JP3231908U - 自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置 - Google Patents

自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置を提供する。【解決手段】ディスプレイ装置は、ローカルユーザーから発された音声信号を捕捉して、それぞれ、第一オーディオ信号１１および第二オーディオ信号１２を生成する第一マイクロフォンおよび第二マイクロフォンと、第一オーディオ信号および第二オーディオ信号に対し、ビーム形成処理を実行して、第三オーディオ信号１３を生成する第一オーディオノイズリダクションチップ２８２と、第三オーディオ信号に対し、オーディオノイズリダクションプロセスを実行して、ノイズリダクション音声信号１４を生成する第二オーディオノイズリダクションチップ２８３と、ノイズリダクション音声信号に対し、音声エンコードプロセスを実行して、エンコードされたオーディオ信号１５を生成するとともに、ディスプレイ装置のＵＳＢハブにより、エンコードされたオーディオ信号をホストに送信するオーディオ処理チップ２８５とを有する。【選択図】図１

Description

本考案は、ディスプレイ装置に関するものであって、特に、自動ノイズリダクション機能(automatic noise-reduction function)を有するディスプレイ装置に関するものである。
コンピュータゲームのプレーヤーがイヤフォンとマイクロフォンを装着して、チームメイトとプレイするとき、プレーヤーとチームメイトは、常に、環境ノイズに悩まされ、且つ、プレーヤーは、時に、大音量にしないと、チームメイトとの対話ができないので、プレーヤーはイヤフォン音量を上げる必要があり、長期の使用で、耳の調子が悪くなり、聴力が損傷する恐れがある。現在、市販のディスプレイ装置の機能は多様化し、且つ、プレーヤーは、外部マイクロフォンを挿入できるが、従来のディスプレイ装置は、プレーヤーが発した音声信号を、直接、ホストに送信することができるだけであり、環境ノイズの改善には役に立たない。
よって、自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置を提供し、上述の問題を解決する必要がある。
本考案は、自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置を提供することを目的とする。
本考案は、自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置を提供し、ディスプレイ装置は、ホストに電気的に接続される。ディスプレイ装置は、ディスプレイパネルと、ディスプレイパネルの表示画面を制御するディスプレイコントローラーと、ディスプレイ装置のハウジングに設置されて、ローカルユーザーから発された音声信号を捕捉して、それぞれ、第一オーディオ信号、および、第二オーディオ信号を生成する第一マイクロフォン、および、第二マイクロフォンと、第一オーディオ信号、および、第二オーディオ信号に対して、ビーム形成処理を実行して、第三オーディオ信号を生成する第一オーディオノイズリダクションチップと、第三オーディオ信号に対して、オーディオノイズリダクションプロセスを実行して、ノイズリダクション音声信号を生成する第二オーディオノイズリダクションチップと、ノイズリダクション音声信号に対して、音声エンコードプロセスを実行して、エンコードされたオーディオ信号を生成するとともに、ディスプレイ装置のユニバーサルシリアルバス(ＵＳＢ)ハブにより、エンコードされたオーディオ信号をホストに送信するオーディオ処理チップと、を有する。
一実施形態において、第一マイクロフォン、および、第二マイクロフォンは、指向性マイクロフォン、あるいは、無指向性マイクロフォンである。
一実施形態において、第一オーディオノイズリダクションチップは、第一オーディオ信号、および、第二オーディオ信号にしたがって、ローカルユーザーから発された音声信号の発信元方位を計算するとともに、第一ＡＩモデルを使用して、発信元方位で、ビーム形成処理を実行し、且つ、第二オーディオノイズリダクションチップは、第二ＡＩモデルを使用して、第三オーディオ信号に対し、オーディオノイズリダクションプロセスを実行して、第三オーディオ信号中の雑音、および、環境ノイズをフィルタリングして、ノイズリダクション音声信号を生成する。
一実施形態において、ディスプレイ装置は、さらに、オーディオ入力インターフェースを有して、外部マイクロフォンがオーディオ入力インターフェースに挿入されているか否かを検出して、挿入判断信号を生成する。オーディオ入力インターフェースが、外部マイクロフォンがオーディオ入力インターフェースに挿入されていることを検出していない場合に、挿入判断信号は高ロジック状態にある。
一実施形態において、ホストは、ネットワークにより、エンコードされたオーディオ信号を、その他のホストに送信して、オーディオデコードを実行させて、ノイズリダクション音声信号を得て再生する。
本考案は更に、自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置を提供し、ディスプレイ装置は、ホストに電気的に接続される。ディスプレイ装置は、ディスプレイパネルと、ディスプレイパネルの表示画面を制御するディスプレイコントローラーと、ディスプレイ装置のハウジングに設置されて、ディスプレイ装置の環境ノイズを捕捉して、それぞれ、第一オーディオ信号、および、第二オーディオ信号を生成する第一マイクロフォン、および、第二マイクロフォンと、ローカルユーザーから発された音声信号を捕捉して外部オーディオ信号を生成する外部マイクロフォンに電気的に接続されるオーディオ入力インターフェースと、第一オーディオ信号、および、第二オーディオ信号に対して、ビーム形成処理を実行して、第三オーディオ信号を生成する第一オーディオノイズリダクションチップと、外部オーディオ信号から第三オーディオ信号を除去して、第四オーディオ信号を得るとともに、第四オーディオ信号に対して、オーディオノイズリダクションプロセスを実行して、ノイズリダクション音声信号を生成する第二オーディオノイズリダクションチップと、ノイズリダクション音声信号に対して、音声エンコードプロセスを実行して、エンコードされたオーディオ信号を生成するとともに、ディスプレイ装置のユニバーサルシリアルバス(ＵＳＢ)ハブにより、エンコードされたオーディオ信号をホストに送信するオーディオ処理チップと、を有する。
本考案のディスプレイ装置は、外部マイクロフォンが挿入されている状況下でも、挿入されていない状況下でも、自動ノイズリダクション機能を提供することができる。このほか、ディスプレイ装置中のオーディオノイズリダクションチップは、ＡＩモデルを使用して、ビーム形成処理、および、オーディオノイズリダクションプロセスを実行することができるので、ディスプレイ装置の雑音、および、環境ノイズをさらに減少させるとともに、音声通話の品質を向上させて、ユーザーエクスペリエンスを増進することができる。
本考案の一実施形態中のディスプレイシステムの機能ブロック図である。 本考案の一実施形態による第一状況におけるディスプレイ装置の配置を示す図である。 本考案の一実施形態による第二状況中のディスプレイ装置の配置を示す図である。
以下の説明は、本考案を完成させる好ましい実施形態であり、その目的は、本考案の基本精神を描写することであり、実際の考案の内容は請求項範囲を参照しなければならない。
理解すべきことは、本明細書中で使用される「有する」、「含む」等の用語は、特定の技術特徴、数値、方法工程、作業処理、素子、および／または、部品を表示するのに用いられているが、さらに多くの技術特徴、数値、方法工程、作業処理、素子、および／または、部品、あるいは、それらの任意の組み合わせを加えることを排除しない。
請求項中で使用される「第一」、「第二」、「第三」等の用語は、請求項中の素子を修飾するために用いられ、それらの間の優先順序、先行関係、一素子がもう一つの素子の前にあることや、工程実行時の前後順序を表示するものではなく、同じ名称の素子を区別するためだけに用いられる。
図１は、本考案の一実施形態中のディスプレイシステムのブロック図である。
図１に示されるように、ディスプレイシステム１は、ホスト１００、および、ディスプレイ装置２００を有する。ホスト１００は、たとえば、パソコン、あるいは、サーバである。ホスト１００は、たとえば、処理ユニット１１０、グラフィック処理ユニット１２０、メモリユニット１３０、ストレージデバイス１４０、伝送インターフェース１５０、１５１、および、ネットワークインターフェース１７０を有する。処理ユニット１１０、グラフィック処理ユニット１２０、メモリユニット１３０、ストレージデバイス１４０、伝送インターフェース１５０、および、ネットワークインターフェース１７０は、システムバス１１１により、互いに結合される。処理ユニット１１０は、たとえば、中央処理装置(ＣＰＵ)、汎用プロセッサ(general-purpose processor)等であるが、本考案は、これに限定されない。グラフィック処理ユニット１２０は、たとえば、グラフィックスカード上のグラフィック処理ユニット、あるいは、処理ユニット１１０中に整合されるグラフィック処理ユニットである。
メモリユニット１３０は、ランダムアクセスメモリ、たとえば、ダイナミックＲＡＭ(ＤＲＡＭ)、あるいは、スタティックＲＡＭ(ＳＲＡＭ)であるが、本考案は、これに限定されない。ストレージデバイス１４０は、不揮発性メモリ(non-volatile memory)、たとえば、ハードディスクドライブ(hard disk drive)、ソリッドステートディスク(solid-state disk)、フラッシュメモリ(flash memory)、あるいは、リードオンリメモリ (read-only memory)であるが、本考案は、これに限定されない。
たとえば、ストレージデバイス１４０は、アプリケーションプログラム１４１、オペレーティングシステム１４２(たとえば、Windows、Linux（登録商標）、MacOS等である)を保存し、且つ、処理ユニット１１０は、アプリケーションプログラム１４１、および、オペレーティングシステム１４２を、メモリユニット１３０に読み取らせて実行する。アプリケーションプログラム１４１は、たとえば、音声通信機能を有し、且つ、ネットワーク３０により、その他のホストの使用者と音声通信を実行することができる。
グラフィック処理ユニット１２０は、たとえば、処理ユニット１１０により実行されるアプリケーションプログラムのグラフィック処理を実行して、一枚以上のイメージを有するイメージ信号を生成するとともに、伝送インターフェース１５１により、イメージ信号を、ディスプレイ装置２００の伝送インターフェース２５１に送信する。伝送インターフェース１５１、２５１の間のチャネルは、イメージ伝送チャネルと称することができる。伝送インターフェース１５１、２５１は、有線伝送インターフェース、および／または、無線伝送インターフェースであり、有線伝送インターフェースは、高解像度マルチメディアインターフェース(High Definition Multimedia Interface、ＨＤＭＩ（登録商標）)、ディスプレイポート(DisplayPort、ＤＰ)インターフェース、組込ディスプレイポート(embedded DisplayPort、ｅＤＰ)、低電圧差動信号伝送(low voltage differential signaling、ＬＶＤＳ)インターフェース、ユニバーサルシリアルバス(Universal Serial Bus、ＵＳＢ)インターフェース、ＵＳＢ Type-Cインターフェース、サンダーボルト(Thunderbolt)インターフェース、デジタルビデオインターフェース(ＤＶＩ)、ビデオグラフィックスアレイ(ＶＧＡ)インターフェース、汎用入出力(ＧＰＩＯ)インターフェース、非同期シリアル通信(ＵＡＲＴ)インターフェース、シリアルペリフェラルインタフェース(ＳＰＩ)インターフェース、アイスクエアドシー(Ｉ２Ｃ)インターフェース、あるいは、その組み合わせを有し、且つ、無線伝送インターフェースは、ブルートゥース(Bluetooth（登録商標）)、Wi-Fi、近距離無線通信(ＮＦＣ)インターフェース等を有するが、本考案は、これに限定されない。
このほか、処理ユニット１１０は、たとえば、伝送インターフェース１５０により、データを、ディスプレイ装置２００の伝送インターフェース２５０に伝送し、伝送インターフェース１５０、および、２５０は、たとえば、ＵＳＢインターフェースやＵＳＢ Type-Cインターフェースであり、且つ、ＵＳＢ ３．１、および／あるいは、ＵＳＢ ２．０プロトコルをサポートすることができる。伝送インターフェース１５０、および、２５０の間のチャネルは、データ伝送チャネルと称する。
ディスプレイ装置２００は、ホスト１００に電気的に接続される。ディスプレイ装置２００は、ディスプレイコントローラー２１０、ディスプレイモジュール２２０、ストレージユニット２３０、イメージバッファ２４０、伝送インターフェース２５０〜２５１、オーディオ入力インターフェース２５５、入力インターフェース２６０、ＵＳＢハブ２７０、マイクロフォン２８１Ｌおよび２８１Ｒ、オーディオノイズリダクションチップ２８２および２８３、並びに、オーディオ処理チップ２８５を有する。
ディスプレイコントローラー２１０は、たとえば、特定用途向け集積回路(application-specific integrated circuit)、システムオンチップ (System-on-chip)、プロセッサ、あるいは、マイクロコントローラー (microcontroller)であるが、本考案は、これに限定されない。
ディスプレイモジュール２２０は、たとえば、液晶(liquid crystal)パネル、発光ダイオード(light-emitting diode)パネル、有機発光ダイオード一 (organic light-emitting diode)パネル、陰極線管 (cathode ray tube)、Ｅインク(E-Ink)ディスプレイモジュール、エレクトロルミネセンス(electroluminescent)ディスプレイモジュール、プラズマ(Plasma)ディスプレイモジュール、プロジェクション(projection)ディスプレイモジュール、量子ドット(Quantum Dot)ディスプレイモジュールであるが、本考案は、これに限定されない。
ストレージユニット２３０は、たとえば、不揮発性メモリ、たとえば、リードオンリメモリ (ＲＯＭ)、消去可能なＰＲＯＭ(ＥＰＲＯＭ)、書き換え可能な読み取り専用メモリ(ＥＥＰＲＯＭ)である。ストレージユニット２３０は、ディスプレイ装置２００に関連するファームウェア２３１を保存するのに用いられる。ストレージユニット２３０は、たとえば、ディスプレイコントローラー２１０の外部に位置するか、あるいは、ディスプレイコントローラー２１０中に整合される。
ファームウェア２３１は、たとえば、ディスプレイ装置２００のスクリーン上で表示されるインターフェースのディスプレイ設定、および、拡張ディスプレイ識別データ(Extended Display Identification Data、ＥＤＩＤ)、ディスプレイ設定、および、一つ以上のスクリーン上で表示されるインターフェース(on-screen-display(ＯＳＤ) interface)２３２を有する。拡張ディスプレイ識別データは、たとえば、ディスプレイ装置２００のメーカー、製品名、解像度、フレームレート等を有する。ディスプレイ設定は、たとえば、ディスプレイ装置２００の輝度、コントラスト、シャープネス、色温度等の設定を有する。このほか、ファームウェア２３１は、更に、ディスプレイ装置２００のＯＳＤインターフェース２３２を制御する。
一実施形態において、ディスプレイコントローラー２１０は、バス(たとえば、Ｉ２Ｃバス)により、ストレージユニット２３０中に保存されたファームウェア２３１、および、ＯＳＤインターフェース２３２のプログラムコードを読み取るとともに、相関するディスプレイパラメータを設定する。このほか、ディスプレイコントローラー２１０は、伝送インターフェース２５０、あるいは、２５１(たとえば、それぞれ、イメージ伝送チャネル、あるいは、データ伝送チャネル)により、ディスプレイ装置２００の拡張ディスプレイ識別データを、ホスト１００に送信して、ホスト１００中の処理ユニット１１０、および、グラフィック処理ユニット１２０が、出力するイメージ信号の解像度、および、相関する同期信号を設定できるようにする。ＯＳＤインターフェース２３２は、たとえば、オンスクリーンディスプレイメニュー(OSD Menu)、および、オプション、情報ダッシュボード(information dashboard)、タイマー、カウンター、照準線(crosshair)、特定符号、特定色、特定文字、あるいは、その組み合わせを有するが、本考案は、これに限定されない。一実施形態において、オンスクリーンディスプレイメニューは、オーディオノイズリダクション機能リストを有する。
イメージバッファ２４０は、たとえば、揮発性メモリ(たとえば、ダイナミックＲＡＭ)、あるいは、不揮発性メモリ(たとえば、フラッシュメモリ)であり、ディスプレイモジュール２２０上で再生したい出力イメージを保存するのに用いられ、ホスト１００、あるいは、ディスプレイコントローラー２１０は、ホスト１００により生成されたスクリーン上で示されるイネーブル信号に基づいて、一つ以上のＯＳＤインターフェース２３２によって、イメージバッファ２４０中に保存されているイメージ信号の特定領域を被覆して、出力イメージを生成する。
入力インターフェース２６０は、ディスプレイ装置２００のオンスクリーンディスプレイメニューを制御するのに用いられる。入力インターフェース２６０は、たとえば、五方向制御棒２６２、あるいは、五個の物理的ボタン２６１により実現されて、上、下、左、右、および、確認等の指令を実現する。ホスト１００は、伝送インターフェース１５０、および、２５０(たとえば、ＵＳＢインターフェース)により、ＵＳＢハブ２７０を通じて、データをディスプレイコントローラー２１０に送信し、且つ、ディスプレイコントローラー２１０も同様に、伝送インターフェース１５０、および、２５０により、ＵＳＢハブ２７０を通じて、データをホスト１００に送信する。
図２Ａは、本考案の一実施形態による第一状況におけるディスプレイ装置の配置を示す図である。
図１、および、図２Ａを同時に参照する。図２Ａに示されるように、たとえば、マイクロフォン２８１Ｌ、および、２８１Ｒが、ディスプレイ装置２００のハウジング上に設置され、且つ、両者は、所定距離(たとえば、４センチ、６センチ、あるいは、１０センチであるが、これらに限定されない)で隔てられている。マイクロフォン２８１Ｌ、および、２８１Ｒは、オーディオノイズリダクションチップ２８２に電気的に接続され、マイクロフォン２８１Ｌ、および、２８１Ｒは、どちらも、指向性(directional)マイクロフォンであり、且つ、範囲５０内に、良好な感度(sensitivity)を有する。一実施形態において、マイクロフォン２８１Ｌ、および、２８１Ｒは、どちらも、無指向性(omnidirectional)マイクロフォンであり、且つ、同一のマイクロフォンモジュールに整合される。
第一状況において、マイクロフォン２０は、ディスプレイ装置２００のオーディオ入力インターフェース２５５に接続されていない。オーディオ入力インターフェース２５５は、たとえば、３．５ｍｍの端子ホールで、且つ、検出回路２５６を有して、マイクロフォンがオーディオ入力インターフェース２５５に挿入されているか否かを検出する。検出回路２５６が、マイクロフォンがオーディオ入力インターフェース２５５に挿入されていることを検出していないとき、検出回路が出力する挿入判断信号１７は、たとえば、高ロジック状態(high logic state)にある。検出回路２５６が、マイクロフォンがオーディオ入力インターフェース２５５に挿入されていることを検出したとき、検出回路が出力する挿入判断信号１７は、たとえば、低ロジック状態(low logic state)にある。
マイクロフォン２８１Ｌ、および、２８１Ｒは、それぞれ、ローカルユーザー６０から発されたオーディオ信号を受信して、第一オーディオ信号１１、および、第二オーディオ信号１２を生成するとともに、第一オーディオ信号１１、および、第二オーディオ信号１２を、オーディオノイズリダクションチップ２８２に送信する。第一状況において、挿入判断信号１７が高ロジック状態であるとき、オーディオノイズリダクションチップ２８２、および、２８３は、第一ノイズリダクションモードに進入し、且つ、オーディオノイズリダクションチップ２８２は、第一ＡＩモデル(AI model)を使用して、第一オーディオ信号１１、および、第二オーディオ信号１２に対して、ビーム形成(beamforming)処理を実行して、第三オーディオ信号１３を生成する。ビーム形成処理は、たとえば、第一パラメータ集合を使用する。
たとえば、ローカルユーザー６０が発した音声信号が、マイクロフォン２８１Ｌ、および、２８１Ｒに到達する時間は若干の差異があるので、オーディオノイズリダクションチップ２８２は、第一パラメータ集合を使用して、ローカルユーザー６０が発した音声信号の発信元方位(orientation)を計算するとともに、発信元方位で、ビーム形成処理を実行する。すなわち、上述の発信元方位以外のその他の方位のオーディオ信号(雑音や環境ノイズを含む)であれば、フィルタリングされるか、あるいは、ごくわずかな音声ゲインを有する。注意すべきことは、ビーム形成処理後に生成された第三オーディオ信号１３は依然として、上述の発信元方位の環境ノイズ、および、雑音を有することである。
続いて、オーディオノイズリダクションチップ２８３は、第二ＡＩモデルを使用して、第三オーディオ信号１３に対して、オーディオノイズリダクション(audio noise reduction)処理を実行して、ノイズリダクション音声信号１４を生成する。上述の第一ＡＩモデル、および、第二ＡＩモデルは、たとえば、異なる完全接続(full connected)のディープニューラルネットワーク(deep neural network、ＤＮＮ)である。
マイクロフォン２８１Ｌ、および、２８１Ｒにより生成された第一オーディオ信号１１、および、第二オーディオ信号１２は、通常、ローカルユーザー６０の音声、および、環境ノイズ/雑音を有し、オーディオノイズリダクションチップ２８２、および、２８３は、機器学習を実行するために、極度に大量の音声データサンプルを有するので、ディープニューラルネットワークにより、各オーディオ信号に最適なモデルパラメータを快速に探し出すことができ、たとえば、自主的に、各種の雑音状況を識別することができ、オーディオ信号中の雑音、および、環境ノイズを消去して、音声信号を残して、最適なノイズリダクション效果を達成する(たとえば、信号対雑音比ＳＮＲを大幅に向上させる)ことができる。一実施形態において、オーディオノイズリダクションチップ２８２、および、２８３は、たとえば、同一のオーディオノイズリダクションチップ２８４に整合されているが、本考案は、これに限定されない。
よって、第一状況において、ディスプレイ装置２００は、マイクロフォン２８１Ｌ、および、２８１Ｒにより生成された第一オーディオ信号１１、および、第二オーディオ信号１２を用いて、上述のビーム形成処理、および、オーディオノイズリダクションプロセスを実行することができる。オーディオノイズリダクションチップ２８３により生成されたノイズリダクション音声信号１４は、バス(たとえば、I２Ｓバス)により、オーディオ処理チップ２８５に送信されて、音声エンコードプロセス(audio encoding process)が実行されて、エンコードされたオーディオ信号１５が生成される。エンコードされたオーディオ信号１５は、ＵＳＢハブ２７０により、ホスト１００に送信される。ホスト１００は、そのネットワークインターフェース１７０により、エンコードされたオーディオ信号１５を、ネットワーク３０上のその他のホストに送信して、オーディオデコード処理を実行させる。よって、その他のホストの使用者は、ディスプレイ装置２００からのローカルユーザー６０の音声をはっきりと聞くことができる。
図２Ｂは、本考案の一実施形態による第二状況中のディスプレイ装置の配置を示す図である。
図１、および、図２Ｂを同時に参照する。図２Ｂは、図２Ａに類似し、その差異は、第二状況において、マイクロフォン２０が、ディスプレイ装置２００のオーディオ入力インターフェース２５５に接続されていることである。たとえば、マイクロフォン２０は、ディスプレイ装置２００の外部マイクロフォンと見なすこともでき、たとえば、ローカルユーザー６０が装着するイヤフォンマイクロフォン、あるいは、単独で設置されるマイクロフォンである。
第二状況において、ローカルユーザー６０は、おもに、マイクロフォン２０を使用して、音声信号を入力し、且つ、マイクロフォン２０が、ローカルユーザー６０から発された音声信号を捕捉した後、外部オーディオ信号１６を生成するとともに、オーディオ入力インターフェース２５５により、外部オーディオ信号１６を、オーディオノイズリダクションチップ２８３に送信する。このほか、マイクロフォン２８１Ｌ、および、２８１Ｒは、主に、ディスプレイ装置２００の環境ノイズを検出して、第一オーディオ信号１１、および、第二オーディオ信号１２を生成するとともに、第一オーディオ信号１１、および、第二オーディオ信号１２を、オーディオノイズリダクションチップ２８２に送信する。
第二状況において、挿入判断信号１７が低ロジック状態にある場合に、オーディオノイズリダクションチップ２８２、および、２８３は、第二ノイズリダクションモードに進入し、且つ、オーディオノイズリダクションチップ２８２は、第一ＡＩモデル(AI model)を使用して、第一オーディオ信号１１、および、第二オーディオ信号１２に対し、ローカルユーザー６０の発信元方位で、ビーム形成(beamforming)処理を実行して、第三オーディオ信号１３を生成し、上述のビーム形成処理は、たとえば、第二パラメータ集合を使用し、且つ、第二パラメータ集合は、第一パラメータ集合と異なる。一実施形態において、第一パラメータ集合、および、第二パラメータ集合は、オーディオノイズリダクションチップ２８２、および、２８３中の不揮発性メモリ(たとえば、フラッシュメモリ)に保存され、且つ、オーディオノイズリダクションチップ２８２、および、２８３中の演算ユニット(図示しない)は、挿入判断信号のロジック状態に基づいて、不揮発性メモリから、第一パラメータ集合、あるいは、第二パラメータ集合を読み取る。
たとえば、オーディオノイズリダクションチップ２８２は、第二パラメータ集合を使用して、ローカルユーザー６０の方位(orientation)を計算するとともに、ビーム形成処理を実行する。すなわち、上述の発信元方位以外の方位の雑音、および、環境ノイズはどれも、フィルタリングされるか、あるいは、ごくわずかな音声ゲインを有する。
続いて、オーディオノイズリダクションチップ２８３は、まず、外部オーディオ信号１６から第三オーディオ信号１３を除去して、第四オーディオ信号を得る。第二状況中の第三オーディオ信号１３は、主に環境ノイズであるので、外部オーディオ信号１６から第三オーディオ信号１３を除去した後、得られた第四オーディオ信号には、主な音声成分が残っている。この時、オーディオノイズリダクションチップ２８３はさらに、第二ＡＩモデルを用いて、第四オーディオ信号に対して、オーディオノイズリダクション(audio noise reduction)処理を実行して、ノイズリダクション音声信号１４を生成し、且つ、さらに、ノイズリダクション音声信号１４中の雑音/環境ノイズ成分をフィルタリングする。
マイクロフォン２８１Ｌ、および、２８１Ｒにより生成された第一オーディオ信号１１、および、第二オーディオ信号１２は、通常、ローカルユーザー６０の音声、および、環境ノイズ/雑音を有し、オーディオノイズリダクションチップ２８２、および、２８３は、機器学習を実行するために、極度に大量の音声データサンプルを有するので、ディープニューラルネットワークにより、各段のオーディオ信号に最適なモデルパラメータを快速に探し出すことができ、たとえば、自主的に、各種雑音状況を識別することができ、オーディオ信号中の雑音、および、環境ノイズを消去して、音声信号を残して、最適なノイズリダクション效果を達成する(たとえば、信号対雑音比ＳＮＲを大幅に向上させる)ことができる。
よって、第二状況において、ディスプレイ装置２００は、マイクロフォン２８１Ｌ、および、２８１Ｒにより生成された第一オーディオ信号１１、および、第二オーディオ信号１２を使用して、上述のビーム形成処理を実行することができる。オーディオノイズリダクションチップ２８３は、外部オーディオ信号１６から第三オーディオ信号１３を除去して、第四オーディオ信号を得た後、さらに、第四オーディオ信号に対して、オーディオノイズリダクションプロセスを実行して、ノイズリダクション音声信号１４を得る。オーディオノイズリダクションチップ２８３は、バス(たとえば、I２Ｓバス)により、ノイズリダクション音声信号１４を、オーディオ処理チップ２８５に送信して、音声エンコードプロセスを実行させて、エンコードされたオーディオ信号１５を生成するとともに、エンコードされたオーディオ信号１５を、ＵＳＢハブ２７０によりホスト１００に送信する。ホスト１００は、そのネットワークインターフェース１７０により、エンコードされたオーディオ信号１５を、ネットワーク３０上のその他のホストに送信して、オーディオデコード処理を実行させることができる。よって、その他のホストの使用者は、ディスプレイ装置２００からのローカルユーザー６０の音声をはっきりと聞くことができる。
総合すると、第一状況でも、第二状況でも、本考案のディスプレイ装置２００は、オーディオノイズリダクションプロセスを実行して、品質のよい音声信号を得て、ローカルユーザー６０とネットワーク３０上のその他の使用者のオーディオ通信を便利にするとともに、ユーザーエクスペリエンスを増加させることができる。
図１を参照すると、一実施形態において、ストレージデバイス１４０はさらに、ノイズリダクション設定プログラム１４３を保存し、且つ、ローカルユーザー６０は、ホスト１００で、ノイズリダクション設定プログラム１４３を実行して、ユーザーインターフェースを表示させる。よって、ローカルユーザー６０は、上述のユーザーインターフェースで、相応のオプションを選択して、ディスプレイ装置２００のオーディオノイズリダクション強度を調整するとともに、マイクロフォン２０のマイクロフォン距離にしたがって、異なるノイズリダクション設定、あるいは、ディスプレイ装置２００のノイズリダクション功能のオン／オフを選択する。たとえば、ホスト１００は、ノイズリダクション設定プログラム１４３のユーザーインターフェース上で選択されたオプションに相応する制御信号を、データ伝送チャネル３１により、ディスプレイ装置２００に送信するので、オーディオノイズリダクションチップ２８２、および、２８３は、相関するノイズリダクション設定を調整することができる。一実施形態において、ローカルユーザー６０は、ディスプレイ装置２００のＯＳＤインターフェース２３２中のオーディオノイズリダクション機能リストにより、上述のノイズリダクション設定を調整することができる。
総合すると、本考案は、ディスプレイ装置を提供し、外部マイクロフォンを挿入した状況下でも、あるいは、挿入しない状況下でも、自動ノイズリダクション機能を提供することができる。このほか、ディスプレイ装置中のオーディオノイズリダクションチップは、ＡＩモデルを使用して、ビーム形成、および、オーディオノイズリダクションプロセスを実行することができるので、ディスプレイ装置の雑音、および、環境ノイズをさらに減少させるとともに、音声通話の品質を向上させて、ユーザーエクスペリエンスを増進することができる。
本考案では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本考案の思想を脱しない範囲内で各種の変形を加えることができる。
１…ディスプレイシステム
１１…第一オーディオ信号
１２…第二オーディオ信号
１３…第三オーディオ信号
１４…ノイズリダクション音声信号
１５…エンコードされたオーディオ信号
１６…外部オーディオ信号
１７…挿入判断信号
２０…マイクロフォン
３０…ネットワーク
３１、３２…データ伝送チャネル
５０…範囲
６０…ローカルユーザー
１００…ホスト
１１０…処理ユニット
１１１…システムバス
１２０…グラフィック処理ユニット
１３０…メモリユニット
１４０…ストレージデバイス
１４１…アプリケーションプログラム
１４２…オペレーティングシステム
１４３…ノイズリダクション設定プログラム
１５０、１５１…伝送インターフェース
１６０…周辺装置
１７０…ネットワークインターフェース
２００…ディスプレイ装置
２１０…ディスプレイコントローラー
２２０…ディスプレイモジュール
２３０…ストレージユニット
２３１…ファームウェア
２３２…ＯＳＤインターフェース
２４０…イメージバッファ
２５５…オーディオ入力インターフェース
２５６…検出回路
２６０…入力インターフェース
２６１…物理的ボタン
２６２…五方向制御棒
２７０…ＵＳＢハブ
２８１Ｌ、２８１Ｒ…マイクロフォン
２８２、２８３、２８４…オーディオノイズリダクションチップ
２８５…オーディオ処理チップ

Claims (10)

  1. ホストに電気的に接続されるディスプレイ装置であって、
    ディスプレイパネルと、
    前記ディスプレイパネルの表示画面を制御するディスプレイコントローラーと、
    前記ディスプレイ装置のハウジングに設置されて、ローカルユーザーから発された音声信号を捕捉して、それぞれ、第一オーディオ信号、および、第二オーディオ信号を生成する第一マイクロフォン、および、第二マイクロフォンと、
    前記第一オーディオ信号、および、前記第二オーディオ信号に対して、ビーム形成処理を実行して、第三オーディオ信号を生成する第一オーディオノイズリダクションチップと、
    前記第三オーディオ信号に対して、オーディオノイズリダクションプロセスを実行して、ノイズリダクション音声信号を生成する第二オーディオノイズリダクションチップと、
    前記ノイズリダクション音声信号に対して、音声エンコードプロセスを実行して、エンコードされたオーディオ信号を生成するとともに、前記ディスプレイ装置のユニバーサルシリアルバス(ＵＳＢ)ハブにより、前記エンコードされたオーディオ信号を前記ホストに送信するオーディオ処理チップと、
    を有することを特徴とする自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置。
  2. 前記第一マイクロフォン、および、前記第二マイクロフォンは共に、指向性マイクロフォン、あるいは、無指向性マイクロフォンであることを特徴とする請求項１に記載の自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置。
  3. 前記第一オーディオノイズリダクションチップは、前記第一オーディオ信号、および、前記第二オーディオ信号にしたがって、前記ローカルユーザーから発された前記音声信号の発信元方位を計算するとともに、第一ＡＩモデルを使用して、前記発信元方位で、前記ビーム形成処理を実行し、
    前記第二オーディオノイズリダクションチップは、第二ＡＩモデルを使用して、前記第三オーディオ信号に対して、前記オーディオノイズリダクションプロセスを実行して、前記第三オーディオ信号中の雑音、および、環境ノイズをフィルタリングして、前記ノイズリダクション音声信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置。
  4. 更に、オーディオ入力インターフェースを有し、
    前記オーディオ入力インターフェースは、外部マイクロフォンが前記オーディオ入力インターフェースに挿入されているか否かを検出して、挿入判断信号を生成し、
    前記オーディオ入力インターフェースが、前記外部マイクロフォンが前記オーディオ入力インターフェースに挿入されていることを検出していない場合に、前記挿入判断信号は、高ロジック状態にあることを特徴とする請求項１に記載の自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置。
  5. 前記ホストは、ネットワークにより、前記エンコードされたオーディオ信号を、その他のホストに送信して、オーディオデコードを実行させて、前記ノイズリダクション音声信号を得て再生することを特徴とする請求項１に記載の自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置。
  6. ホストに電気的に接続されるディスプレイ装置であって、
    ディスプレイパネルと、
    前記ディスプレイパネルの表示画面を制御するディスプレイコントローラーと、
    前記ディスプレイ装置のハウジングに設置されて、前記ディスプレイ装置の環境ノイズを捕捉して、それぞれ、第一オーディオ信号、および、第二オーディオ信号を生成する第一マイクロフォン、および、第二マイクロフォンと、
    ローカルユーザーから発された音声信号を捕捉して外部オーディオ信号を生成する外部マイクロフォンに電気的に接続されるオーディオ入力インターフェースと、
    前記第一オーディオ信号、および、前記第二オーディオ信号に対して、ビーム形成処理を実行して、第三オーディオ信号を生成する第一オーディオノイズリダクションチップと、
    前記外部オーディオ信号から、前記第三オーディオ信号を除去して、第四オーディオ信号を得るとともに、前記第四オーディオ信号に対して、オーディオノイズリダクションプロセスを実行して、ノイズリダクション音声信号を生成する第二オーディオノイズリダクションチップと、
    前記ノイズリダクション音声信号に対して、音声エンコードプロセスを実行して、エンコードされたオーディオ信号を生成するとともに、前記ディスプレイ装置のユニバーサルシリアルバス(ＵＳＢ)ハブにより、前記エンコードされたオーディオ信号を前記ホストに送信するオーディオ処理チップと、
    を有することを特徴とする自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置。
  7. 前記第一マイクロフォン、および、前記第二マイクロフォンはともに、指向性マイクロフォン、あるいは、無指向性マイクロフォンであることを特徴とする請求項６に記載の自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置。
  8. 前記第一オーディオノイズリダクションチップは、前記第一オーディオ信号、および、前記第二オーディオ信号にしたがって、前記ローカルユーザーから発された前記音声信号の発信元方位を計算するとともに、第一ＡＩモデルを使用して、前記発信元方位で、前記ビーム形成処理を実行し、
    前記第二オーディオノイズリダクションチップは、第二ＡＩモデルを使用して、前記第三オーディオ信号に対して、前記オーディオノイズリダクションプロセスを実行して、前記第三オーディオ信号中の雑音、および、環境ノイズをフィルタリングして、前記ノイズリダクション音声信号を生成することを特徴とする請求項６に記載の自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置。
  9. 前記オーディオ入力インターフェースが、前記外部マイクロフォンが前記オーディオ入力インターフェースに挿入されていることを検出した場合に、前記オーディオ入力インターフェースにより生成された挿入判断信号は、低ロジック状態にあることを特徴とする請求項６に記載の自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置。
  10. 前記ホストは、ネットワークにより、前記エンコードされたオーディオ信号をその他のホストに送信して、オーディオデコードを実行させて、前記ノイズリダクション音声信号を得ることを特徴とする請求項６に記載の自動ノイズリダクション機能を有するディスプレイ装置。
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