專利名稱：聲音發(fā)射和采集設(shè)備以及聲音發(fā)射和采集設(shè)備的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在多個(gè)點(diǎn)之間通過網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行的電話會(huì)議 等中的聲音發(fā)射和采集設(shè)備，具體地講，涉及一種聲音發(fā)射和采集設(shè) 備以及這種聲音發(fā)射和采集設(shè)備的控制方法，在這種設(shè)備中，將麥克 風(fēng)和揚(yáng)聲器放置在相對(duì)較近的位置。
背景技術(shù)：
通常，已經(jīng)將用于在舉行電話會(huì)議的每個(gè)點(diǎn)安裝聲音發(fā)射和采 集設(shè)備、通過網(wǎng)絡(luò)連接這些設(shè)備以及傳播聲音信號(hào)的方法用作在遠(yuǎn)程 位置之間進(jìn)行電話會(huì)議的方法。于是，提供了很多這樣的設(shè)備，其中， 在這些聲音發(fā)射和采集設(shè)備的機(jī)柜中同時(shí)安裝了用于發(fā)射對(duì)方設(shè)備
端的聲音的揚(yáng)聲器和用于采集自己一方設(shè)備端的聲音的麥克風(fēng)。
例如，在專利參考文獻(xiàn)1的電話會(huì)議設(shè)備(聲音發(fā)射和采集設(shè) 備)中，從放置在天花板表面上的揚(yáng)聲器發(fā)射通過網(wǎng)絡(luò)輸入的聲音信 號(hào)，采集每個(gè)麥克風(fēng)的聲音信號(hào)，并通過網(wǎng)絡(luò)將聲音采集信號(hào)發(fā)送到 外面，這些麥克風(fēng)放置在側(cè)表面，采用多個(gè)不同的方向作為各自的前 向。
專利參考文獻(xiàn)1: JP-A-8-29869
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題
不過，在專利參考文獻(xiàn)1的設(shè)備中，麥克風(fēng)鄰接揚(yáng)聲器，從而， 在每個(gè)麥克風(fēng)的聲音采集信號(hào)中大量地包括來自揚(yáng)聲器的繞射聲音。 于是，當(dāng)這個(gè)繞射聲音的音量比較大，而且來自講話者的發(fā)言聲音的 音量較小時(shí)，不能準(zhǔn)確地檢測(cè)到講話者的方位來準(zhǔn)確地采集來自這個(gè) 方位的聲音。
6從而，本發(fā)明的目的是提供一種聲音發(fā)射和采集設(shè)備以及這種 聲音發(fā)射和采集設(shè)備的控制方法，該設(shè)備能夠在不被繞射聲音影響的 情況下檢測(cè)到講話者方位，并能夠確實(shí)地采集和輸出來自講話者的聲
音
解決這些問題的手段
本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集設(shè)備的特征在于包括聲音發(fā)射裝置， 其包括揚(yáng)聲器；聲音采集裝置，其包括多個(gè)以預(yù)定格局布置的多個(gè)麥 克風(fēng)；聲音采集束信號(hào)產(chǎn)生裝置，用于通過對(duì)聲音采集裝置的每個(gè)麥 克風(fēng)的聲音采集信號(hào)執(zhí)行延遲和幅度處理，來產(chǎn)生多個(gè)具有各自不同 的指向性的聲音采集束信號(hào)；以及聲音采集束信號(hào)選擇裝置，用于計(jì) 算在各個(gè)定時(shí)處每個(gè)聲音采集束信號(hào)的能量和所有聲音采集束信號(hào) 的平均能量之間的能量比值，并選擇能量比值的絕對(duì)值電平是預(yù)定值 或高于預(yù)定值的聲音采集束信號(hào)。
在這種結(jié)構(gòu)中，聲音采集束信號(hào)選擇裝置計(jì)算聲音采集束信號(hào) 產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的所有聲音采集束信號(hào)的信號(hào)能量的平均值。然后， 聲音采集束信號(hào)選擇裝置計(jì)算每個(gè)聲音采集束信號(hào)的信號(hào)能量對(duì)信 號(hào)能量平均值的能量比值。在本文中，當(dāng)從某個(gè)方位采集發(fā)言聲音時(shí)， 對(duì)應(yīng)于該方位的聲音采集束信號(hào)的信號(hào)能量變高，在與該方位不對(duì)應(yīng) 的聲音采集束信號(hào)的信號(hào)能量中沒有變化。從而，只有對(duì)應(yīng)于發(fā)言聲 音的入射方位的聲音采集束信號(hào)的能量比值變高。聲音采集束信號(hào)選 擇裝置參照平均值來預(yù)置一個(gè)預(yù)定的閾值，當(dāng)檢測(cè)到其具有的信號(hào)能 量比值的絕對(duì)值電平超過了閾值的聲音釆集束信號(hào)時(shí)，選擇該聲音采 集束信號(hào)。因此，對(duì)于每個(gè)聲音采集裝置選擇了對(duì)應(yīng)于講話者方位的 聲音采集束信號(hào)，而不會(huì)受到信號(hào)能量基本相等的繞射聲音的影響。
而且，本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集設(shè)備的特征在于包括聲音發(fā) 射裝置，其包括揚(yáng)聲器；聲音采集裝置，其包括多個(gè)具有以預(yù)定格局 布置的各自不同定向中的指向性的麥克風(fēng)，并將來自每個(gè)麥克風(fēng)的輸 出信號(hào)用作聲音采集束信號(hào)；以及聲音采集束信號(hào)選擇裝置，用于計(jì) 算在各個(gè)定時(shí)處每個(gè)聲音采集束信號(hào)的能量和所有聲音采集束信號(hào) 的平均能量之間的能量比值，并選擇能量比值的絕對(duì)值電平是預(yù)定值或高于預(yù)定值的聲音采集束信號(hào)。
在這種結(jié)構(gòu)中，為每個(gè)麥克風(fēng)提供指向性，在不采用聲音采集 束信號(hào)產(chǎn)生裝置的情況下根據(jù)每個(gè)麥克風(fēng)的輸出直接形成聲音采集 束信號(hào)。而且在這種結(jié)構(gòu)中，如上文所述，由聲音采集束信號(hào)選擇裝 置選擇聲音采集束。
而且，本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集設(shè)備的特征在于包括包括揚(yáng) 聲器的聲音發(fā)射裝置，其用于以關(guān)于預(yù)定的參考平面對(duì)稱的聲壓來發(fā) 射輸入的聲音信號(hào)；聲音采集裝置，其由第一麥克風(fēng)組和第二麥克風(fēng) 組組成，第一麥克風(fēng)組采集預(yù)定參考平面的一側(cè)的聲音，第二麥克風(fēng) 組采集另一側(cè)的聲音；聲音采集束信號(hào)產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生第一聲音 采集束信號(hào)組的每個(gè)聲音采集束信號(hào)和第二聲音采集束信號(hào)組的每 個(gè)聲音采集束信號(hào)，第一聲音采集束信號(hào)組是通過對(duì)第一麥克風(fēng)組的 聲音采集信號(hào)執(zhí)行延遲和幅度處理獲得的，第二聲音采集束信號(hào)組是 通過對(duì)關(guān)于預(yù)定參考平面與第一麥克風(fēng)組的聲音采集信號(hào)對(duì)稱的第 二麥克風(fēng)組的聲音采集信號(hào)執(zhí)行延遲和幅度處理獲得的；聲音采集束 信號(hào)選擇裝置計(jì)算在各個(gè)定時(shí)處關(guān)于參考平面彼此對(duì)稱的聲音采集 束信號(hào)之間的能量比值，檢測(cè)出能量比值不在預(yù)定參考電平范圍內(nèi)的 聲音采集束信號(hào)的組合，并根據(jù)關(guān)于能量比值高于或低于參考電平范 圍的信息，來從組成這個(gè)組合的兩個(gè)聲音采集束信號(hào)中選擇一個(gè)聲音 采集束信號(hào)。
在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，聲音采集束信號(hào)選擇裝置計(jì)算在彼此關(guān)于參考 平面對(duì)稱的位置上的聲音采集束信號(hào)之間的能量比值。在本文中，對(duì) 應(yīng)于講話者方位并相對(duì)于參考平面出現(xiàn)在講話方的聲音采集束信號(hào) 的信號(hào)能量變高，而與這個(gè)聲音釆集束信號(hào)對(duì)稱的聲音采集束信號(hào)的 能量變化很小。從而，這個(gè)組合的能量比值改變。而且，與講話者方 位不對(duì)應(yīng)的聲音采集束信號(hào)的信號(hào)能量變化很小，從而其它組合的能 量比值不變。結(jié)果，只有包括對(duì)應(yīng)于發(fā)言聲音入射方位的聲音采集束 信號(hào)的組合的能量比值變高。參照該組合的能量比值的平均值，聲音 采集束信號(hào)選擇裝置預(yù)置預(yù)定的閾值，并且當(dāng)檢測(cè)到了信號(hào)能量比值 的絕對(duì)值電平超過了閾值的聲音采集束信號(hào)組合時(shí)，選擇該組合。然后，根據(jù)關(guān)于檢測(cè)到的組合的信號(hào)能量是高于還是低于平均值的信 息，聲音采集束信號(hào)選擇裝置選擇聲音采集束信號(hào)中的任意一個(gè)。即， 采用下述事實(shí)來選擇聲音采集束信號(hào)在計(jì)算能量比值時(shí)，當(dāng)作用參 考方的聲音采集束信號(hào)的能量信號(hào)較小時(shí)，在能量比值變大的方向上 進(jìn)行改變，當(dāng)用作參考方的聲音采集束信號(hào)的能量信號(hào)較大時(shí)，在能 量比值變小的方向上進(jìn)行改變。
而且，本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集設(shè)備的特征在于包括包括揚(yáng) 聲器的聲音發(fā)射裝置，用于以關(guān)于預(yù)定的參考平面對(duì)稱的聲壓來發(fā)射 輸入的聲音信號(hào)；聲音采集裝置，其包括第一麥克風(fēng)組和第二麥克風(fēng) 組，第一麥克風(fēng)組包括多個(gè)在相對(duì)于參考平面的一側(cè)具有各個(gè)不同方 位上的指向性的麥克風(fēng)，并將來自每個(gè)麥克風(fēng)的輸出信號(hào)用作聲音采 集束信號(hào)，第二麥克風(fēng)組包括在相對(duì)于另一側(cè)具有各個(gè)不同方位上的 指向性的多個(gè)麥克風(fēng)，并將來自每個(gè)麥克風(fēng)的輸出信號(hào)用作聲音采集 束信號(hào)，所述聲音采集裝置用于把通過第一麥克風(fēng)組獲得的聲音采集 束信號(hào)和通過第二麥克風(fēng)組獲得的聲音采集束信號(hào)設(shè)置成關(guān)于參考 平面對(duì)稱；以及聲音采集束信號(hào)選擇裝置，用于計(jì)算在各個(gè)定時(shí)處關(guān) 于參考平面彼此對(duì)稱的聲音采集束信號(hào)之間的能量比值，檢測(cè)出能量 比值不在預(yù)定參考電平范圍內(nèi)的聲音采集束信號(hào)的組合，并根據(jù)關(guān)于 能量比值高于或低于參考電平范圍的信息，從組成這個(gè)組合的兩個(gè)聲 音采集束信號(hào)中選擇一個(gè)聲音采集束信號(hào)。
在這種結(jié)構(gòu)中，在不采用聲音采集束信號(hào)的情況下，通過為每 個(gè)麥克風(fēng)提供指向性來根據(jù)麥克風(fēng)輸出直接形成聲音采集束信號(hào)。在 這種情況下，關(guān)于參考平面對(duì)稱地設(shè)置第一麥克風(fēng)組的麥克風(fēng)的指向 性所形成的聲音采集束組和第二麥克風(fēng)組的麥克風(fēng)的指向性所形成 的聲音采集束組。因此，由聲音采集束信號(hào)選擇裝置如上文所述地選 擇聲音采集束。
而且，本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集設(shè)備的特征在于通過聲音采 集束信號(hào)選擇裝置，將能量比值轉(zhuǎn)換為以分貝為單位，并根據(jù)轉(zhuǎn)換為 以分貝為單位的值來選擇聲音采集束信號(hào)。
在這種結(jié)構(gòu)中，通過采用以分貝為單位，可以明顯地指示信號(hào)能量比值中的微小變化。因此，能夠更精確地執(zhí)行用信號(hào)能量比值來 檢測(cè)對(duì)稱位置上的聲音采集束信號(hào)組合和聲音采集束信號(hào)。
本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集設(shè)備的控制方法包括下列步驟根據(jù) 從預(yù)定格局布置的多個(gè)麥克風(fēng)輸出的聲音采集信號(hào)，產(chǎn)生具有各自不 同的指向性的多個(gè)聲音采集束信號(hào)的步驟；計(jì)算在各個(gè)定時(shí)處每個(gè)聲 音采集束信號(hào)的能量和所有聲音采集束信號(hào)的平均能量之間的能量 比值的步驟；以及選擇其中的能量比值的絕對(duì)值電平是預(yù)定值或大于 預(yù)定值的聲音采集束信號(hào)的步驟。
本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集設(shè)備的控制方法包括下列步驟根據(jù) 從用于對(duì)預(yù)定參考平面的一側(cè)的聲音進(jìn)行采集的第一麥克風(fēng)組輸出 的聲音采集信號(hào)，產(chǎn)生多個(gè)具有各自不同的指向性的第一聲音采集束 信號(hào)的步驟；根據(jù)從用于對(duì)關(guān)于預(yù)定參考平面分別與多個(gè)第一聲音采 集束信號(hào)對(duì)稱的另一側(cè)聲音進(jìn)行采集的第二麥克風(fēng)組輸出的聲音采 集信號(hào)，產(chǎn)生多個(gè)具有各自不同的指向性的第二聲音采集束信號(hào)的步 驟；計(jì)算在各個(gè)定時(shí)處彼此關(guān)于參考平面對(duì)稱的聲音采集束信號(hào)之間
的能量比值的步驟；檢測(cè)出其中的能量比值不在預(yù)定參考電平范圍內(nèi) 的聲音采集束信號(hào)的組合的步驟；以及根據(jù)關(guān)于能量比值高于還是低 于參考電平范圍的信息，從構(gòu)成所述組合的兩個(gè)聲音采集束信號(hào)中選 擇一個(gè)聲音采集束信號(hào)的步驟。
本發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可以精確地檢測(cè)到諸如講話者之類的聲音源的方 位，并確定地采集和輸出來自該方位的聲音，而不會(huì)受繞射聲音電平 的影響。


圖1A是示出了根據(jù)本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集設(shè)備的麥克風(fēng)和揚(yáng) 聲器的布置的平面圖。
圖1B是示出了所述聲音發(fā)射和采集設(shè)備所形成的聲音采集束區(qū) 域的圖。
圖2是實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集設(shè)備的功能框圖。圖3是示出了圖2所示的聲音采集束選擇部件19的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4A是示出了實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集設(shè)備1被放置在桌面C 上，兩個(gè)會(huì)議人員A、 B主持會(huì)議，會(huì)議人員A說話時(shí)的情況的圖示。
圖4B是示出了實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集設(shè)備1被放置在桌面C 上，兩個(gè)會(huì)議人員A、 B主持會(huì)議，會(huì)議人員B說話時(shí)的情況的圖示。
圖4C是示出了實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集設(shè)備1被放置在桌面C 上，兩個(gè)會(huì)議人員A、 B主持會(huì)議，會(huì)議人員A、 B不說話時(shí)的情況的 圖示。
圖5是示出了每個(gè)聲音采集束信號(hào)的發(fā)射聲音的信號(hào)電平數(shù)據(jù) Esp和每個(gè)聲音采集束信號(hào)的信號(hào)電平數(shù)據(jù)E11 E14、 E21 E24的 時(shí)間序列(T)分布的圖示。
圖6是示出了平均信號(hào)電平數(shù)據(jù)Eav以及電平比值CE11 CE14、 CE21 CE24的時(shí)間序列(T)分布的圖示。
圖7是分別示出了電平比值CE1至CE4的時(shí)間序列(T)分布的圖示。
參考數(shù)字和標(biāo)號(hào)的說明
1聲音發(fā)射和采集設(shè)備
101機(jī)柜
11輸入輸出連接器
12輸入輸出I/F
13聲音發(fā)射指向性控制宕 件
14D/A轉(zhuǎn)換器
15聲音發(fā)射放大器
16聲音采集放大器
17A/D轉(zhuǎn)換器
181，182 聲音采集束生成部件
19聲音采集束選擇部件
191BPF (帶通濾波器)
192全波整流電路
193電平檢測(cè)電路194 電平比值計(jì)算電路
195 電平比較器
196 聲音采集束信號(hào)選擇電路 20 回聲消除部件
201 自適應(yīng)濾波器
202 后處理器 SP1 SP3 揚(yáng)聲器 SPA10 揚(yáng)聲器陣列 MIC11 MIC17， MIC21 MIC27 麥克風(fēng) MA10，MA20 麥克風(fēng)陣列
具體實(shí)施例方式
參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集設(shè)備進(jìn)行 說明。
圖1A是示出了根據(jù)本發(fā)明的聲音發(fā)射和采集設(shè)備的麥克風(fēng)和揚(yáng)
聲器的布置的平面圖，圖1B是示出了圖1A中所示的聲音發(fā)射和采集
設(shè)備所形成的聲音采集束區(qū)域的圖。
圖2是該實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集設(shè)備1的功能框圖。 該實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集設(shè)備1被配置為在機(jī)柜101中包括
如圖2所示的多個(gè)揚(yáng)聲器SP1 SP3、多個(gè)麥克風(fēng)MIC11 MIC17、
MIC21 MIC27以及功能性部件。
機(jī)柜ioi基本上被制成為在一個(gè)方向上為長(zhǎng)尺寸的長(zhǎng)方體形狀，
在機(jī)柜101的長(zhǎng)尺寸側(cè)(表面)的兩端上安裝了具有固定高度的支撐 部件(未示出)，該支撐部件用來將機(jī)柜101的較低表面與安裝表面 分開一個(gè)預(yù)定距離。另外，在下文的說明中，將機(jī)柜101的四個(gè)側(cè)表 面中的長(zhǎng)尺寸的表面叫做長(zhǎng)尺寸表面，將四個(gè)側(cè)表面中的短尺寸的表 面叫做短尺寸表面。
在機(jī)柜101的下表面上安裝具有相同形狀的無指向性單元揚(yáng)聲 器SP1 SP3。沿長(zhǎng)尺寸方向以固定間距線性地安裝這些單元揚(yáng)聲器 SP1 SP3，并且這些單元揚(yáng)聲器被安裝來使得連接各個(gè)單元揚(yáng)聲器
12SP1 SP3的中心的直線沿機(jī)柜101的長(zhǎng)尺寸表面延伸、水平方向位 置與連接短尺寸表面中心的中心軸100匹配。也就是說，連接揚(yáng)聲器 SP1 SP3的中心的直線被放置在包括中心軸100的垂直參考平面中。 從而，通過布置和放置單元揚(yáng)聲器SP1 SP3來構(gòu)建揚(yáng)聲器陣列 SPAIO。在這種狀態(tài)下，當(dāng)從揚(yáng)聲器陣列SPA10的單元揚(yáng)聲器SP1 SP3的每一個(gè)發(fā)出聲音時(shí)，發(fā)出的聲音同樣地傳播到兩個(gè)長(zhǎng)尺寸表 面。在這種情況下，發(fā)出來傳播到兩個(gè)相對(duì)的長(zhǎng)尺寸表面的聲音在垂 直于參考平面的相互對(duì)稱的方向上傳播。
在機(jī)柜101的一個(gè)長(zhǎng)尺寸表面上安裝規(guī)格相同的麥克風(fēng) MIC11 MIC17。在沿長(zhǎng)尺寸方向上以固定間距線性地安裝這些麥克風(fēng) MIC11 MIC17，從而構(gòu)建麥克風(fēng)陣列MAIO。而且，在機(jī)柜101的另 一個(gè)長(zhǎng)尺寸表面上安裝相同規(guī)格的麥克風(fēng)MIC21 MIC27。同樣在沿 長(zhǎng)尺寸方向上以固定間距線性地安裝這些麥克風(fēng)MIC21 MIC27，從 而構(gòu)建麥克風(fēng)陣列MA20。放置麥克風(fēng)陣列MA10和麥克風(fēng)陣列MA20， 以便這種布置的軸的垂直位置相匹配，而且，將麥克風(fēng)陣列MA10的 每個(gè)麥克風(fēng)MIC11 MIC17和麥克風(fēng)陣列MA20的每個(gè)麥克風(fēng)MIC21 MIC27分別放置在相對(duì)于參考平面的對(duì)稱位置上。例如，具體來講， 麥克風(fēng)MIC11和麥克風(fēng)MIC21具有相對(duì)于參考平面的對(duì)稱關(guān)系，以及 類似地，麥克風(fēng)MIC17和麥克風(fēng)MIC27具有對(duì)稱關(guān)系。
另外，在該實(shí)施例中，揚(yáng)聲器陣列SPA10的揚(yáng)聲器的數(shù)量被設(shè) 置為3，每個(gè)麥克風(fēng)陣列MA10、MA20的麥克風(fēng)的數(shù)量分別被設(shè)置為7， 但不限于此，可以根據(jù)規(guī)格適當(dāng)?shù)卦O(shè)置揚(yáng)聲器的數(shù)量和麥克風(fēng)的數(shù) 量。而且，揚(yáng)聲器陣列的每個(gè)揚(yáng)聲器之間的距離和麥克風(fēng)陣列的每個(gè) 麥克風(fēng)之間的距離可以不是固定的，例如，可以采用在沿長(zhǎng)尺寸方向 的中心上密集地放置和朝向兩端松散地放置的形式。
接下來，該實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集設(shè)備1功能性地包括如圖2 所示的輸入輸出連接器11、輸入輸出I/F 12、聲音發(fā)射指向性控制 部件13、 D/A轉(zhuǎn)換器14、聲音發(fā)射放大器15、揚(yáng)聲器陣列SPA10 (揚(yáng) 聲器SP1 SP3)、麥克風(fēng)陣列MAIO、 MA20 (麥克風(fēng)MIC11 MIC17， MIC21 MIC27)、聲音采集放大器16、 A/D轉(zhuǎn)換器17、聲音采集束生成部件181和182、聲音采集束選擇部件19、以及回聲消除部件 20。
輸入輸出I/F 12根據(jù)對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)格式(協(xié)議)來對(duì)從另 一個(gè)聲音發(fā)射和采集設(shè)備輸入端通過輸入輸出連接器11輸入的輸入 聲音信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過回聲消除部件20將聲音信號(hào)提供給聲音 發(fā)射指向性控制部件13。而且，輸入輸出1/F12將回聲消除部件20 所產(chǎn)生的輸出聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)格式(協(xié)議)，并通 過輸入輸出連接器11將輸出聲音信號(hào)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)。
當(dāng)沒有設(shè)置聲音發(fā)射指向性時(shí)，聲音發(fā)射指向性控制部件13將 基于輸入聲音信號(hào)的聲音發(fā)射信號(hào)同時(shí)提供給揚(yáng)聲器陣列SPA10的 每個(gè)揚(yáng)聲器SP1 SP3。而且，當(dāng)指定了虛擬點(diǎn)聲源的聲音發(fā)射指向 性等設(shè)置時(shí)，聲音發(fā)射指向性控制部件13通過根據(jù)指定的聲音發(fā)射 指向性來對(duì)輸入聲音信號(hào)分別執(zhí)行揚(yáng)聲器陣列SPA10的每個(gè)揚(yáng)聲器 SP1 SP3所特有的幅度處理和延遲處理，來產(chǎn)生各自的聲音發(fā)射信 號(hào)。聲音發(fā)射指向性控制部件13將這些各自的聲音發(fā)射信號(hào)輸出到 安裝在每個(gè)揚(yáng)聲器SP1 SP3前面的D/A轉(zhuǎn)換器14。每個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器 14將各自的聲音發(fā)射信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬格式，并將信號(hào)輸出到每個(gè)聲 音發(fā)射放大器15，每個(gè)聲音發(fā)射放大器15放大各自的聲音發(fā)射信號(hào)， 并將信號(hào)提供給揚(yáng)聲器SP1 SP3。
揚(yáng)聲器SP1 SP3對(duì)提供的聲音發(fā)射信號(hào)和各自的聲音發(fā)射信號(hào) 進(jìn)行聲音轉(zhuǎn)換，并向外發(fā)射聲音。揚(yáng)聲器SP1 SP3安裝在機(jī)柜101 的下表面，以便發(fā)射的聲音被其上安裝了聲音發(fā)射和采集設(shè)備1的桌 子的安裝表面所反射，并從會(huì)議人員所在的設(shè)備側(cè)向斜向上部分傳 播。而且， 一部分發(fā)射的聲音從聲音發(fā)射和采集設(shè)備1的底面被繞射 至安裝了麥克風(fēng)陣列MAIO、 MA20的側(cè)表面。
麥克風(fēng)陣列MA10和MA20的每個(gè)麥克風(fēng)MIC11 MIC17和 MIC21 MIC27可以是無指向性的或有指向性的，但希望這些麥克風(fēng) 是有指向性的，采集來自聲音發(fā)射和采集設(shè)備1外面的聲音，進(jìn)行電 轉(zhuǎn)換，并將聲音采集信號(hào)輸出到每個(gè)聲音采集放大器16。
在這種情況下，麥克風(fēng)陣列MA10的麥克風(fēng)MICln (n=l到7)和麥克風(fēng)陣列MA20的麥克風(fēng)MlC2n (n二l到7)相同地采集來自揚(yáng)聲器 陣列SPA10的單元揚(yáng)聲器SP1 SP3的繞射聲音，麥克風(fēng)陣列MA10 和MA20位于根據(jù)這種揚(yáng)聲器陣列SPA10的配置以及麥克風(fēng)陣列MA10 和MA20的配置而相對(duì)于參考平面的對(duì)稱位置。
每個(gè)聲音采集放大器16放大聲音采集信號(hào)，并分別將這些信號(hào) 提供給A/D轉(zhuǎn)換器17， A/D轉(zhuǎn)換器17進(jìn)行這些聲音采集信號(hào)的數(shù)字 化轉(zhuǎn)換，并將這些信號(hào)輸出到聲音采集束產(chǎn)生部件181、 182。將安 裝在長(zhǎng)尺寸表面的麥克風(fēng)陣列MA10的每個(gè)揚(yáng)聲器MIC11 MIC17的聲 音采集信號(hào)輸入聲音采集束產(chǎn)生部件181，將安裝在另一個(gè)長(zhǎng)尺寸表 面的麥克風(fēng)陣列MA20的每個(gè)揚(yáng)聲器MIC21 MIC27的聲音采集信號(hào)輸 入聲音采集束產(chǎn)生部件182。
聲音采集束產(chǎn)生部件181對(duì)每個(gè)麥克風(fēng)MIC11 MIC17的聲音采 集信號(hào)執(zhí)行預(yù)定延遲和幅度處理等，并產(chǎn)生聲音采集束信號(hào)MB11 MB14。在聲音采集束信號(hào)MB11 MB14中，在如圖l (B)所示安裝了 麥克風(fēng)MIC11 MIC17的長(zhǎng)尺寸表面?zhèn)?，沿長(zhǎng)尺寸表面的聲音采集束 區(qū)域中分別設(shè)置具有不同預(yù)定寬度的區(qū)域。
聲音采集束產(chǎn)生部件182對(duì)每個(gè)麥克風(fēng)MIC21 MIC27的聲音采 集信號(hào)執(zhí)行預(yù)定延遲和幅度處理等，并產(chǎn)生聲音采集束信號(hào)MB21 鵬24。在聲音采集束信號(hào)MB21 MB24中，在如圖l (B)所示安裝了 麥克風(fēng)MIC21 MIC27的長(zhǎng)尺寸表面?zhèn)?，沿長(zhǎng)尺寸表面的聲音采集束 區(qū)域中分別設(shè)置具有不同預(yù)定寬度的區(qū)域。
在這種情況下，將聲音采集束信號(hào)MB11和聲音采集束信號(hào)MB21 形成為關(guān)于具有中心軸100的垂直平面(參考平面)對(duì)稱的束。相似 地，將聲音采集束信號(hào)MB12和聲音采集束信號(hào)MB22對(duì)、聲音采集束 信號(hào)MB13和聲音采集束信號(hào)MB23對(duì)、以及聲音采集束信號(hào)MB14和 聲音采集束信號(hào)MB24對(duì)形成為關(guān)于參考平面對(duì)稱的束。
聲音采集束選擇部件19選擇出其揚(yáng)聲器聲音主要從輸入聲音采 集束信號(hào)MB11 MB14、 MB21 MB24中進(jìn)行采集的聲音采集束信號(hào)， 并將該束信號(hào)作為聲音采集束信號(hào)MB輸出到回聲消除部件20。
圖3是示出了聲音采集束選擇部件19的主要結(jié)構(gòu)的框圖。
15聲音采集束選擇部件19包括BPF(帶通濾波器)191、全波整流 電路192、電平檢測(cè)電路193、電平比值計(jì)算電路194、電平比較器 195、以及聲音采集束信號(hào)選擇電路196。
BPF 191是一種采用人聲音的主要分量頻帶和主要具有束特征 的頻帶作為通帶的帶通濾波器，執(zhí)行聲音采集束信號(hào)MB11 MB14、 MB21 MB24的帶通濾波，并向全波整流電路192輸出束信號(hào)。
全波整流電路192執(zhí)行聲音采集束信號(hào)MB11 MB14、 MB21 MB24的全波整流(絕對(duì)化)。
電平檢測(cè)電路193對(duì)執(zhí)行了全波整流的聲音采集束信號(hào)MB11 MB14、 MB21 MB24進(jìn)行峰值檢測(cè)，將這個(gè)峰值用作其定時(shí)處的信號(hào) 電平(信號(hào)能量)，并分別向電平比值計(jì)算電路194輸出信號(hào)電平數(shù) 據(jù)E11 E14、 E21 E24。
具體地講，當(dāng)在如圖4A 4C所示的情況下發(fā)射和采集聲音，并 產(chǎn)生會(huì)議人員A、 B的聲音發(fā)射和發(fā)言時(shí)，如下對(duì)每個(gè)信號(hào)電平數(shù)據(jù) E11 E14、 E21 E24進(jìn)行說明。
圖4A 4C是示出了該實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集設(shè)備1被放置在 桌面C上，兩個(gè)會(huì)議人員A、 B主持會(huì)議時(shí)的情況的圖示，圖4A示出 了會(huì)議人員A說話時(shí)的情況，圖4B示出了會(huì)議人員B說話時(shí)的情況， 圖4C示出了會(huì)議人員A和B都沒有說話的情況。
圖5是示出了每個(gè)聲音采集束信號(hào)的發(fā)射聲音的信號(hào)電平數(shù)據(jù) Esp和每個(gè)聲音采集束信號(hào)的信號(hào)電平數(shù)據(jù)E11 E14、 E21 E24的 時(shí)間序列(T)分布的圖示，Esp表示發(fā)射聲音的信號(hào)電平數(shù)據(jù)Esp， E11 E14分別表示對(duì)應(yīng)于聲音采集束信號(hào)MB11 MB14的信號(hào)電平數(shù) 據(jù)E11 E14， E21 E24分別表示對(duì)應(yīng)于聲音采集束信號(hào)MB21 MB24 的信號(hào)電平數(shù)據(jù)E21 E24。而且，在圖5的Esp中，數(shù)字200是輸 入聲音信號(hào)的發(fā)射聲音分量，在圖5的E11 E24中，數(shù)字201是在 采集繞射聲音時(shí)所產(chǎn)生的繞射聲音分量。而且，在圖5的E11 E24 中，數(shù)字301是在采集會(huì)議人員A的發(fā)言聲音時(shí)所產(chǎn)生的采集聲音分 量，數(shù)字302是在采集會(huì)議人員B的發(fā)言聲音時(shí)所產(chǎn)生的采集聲音分如圖5所示，當(dāng)產(chǎn)生發(fā)射聲音時(shí)，電平檢測(cè)電路193檢測(cè)在每 個(gè)聲音采集信號(hào)MB11 MB14、MB21 MB24的信號(hào)電平數(shù)據(jù)E11 E14、 E21 E24中的如圖5的E11 E24中所示的繞射聲音分量201。而且， 當(dāng)會(huì)議人員A在如圖4A和圖5的E21中所示的時(shí)間Tl至T2說話時(shí)， 電平檢測(cè)電路193檢測(cè)聲音采集束信號(hào)MB21的信號(hào)電平數(shù)據(jù)E21中 的采集聲音分量301。而且，當(dāng)會(huì)議人員B在如圖4B和圖5的E13 中所示的時(shí)間T3至T4說話時(shí)，電平檢測(cè)電路193檢測(cè)聲音采集束信 號(hào)MB13的信號(hào)電平數(shù)據(jù)E13中的采集聲音分量302。
不過，采集聲音分量301、 302的信號(hào)電平可能比圖5的E13、 E21中所示的繞射聲音分量201的信號(hào)電平低。在這種情況下，不能 從繞射聲音分量201中區(qū)分出采集聲音分量301、 302，不能檢測(cè)出 講話者的方位。為了解決這個(gè)問題，在本申請(qǐng)的發(fā)明中，通過下述的 電平比值計(jì)算電路194計(jì)算預(yù)定的信號(hào)比值，來檢測(cè)講話者的方位。
電平比值計(jì)算電路194計(jì)算從電平檢測(cè)電路193輸入的信號(hào)電 平數(shù)據(jù)E11 E14、 E21 E24的平均信號(hào)電平數(shù)據(jù)Eav。然后，電平 比值計(jì)算電路194計(jì)算平均信號(hào)電平數(shù)據(jù)Eav和每個(gè)信號(hào)電平數(shù)據(jù) E11 E14、 E21 E24之間的電平比值CE11 CE14、 CE21 CE24。具 體地講，采用下述公式，用分貝單位來對(duì)每個(gè)信號(hào)電平數(shù)據(jù)Emi (m二l，2， n二l 4)計(jì)算電平比值CE11 CE14、 CE21 CE24:
CEmn = A禮og(Emn/Eav) (A是一個(gè)常量) (1)
圖6是示出了平均信號(hào)電平數(shù)據(jù)Eav以及電平比值CE11 CE14、 CE21 CE24的時(shí)間序列(T)分布的圖示，平均值Eav表示平均信號(hào) 數(shù)據(jù)Eav，以及Log(Ell/Eav) Log(E14/Eav)分別表示對(duì)應(yīng)于聲音采 集束信號(hào)MB11 MB14的電平比值數(shù)據(jù)CE11 CE14， Log (E21/Eav) Log(E24/Eav)分別表示對(duì)應(yīng)于聲音采集束信號(hào)MB21 MB24的電平比 值數(shù)據(jù)CE21 CE24。
通過將每個(gè)信號(hào)電平數(shù)據(jù)除以平均信號(hào)電平數(shù)據(jù)來這樣計(jì)算比 值，基本上相同地包括在所有信號(hào)電平數(shù)據(jù)E11 E14、 E21 E24中 的繞射聲音分量201變得基本上等于"1"，也就是說，基本上相當(dāng) 于分貝單位中的"0"。另一方面，采集聲音分量301是信號(hào)電平數(shù)據(jù)E21特有的分量，采集聲音分量302是信號(hào)電平數(shù)據(jù)E13特有的分 量，使得在電平比值數(shù)據(jù)CE21中，在產(chǎn)生采集數(shù)據(jù)分量301的定時(shí) (Tl到T2)產(chǎn)生高電平分量401，在電平比值數(shù)據(jù)CE13中，在產(chǎn)生 采集聲音分量302的定時(shí)(T3到T4)產(chǎn)生高電平分量402。另外， 當(dāng)這樣利用分貝單位來適當(dāng)?shù)卦O(shè)置常量A時(shí)，可以比其他部分更顯著 地產(chǎn)生高電平分量401、 402。
電平比值計(jì)算電路194向電平比較器195輸出這些電平比值數(shù) 據(jù)CE11 CE14、 CE21 CE24。
當(dāng)電平比較器195對(duì)電平比值數(shù)據(jù)CE預(yù)置了閾值DEth，并檢測(cè) 到超過了閾值DEth的電平數(shù)據(jù)時(shí)，將對(duì)應(yīng)于相應(yīng)電平比值數(shù)據(jù)CE 的聲音采集束信號(hào)MB11 MB14、鵬21 鵬24的相關(guān)選擇信息輸出到 聲音采集束信號(hào)選擇電路196。在本文中，根據(jù)對(duì)于有意產(chǎn)生的發(fā)射 聲音的繞射聲音的聲音采集電平等或根據(jù)沒有發(fā)言聲音的采集聲音 的情況下的背景噪聲來適當(dāng)?shù)仡A(yù)置閾值的值DEth。
具體地講，在圖6的情況下，在采樣定時(shí)Tl到T2的時(shí)間點(diǎn)， 檢測(cè)到高電平分量401，輸出用于選擇與電平比值數(shù)據(jù)CE21對(duì)應(yīng)的 聲音采集束信號(hào)MB21的選擇信息。而且，在采樣定時(shí)T3到T4的時(shí) 間點(diǎn)，檢測(cè)到高電平分量402，輸出用于選擇與電平比值數(shù)據(jù)CE13 對(duì)應(yīng)的聲音采集束信號(hào)MB13的選擇信息。
基于從電平比較器195輸入的選擇信息，聲音采集束信號(hào)選擇 電路196從聲音采集束信號(hào)MB11 MB14、 MB21 MB24中選擇對(duì)應(yīng)的
聲音采集束信號(hào)，并將該聲音采集束信號(hào)作為輸出聲音采集束信號(hào) MB輸出到回聲消除部件20。
具體地講，在圖6的情況下，在采樣定時(shí)Tl到T2的時(shí)間點(diǎn)選 擇和輸出聲音釆集束信號(hào)MB21，在采樣定時(shí)T3到T4的時(shí)間點(diǎn)選擇 和輸出聲音采集束信號(hào)MB13。
通過采用這種配置和處理，即使在會(huì)議人員(講話者)的發(fā)言 聲音的聲音采集信號(hào)電平等于繞射聲音信號(hào)電平，或者變得比繞射聲 音信號(hào)電平低時(shí)，也可以確定地選擇處對(duì)應(yīng)于發(fā)言聲音的聲音采集束 信號(hào)MB?；芈曄考?0包括自適應(yīng)濾波器201和后處理器202。自適 應(yīng)濾波器201根據(jù)被選作輸入聲音信號(hào)的聲音采集束信號(hào)MB的聲音 采集指向性來產(chǎn)生偽回歸聲音信號(hào)。后處理器202從聲音采集束選擇 部件19輸出的聲音采集束信號(hào)MB中減去偽回歸聲音信號(hào)，并向輸入 輸出I/F 12輸出偽回歸聲音信號(hào)作為輸出聲音信號(hào)。通過執(zhí)行這種 回聲消除處理，可以采集發(fā)言聲音并以高的信噪比輸出發(fā)言聲音。
接下來，參照附圖對(duì)根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集設(shè)備 進(jìn)行說明。
本實(shí)施例的聲音發(fā)射和采集設(shè)備與第一實(shí)施例中的聲音發(fā)射和 采集設(shè)備的區(qū)別僅在于聲音采集束選擇部件19的電平比值計(jì)算電路 194、電平比較器195和聲音采集束信號(hào)選擇電路196的處理，而其 他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中所示的聲音發(fā)射和采集設(shè)備的結(jié)構(gòu)是相同的， 因此只對(duì)電平比值計(jì)算電路194、電平比較器195和聲音采集束信號(hào) 選擇電路196的處理進(jìn)行說明，而省略對(duì)其他結(jié)構(gòu)的說明。
根據(jù)從電平檢測(cè)電路193輸入的信號(hào)電平數(shù)據(jù)E11 E14、E21 E24,電平比值計(jì)算電路194計(jì)算互相關(guān)于圖1的參考平面100對(duì)稱 的聲音采集束的信號(hào)電平數(shù)據(jù)E之間的電平比值CE1 CE4。具體地 講，采用下列公式用分貝單位來計(jì)算相對(duì)于每個(gè)信號(hào)電平數(shù)據(jù)Eln、 E2n (n=l至ij 4)的電平比值CE1 CE4:
CEn = B承Log(E2n/Eln) (B是一個(gè)常量) (2) 圖7是示出了電平比值CE1 CE4的時(shí)間序列(T)分布的圖示。 通過對(duì)處在關(guān)于參考平面100彼此對(duì)稱的位置上的信號(hào)電平數(shù) 據(jù)相除并這樣計(jì)算比值，具有關(guān)于參考平面100實(shí)質(zhì)上對(duì)稱的特征的 繞射聲音分量201基本上變成"1"，也就是說，基本上相當(dāng)于分貝 單位中的"0"。另一方面，采集聲音分量301出現(xiàn)在與會(huì)議人員A 的方位對(duì)應(yīng)的聲音采集束信號(hào)MB21的信號(hào)電平數(shù)據(jù)E21中，而不會(huì) 出現(xiàn)在關(guān)于參考平面100與聲音采集束信號(hào)MB21對(duì)稱的聲音采集束 信號(hào)MBll中。從而，在電平比值數(shù)據(jù)CE1中，根據(jù)公式(2)在產(chǎn)生 采集聲音分量301的定時(shí)(T1到T2)產(chǎn)生在正方向上比參考電平0 dB 高的正方向高電平分量501。另外，采集聲音分量302出現(xiàn)在與會(huì)議人員B的方位對(duì)應(yīng)的聲音采集束信號(hào)MB13的信號(hào)電平數(shù)據(jù)E13中， 而不會(huì)出現(xiàn)在關(guān)于參考平面100與聲音采集束信號(hào)MB13對(duì)稱的聲音 采集束信號(hào)MB23中。從而，在電平比值數(shù)據(jù)CE3中，根據(jù)公式(2) 在產(chǎn)生采集聲音分量302的定時(shí)(T3到T4)產(chǎn)生比參考電平0 dB 低(即在負(fù)方向上高)的負(fù)方向高電平分量502。另外，在這樣利用 分貝單位適當(dāng)?shù)卦O(shè)置常量B時(shí)，可以比其他部分更顯著地產(chǎn)生正方向 高電平分量501和負(fù)方向高電平分量502。
電平比值計(jì)算電路194向電平比較器195輸出這些電平比值數(shù) 據(jù)CE1 CE4。
當(dāng)電平比較器195對(duì)電平比值數(shù)據(jù)CE1 CE4預(yù)置預(yù)定電平范圍 DWth，并檢測(cè)在正方向或負(fù)方向上超過電平范圍DWth的電平的數(shù)據(jù) 時(shí)，檢測(cè)到對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的電平比值數(shù)據(jù)CE的聲音采集束信號(hào)的組合， 并將這個(gè)組合的相關(guān)選擇信息輸出到聲音采集束信號(hào)選擇電路196。 另外，電平比較器195向聲音采集束信號(hào)選擇電路196輸出正和負(fù)電 平信息，該信息指示相應(yīng)的電平比值數(shù)據(jù)CE是具有正方向上的高電 平還是負(fù)方向上的高電平。在本文中，采用與上面所述的閾值DEth 相類似的方式，還根據(jù)對(duì)于有意產(chǎn)生的發(fā)射聲音的繞射聲音的聲音采 集電平等或根據(jù)沒有對(duì)發(fā)言聲音進(jìn)行采集聲音的情況下的背景噪聲 來適當(dāng)?shù)卦O(shè)置閾值的值DWth。
具體地講，在圖7的情況下，在采樣定時(shí)Tl到T2的一個(gè)時(shí)間 點(diǎn)，檢測(cè)到正方向高電平分量501，輸出用于選擇與電平比值數(shù)據(jù)CE1 相對(duì)應(yīng)的聲音采集束信號(hào)MBll、 MB21組合的選擇信息。而且，對(duì)顯 示它是正方向上的高電平的正電平信息進(jìn)行輸出。
另一方面，在采樣定時(shí)T3到T4的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，檢測(cè)到負(fù)方向 高電平分量502，輸出用于選擇與電平比值數(shù)據(jù)CE3相對(duì)應(yīng)的聲音采 集束信號(hào)MB13、 MB23組合的選擇信息。而且，對(duì)顯示它是負(fù)方向上 的高電平的負(fù)電平信息進(jìn)行輸出。
聲音選擇束信號(hào)選擇電路196根據(jù)從電平比較器195輸入的選 擇信息來從聲音采集束信號(hào)MB11 MB14、 MB21 MB24中選擇聲音采 集束信號(hào)的組合，并根據(jù)正和負(fù)電平信息，從兩個(gè)選擇的聲音采集束信號(hào)中選擇一個(gè)具有較大信號(hào)電平的聲音采集束信號(hào)，并將該聲音采
集束信號(hào)作為輸出聲音采集束信號(hào)MB輸出到回聲消除部件20。
具體地講，在圖7的情況下，在采樣定時(shí)Tl到T2的一個(gè)時(shí)間 點(diǎn)，選擇聲音采集束信號(hào)MBll、 MB21。另外，成為公式(2)中的正 方向上的高電平的情況是信號(hào)電平數(shù)據(jù)E21比信號(hào)電平數(shù)據(jù)E11高的 情況，因此根據(jù)正電平信息選擇聲音采集束信號(hào)MB21。
另一方面，在采樣定時(shí)T3到T4的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，選擇聲音采集 束信號(hào)MB13、 MB23。而且，成為公式(2)中的負(fù)方向上的高電平的 情況是信號(hào)電平數(shù)據(jù)E13比信號(hào)電平數(shù)據(jù)E21高的情況，因此根據(jù)負(fù) 電平信息選擇聲音采集束信號(hào)MB13。
而且，通過采用這樣的配置和處理，即使會(huì)議人員(講話者) 的發(fā)言聲音的聲音釆集信號(hào)電平等于繞射聲音信號(hào)電平，或變得低于 繞射聲音信號(hào)電平，也可以確定地選擇對(duì)應(yīng)于發(fā)言聲音的聲音采集束 信號(hào)MB。
而且，在上文的說明中，已經(jīng)示出了關(guān)于與揚(yáng)聲器布置方向平 行的參考平面對(duì)稱放置麥克風(fēng)陣列的例子，但它還可以應(yīng)用于在采用 第一實(shí)施例的方法時(shí)麥克風(fēng)陣列只出現(xiàn)在相對(duì)于參考平面的一側(cè)的 情況。
而且，在上文的每個(gè)實(shí)施例的說明中，已經(jīng)示出了用聲音采集 束產(chǎn)生部件產(chǎn)生聲音采集束信號(hào)的情況，但還可以構(gòu)建來為每個(gè)麥克 風(fēng)MIC11 MIC17、 MIC21 MIC27提供聲音采集指向性，并將來自每 個(gè)麥克風(fēng)MIC11 MIC17、 MIC21 MIC27的輸出信號(hào)用作實(shí)際上的聲 音采集束信號(hào)。在這種情況下，當(dāng)在彼此關(guān)于參考平面100對(duì)稱的位 置上的麥克風(fēng)的聲音采集指向性被設(shè)置為關(guān)于參考平面100對(duì)稱時(shí)， 它還可以應(yīng)用于第二實(shí)施例。
2權(quán)利要求
1. 一種聲音發(fā)射和采集設(shè)備，其包括聲音發(fā)射裝置，包括揚(yáng)聲器；聲音采集裝置，包括以預(yù)定格局布置的多個(gè)麥克風(fēng)；聲音采集束信號(hào)產(chǎn)生裝置，其用于通過對(duì)聲音采集裝置的多個(gè)麥克風(fēng)中的每一個(gè)的聲音采集信號(hào)執(zhí)行延遲和幅度處理，來產(chǎn)生多個(gè)具有各自不同的指向性的聲音采集束信號(hào)；以及聲音采集束信號(hào)選擇裝置，其用于計(jì)算在各個(gè)定時(shí)處所有聲音采集束信號(hào)的平均能量和每個(gè)聲音采集束信號(hào)的能量之間的能量比值，并且選擇其中能量比值的絕對(duì)值電平是預(yù)定值或高于預(yù)定值的聲音采集束信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音發(fā)射和采集設(shè)備，其中，所述聲 音采集束信號(hào)選擇裝置將所述能量比值轉(zhuǎn)換為一個(gè)以分貝為單位的 值，并根據(jù)所述以分貝為單位的值選擇聲音采集束信號(hào)。
3. —種聲音發(fā)射和采集設(shè)備，其包括 聲音發(fā)射裝置，包括揚(yáng)聲器；聲音采集裝置，包括多個(gè)具有各自不同的指向性并以預(yù)定格局 布置的麥克風(fēng)，并將來自每個(gè)所述麥克風(fēng)的輸出信號(hào)用作聲音釆集束 信號(hào)；以及聲音采集束信號(hào)選擇裝置，其用于計(jì)算在各個(gè)定時(shí)處所有聲音 采集束信號(hào)的平均能量和各個(gè)聲音采集束信號(hào)的能量之間的能量比 值，并且選擇其中能量比值的絕對(duì)值電平是預(yù)定值或高于預(yù)定值的聲 音采集束信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音發(fā)射和采集設(shè)備，其中，所述聲 音采集束信號(hào)選擇裝置將所述能量比值轉(zhuǎn)換為一個(gè)以分貝為單位的 值，并根據(jù)所述以分貝為單位的值來選擇聲音采集束信號(hào)。
5. —種聲音發(fā)射和采集設(shè)備，其包括包括揚(yáng)聲器的聲音發(fā)射裝置，用于以關(guān)于預(yù)定的參考平面對(duì)稱 的聲壓來發(fā)射輸入的聲音信號(hào)；聲音采集裝置，包括第一麥克風(fēng)組和第二麥克風(fēng)組，第一麥克 風(fēng)組采集預(yù)定參考平面的一側(cè)的聲音，第二麥克風(fēng)組采集另一側(cè)的聲聲音采集束信號(hào)產(chǎn)生裝置，其用于產(chǎn)生第一聲音采集束信號(hào)組 的每個(gè)聲音采集束信號(hào)和產(chǎn)生第二聲音采集束信號(hào)組的每個(gè)聲音采集束信號(hào)，第一聲音采集束信號(hào)組是通過對(duì)第一麥克風(fēng)組的聲音采集 信號(hào)執(zhí)行延遲和幅度處理獲得的，第二聲音采集束信號(hào)組是通過對(duì)第 二麥克風(fēng)組的聲音采集信號(hào)執(zhí)行延遲和幅度處理獲得的，第一聲音采 集束信號(hào)組的每個(gè)聲音采集束信號(hào)與第二聲音采集束信號(hào)組的每個(gè)聲音采集束信號(hào)關(guān)于預(yù)定的參考平面對(duì)稱；以及聲音采集束信號(hào)選擇裝置，其用于計(jì)算在各個(gè)定時(shí)處關(guān)于參考 平面彼此對(duì)稱的聲音采集束信號(hào)之間的能量比值，檢測(cè)出能量比值不 在預(yù)定參考電平范圍內(nèi)的聲音采集束信號(hào)的組合，并根據(jù)關(guān)于能量比 值高于或低于參考電平范圍的信息，來從組成所述組合的兩個(gè)聲音采 集束信號(hào)中選擇一個(gè)聲音采集束信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聲音發(fā)射和采集設(shè)備，其中，所述聲 音采集束信號(hào)選擇裝置將所述能量比值轉(zhuǎn)換為一個(gè)以分貝為單位的 值，并根據(jù)所述以分貝為單位的值選擇聲音采集束信號(hào)。
7. —種聲音發(fā)射和采集設(shè)備，其包括包括揚(yáng)聲器的聲音發(fā)射裝置，用于以關(guān)于預(yù)定的參考平面對(duì)稱 的聲壓來發(fā)射輸入的聲音信號(hào)；聲音采集裝置，其包括第一麥克風(fēng)組和第二麥克風(fēng)組，第一麥 克風(fēng)組包括多個(gè)在相對(duì)于預(yù)定參考平面的一側(cè)具有各自不同的指向 性的麥克風(fēng)，并將來自每個(gè)所述麥克風(fēng)的輸出信號(hào)用作聲音采集束信號(hào)，第二麥克風(fēng)組包括多個(gè)在相對(duì)于另一側(cè)具有各自不同的指向性的 麥克風(fēng)，并將來自每個(gè)所述麥克風(fēng)的輸出信號(hào)用作聲音采集束信號(hào)， 所述聲音采集裝置把通過第一麥克風(fēng)組獲得的聲音采集束信號(hào)和通 過第二麥克風(fēng)組獲得的聲音采集束信號(hào)設(shè)置成關(guān)于參考平面對(duì)稱；以 及聲音采集束信號(hào)選擇裝置，其計(jì)算在各個(gè)定時(shí)處關(guān)于參考平面 彼此對(duì)稱的聲音采集束信號(hào)之間的能量比值，檢測(cè)出能量比值不在預(yù) 定參考電平范圍內(nèi)的聲音采集束信號(hào)的組合，并根據(jù)關(guān)于能量比值高 于或低于參考電平范圍的信息，來從組成所述組合的兩個(gè)聲音采集束 信號(hào)中選擇一個(gè)聲音采集束信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的聲音發(fā)射和采集設(shè)備，其中，所述聲 音采集束信號(hào)選擇裝置將所述能量比值轉(zhuǎn)換為一個(gè)以分貝為單位的 值，并根據(jù)所述以分貝為單位的值選擇聲音采集束信號(hào)。
9. 一種聲音發(fā)射和采集設(shè)備的控制方法，其包括步驟根據(jù)從以預(yù)定格局布置的多個(gè)麥克風(fēng)輸出的聲音采集信號(hào)，來產(chǎn)生具有各自不同的指向性的多個(gè)聲音采集束信號(hào)的步驟；計(jì)算在各個(gè)定時(shí)處每個(gè)聲音采集束信號(hào)的能量和所有聲音采集束信號(hào)的平均能量之間的能量比值的步驟；以及選擇其中的能量比值的絕對(duì)值電平是預(yù)定值或大于預(yù)定值的聲音采集束信號(hào)的歩驟。
10. —種聲音發(fā)射和采集設(shè)備的控制方法，其包括步驟 根據(jù)從用于對(duì)預(yù)定參考平面一側(cè)的聲音進(jìn)行采集的第一麥克風(fēng)組輸出的聲音采集信號(hào)，來產(chǎn)生多個(gè)具有各自不同的指向性的第一聲 音采集束信號(hào)的步驟；根據(jù)從用于對(duì)關(guān)于預(yù)定參考平面分別與多個(gè)第一聲音釆集束信 號(hào)對(duì)稱的另一側(cè)的聲音進(jìn)行采集的第二麥克風(fēng)組輸出的聲音采集信 號(hào)，來產(chǎn)生多個(gè)具有各自不同的指向性的第二聲音采集束信號(hào)的步驟；計(jì)算在各個(gè)定時(shí)處關(guān)于參考平面彼此對(duì)稱的聲音采集束信號(hào)之 間的能量比值的步驟；檢測(cè)出其中的能量比值不在預(yù)定參考電平范圍內(nèi)的聲音采集束 信號(hào)的組合的步驟；以及根據(jù)關(guān)于能量比值高于或低于參考電平范圍的信息，從構(gòu)成所 述組合的兩個(gè)聲音采集束信號(hào)中選擇一個(gè)聲音采集束信號(hào)的步驟。
全文摘要
電平比值計(jì)算電路計(jì)算與每個(gè)采集聲音束信號(hào)對(duì)應(yīng)的信號(hào)電平數(shù)據(jù)的平均信號(hào)分貝數(shù)據(jù)，以及每個(gè)信號(hào)電平數(shù)據(jù)對(duì)平均信號(hào)電平數(shù)據(jù)的電平比值。由于回繞聲音基本上等于所有信號(hào)電平，因此平均信號(hào)電平數(shù)據(jù)的回繞聲音分量也基本上相同。一方面，從講話者發(fā)出的采集聲音對(duì)于相應(yīng)的采集聲音束信號(hào)的信號(hào)電平數(shù)據(jù)而言是固有的。從而，對(duì)應(yīng)于回繞聲音的部分是平的，并且電平只在對(duì)應(yīng)于采集聲音的部分局部地變高。采用這種方法，檢測(cè)出包括采集聲音的采集聲音束信號(hào)。
文檔編號(hào)H04R3/00GK101455094SQ200780019469
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者田中良, 石橋利晃, 鵜飼訓(xùn)史 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社