專利名稱：使用波束形成算法來記錄信號(hào)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體構(gòu)思涉及一種記錄信號(hào)的設(shè)備，更具體地講，涉及一種使用至少兩個(gè)麥克風(fēng)和波束形成算法來記錄信號(hào)的設(shè)備以及使用該設(shè)備記錄信號(hào)的方法。
背景技術(shù)：
通常，用于記錄諸如音頻信號(hào)的聲音信號(hào)的便攜式記錄或再現(xiàn)設(shè)備使用嵌入其中的小麥克風(fēng)來記錄聲音信號(hào)。因此，記錄的聲音信號(hào)包括大量的周圍的噪聲，該噪聲降低了記錄的聲音信號(hào)的質(zhì)量。
因此，需要去除周圍的噪聲的技術(shù)。通常，用于去除頻譜噪聲的設(shè)備使用頻譜相減方法來去除周圍的噪聲。
在頻譜相減方法中，首先，從麥克風(fēng)輸入的模擬信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。然后，在時(shí)域內(nèi)將該數(shù)字信號(hào)劃分為幀。之后，處理幀形式的數(shù)字信號(hào)以減小幀之間的信息斷裂和數(shù)字信號(hào)的失真。最后，使用快速傅立葉變換(FFT)將該數(shù)字信號(hào)變換為頻率信號(hào)。
頻率信號(hào)的頻譜信息包括幅值頻譜信息和相位頻譜信息。幅值頻譜信息在頻譜相減方法中使用，相位頻譜信息在逆快速傅立葉變換(IFFT)中使用。
在頻譜相減方法中，從音頻信號(hào)和噪聲混合在其中的幅值頻譜中減去噪聲頻譜的估計(jì)。這里，噪聲頻譜是在頻率信號(hào)的噪聲區(qū)域中的幅值頻譜的平均值。
當(dāng)噪聲特性為正常時(shí)，噪聲頻譜的估計(jì)類似于實(shí)際噪聲的頻譜。因此，通過應(yīng)用頻譜相減方法而獲得的幅值頻譜是語(yǔ)音信號(hào)的幅值頻譜。
例如，假設(shè)輸入的噪聲+音頻信號(hào)的頻譜為Y(w)，噪聲頻譜的估計(jì)為N’(w)，則相減后的信號(hào)的頻譜為Y(w)-N’(w)。該操作示于圖1A和圖1B中。
如圖1A所示，出現(xiàn)了頻譜的幅值為負(fù)值的區(qū)域。即，如果頻譜的幅值小于預(yù)定的正閾值110，則該頻譜的幅值由預(yù)定的正閾值110代替。此操作示于下面的等式(1)中。
如果(Y(w)-N’(w))＞閾值→Y(w)-N’(w)如果(Y(w)-N’(w))＜閾值→閾值 …(1)圖1B示出在其中小于預(yù)定的正閾值110的頻譜的幅值由預(yù)定的正閾值110代替的頻譜的波形。
然而，如圖1B所示，在頻譜相減之后，出現(xiàn)了由三條垂直線所指示的孤立的音樂噪聲(musical noise)。孤立的音樂噪聲被定義為在窄帶寬中的相對(duì)較低的幅度(level)的頻率分量，并且出現(xiàn)較短的時(shí)間，然后消失。孤立的音樂噪聲聽起來像是不規(guī)則的機(jī)械噪聲，特別是當(dāng)信號(hào)具有低的信噪比(SNR)時(shí)，孤立的音樂噪聲干擾人的聽覺。
因此，由于在記錄階段，用于記錄信號(hào)的傳統(tǒng)的便攜式設(shè)備不能處理與信號(hào)一起被記錄的不必要的噪聲，因此用于記錄信號(hào)的傳統(tǒng)的便攜式設(shè)備不能去除包括在通過小麥克風(fēng)記錄的信號(hào)中的不期望的聲音或噪聲。因此，記錄的信號(hào)的質(zhì)量非常差，包括了很多噪聲。另外，即使在用于記錄信號(hào)的傳統(tǒng)的便攜式設(shè)備中使用去噪技術(shù)，在記錄的信號(hào)中仍將殘存音樂噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總體構(gòu)思提供一種在使用至少兩個(gè)麥克風(fēng)的便攜式設(shè)備中記錄音頻信號(hào)的方法，其中，在記錄階段使用波束形成算法從音頻信號(hào)中去除噪聲。
本發(fā)明總體構(gòu)思還提供一種使用上述的記錄音頻信號(hào)的方法來記錄信號(hào)的設(shè)備。
本發(fā)明總體構(gòu)思的另外的方面和優(yōu)點(diǎn)將部分地在下面的描述中被闡述，并且部分地將從該描述中變得明顯，或者可通過實(shí)施本發(fā)明總體構(gòu)思而了解。
本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其他方面可通過提供一種記錄音頻信號(hào)的方法來實(shí)現(xiàn)，該方法包括以下步驟將多個(gè)麥克風(fēng)設(shè)置在多個(gè)預(yù)定的位置處，以當(dāng)接收到從聲源輸出的聲音信號(hào)時(shí)產(chǎn)生音頻信號(hào)；通過調(diào)整由所述多個(gè)麥克風(fēng)的每個(gè)接收的音頻信號(hào)的延遲和幅度(level)來從音頻信號(hào)形成波束；和由用戶調(diào)整波束的角度和寬度。
本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其他方面還可通過提供一種記錄音頻信號(hào)的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備包括多個(gè)麥克風(fēng)，位于預(yù)定的位置處，用于當(dāng)接收到聲音信號(hào)時(shí)產(chǎn)生音頻信號(hào)；波束形成單元，通過調(diào)整所述麥克風(fēng)的每個(gè)音頻信號(hào)的延遲和幅度來從音頻信號(hào)形成波束；顯示單元，顯示在波束形成單元中形成的波束的波束圖案；和波束角度和/或?qū)挾日{(diào)整單元，傳送與從波束形成單元輸出的波束的角度和寬度調(diào)整值相應(yīng)的音頻信號(hào)的每個(gè)的延遲值和幅度值。
本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其他方面還可通過提供一種記錄音頻信號(hào)的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備包括多個(gè)麥克風(fēng)，用于從聲源接收聲音信號(hào)，并產(chǎn)生與各聲音信號(hào)相應(yīng)的音頻信號(hào)；波束形成單元，用于根據(jù)音頻信號(hào)的預(yù)定的延遲值和幅度值中的相應(yīng)的延遲值和幅度值來調(diào)整音頻信號(hào)；和記錄單元，用于記錄從調(diào)整的音頻信號(hào)形成的信號(hào)。
本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其他方面還可通過提供一種記錄信號(hào)的方法來實(shí)現(xiàn)，該方法包括從聲源接收聲音信號(hào)并產(chǎn)生與各聲音信號(hào)相應(yīng)的音頻信號(hào)；根據(jù)音頻信號(hào)的預(yù)定的延遲值和幅度值中的相應(yīng)的延遲值和幅度值來調(diào)整音頻信號(hào)；和記錄從調(diào)整的音頻信號(hào)形成的信號(hào)。
本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其他方面還可通過提供一種具有可執(zhí)行代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)而實(shí)現(xiàn)，該可執(zhí)行代碼用于執(zhí)行一種記錄音頻信號(hào)的方法，該方法包括從聲源接收聲音信號(hào)并產(chǎn)生與各聲音信號(hào)相應(yīng)的音頻信號(hào)；根據(jù)音頻信號(hào)的預(yù)定的延遲值和幅度值中的相應(yīng)的延遲值和幅度值來調(diào)整音頻信號(hào)；和記錄從調(diào)整的音頻信號(hào)形成的信號(hào)。
本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其他方面還可通過提供一種具有可執(zhí)行代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)而實(shí)現(xiàn)，該可執(zhí)行代碼用于執(zhí)行一種記錄音頻信號(hào)的方法，該方法包括將多個(gè)麥克風(fēng)設(shè)置在多個(gè)預(yù)定的位置處，以當(dāng)接收到從聲源輸出的聲音信號(hào)時(shí)產(chǎn)生音頻信號(hào)；通過調(diào)整所述多個(gè)麥克風(fēng)的每個(gè)的音頻信號(hào)的延遲和幅度來從音頻信號(hào)形成波束；和由用戶調(diào)整波束的角度和寬度。


從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明總體構(gòu)思的這些和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，附圖中圖1A和圖1B通過顯示由傳統(tǒng)的設(shè)備記錄的包括噪聲的音頻信號(hào)的頻譜、以及在從該音頻信號(hào)的頻譜中減去噪聲頻譜之后的頻譜來示出頻譜相減方法；圖2是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的使用波束形成算法來記錄信號(hào)的設(shè)備的示圖；圖3是圖2的設(shè)備的前視圖；圖4是圖2的設(shè)備的方框圖；圖5A顯示由圖2的設(shè)備的麥克風(fēng)產(chǎn)生的音頻信號(hào)的波形和延遲時(shí)間；圖5B是圖4的設(shè)備的波束形成單元的詳細(xì)的示圖；圖6A和圖6B是圖4的設(shè)備的波束形成單元的波束形成圖案的示圖；和圖7是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的使用波束形成算法來記錄信號(hào)的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將詳細(xì)說明本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例，其例子示于附圖中，在附圖中相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的部件。下面，將參照附圖描述這些實(shí)施例以解釋本發(fā)明的總體構(gòu)思。
圖2是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的使用波束形成算法來記錄信號(hào)的設(shè)備210的示圖。
參照?qǐng)D2，設(shè)備210包括麥克風(fēng)陣列，并采用波束形成算法來接收與方向性噪聲或背景噪聲混合的音頻信號(hào)并從接收的音頻信號(hào)去除噪聲。波束形成算法是一種具有高靈敏度的去噪方法。麥克風(fēng)陣列可包括依照預(yù)定的幾何排列安裝在設(shè)備210中的四個(gè)麥克風(fēng)M1、M2、M3和M4，用于從聲源接收音頻信號(hào)。所述聲源可被設(shè)置在與設(shè)備210相距較遠(yuǎn)的位置。用戶可調(diào)整在記錄操作中使用的麥克風(fēng)的數(shù)量和麥克風(fēng)的位置，以獲得聲源的較好的聚焦。該設(shè)備可以是錄音設(shè)備、運(yùn)動(dòng)圖像專家組音頻層3(MP3)播放器等。
波束形成算法可通過給麥克風(fēng)陣列施加合適的加權(quán)量并將期望的聲音信號(hào)放大，來減小當(dāng)期望的聲音信號(hào)的方向與噪聲信號(hào)的方向不同時(shí)的空間相干噪聲。
麥克風(fēng)M1、M2、M3和M4被置于與聲源相距不同距離的位置。因此，由聲源產(chǎn)生的聲波在不同的時(shí)間段后到達(dá)麥克風(fēng)M1、M2、M3和M4的每一個(gè)。因此，當(dāng)聲源的位置已知時(shí)，通過計(jì)算麥克風(fēng)的聲波的到達(dá)時(shí)間之間的差異并補(bǔ)償聲波的延遲，可使麥克風(fēng)M1、M2、M3和M4的每個(gè)的波形匹配。麥克風(fēng)M1、M2、M3和M4從聲源接收聲波并產(chǎn)生音頻信號(hào)。
參照?qǐng)D2，由于麥克風(fēng)M1、M2、M3和M4的音頻信號(hào)之間的相位差異，經(jīng)麥克風(fēng)M1、M2、M3和M4輸入的音頻信號(hào)的每個(gè)具有時(shí)間差異(即，延遲時(shí)間)。由于聲波傳播時(shí)間隨著與聲源之間的距離的不同而不同，所以該時(shí)間差異出現(xiàn)。音頻信號(hào)的每個(gè)的振幅隨著延遲時(shí)間而變化。因此，通過調(diào)整經(jīng)麥克風(fēng)M1、M2、M3和M4輸入的音頻信號(hào)的每個(gè)的延遲時(shí)間和幅度(level)，可調(diào)整指示聲源所在的記錄區(qū)域的波束?？赏ㄟ^選擇所述波束的角度和寬度來指示該記錄區(qū)域。
圖3是圖2的設(shè)備210的前視圖。
參照?qǐng)D3，設(shè)備210包括四個(gè)麥克風(fēng)M1、M2、M3和M4、公共聲音再現(xiàn)按鈕320、用于調(diào)整波束的調(diào)整按鈕330和用于顯示波束的波束顯示窗口340。
公共聲音再現(xiàn)按鈕320用于選擇在存儲(chǔ)器中記錄聲音或從存儲(chǔ)器再現(xiàn)聲音。用于調(diào)整波束的按鈕330經(jīng)調(diào)整按鈕(+、-、R、L和ENTER)來調(diào)整波束的角度和寬度。這里，調(diào)整的波束的角度和/或?qū)挾缺伙@示在波束顯示窗口340中。波束顯示窗口340除了顯示與波束調(diào)整有關(guān)的同屏顯示(OSD)之外還顯示表示記錄區(qū)域的波束圖。
圖4是圖2的設(shè)備210的方框圖。設(shè)備210包括依照預(yù)定的幾何排列安裝在設(shè)備210上的麥克風(fēng)M1、M2、M3和M4、波束形成單元410、波束角度調(diào)整按鈕420、波束寬度調(diào)整按鈕430、顯示單元440、噪聲消除單元450、和編碼單元460。噪聲消除單元450是可選的。這里，麥克風(fēng)M1、M2、M3和M4的位置是固定的。然而，通過還包括麥克風(fēng)有效和/或無效開關(guān)，可調(diào)整在記錄操作中使用的麥克風(fēng)的數(shù)量。
波束形成單元410通過麥克風(fēng)M1、M2、M3和M4的每個(gè)來接收音頻信號(hào)，計(jì)算通過麥克風(fēng)M1、M2、M3和M4輸入的音頻信號(hào)之間的相關(guān)，并為音頻信號(hào)的每一個(gè)計(jì)算延遲時(shí)間。在計(jì)算的延遲時(shí)間中考慮由波束角度調(diào)整按鈕420和波束寬度調(diào)整按鈕430輸入的參考延遲和幅度值，從而調(diào)整音頻信號(hào)的每一個(gè)的延遲時(shí)間和幅度并通過組合音頻信號(hào)來形成波束。
波束角度調(diào)整按鈕420通過調(diào)整波束形成單元410的音頻信號(hào)的每個(gè)的延遲時(shí)間來調(diào)整波束的角度。
波束寬度調(diào)整按鈕430通過調(diào)整波束形成單元410的音頻信號(hào)的每個(gè)的延遲時(shí)間和幅度來調(diào)整波束的寬度。即，可根據(jù)參考延遲時(shí)間和幅度值來計(jì)算和/或調(diào)整波束的角度和寬度。
顯示單元440顯示由波束形成單元410形成的波束圖案。另外，顯示單440顯示由波束角度調(diào)整按鈕420和波束寬度調(diào)整按鈕430調(diào)整的波束圖案。
噪聲消除單元450使用諸如頻譜相減方法的噪聲消除算法來去除包括在從波束形成單元410輸出的音頻信號(hào)中的噪聲分量。
編碼單元460將從噪聲消除單元450輸出的聲源信號(hào)編碼為預(yù)定的壓縮格式，該聲源信號(hào)通過波束形成算法和噪聲消除算法從其中去除了噪聲。
最后，由編碼單元460編碼的信號(hào)被記錄在諸如存儲(chǔ)器的記錄介質(zhì)中。
圖5A顯示根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例在接收到與各個(gè)音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的各個(gè)波(聲音信號(hào))之后由麥克風(fēng)M1、M2、...、Mi產(chǎn)生的音頻信號(hào)的波形和延遲時(shí)間。
參照?qǐng)D5A，從聲源發(fā)出的聲音信號(hào)在不同的傳播時(shí)間內(nèi)傳播到麥克風(fēng)陣列的麥克風(fēng)M1、M2、…、Mi。從聲源發(fā)出的聲音信號(hào)傳播不同的距離后到達(dá)麥克風(fēng)，從而被延遲。在時(shí)間Δ1來自麥克風(fēng)M1的第一音頻信號(hào)與第一聲音信號(hào)對(duì)應(yīng)，在時(shí)間Δ2來自麥克風(fēng)M2的第二音頻信號(hào)與第二聲音信號(hào)對(duì)應(yīng)，并且由于麥克風(fēng)M2距離聲源比麥克風(fēng)M1遠(yuǎn)，因此Δ2＞Δ1。因此，分別由第一麥克風(fēng)M1和第二麥克風(fēng)M2產(chǎn)生的第一音頻信號(hào)和第二音頻信號(hào)具有時(shí)間差Δ2-Δ1。
圖5B是圖4的設(shè)備的波束形成單元410的詳細(xì)的示圖。
參照?qǐng)D5B，延遲處理單元530被連接到多個(gè)麥克風(fēng)M1、M2、...、Mi，并從麥克風(fēng)M1、M2、...、Mi的每個(gè)接收音頻信號(hào)。延遲處理單元530確定通過麥克風(fēng)M1、M2、...、Mi輸入的音頻信號(hào)之間的相關(guān)，為音頻信號(hào)的每一個(gè)計(jì)算延遲時(shí)間，并根據(jù)計(jì)算的延遲時(shí)間延遲音頻信號(hào)的每一個(gè)。另外，當(dāng)用戶輸入與波束的角度和/或?qū)挾日{(diào)整相應(yīng)的延遲和/或幅度值時(shí)，延遲處理單元530調(diào)整音頻信號(hào)的每一個(gè)的延遲和幅度。
加法單元540將延遲和/或幅度被調(diào)整的音頻信號(hào)的每一個(gè)相加，并形成波束，該波束指示在其中與音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的波形將被接收的區(qū)域。即，該波束的每個(gè)波束圖案的形狀表示由麥克風(fēng)接收的音頻信號(hào)的區(qū)域。
圖6A和圖6B是圖4中所示的波束形成單元410的波束形成圖案的示圖。
參照?qǐng)D6A和圖6B，波束的角度和寬度可隨著在記錄操作中使用的麥克風(fēng)的數(shù)量而變化。另外，用戶可通過根據(jù)麥克風(fēng)相對(duì)于聲源的位置或設(shè)備210的位置調(diào)整音頻信號(hào)的延遲時(shí)間以及音頻信號(hào)的幅度，來改變波束的角度和寬度。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的使用波束形成算法來記錄信號(hào)的方法的流程圖。
首先，接收從聲源輸出的信號(hào)并產(chǎn)生音頻信號(hào)的多個(gè)麥克風(fēng)被設(shè)置在記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備上(操作712)。
然后，確定用戶是否按下用于調(diào)整波束的按鈕330(操作732)。
然后，如果用戶按下用于調(diào)整波束的按鈕330，則從聲源輸出的信號(hào)被輸入到麥克風(fēng)的每一個(gè)(操作734)。
這里，檢查是否接收到由波束角度調(diào)整按鈕420或波束寬度調(diào)整按鈕430輸出的信號(hào)(操作714)。如果接收到由波束角度調(diào)整按鈕420或波束寬度調(diào)整按鈕430輸出的信號(hào)，則設(shè)置與波束的角度和/或?qū)挾葘?duì)應(yīng)的、將被施加到每一個(gè)音頻信號(hào)的延遲時(shí)間和幅度值(操作716)。
然后，由每個(gè)麥克風(fēng)輸入的音頻信號(hào)被延遲并被相加以形成波束。這里，通過根據(jù)與波束的角度和/或?qū)挾葘?duì)應(yīng)的信號(hào)的所述延遲和幅度值補(bǔ)償輸入至每個(gè)麥克風(fēng)的信號(hào)的延遲和幅度，來調(diào)整波束的角度和寬度，所述波束指示相對(duì)于聲源接收和產(chǎn)生音頻信號(hào)的記錄區(qū)域(操作736和操作738)。
然后，確定是否另外采用諸如頻譜相減的噪聲消除算法(操作742)。這里，如果采用了噪聲消除算法，則諸如頻譜相減的噪聲消除操作被執(zhí)行以進(jìn)一步減小噪聲(操作744)。即，音頻信號(hào)從波束形成單元410輸出到噪聲消除單元450，以從該音頻信號(hào)去除噪聲。
通過波束形成算法和噪聲消除算法去除了噪聲的音頻信號(hào)被編碼為預(yù)定的壓縮格式(操作746)。
編碼的音頻信號(hào)被記錄在諸如存儲(chǔ)器的記錄介質(zhì)中(操作748)。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明總體構(gòu)思，通過在嵌入記錄功能的用于記錄或再現(xiàn)信號(hào)的便攜式設(shè)備中采用波束形成算法，在記錄階段，除了作為記錄對(duì)象的聲源的信號(hào)之外，周圍的不需要的聲音和噪聲被消除。另外，通過另外使用除了波束形成算法之外的噪聲消除算法，記錄的信號(hào)的不需要的噪聲被進(jìn)一步減小。此外，用戶可根據(jù)產(chǎn)生將被記錄的聲音的聲源的位置來調(diào)整指示記錄區(qū)域的波束的方向和寬度。
盡管已參照其示例性實(shí)施例具體地顯示和描述了本發(fā)明的總體構(gòu)思，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明總體構(gòu)思的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。
本發(fā)明總體構(gòu)思還可被實(shí)施為計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀代碼。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)是任何可存儲(chǔ)可隨后被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的例子包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和載波(如通過互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸)。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)還可分布在連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)之上，從而該計(jì)算機(jī)可讀代碼可以以分布式方式被存儲(chǔ)和執(zhí)行。
盡管已顯示和描述了本發(fā)明總體構(gòu)思的幾個(gè)實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明總體構(gòu)思的精神和范圍的情況下，可在這些實(shí)施例中進(jìn)行改變。
權(quán)利要求
1.一種記錄音頻信號(hào)的方法，包括通過設(shè)置在預(yù)定的位置處的多個(gè)麥克風(fēng)的每個(gè)來接收音頻信號(hào)；通過調(diào)整經(jīng)所述多個(gè)麥克風(fēng)的每個(gè)接收的音頻信號(hào)的延遲和幅度，從通過所述多個(gè)麥克風(fēng)的每個(gè)接收的音頻信號(hào)形成波束；和由用戶調(diào)整所述波束的角度和寬度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在調(diào)整所述波束的角度和寬度的步驟中，由用戶調(diào)整經(jīng)所述多個(gè)麥克風(fēng)的每個(gè)接收的每個(gè)音頻信號(hào)的延遲和幅度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述形成波束的步驟包括使用通過所述多個(gè)麥克風(fēng)的每個(gè)接收的音頻信號(hào)來計(jì)算相關(guān)；計(jì)算通過所述多個(gè)麥克風(fēng)的每個(gè)接收的音頻信號(hào)之間的延遲時(shí)間；通過在計(jì)算的延遲時(shí)間中考慮由用戶輸入的延遲值和幅度值，來補(bǔ)償通過所述多個(gè)麥克風(fēng)的每個(gè)接收的音頻信號(hào)的延遲和幅度；和將通過所述多個(gè)麥克風(fēng)的每個(gè)接收的音頻信號(hào)相加。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個(gè)麥克風(fēng)被設(shè)置于設(shè)備上預(yù)定的位置處。
5.一種用于記錄音頻信號(hào)的設(shè)備，包括多個(gè)麥克風(fēng)，位于預(yù)定的位置處，用于當(dāng)接收到聲音信號(hào)時(shí)產(chǎn)生音頻信號(hào)；波束形成單元，通過調(diào)整所述麥克風(fēng)的每個(gè)音頻信號(hào)的延遲和幅度來從所述音頻信號(hào)形成波束；顯示單元，顯示在波束形成單元中形成的波束的波束圖案；和波束角度和/或?qū)挾日{(diào)整單元，傳送與從波束形成單元輸出的波束的角度和寬度調(diào)整值相應(yīng)的音頻信號(hào)的每個(gè)的延遲值和幅度值。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，還包括麥克風(fēng)有效/無效開關(guān)，控制所述多個(gè)麥克風(fēng)使其選擇性地打開和關(guān)閉。
7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述波束形成單元包括延遲處理單元，計(jì)算由所述多個(gè)麥克風(fēng)的每個(gè)產(chǎn)生的音頻信號(hào)之間的相關(guān)，然后計(jì)算音頻信號(hào)之間的延遲時(shí)間，并通過在計(jì)算的延遲時(shí)間中考慮由用戶輸入的延遲值和幅度值來補(bǔ)償每個(gè)音頻信號(hào)的延遲和幅度；和加法單元，將在延遲處理單元中延遲的音頻信號(hào)相加，并形成指示從其接收聲音信號(hào)的聲源的區(qū)域的波束。
8.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，還包括噪聲消除單元，從由波束形成單元輸出的音頻信號(hào)去除噪聲。
9.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述角度和/或?qū)挾日{(diào)整單元包括波束角度調(diào)整按鈕，在波束形成單元中調(diào)整由所述麥克風(fēng)的每個(gè)產(chǎn)生的音頻信號(hào)的延遲；和波束寬度調(diào)整按鈕，在波束形成單元中調(diào)整由所述麥克風(fēng)的每個(gè)產(chǎn)生的音頻信號(hào)的延遲和幅度。
10.一種記錄信號(hào)的設(shè)備，該設(shè)備包括多個(gè)麥克風(fēng)，用于從聲源接收聲音信號(hào)，并產(chǎn)生與各聲音信號(hào)相應(yīng)的音頻信號(hào)；波束形成單元，用于根據(jù)各音頻信號(hào)的預(yù)定的延遲值和幅度值中的相應(yīng)的延遲值和幅度值來調(diào)整音頻信號(hào)；和記錄單元，用于記錄從調(diào)整的音頻信號(hào)形成的信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，還包括顯示單元，用于顯示表示延遲值和幅度值的波束。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，還包括用戶接口，允許用戶通過輸入波束的波束角度和波束寬度的值來指示聲源相對(duì)于所述多個(gè)麥克風(fēng)的位置。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述顯示單元包括顯示波束形狀的窗口，該波束具有與所述位置、延遲值和幅度值相應(yīng)的波束角度和波束寬度。
14.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，還包括預(yù)記錄處理單元，用于從調(diào)整的音頻信號(hào)所形成的信號(hào)過濾噪聲。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述預(yù)記錄處理單元通過應(yīng)用頻譜相減方法來過濾噪聲。
16.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，還包括用于壓縮所述信號(hào)的編碼單元，其中，所述記錄單元記錄壓縮的信號(hào)。
17.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，還包括用戶接口，允許用戶從所述多個(gè)麥克風(fēng)中選擇使用至少兩個(gè)麥克風(fēng)。
18.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，還包括用戶接口，允許用戶選擇將被使用的麥克風(fēng)的數(shù)量。
19.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，還包括用戶接口，包括與所述多個(gè)麥克風(fēng)相應(yīng)的多個(gè)開關(guān)，用于允許用戶打開/關(guān)閉任何麥克風(fēng)。
20.一種記錄信號(hào)的方法，該方法包括從聲源接收聲音信號(hào)并產(chǎn)生與接收的聲音信號(hào)相應(yīng)的音頻信號(hào)；根據(jù)所述音頻信號(hào)的預(yù)定的延遲值和幅度值中的相應(yīng)的延遲值和幅度值來調(diào)整所述音頻信號(hào)；和記錄從調(diào)整的音頻信號(hào)形成的信號(hào)。
21.一種具有可執(zhí)行代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該可執(zhí)行代碼用于執(zhí)行一種記錄音頻信號(hào)的方法，該方法包括從聲源接收聲音信號(hào)并產(chǎn)生與各聲音信號(hào)相應(yīng)的音頻信號(hào)；根據(jù)所述音頻信號(hào)的預(yù)定的延遲值和幅度值中的相應(yīng)的延遲值和幅度值來調(diào)整所述音頻信號(hào)；和記錄從調(diào)整的音頻信號(hào)形成的信號(hào)。
22.如權(quán)利要求21所述的具有可執(zhí)行代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該可執(zhí)行代碼用于執(zhí)行一種記錄音頻信號(hào)的方法，該方法還包括在記錄之前，使用頻譜相減方法從音頻信號(hào)中過濾不需要的噪聲。
23.如權(quán)利要求21所述的具有可執(zhí)行代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該可執(zhí)行代碼用于執(zhí)行一種記錄音頻信號(hào)的方法，該方法還包括在記錄之前壓縮音頻信號(hào)。
24.一種具有可執(zhí)行代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該可執(zhí)行代碼用于執(zhí)行一種記錄音頻信號(hào)的方法，該方法包括將多個(gè)麥克風(fēng)設(shè)置在多個(gè)預(yù)定的位置處，以當(dāng)接收到從聲源輸出的聲音信號(hào)時(shí)產(chǎn)生音頻信號(hào)；通過調(diào)整所述多個(gè)麥克風(fēng)的每個(gè)的音頻信號(hào)的延遲和幅度來從音頻信號(hào)形成波束；和由用戶調(diào)整波束的角度和寬度。
全文摘要
一種使用波束形成算法來記錄由至少兩個(gè)麥克風(fēng)接收的音頻信號(hào)的方法和設(shè)備。該方法包括將多個(gè)麥克風(fēng)設(shè)置在多個(gè)預(yù)定的位置處，以當(dāng)接收到從聲源輸出的聲音信號(hào)時(shí)產(chǎn)生音頻信號(hào)；通過調(diào)整所述多個(gè)麥克風(fēng)的每個(gè)的音頻信號(hào)的延遲和幅度來從音頻信號(hào)形成波束；和由用戶調(diào)整波束的角度和寬度。
文檔編號(hào)G10L21/02GK1805278SQ20051012420
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月14日
發(fā)明者高由卿, 李俊弦, 高秉燮 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社