專利名稱：一種麥克風(fēng)陣列及麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法和模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及麥克風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種麥克風(fēng)陣列及麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn) 的方法和模塊。
背景技術(shù)：
目前，采用陣列式的麥克風(fēng)逐漸增多，產(chǎn)生了各種類型的麥克風(fēng)陣列，例
如懸掛式麥克風(fēng)陣列、圓盤(pán)式麥克風(fēng)陣列、矩陣式麥克風(fēng)陣列，這些種類的 陣列式麥克風(fēng)一般采用排成一定規(guī)則的位置的多個(gè)麥克風(fēng)進(jìn)行聲音采集，并輸 入到內(nèi)部進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理(DSP， Digital Signal Processing),用于實(shí)現(xiàn)聲源 定位、聲場(chǎng)檢測(cè)、消除本底噪聲、檢測(cè)各方向聲源是否達(dá)到立體聲或者多聲道 的功能等等。但是，由于陣列式麥克風(fēng)中的每一單個(gè)麥克風(fēng)都存在一定的差異， 這種差異不論大小，是絕對(duì)存在的，而后續(xù)的DSP處理又希望每個(gè)麥克風(fēng)的 電聲特性是完全一致的，這樣便于后續(xù)的DSP處理。為了使得每個(gè)麥克風(fēng)的 電聲特性盡量一致，需要對(duì)各個(gè)陣列中的麥克風(fēng)進(jìn)行聲音校準(zhǔn)。
目前，采用的一種聲音校準(zhǔn)方法是固定參考聲源檢定法， 一般是由一個(gè)特 殊聲源在一個(gè)特定位置發(fā)出聲音進(jìn)行檢定和自動(dòng)校準(zhǔn)，下面以對(duì)圓盤(pán)式麥克風(fēng) 陣列的檢定和校準(zhǔn)進(jìn)行說(shuō)明
參照?qǐng)D1,為現(xiàn)有技術(shù)中麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)原理示意示意圖，該麥克風(fēng)校準(zhǔn) 陣列為圓盤(pán)式麥克風(fēng)陣列，圓盤(pán)式麥克風(fēng)陣列13包括MIC1、 MIC2、 MIC3。 一般校準(zhǔn)設(shè)備為一個(gè)聲學(xué)圓桶11,該桶的桶壁全部填滿厚度均勻的吸聲材料 12。在圓盤(pán)式麥克陣列13拾音方向側(cè)的中心線14的上方位置放置一個(gè)點(diǎn)聲源 (喇叭)15,使得該點(diǎn)聲源到各個(gè)麥克風(fēng)的距離和聲通路一致，然后從各個(gè)麥 克風(fēng)接到的同 一聲源進(jìn)行校準(zhǔn)。
但是，在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究和實(shí)踐過(guò)程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述方 法需要放置一個(gè)特殊裝置進(jìn)行校準(zhǔn)，并且由于需要特殊裝置(例如圖l所示的 校準(zhǔn)用聲學(xué)圓桶)， 一般較為龐大和笨重而不便于攜帶，因此不能作為麥克風(fēng) 陣列的一個(gè)附件。通常只能用于出廠或驗(yàn)收校準(zhǔn)，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，而一旦 某個(gè)麥克風(fēng)隨時(shí)間、溫度、振動(dòng)、靜電等相關(guān)因素產(chǎn)生較大的漂移影響的話， 所進(jìn)行的上述校準(zhǔn)就失效了 。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種麥克風(fēng)陣列及麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法和;漠塊，用于 麥克風(fēng)陣列的自動(dòng)校準(zhǔn)。
本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法，該方法包括 獲取輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)； 計(jì)算所述輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)的聲學(xué)相關(guān)度； 當(dāng)確定所述聲學(xué)相關(guān)度超過(guò)設(shè)置的相關(guān)度閾值時(shí)，獲取所述各個(gè)聲道的增 益平均值；
根據(jù)所述增益平均值調(diào)整所述各個(gè)聲道的增益。
一種麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的模塊，該模塊包括噪聲信號(hào)捕捉器、相關(guān)度計(jì)算
器、增益調(diào)節(jié)器，其中
噪聲信號(hào)捕捉器，用于獲取輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)； 相關(guān)度計(jì)算器，用于計(jì)算所述噪聲信號(hào)捕捉器獲取的所述噪聲信號(hào)的聲學(xué)
相關(guān)度；
增益調(diào)節(jié)器，用于當(dāng)所述相關(guān)度計(jì)算器計(jì)算得出的所述聲學(xué)相關(guān)度超過(guò)設(shè) 置的相關(guān)度閾值時(shí)，獲取所述各個(gè)聲道的增益平均值，并根據(jù)所述增益平均值 調(diào)整所述各個(gè)聲道的增益。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種麥克風(fēng)陣列，該麥克風(fēng)陣列包括麥克風(fēng)陣列校 準(zhǔn)模塊，所述模塊包括噪聲信號(hào)捕捉器、相關(guān)度計(jì)算器、增益調(diào)節(jié)器，其中
噪聲信號(hào)捕捉器，用于獲取輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)；
相關(guān)度計(jì)算器，用于計(jì)算所述噪聲信號(hào)捕捉器獲取的所述噪聲信號(hào)的聲學(xué) 相關(guān)度；
增益調(diào)節(jié)器，用于當(dāng)所述相關(guān)度計(jì)算器計(jì)算得出的所述聲學(xué)相關(guān)度超過(guò)設(shè) 置的相關(guān)度閾值時(shí)，獲取所述各個(gè)聲道的增益平均值，并根據(jù)所述增益平均值 調(diào)整所述各個(gè)聲道的增益。
本發(fā)明實(shí)施例采用計(jì)算所獲取的各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)的聲 學(xué)相關(guān)度，并在確定所述聲學(xué)相關(guān)度超過(guò)設(shè)置的相關(guān)度閾值時(shí)，獲取所述各個(gè) 聲道的增益平均值，并根據(jù)所述增益平均值調(diào)整各個(gè)聲道的增益，從而實(shí)現(xiàn)麥 克風(fēng)陣列的自動(dòng)校準(zhǔn)?？梢钥闯觯摷夹g(shù)方案采用環(huán)境中的噪聲信號(hào)作為校準(zhǔn)參考聲源，不需要固定的校準(zhǔn)聲源，因此可以隨時(shí)、隨地利用環(huán)境中的噪聲進(jìn)
行校準(zhǔn)，并支持開(kāi)機(jī)校準(zhǔn)，非常方便用戶使用。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)原理示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法實(shí)施例 一流程圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法實(shí)施例二流程圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例提供一種麥克風(fēng)陣列及麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法和模塊，為使 本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，以下參照附圖，分別進(jìn) 4亍詳細(xì)il明
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在輸入的各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中，背景噪聲可以分為遠(yuǎn)場(chǎng)噪 聲和近場(chǎng)噪聲。遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲，是指遠(yuǎn)方傳來(lái)的噪聲， 一般以中低頻聲音成分居多， 并且通常不是通過(guò)聲音通路直線到達(dá)(無(wú)直達(dá)聲)，而是通過(guò)各種漫射、反射、 衍射的聲學(xué)傳遞方式到達(dá)。由于各個(gè)噪聲源分別產(chǎn)生的聲音會(huì)在傳輸介質(zhì)(如 空氣)中的傳播過(guò)程中產(chǎn)生一定的疊加和混合，經(jīng)過(guò)一定的傳播距離后，會(huì)形 成一種聲學(xué)特性較為穩(wěn)定的混合聲，在距離噪聲源較遠(yuǎn)的一個(gè)較小的空間區(qū)域
內(nèi)測(cè)試時(shí)，這種混合聲的音頻特性幾乎不會(huì)發(fā)生變化。換句話說(shuō)，在這個(gè)較小 空間區(qū)域內(nèi)任何測(cè)試點(diǎn)記錄下的該混合聲的聲學(xué)相關(guān)度幾乎接近100%。而近 場(chǎng)噪聲，是指近處傳來(lái)的聲音，或遠(yuǎn)方聲音通過(guò)直線傳來(lái)的聲音。 一般均為直 達(dá)聲為主，其他漫射、反射、衍射的聲學(xué)傳遞方式的聲音為輔。近場(chǎng)噪聲的聲 學(xué)特性的指向性和空間距離特性分界比較明顯， 一般在一定區(qū)域內(nèi)不同的位置 測(cè)試會(huì)得到幾乎完全不同的聲學(xué)特性。換句話說(shuō)，在這個(gè)空間區(qū)域內(nèi)任何不同 測(cè)試點(diǎn)錄下的該聲音信號(hào)的聲學(xué)相關(guān)度幾乎接近0%。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)計(jì)算所獲取的各聲道音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)的相關(guān)度， 判斷所獲取的噪聲是否為遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲，并在是遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲時(shí)，將該遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲作為各 個(gè)聲道的統(tǒng)一校準(zhǔn)的參考源，并根據(jù)遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲下各個(gè)聲道的增益平均值調(diào)整各 個(gè)聲道的增益。
6參照?qǐng)D2，為本發(fā)明實(shí)施例中麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法實(shí)施例一流程圖，具
體步驟如下
5201、 獲取輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)； 例如可以從音頻信號(hào)中提取背景噪聲。
5202、 計(jì)算所述輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)的聲學(xué)相關(guān)度；
5203、 確定所述聲學(xué)相關(guān)度超過(guò)設(shè)置的相關(guān)度閾值時(shí)，獲取所述各個(gè)聲道 的增益平均值；
例如可以通過(guò)計(jì)算的方式得到所述各個(gè)聲道的增益平均值。
5204、 根據(jù)所述增益平均值調(diào)整所述各個(gè)聲道的增益。 在具體實(shí)施中，可以將所述各個(gè)聲道的增益調(diào)整為所述增益平均值，也可
以根據(jù)一定的策略在所述增益平均值的基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)。
例如，某麥克風(fēng)聲道增益高于該增益平均值2dB,則在該聲道內(nèi)減去增益 2dB,如某麥克風(fēng)增益小于該增益平均值ldB，則將該聲道的增益增加ldB，這 樣就完成了各聲道增益的統(tǒng)一化。
可見(jiàn)，本實(shí)施例采用計(jì)算獲取輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)的聲 學(xué)相關(guān)度，并在確定所述聲學(xué)相關(guān)度超過(guò)設(shè)置的相關(guān)度閾值時(shí)，獲取所述各個(gè) 聲道的增益平均值，并根據(jù)所述增益平均值調(diào)整所述各個(gè)聲道的增益來(lái)實(shí)現(xiàn)麥 克風(fēng)陣列的自動(dòng)校準(zhǔn)，由于采用環(huán)境中的噪聲信號(hào)作為校準(zhǔn)聲源，不需要固定 的校準(zhǔn)聲源，可以隨時(shí)、隨地利用環(huán)境中的噪聲進(jìn)行校準(zhǔn)，支持開(kāi)機(jī)校準(zhǔn)，因 此非常方便用戶使用。
參照?qǐng)D3，為本發(fā)明實(shí)施例中麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法實(shí)施例二流程圖，通
或者手工設(shè)定準(zhǔn)備進(jìn)行麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)程序后，就可以執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例所述 的麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)方法，具體步驟如下 S301、拾音；
麥克風(fēng)陣列中的各個(gè)麥克風(fēng)分別進(jìn)行拾音，并且可以根據(jù)自身的硬件電路 進(jìn)行放大，以便于后續(xù)進(jìn)行模擬/數(shù)字(A/D, Analog to Digital)轉(zhuǎn)換。
例如，麥克風(fēng)l、 2、 3組成的麥克風(fēng)陣列對(duì)同一個(gè)遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲進(jìn)行拾音后進(jìn) 行相關(guān)放大，分別得到30dB、 31dB、 29dB的模擬音頻信號(hào)。5302、 A/D轉(zhuǎn)換；
對(duì)各麥克風(fēng)傳來(lái)的聲音分別根據(jù)預(yù)先設(shè)置的規(guī)格進(jìn)行采樣，即進(jìn)行A/D轉(zhuǎn) 換，例如采樣率可以為16bit、 48k等，變成數(shù)字音頻信號(hào)，便于后續(xù)對(duì)數(shù)字 音頻信號(hào)進(jìn)行處理。
步驟S301所得到的30dB、 31dB、 29dB的模擬音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后三 個(gè)通道的音量基本不變，變?yōu)?0dB、 31dB、 29dB的數(shù)字音頻信號(hào)。
5303、 進(jìn)行濾波；
例如可采用500Hz以下的低通濾波器，或者采用100 600Hz的帶通濾波器 進(jìn)行濾波，用于后續(xù)遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲聲學(xué)相關(guān)度的計(jì)算。
經(jīng)過(guò)數(shù)字的低通或帶通濾波后，各個(gè)聲道的音量分別降低了5dB，變?yōu)?25dB、 26dB、 24dB。
5304、 計(jì)算各個(gè)聲道的聲學(xué)相關(guān)度；
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，遠(yuǎn)/近場(chǎng)噪聲判斷原理如下遠(yuǎn)場(chǎng)的聲音傳送到各個(gè)麥克風(fēng) 通常是通過(guò)反射、漫射、衍射等傳遞方式到達(dá)的，所以音量和方向角大體一致， 聲學(xué)相關(guān)度較高；而近處的噪聲傳遞到某個(gè)特定的麥克風(fēng)可能有較為主要的直 達(dá)聲，和別的麥克風(fēng)存在較大的不相關(guān)度。
聲道的聲學(xué)相關(guān)度計(jì)算方法很多，不能盡述，下面舉例說(shuō)明一種常用的聲 學(xué)相關(guān)度計(jì)算方法
在同一個(gè)麥克風(fēng)陣列中的兩個(gè)不同位置的麥克風(fēng)分別拾音錄入一段時(shí)間 (例如IO秒或更長(zhǎng)的時(shí)間)后，得到兩個(gè)不同聲音數(shù)字化文件，分別稱為X 聲源文件和Y聲源文件，因數(shù)字化的音頻文件大部分是脈沖編碼調(diào)制(PCM, Pulse code modulation)格式文件，可以將它們理解為一對(duì)數(shù)字信號(hào)x[n]和y[n] 上的能量文件，為了測(cè)定它們之間的相關(guān)度，可以將其表達(dá)為如下^[/]互相關(guān) 函數(shù)
00
2>["ly["-/]， i=o，±i， 士2,… (式i)
其中參數(shù)l稱為時(shí)延，表明這一對(duì)信號(hào)之間的時(shí)移。如1為正，則說(shuō)時(shí)間序 列y[n]相對(duì)于參考序列x[n]右移了l個(gè)樣本，如果l為負(fù)，則說(shuō)y[n]相對(duì)于參考序 列x[n]左移了l個(gè)樣本。下標(biāo)中的xy的順序表示了x[n]是參考序列，它在時(shí)間上
8保持固定，則y[n]相對(duì)于x[n]做平移。
另外互相關(guān)也可采用巻積的方式表達(dá)為
、"]=I; -")]=刷， (式2)
w=—co
上面結(jié)果表明了 y[n]相對(duì)于參考聲源x[n]的互相關(guān)，可以通過(guò)求解沖激響 應(yīng)為y[-n]的線性時(shí)不變離散時(shí)間系統(tǒng)對(duì)x[n]的響應(yīng)來(lái)得到。則歸一化后的公式 為
P,, (式3)
其中^
= |>2["] = ^,即信號(hào)411]的能量，同理也可算
。另外最
終的互相關(guān)函數(shù)的值I; "[/]|《1 ,且與x[n]和y[n]的值無(wú)關(guān)。
貝'k[n]和y[n]可以根據(jù)如上歸一化的絕對(duì)值結(jié)果，可以得出一個(gè)(0~1) 之間的數(shù)值結(jié)果，可乘以100%轉(zhuǎn)化為百分比，由此可以互相關(guān)的特性了。例 如接近100 % ，則兩個(gè)聲源信號(hào)幾乎完全一致或互相關(guān)，接近O %的，則兩個(gè)聲 源信號(hào)完全不一致或不相關(guān)?？梢酝ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)定一個(gè)相關(guān)度的閾值。
以上以兩個(gè)聲源文件互相關(guān)度計(jì)算舉例說(shuō)明，可以理解的是，該方法也適 用于三個(gè)及三個(gè)以上的聲道的情況。
S305、確定各個(gè)聲道的聲學(xué)相關(guān)度是否超過(guò)設(shè)置的相關(guān)度閾值，如果是， 則執(zhí)行S306;如果否，則執(zhí)行S308;
可以通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定相關(guān)度閾值，相關(guān)度高于所設(shè)置的相關(guān)度閾值則 認(rèn)為是遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲，否則認(rèn)為是近場(chǎng)噪聲，不可以作為校準(zhǔn)噪聲參考源。
所設(shè)置的相關(guān)度閾值越高，則相關(guān)度計(jì)算的準(zhǔn)確度越高，后續(xù)增益調(diào)整越 符合實(shí)際，校準(zhǔn)越精確。但是，所設(shè)置的相關(guān)度閾值越高，則符合遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲的 條件要求越高，旁邊的近場(chǎng)越不能有任何的聲音干"t尤，因此這樣可能會(huì)導(dǎo)致超 過(guò)設(shè)置的相關(guān)度閾值的可能性太小，不易實(shí)現(xiàn)，需要反復(fù)測(cè)試，影響客戶體驗(yàn)， 因此可以通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)來(lái)得出并選定一個(gè)合適的相關(guān)度閾值，既盡量保證后續(xù) 的校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度，又容易實(shí)現(xiàn)。
9例如，所經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)設(shè)置80%為相關(guān)度閾值，而上述計(jì)算三個(gè)聲道25dB、 26dB、 24dB的數(shù)字音頻信號(hào)的相關(guān)度為85。/。，超過(guò)設(shè)置的相關(guān)度閾值，執(zhí)行 S206。
5306、 計(jì)算出各個(gè)聲道的增益平均值；
計(jì)算上述三個(gè)聲道25dB、 26dB、 24dB的增益平均值為25dB。
5307、 將各個(gè)聲道的增益調(diào)整為所述增益平均值；
由于計(jì)算得到的增益平均值為25dB,則麥克風(fēng)l對(duì)應(yīng)的聲道增益增加OdB, 麥克風(fēng)2對(duì)應(yīng)聲道的增益增加-ldB,麥克風(fēng)3對(duì)應(yīng)聲道的增益增加+ldB,因此， 調(diào)整后各個(gè)麥克風(fēng)聲道的增益均穩(wěn)定在25dB。
增益調(diào)整完畢后，可以向系統(tǒng)控制中心匯報(bào)校準(zhǔn)完成，通知用戶校準(zhǔn)過(guò)程 已經(jīng)結(jié)束，麥克風(fēng)陣列可以正常使用了。
校準(zhǔn)完成后，可以將A/D轉(zhuǎn)換后的音頻信號(hào)傳遞到后續(xù)DSP或者CPU進(jìn)行 信號(hào)處理。
5308、 通知用戶關(guān)閉或移除直達(dá)噪聲聲源。
可以通知系統(tǒng)控制中心進(jìn)行告警，提示用戶關(guān)閉或移除直達(dá)噪聲源，然后 重新獲取各個(gè)聲道的噪聲信號(hào)，并計(jì)算其相關(guān)度。
可以看出，由于遠(yuǎn)場(chǎng)傳遞來(lái)的聲音信號(hào)主要以中低頻為主，尤其是低頻部 分絕大多數(shù)采用各種漫射、反射、衍射的聲學(xué)傳遞方式，富含的能量較大，聲 學(xué)相關(guān)度較好，而中頻部分容易受到周圍近場(chǎng)聲源的干擾，聲學(xué)相關(guān)度不太穩(wěn) 定。因此，本實(shí)施例利用低通濾波或帶通濾波濾出環(huán)境噪聲中最容易出現(xiàn)的低 頻噪聲作為參考噪聲源，作為后續(xù)聲學(xué)相關(guān)度判斷的參考源，可以進(jìn)一步提高 相關(guān)度判斷的準(zhǔn)確度。
該實(shí)施例采用對(duì)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波或帶通濾波的 方式來(lái)獲得各個(gè)聲道的噪聲信號(hào)，可以理解的是，也可以先采用模擬濾波器獲 得各個(gè)聲道的模擬噪聲信號(hào)，然后對(duì)換取的模擬噪聲信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，從而 將輸入各個(gè)聲道的模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號(hào)，此處不再詳細(xì)說(shuō)明。
以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所采用的麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，為 使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例，下面對(duì)上述方法所采用的 麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊進(jìn)行對(duì)應(yīng)說(shuō)明參照?qǐng)D4，為本發(fā)明實(shí)施例中麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖，
該模塊包括噪聲信號(hào)捕捉器41、相關(guān)度計(jì)算器42、增益調(diào)節(jié)器43,其中 噪聲信號(hào)捕捉器41,用于獲取輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)； 相關(guān)度計(jì)算器42,用于計(jì)算所述噪聲信號(hào)捕捉器41所獲取的噪聲信號(hào)的聲
學(xué)相關(guān)度；
增益調(diào)節(jié)器43,用于所述相關(guān)度計(jì)算器42計(jì)算得出的噪聲信號(hào)的聲學(xué)相關(guān) 度超過(guò)設(shè)置的相關(guān)度閾值時(shí)，獲取所述各個(gè)聲道的增益平均值，并根據(jù)所述增 益平均值調(diào)整所述各個(gè)聲道的增益調(diào)整。
在具體實(shí)施中，噪聲信號(hào)捕捉器41可以提取各個(gè)聲道音頻信號(hào)的背景噪聲 作為噪聲信號(hào)。
所述增益調(diào)節(jié)器43可以通過(guò)計(jì)算得到所述各個(gè)聲道的增益平均值。
在具體實(shí)施中，增益調(diào)節(jié)器43可以將所述各個(gè)聲道的增益調(diào)整為所述增益 平均值，也可以根據(jù)一定的策略在所述增益平均值的基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)。
由于通常遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲傳遞來(lái)的信號(hào)以中低頻為主，尤其是低頻部分絕大多數(shù) 采用各種漫射、反射、衍射的聲學(xué)傳遞方式，聲學(xué)相關(guān)度較好，而中頻部分由 于容易受到周圍近場(chǎng)聲源的干擾，因此聲學(xué)相關(guān)度不穩(wěn)定。噪聲捕捉器41采用 低通濾波器或帶通濾波器濾出環(huán)境噪聲中最容易出現(xiàn)的低頻噪聲作為校準(zhǔn)的 噪聲參考源，可以進(jìn)一步提高校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度。
可以看出，該麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊采用環(huán)境中的噪聲信號(hào)作為校準(zhǔn)參考聲 源，不需要固定的校準(zhǔn)聲源，因此可以隨時(shí)、隨地利用環(huán)境中的噪聲進(jìn)行校準(zhǔn)， 故非常方便用戶使用。
參照?qǐng)D5,為本發(fā)明實(shí)施例中麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖， 與上一麥克風(fēng)校準(zhǔn)模塊實(shí)施例的不同之處在于，在上一實(shí)施例基礎(chǔ)上，擴(kuò)展了 告警器51，用于相關(guān)度計(jì)算器42計(jì)算得出的各個(gè)聲道的聲學(xué)相關(guān)度超過(guò)設(shè)置的 相關(guān)度閾值時(shí)，通知用戶關(guān)閉或移除直達(dá)噪聲聲源；擴(kuò)展濾波器52對(duì)輸入各個(gè) 聲道的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波并輸入到所述噪聲捕捉器41作為各個(gè)聲道音頻信號(hào) 中的噪聲信號(hào)。
濾波器52具體可以通過(guò)低通濾波或帶通濾波濾出環(huán)境噪聲中最容易出現(xiàn) 的低頻噪聲作為參考噪聲源，作為后續(xù)聲學(xué)相關(guān)度判斷的參考源，這樣可以進(jìn)一步提高聲學(xué)相關(guān)度判斷的準(zhǔn)確性。
而通過(guò)告警器51提示用戶關(guān)閉或移除直達(dá)噪聲源，使用戶排除所述干擾噪 聲，進(jìn)而可以重新獲取各個(gè)聲道的噪聲信號(hào)，并計(jì)算其相關(guān)度，從而使麥克風(fēng) 陣列達(dá)到需要的校準(zhǔn)精度。
通知用戶關(guān)閉或者移除直達(dá)噪聲聲源后，可以重新進(jìn)行開(kāi)機(jī)或者手工進(jìn)行 校準(zhǔn)。
可以理解的是，上述實(shí)施例所介紹的麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊可內(nèi)置于麥克風(fēng) 陣列中，包含有上述麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊的麥克風(fēng)陣列也在本發(fā)明實(shí)施例的保 護(hù)范圍內(nèi)，該麥克風(fēng)陣列中的麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊的功能和實(shí)現(xiàn)方式與上述實(shí) 施例所述的麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊相同，可以采用硬件的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以采 用軟件的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且可以應(yīng)用到流媒體、終端、廣電、手機(jī)產(chǎn)品等諸多 有麥克風(fēng)陣列應(yīng)用需要的技術(shù)領(lǐng)域。
驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀
存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括ROM、 RAM、 i茲盤(pán)或光盤(pán)等。
以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的麥克風(fēng)陣列及麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法和模
對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍 上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法，其特征在于，包括獲取輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)；計(jì)算所述輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)的聲學(xué)相關(guān)度；當(dāng)確定所述聲學(xué)相關(guān)度超過(guò)設(shè)置的相關(guān)度閾值時(shí)，獲取所述各個(gè)聲道的增益平均值；根據(jù)所述增益平均值調(diào)整所述各個(gè)聲道的增益。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法，其特征在于所述獲取 輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)為對(duì)所述輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波獲取所述輸入各個(gè)聲道的音頻 信號(hào)中的噪聲信號(hào)；咋或者，從所述輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中提取背景噪聲作為輸入各個(gè)聲道 的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法，其特征在于，所述進(jìn)行 低通濾波或帶通濾波為波方法進(jìn)行帶通濾波。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法，其特征在于，在對(duì) 輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波前或者濾波后對(duì)所述音頻信號(hào)進(jìn)行模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法，其特征在于，當(dāng)確 定所述聲學(xué)相關(guān)度超過(guò)設(shè)置的相關(guān)度閾值時(shí)，進(jìn)一步包括通知用戶關(guān)閉或移除直達(dá)噪聲聲源。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法，其特征在于，在調(diào)整所 述各個(gè)聲道的增益后進(jìn)一步包括將所述各個(gè)聲道的數(shù)字音頻信號(hào)輸入到數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行信號(hào)處理。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法，其特征在于，還包 括根據(jù)用戶需要調(diào)整所述設(shè)置的相關(guān)度閾值。
8、 一種麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊，其特征在于，包括噪聲信號(hào)捕捉器、相 關(guān)度計(jì)算器、增益調(diào)節(jié)器，其中噪聲信號(hào)捕捉器，用于獲取輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)； 相關(guān)度計(jì)算器，用于計(jì)算所述噪聲信號(hào)捕捉器獲取的所述噪聲信號(hào)的聲學(xué) 相關(guān)度；增益調(diào)節(jié)器，用于當(dāng)所述相關(guān)度計(jì)算器計(jì)算得出的所述聲學(xué)相關(guān)度超過(guò)設(shè) 置的相關(guān)度閾值時(shí)，獲取所述各個(gè)聲道的增益平均值，并根據(jù)所述增益平均值 調(diào)整所述各個(gè)聲道的增益。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊，其特征在于，還包括濾 波器，用于對(duì)輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波得到輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào) 中的噪聲信號(hào)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊，其特征在于還包括 告警器，用于當(dāng)相關(guān)度計(jì)算器計(jì)算得出的各個(gè)聲道的聲學(xué)相關(guān)度超過(guò)設(shè)置的相 關(guān)度閾值時(shí)，通知用戶關(guān)閉或移除直達(dá)噪聲聲源。
11、 一種麥克風(fēng)陣列，其特征在于，包括麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊，所述模塊 包括噪聲信號(hào)捕捉器、相關(guān)度計(jì)算器、增益調(diào)節(jié)器，其中噪聲信號(hào)捕捉器，用于獲取輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)； 相關(guān)度計(jì)算器，用于計(jì)算所述噪聲信號(hào)捕捉器獲取的所述噪聲信號(hào)的聲學(xué) 相關(guān)度；增益調(diào)節(jié)器，用于當(dāng)所述相關(guān)度計(jì)算器計(jì)算得出的所述聲學(xué)相關(guān)度超過(guò)設(shè) 置的相關(guān)度閾值時(shí)，獲取所述各個(gè)聲道的增益平均值，并根據(jù)所述增益平均值 調(diào)整所述各個(gè)聲道的增益。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的麥克風(fēng)陣列，其特征在于，所述麥克風(fēng)陣列校 準(zhǔn)模塊還包括濾波器，用于對(duì)輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波得到輸入各 個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的麥克風(fēng)陣列，其特征在于所述麥克風(fēng)陣 列校準(zhǔn)模塊還包括告警器，用于相關(guān)度計(jì)算器計(jì)算得出的各個(gè)聲道的聲學(xué)相 關(guān)度超過(guò)設(shè)置的相關(guān)度闊值時(shí)，通知用戶關(guān)閉或移除直達(dá)噪聲聲源。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)的方法，所述方法包括獲取輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)；計(jì)算所述輸入各個(gè)聲道的音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)的聲學(xué)相關(guān)度；當(dāng)確定所述聲學(xué)相關(guān)度超過(guò)設(shè)置的相關(guān)度閾值時(shí)，獲取所述各個(gè)聲道的增益平均值；根據(jù)所述增益平均值調(diào)整所述各個(gè)聲道的增益。本發(fā)明實(shí)施例還提供相應(yīng)的麥克風(fēng)陣列及麥克風(fēng)陣列校準(zhǔn)模塊。本發(fā)明技術(shù)方案由于采用環(huán)境中的噪聲信號(hào)作為校準(zhǔn)參考聲源，不需要固定的校準(zhǔn)聲源，可以隨時(shí)、隨地利用環(huán)境中的噪聲進(jìn)行校準(zhǔn)，并支持開(kāi)機(jī)校準(zhǔn)，非常方便用戶使用。
文檔編號(hào)H04R29/00GK101668243SQ20081021396
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2008年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月1日
發(fā)明者楊海曜 申請(qǐng)人:深圳華為通信技術(shù)有限公司