調(diào)的能量。在各個(gè)實(shí)施方式中，帶寬足夠?qū)捯匀萑潭嗥绽疹l移。如果最大可能速度為vmax，則觀察到的音調(diào)頻率滿足：

其中c是聲速(在海平面附近為340m/s)。

相應(yīng)地，傅立葉域中的較寬帶寬意味著脈沖響應(yīng)h(t)應(yīng)當(dāng)比窗口w(t)更集中在時(shí)域中。為了實(shí)現(xiàn)更多的噪聲降低，解碼器400可以應(yīng)用第二平滑濾波器g(t)，使得檢測器的整體效果在整個(gè)窗口長度上聚集，

雖然簡單的音調(diào)檢測器在音調(diào)相位上不相關(guān)，但是該公式是實(shí)用且可靠的音調(diào)檢測器。簡單的音調(diào)檢測器可能不能充分利用b(t)的復(fù)相，因?yàn)樵趯⒆罱K分值與g(t)聚合之前已經(jīng)通過平方幅值(squaremagnitude)運(yùn)算去除了它。

在一些實(shí)施方式中，解碼器400可以使用相關(guān)音調(diào)檢測器，以充分利用b(t)的復(fù)相。例如，音調(diào)檢測器402可以是相關(guān)音調(diào)檢測器。在各個(gè)實(shí)施方式中，相關(guān)音調(diào)檢測器是相位上相關(guān)的更復(fù)雜的音調(diào)檢測器，其相對于簡單檢測器提高了噪聲魯棒性。

相關(guān)音調(diào)檢測器以類似的方式開始，首先調(diào)制以下移到復(fù)基帶然后進(jìn)行抽取(decimation)。由于多普勒頻移，信號上存在頻率的殘余調(diào)制基帶信號在0hz附近僅占用小帶寬，因此抽取可能相當(dāng)激進(jìn)。解碼器400通過單元取平均來執(zhí)行該抽取。然后，解碼器400利用伽馬濾波器進(jìn)行平滑，并且然后對結(jié)果進(jìn)行下采樣。

以下步驟是相關(guān)音調(diào)檢測器與簡單音調(diào)檢測器不同的地方。給定時(shí)間偏移τ和多普勒頻移δ，抽取的基帶信號與dtmf音調(diào)窗口相關(guān)，

圖8a圖示了根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)的示例音調(diào)窗口800。如圖所示，解碼器400使用m＝10個(gè)塊來對音調(diào)窗口w(t)執(zhí)行塊貢獻(xiàn)權(quán)重的最小二乘擬合。

圖8b圖示了根據(jù)一些實(shí)施方式的貢獻(xiàn)權(quán)重810的示例圖。示出的是每個(gè)塊的單獨(dú)貢獻(xiàn)權(quán)重。

在各個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)(τ,δ)匹配信號的真實(shí)時(shí)間和頻率偏移時(shí)，該值是最大的。在一些實(shí)施方式中，解碼器400在網(wǎng)格上采樣(τ,δ)以執(zhí)行強(qiáng)力搜索(bruteforcesearch)。

為了有效率地計(jì)算相關(guān)，解碼器400將積分區(qū)間[0,t]近似為m個(gè)段，并將調(diào)制近似為在每個(gè)段上具有恒定相位，

其中m是塊的數(shù)目。

以下示出了解碼器400如何通過另一近似來得到進(jìn)一步的效率。塊相關(guān)b(t+τ)w(t)dt與窗口的塊相對，其是平滑函數(shù)。解碼器400可以考慮下面形式的近似

其中wm是與w(t)的塊相對應(yīng)的濾波器。這些濾波器的這些脈沖響應(yīng)被允許具有一些重疊，并且最小二乘法擬合其被使用以使得它們的組合近似于w(t)。

在一些實(shí)施方式中，解碼器400使音調(diào)相關(guān)準(zhǔn)則化，使得系統(tǒng)不變地將輸入乘以恒定比例因子。在一些實(shí)施方式中，解碼器400還對音調(diào)相關(guān)進(jìn)行準(zhǔn)則化以使得噪聲被準(zhǔn)則化。以允許將產(chǎn)生的分值與固定的常數(shù)閾值進(jìn)行比較的方式對噪聲進(jìn)行準(zhǔn)則化以確定信號質(zhì)量。

音調(diào)相關(guān)是功率信號，因?yàn)樗鼈兪瞧椒降姆?。如果基帶信號是白高斯噪聲，則音調(diào)相關(guān)與x²(2)成正比地分布，x²(2)具有與基帶噪聲方差成比例的平均值。在一些實(shí)施方式中，為了有效的準(zhǔn)則化，解碼器400可以將音調(diào)相關(guān)除以噪聲平均值的局部估計(jì)。

對于每個(gè)時(shí)間τ，解碼器400可以執(zhí)行以下操作。在一些實(shí)施方式中，解碼器400對于在δ上的最大化的每個(gè)音調(diào)頻率建立音調(diào)相關(guān)的列表：

在一些實(shí)施方式中，解碼器400然后對列表進(jìn)行排序。假定信噪比(snr)足夠大，則最大的k個(gè)相關(guān)對應(yīng)于dtmf音調(diào)，而較低的(n-k)個(gè)值對應(yīng)于噪聲。令φ^noise是與較低(n-k)值相對應(yīng)的頻率集合。(找到第k個(gè)最大值就足夠了，因?yàn)榱斜聿恍枰耆判?。

在一些實(shí)施方式中，解碼器400然后將在δ和在φ^noise中的頻率上對音調(diào)相關(guān)求和：

在一些實(shí)施方式中，解碼器400應(yīng)用平滑濾波器g來在時(shí)間上平滑噪聲相關(guān)平均值

然后，量μ^noise(t)近似地與基帶噪聲方差成比例。音調(diào)相關(guān)通過逐點(diǎn)除以而準(zhǔn)則化，

隨后僅使用具有最佳匹配多普勒頻移的相關(guān)，因此它可以在δ上最大化，

在各個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)解碼器400對符號進(jìn)行解碼時(shí)，干凈地接收的dtmf符號應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生k個(gè)大音調(diào)相關(guān)和(n-k)個(gè)小的音調(diào)相關(guān)。在各個(gè)實(shí)施方式中，解碼器400可以應(yīng)用以下預(yù)定規(guī)則中的一個(gè)或多個(gè)以用于廣播檢測和避免由于干擾所引起的錯(cuò)誤。下面更詳細(xì)地描述這樣的預(yù)定規(guī)則。

在一些實(shí)施方式中，少于k個(gè)的大的相關(guān)可以表明沒有dtmf廣播是活動(dòng)的，并且所聽到的任何音調(diào)都是背景噪聲。在一些實(shí)施方式中，多于k個(gè)的大音調(diào)表明存在對dtmf廣播的強(qiáng)烈干擾，并且如果第k個(gè)最大相關(guān)與第(k+1)個(gè)最大相關(guān)沒有很好地分離，則無法進(jìn)行無歧義的解碼。按照這些規(guī)則，解碼器可以識別似乎存在有效dtmf符號的幀，并且在解碼中僅包括這些幀。

本文描述的實(shí)施方式提供了各種益處。例如，實(shí)施方式解決與聲音的數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)聯(lián)的挑戰(zhàn)。這樣的挑戰(zhàn)可能包含聲音信號由于多個(gè)傳播路徑(具有回波)、背景噪聲、和多普勒效應(yīng)劣化。實(shí)施方式限制計(jì)算和電池消耗。實(shí)施方式通過聲音來傳送數(shù)據(jù)以使得該數(shù)據(jù)在音頻壓縮中存活，例如用于在電話會議中使用聲音進(jìn)行傳輸，這需要使用在可聽范圍內(nèi)的音頻。實(shí)施方式也提供了以這樣的方式的通過聲音的數(shù)據(jù)傳輸，使得傳輸?shù)穆曇艄┤藗兟犉饋聿粫钊瞬豢旎蛲纯唷?/p>

盡管可以以特定順序呈現(xiàn)步驟、操作、或計(jì)算，但是可以在特定實(shí)施方式中改變該順序。取決于具體的實(shí)施方式，步驟的其他排序是可能的。在一些特定實(shí)施方式中，可以同時(shí)執(zhí)行在本說明書中依序示出的多個(gè)步驟。而且，一些實(shí)施方式可能不具有所示的所有步驟和/或可以具有替代本文所示的步驟或者除其以外的其它步驟。

雖然系統(tǒng)102被描述為執(zhí)行在本文的實(shí)施方式中描述的步驟，但是系統(tǒng)102的任何合適的組件或組件的組合或與系統(tǒng)102相關(guān)聯(lián)的任何合適的一個(gè)或多個(gè)處理器可以執(zhí)行所描述的步驟。

圖9圖示了可用于實(shí)現(xiàn)本文所述的實(shí)施方式的示例服務(wù)器設(shè)備900的框圖。在一些實(shí)施方式中，服務(wù)器設(shè)備900包括處理器902、操作系統(tǒng)904、存儲器906、和輸入/輸出(i/o)接口908。服務(wù)器設(shè)備900還包括社交網(wǎng)絡(luò)引擎910和媒體應(yīng)用912，其可以存儲在存儲器906中或者存儲在任何其它合適的存儲位置或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。媒體應(yīng)用912提供使得處理器902能夠執(zhí)行本文描述的功能和其他功能的指令。

為了便于圖示，圖9對于處理器902、操作系統(tǒng)904、存儲器906、i/o接口908、社交網(wǎng)絡(luò)引擎910、和媒體應(yīng)用912中的每一個(gè)示出了一個(gè)框。這些框902、904、906、908、910、和912可以表示多個(gè)處理器、操作系統(tǒng)、存儲器、i/o接口、網(wǎng)絡(luò)引擎、和應(yīng)用程序。在其他實(shí)施方式中，服務(wù)器設(shè)備900可以不具有所示的所有組件和/或可以具有包括替代本文所示的元件或除其以外的其他類型的元件的其他元件。

雖然已經(jīng)關(guān)于其特定實(shí)施例描述了說明書，但是這些特定實(shí)施例僅僅是說明性的而不是限制性的。示例中說明的概念可以應(yīng)用于其他示例和實(shí)施方式。例如，本文在社交網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的場境(context)下描述了一些實(shí)施方式。然而，本文描述的實(shí)施方式可以應(yīng)用于除了社交網(wǎng)絡(luò)之外的場境中。

注意，本公開中描述的功能塊、方法、設(shè)備、和系統(tǒng)可以被整合或劃分成本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的系統(tǒng)、設(shè)備、和功能塊的不同組合。

可以使用任何合適的編程語言和編程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)特定實(shí)施例的例程。可以采用不同的編程技術(shù)，諸如面向過程或面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)。例程可以在單個(gè)處理設(shè)備或多個(gè)處理器上執(zhí)行。盡管步驟、操作、或計(jì)算可以以特定順序呈現(xiàn)，但是在不同的特定實(shí)施例中可以改變順序。在一些特定實(shí)施例中，可以同時(shí)執(zhí)行在本說明書中依序示出的多個(gè)步驟。

“處理器”包括處理數(shù)據(jù)、信號或其他信息的任何合適的硬件和/或軟件系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)或組件。處理器可以包括具有通用中央處理單元、多個(gè)處理單元、用于實(shí)現(xiàn)功能的專用電路的系統(tǒng)，或其他系統(tǒng)。處理不必限于地理位置，或者具有時(shí)間限制。例如，處理器可以“實(shí)時(shí)”、“離線”、以“批量模式”等來執(zhí)行其功能?？梢酝ㄟ^不同的(或相同的)處理系統(tǒng)在不同的時(shí)間和不同的位置執(zhí)行處理的部分。計(jì)算機(jī)可以是與存儲器通信的任何處理器。存儲器可以是任何合適的數(shù)據(jù)存儲、存儲器和/或非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，包括電子存儲設(shè)備，諸如隨機(jī)存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、磁存儲設(shè)備(硬盤驅(qū)動(dòng)器等)、閃存、光學(xué)存儲設(shè)備(cd或dvd等)、磁盤或光盤、或適于存儲用于由處理器執(zhí)行的指令(例如，程序或軟件指令)的其他有形介質(zhì)。例如，可以使用諸如硬件存儲設(shè)備的有形介質(zhì)來存儲可包括可執(zhí)行指令的控制邏輯。指令也可以包含在并且被提供為電子信號，該電子信號例如處于從服務(wù)器(例如，分布式系統(tǒng)和/或云計(jì)算系統(tǒng))遞送的軟件即服務(wù)(saas))的軟件的形式。