專利名稱：陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)及決定增益控制器的增益的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)，特別是有關(guān)于一種具有兩個(gè)全方向麥克風(fēng) 來接收在錐形波束中的聲音的陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)排除環(huán)境噪音時(shí)，麥克風(fēng)陣列能夠清楚地接收來自于特定方向的聲音，并且其 通常是被應(yīng)用于高品質(zhì)錄音機(jī)或通訊裝置之中。圖1是顯示具有單向麥克風(fēng)(主麥克風(fēng))710及全方向麥克風(fēng)(參考麥克風(fēng))720 的一種公知的麥克風(fēng)陣列70。錐形波束730被界定于單向麥克風(fēng)710的前方。麥克風(fēng)陣列 70利用單向麥克風(fēng)710與全方向麥克風(fēng)720之間的敏感性差異來排除環(huán)境噪音(亦即，在 錐形波束730外的聲音)。麥克風(fēng)陣列70運(yùn)作非常良好。然而，包含于麥克風(fēng)陣列70中的單向麥克風(fēng)710 會(huì)因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)與高成本之故而具有難以制造的問題。圖2是顯示具有兩個(gè)全方向麥克風(fēng)810及820的另一種公知的麥克風(fēng)陣列80。餅 形波束830是被界定于麥克風(fēng)陣列80的前方與后方。麥克風(fēng)陣列80利用由兩個(gè)全方向麥 克風(fēng)810及820所接收的聲音的相位延遲來排除環(huán)境噪音(亦即，在餅形波束830外的聲
首)o麥克風(fēng)陣列80不具有單向麥克風(fēng)，并且因此不會(huì)具有單向麥克風(fēng)之伴隨問題。然 而，來自于麥克風(fēng)陣列80的后方的聲音會(huì)由于餅形波束830而無法被排除。因此，限制了 麥克風(fēng)陣列80的實(shí)際應(yīng)用去低于麥克風(fēng)陣列70的實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有兩個(gè)全方向麥克風(fēng)來接收在錐形波束中的聲音的陣列麥克 風(fēng)系統(tǒng)，因此可避免上述問題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)包括第一全方 向麥克風(fēng)，面對(duì)第一方向，其中，當(dāng)該第一全方向麥克風(fēng)接收聲音時(shí)，該第一全方向麥克風(fēng) 產(chǎn)生第一信號(hào)；第二全方向麥克風(fēng)，面對(duì)相反于該第一方向的第二方向，其中，當(dāng)該第二全 方向麥克風(fēng)接收該聲音時(shí)，該第二全方向麥克風(fēng)產(chǎn)生第二信號(hào)；增益控制器，將該第二信號(hào) 放大成第三信號(hào)，其中，當(dāng)該聲音來自于該第一方向時(shí)，該第三信號(hào)的強(qiáng)度等于該第一信號(hào) 的強(qiáng)度；以及波束形成器，將內(nèi)波束聲音信號(hào)及外波束聲音信號(hào)分離于該第一信號(hào)及該第 三信號(hào)。在另一實(shí)施例中，該陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)還包括第一語音活動(dòng)檢測(cè)器及第二語音活動(dòng) 檢測(cè)器，根據(jù)該第一信號(hào)及該第三信號(hào)控制該波束形成器的運(yùn)作。在又一實(shí)施例中，該第一語音活動(dòng)檢測(cè)器及該第二語音活動(dòng)檢測(cè)器的運(yùn)作是互不 相容的。本發(fā)明亦提供一種決定增益控制器的增益的方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方 法包括第一，設(shè)定第一全方向麥克風(fēng)及第二全方向麥克風(fēng)于不同的位置；第二，從第一方向產(chǎn)生第一聲音；第三，獲得來自于該第一全方向麥克風(fēng)的第一信號(hào)對(duì)于來自于該第二全 方向麥克風(fēng)的第二信號(hào)的第一比率；第四，當(dāng)該第一信號(hào)對(duì)于該第二信號(hào)的該第一比率超 過第一預(yù)定值時(shí)，從相反于該第一方向的第二方向產(chǎn)生第二聲音；第五，獲得來自于該第二 全方向麥克風(fēng)的第三信號(hào)對(duì)于來自于該第一全方向麥克風(fēng)的第四信號(hào)的第二比率；以及第 六，當(dāng)該第三信號(hào)對(duì)于該第四信號(hào)的該第二比率超過第二預(yù)定值時(shí)，設(shè)定該第一比率為該 增碰。在另一實(shí)施例中，決定增益控制器的增益的方法還包括當(dāng)該第一信號(hào)對(duì)于該第 二信號(hào)的該第一比率不超過該第一預(yù)定值時(shí)，重設(shè)定該第一全方向麥克風(fēng)及該第二全方向 麥克風(fēng)于不同的位置。在又一實(shí)施例中，決定增益控制器的增益的方法還包括當(dāng)該第三信號(hào)對(duì)于該第 四信號(hào)的該第二比率不超過該第二預(yù)定值時(shí)，重設(shè)定該第一全方向麥克風(fēng)及該第二全方向 麥克風(fēng)于不同的位置。本發(fā)明亦提供一種決定增益控制器的增益的方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方 法包括第一，設(shè)定第一全方向麥克風(fēng)及第二全方向麥克風(fēng)于不同的位置；第二，從第一方 向產(chǎn)生第一聲音；第三，獲得來自于該第一全方向麥克風(fēng)的第一信號(hào)對(duì)于來自于該第二全 方向麥克風(fēng)的第二信號(hào)的第一比率；第四，當(dāng)該第一信號(hào)對(duì)于該第二信號(hào)的該第一比率超 過第一預(yù)定值時(shí)，從相反于該第一方向的第二方向產(chǎn)生第二聲音；第五，獲得來自于該第二 全方向麥克風(fēng)的第三信號(hào)對(duì)于來自于該第一全方向麥克風(fēng)的第四信號(hào)的第二比率；第六， 當(dāng)該第三信號(hào)對(duì)于該第四信號(hào)的該第二比率超過第二預(yù)定值時(shí)，從垂直于該第一方向及該 第二方向的第三方向產(chǎn)生第三聲音；第七，獲得來自于該第二全方向麥克風(fēng)的第五信號(hào)對(duì) 于來自于該第一全方向麥克風(fēng)的第六信號(hào)的第三比率；以及第八，當(dāng)該第五信號(hào)對(duì)于該第 六信號(hào)的該第三比率超過第三預(yù)定值時(shí)，設(shè)定該第一比率為該增益。在另一實(shí)施例中，決定增益控制器的增益的方法還包括當(dāng)該第一信號(hào)對(duì)于該第 二信號(hào)的該第一比率不超過該第一預(yù)定值時(shí)，重設(shè)定該第一全方向麥克風(fēng)及該第二全方向 麥克風(fēng)于不同的位置。在又一實(shí)施例中，決定增益控制器的增益的方法還包括當(dāng)該第三信號(hào)對(duì)于該第 四信號(hào)的該第二比率不超過該第二預(yù)定值時(shí)，重設(shè)定該第一全方向麥克風(fēng)及該第二全方向 麥克風(fēng)于不同的位置。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例并配合 附圖做詳細(xì)說明。


圖1是顯示具有單向麥克風(fēng)及全方向麥克風(fēng)的一種公知的麥克風(fēng)陣列；圖2是顯示具有兩個(gè)全方向麥克風(fēng)的另一種公知的麥克風(fēng)陣列；圖3是顯示包括根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)的電子裝置；圖4是顯示根據(jù)圖3的電子裝置的俯視示意圖；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)的方塊圖；以及圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的決定主麥克風(fēng)與參考麥克風(fēng)的位置以及 陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)的增益控制器的增益的流程圖。
主要元件符號(hào)說明10 電子裝置20 內(nèi)波束聲音21、22、23 外波束聲音70,80 麥克風(fēng)陣列100 本體110 陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)111 主麥克風(fēng)112 參考麥克風(fēng)120 增益控制器140 波束形成器141a、142a 適應(yīng)性濾波器141b、142b 加法器151 第一語音活動(dòng)檢測(cè)器152 第二語音活動(dòng)檢測(cè)器710 單向麥克風(fēng)720、810、820 全方向麥克風(fēng)12、730 錐形波束830 餅形波束
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。請(qǐng)參閱圖3，電子裝置10具有本體100，其中，陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110是被提供于本 體100之中，以接收外部聲音20。陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110包括有面對(duì)前方的主麥克風(fēng)111及 面對(duì)后方的參考麥克風(fēng)112。主麥克風(fēng)111及參考麥克風(fēng)112皆為全方向麥克風(fēng)。請(qǐng)參閱圖4，陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110界定了錐形波束12于電子裝置10的前方。在 波束12內(nèi)的聲音20 (以下稱為內(nèi)波束聲音)是理想的，以及在波束12外的聲音21、22及 23 (以下稱為外波束聲音)是不理想的。在陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110的運(yùn)作過程中，內(nèi)波束聲 音、外波束聲音或其兩者可能會(huì)產(chǎn)生。陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110能夠辨別所接收的聲音以及分 別地輸出內(nèi)波束聲音信號(hào)及外波束聲音信號(hào)。請(qǐng)參閱圖5，在運(yùn)作中，主麥克風(fēng)111及參考麥克風(fēng)112會(huì)接收內(nèi)波束聲音及/或 外波束聲音。主麥克風(fēng)111會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所接收的聲音的信號(hào)S1，并且會(huì)將其傳送至第一 語音活動(dòng)檢測(cè)器151、第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152及波束形成器140。此外，參考麥克風(fēng)112 會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所接收的聲音的信號(hào)S2，并且會(huì)將其傳送至增益控制器120。在本實(shí)施例中， 增益控制器120是增益放大器，用以放大信號(hào)S2的強(qiáng)度(電壓)以及獲得被輸出至第一語 音活動(dòng)檢測(cè)器151、第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152及波束形成器140的放大信號(hào)S3。第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151及第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152會(huì)分別接收來自于主麥克風(fēng) 111及增益控制器120的信號(hào)S1及信號(hào)S3，并且第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151及第二語音活動(dòng) 檢測(cè)器152會(huì)提供對(duì)應(yīng)于所接收的聲音的聲音檢測(cè)信號(hào)S8及S9，以控制波束形成器140的運(yùn)作。第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151及第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152的運(yùn)作是互不相容的。倘若第 一語音活動(dòng)檢測(cè)器151是開啟的，則第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152將是關(guān)閉的。在另一方面，倘 若第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152是開啟的，則第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151將是關(guān)閉的。當(dāng)內(nèi)波束 聲音20被陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110接收時(shí)，第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151是開啟的以及第二語音活 動(dòng)檢測(cè)器152是關(guān)閉的。當(dāng)沒有內(nèi)波束聲音20但有外波束聲音21、22或23時(shí)，第一語音 活動(dòng)檢測(cè)器151是關(guān)閉的以及第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152是開啟的。波束形成器140會(huì)接收來自于主麥克風(fēng)111的信號(hào)S1、來自于增益控制器120的 放大信號(hào)S3以及來自于第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151及第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152的聲音檢測(cè) 信號(hào)S8及S9，并且波束形成器140會(huì)將內(nèi)波束聲音信號(hào)S7及外波束聲音信號(hào)S5分離于信 號(hào)S1及放大信號(hào)S3。陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110的運(yùn)作是被詳細(xì)介紹于下列三種情形中。在第一種情形中，沒有外波束聲音21、22及23，并且陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110只接收 內(nèi)波束聲音20。主麥克風(fēng)111及參考麥克風(fēng)112會(huì)分別產(chǎn)生信號(hào)S1及S2，以及信號(hào)S1及 S2是對(duì)應(yīng)于內(nèi)波束聲音20。因?yàn)閮?nèi)波束聲音20是來自于前方以及參考麥克風(fēng)112是面 對(duì)后方，故由參考麥克風(fēng)112所產(chǎn)生的信號(hào)S2遠(yuǎn)弱于由主麥克風(fēng)111所產(chǎn)生的信號(hào)SI (S2 << S1)。增益控制器120會(huì)放大信號(hào)S2以及輸出放大信號(hào)S3，其中，S3與S1。第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151及第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152會(huì)接收來自于主麥克風(fēng)111 及增益控制器120的信號(hào)S1及S3。在經(jīng)過運(yùn)算之后，第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151是開啟的以 及第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152是關(guān)閉的。第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151會(huì)輸出聲音檢測(cè)信號(hào)S8 及S9至波束形成器140。在波束形成器140中，適應(yīng)性濾波器141a會(huì)接收來自于增益控制器120的放大 信號(hào)S3、來自于第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151的聲音檢測(cè)信號(hào)S9及來自于加法器141b的反饋 信號(hào)S5，計(jì)算對(duì)于在信號(hào)S1與S3間之線性關(guān)聯(lián)的參數(shù)，以及提供大約等于放大信號(hào)S3的 過濾信號(hào)S4 (亦即，S4與S3)。如上所述，S3 = S1。因此，S4 = S1。信號(hào)S4然后是被加法器 141b從信號(hào)S1中減去，以獲得信號(hào)S5。因?yàn)镾1與S4，故信號(hào)S5是非常小的(與0),其是合 理的，因?yàn)樾盘?hào)S5，如所述，是對(duì)應(yīng)于外波束聲音。在第一種情形中，沒有外波束聲音。另一個(gè)適應(yīng)性濾波器142a會(huì)接收來自于加法器141b的信號(hào)S5、來自于第一語音 活動(dòng)檢測(cè)器151的聲音檢測(cè)信號(hào)S8及來自于加法器142b的反饋信號(hào)S7，計(jì)算對(duì)于在信號(hào) S1與S5間之線性關(guān)聯(lián)的參數(shù)，以及提供信號(hào)S6。因?yàn)檩斎胫吝m應(yīng)性濾波器142a的信號(hào)S5 很小，故從適應(yīng)性濾波器142a輸出的信號(hào)S6亦很小。換言之，S6 = 0。信號(hào)S6然后是被加 法器142b從信號(hào)S1中減去，以獲得信號(hào)S7。因?yàn)镾6與0,故對(duì)應(yīng)于內(nèi)波束聲音20的信號(hào) S7是大約等于信號(hào)S1(S7與S1)。在此第一種情形中，陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110只接收內(nèi)波束聲音20，以及分別地輸出 兩信號(hào)S7與S5，其中，信號(hào)S7是對(duì)應(yīng)于內(nèi)波束聲音20，以及對(duì)應(yīng)于外波束聲音的信號(hào)S5 是非常小的。在第二種情形中，沒有內(nèi)波束聲音20，并且陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110只接收外波束聲 音21、22及/或23。為了簡(jiǎn)化起見，只有來自于后方的外波束聲音21。主麥克風(fēng)111及參 考麥克風(fēng)112會(huì)分別產(chǎn)生信號(hào)S1及S2，以及信號(hào)S1及S2是對(duì)應(yīng)于外波束聲音21。因?yàn)?外波束聲音21是來自于后方以及主麥克風(fēng)111是面對(duì)前方，故由主麥克風(fēng)111所產(chǎn)生的信號(hào)S1遠(yuǎn)弱于由參考麥克風(fēng)112所產(chǎn)生的信號(hào)S2(S1 << S2)。增益控制器120會(huì)放大信號(hào) S2以及輸出一放大信號(hào)S3，其中，S3 > S2。值得注意的是，因?yàn)镾2 >> S1，故S3 >> S1。第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151及第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152會(huì)接收來自于主麥克風(fēng)111 及增益控制器120的信號(hào)S1及S3。在經(jīng)過運(yùn)算之后，第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151是關(guān)閉的以 及第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152是開啟的。第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152會(huì)輸出聲音檢測(cè)信號(hào)S9 及S8至波束形成器140。在波束形成器140中，適應(yīng)性濾波器141a會(huì)接收來自于增益控制器120的放大 信號(hào)S3、來自于第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152的聲音檢測(cè)信號(hào)S9及來自于加法器141b的反饋 信號(hào)S5，計(jì)算對(duì)于在信號(hào)S1與S3間之線性關(guān)聯(lián)的參數(shù)，以及提供過濾信號(hào)S4。值得注意 的是，起源于信號(hào)S3的信號(hào)S4是遠(yuǎn)大于信號(hào)S1，因?yàn)镾3 >> S1。信號(hào)S4然后被加法器 141b從信號(hào)S1中減去，以獲得對(duì)應(yīng)于外波束聲音21的信號(hào)S5。適應(yīng)性濾波器142a會(huì)接收來自于加法器141b的信號(hào)S5及來自于第二語音活動(dòng) 檢測(cè)器152的聲音檢測(cè)信號(hào)S8，計(jì)算對(duì)于在信號(hào)S1與S5間之線性關(guān)聯(lián)的參數(shù)，以及提供 大約等于信號(hào)S1的信號(hào)S6。信號(hào)S6然后是被加法器142b從信號(hào)S1中減去，以獲得信號(hào) S7。因?yàn)镾6與S1,故對(duì)應(yīng)于內(nèi)波束聲音的信號(hào)S7是很小的(S7與0)。在此第二種情形中，陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110只接收外波束聲音，以及分別地輸出兩 信號(hào)S7與S5，其中，對(duì)應(yīng)于內(nèi)波束聲音的信號(hào)S7是很小的，以及信號(hào)S5是對(duì)應(yīng)于外波束聲
曰°在第三種情形中，陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110會(huì)同時(shí)接收來自于前方的內(nèi)波束聲音20及 來自于后方的外波束聲音21。主麥克風(fēng)111及參考麥克風(fēng)112會(huì)分別產(chǎn)生信號(hào)S1及S2。 由主麥克風(fēng)111所產(chǎn)生的信號(hào)S1包含內(nèi)波束部分及外波束部分。因?yàn)橥獠ㄊ曇?1來自 于后方以及主麥克風(fēng)111是面對(duì)前方，故信號(hào)S1的外波束部分是小的。類似地，由參考麥 克風(fēng)112所產(chǎn)生的信號(hào)S2包含內(nèi)波束部分及外波束部分。因?yàn)閮?nèi)波束聲音20來自于前方 以及參考麥克風(fēng)112是面對(duì)后方，故信號(hào)S2的內(nèi)波束部分是小的。信號(hào)S2然后是被增益 控制器120放大成信號(hào)S3，其中，放大信號(hào)S3的內(nèi)波束部分大約等于信號(hào)S1的內(nèi)波束部 分。第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151及第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152會(huì)接收來自于主麥克風(fēng)111 及增益控制器120的信號(hào)S1及S3。在經(jīng)過運(yùn)算之后，第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151是開啟的以 及第二語音活動(dòng)檢測(cè)器152是關(guān)閉的。第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151會(huì)輸出聲音檢測(cè)信號(hào)S9 及S8至波束形成器140。在波束形成器140中，適應(yīng)性濾波器141a會(huì)接收來自于增益控制器120的放大信 號(hào)S3、來自于第一語音活動(dòng)檢測(cè)器151的聲音檢測(cè)信號(hào)S9及來自于加法器141b的反饋信 號(hào)S5，計(jì)算對(duì)于在信號(hào)S1與S3間之線性關(guān)聯(lián)的參數(shù)，以及提供過濾信號(hào)S4，其中，過濾信 號(hào)S4的內(nèi)波束部分大約等于信號(hào)S1的內(nèi)波束部分。過濾信號(hào)S4然后被加法器141b從信 號(hào)S1中減去，以抵消內(nèi)波束部分以及獲得對(duì)應(yīng)于外波束聲音21的聲音信號(hào)S5。適應(yīng)性濾波器142a會(huì)接收來自于加法器141b的信號(hào)S5、來自于第一語音活動(dòng)檢 測(cè)器151的聲音檢測(cè)信號(hào)S8及來自于加法器142b的反饋信號(hào)S7，計(jì)算對(duì)于在信號(hào)S1與 S5間之線性關(guān)聯(lián)的參數(shù)，以及提供大約等于信號(hào)S1的外波束部分的過濾信號(hào)S6。信號(hào)S6 然后是被加法器142b從信號(hào)S1中減去，以抵消外波束部分以及獲得對(duì)應(yīng)于內(nèi)波束聲音20的聲音信號(hào)S7。在此第三種情形中，陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110同時(shí)接收內(nèi)波束聲音20及外波束聲音 21，以及分別地輸出兩信號(hào)S7與S5，其中，信號(hào)S7是對(duì)應(yīng)于內(nèi)波束聲音20，以及信號(hào)S5是 對(duì)應(yīng)于外波束聲音21。圖6是顯示決定主麥克風(fēng)111與參考麥克風(fēng)112的位置以及增益控制器120的增 益的流程圖。在步驟S410中，主麥克風(fēng)111與參考麥克風(fēng)112被設(shè)定于不同的位置。舉 例來說，主麥克風(fēng)111與參考麥克風(fēng)112是緊接地被設(shè)置，其中，主麥克風(fēng)111是面對(duì)前方 以及參考麥克風(fēng)112是面對(duì)后方。在步驟S420中，聲音從前方(或于0°處)被產(chǎn)生。主 麥克風(fēng)111與參考麥克風(fēng)112會(huì)接收聲音，并且會(huì)分別地提供第一信號(hào)S1及第二信號(hào)S2。 在步驟S430中，第一信號(hào)S1的強(qiáng)度對(duì)于第二信號(hào)S2的強(qiáng)度的比率被計(jì)算。倘若S1/S2 > X( —預(yù)定經(jīng)驗(yàn)值)，則步驟S440會(huì)被執(zhí)行。倘若S1/S2 ^ X，則步驟S410會(huì)被執(zhí)行以重設(shè) 定主麥克風(fēng)111與參考麥克風(fēng)112的位置。在步驟S440中，比率S1/S2被設(shè)定為A并且被 儲(chǔ)存。在步驟S450中，聲音從后方(或于180°處)被產(chǎn)生。主麥克風(fēng)111與參考麥克風(fēng) 112會(huì)接收聲音，并且會(huì)分別地提供第四信號(hào)S1’及第三信號(hào)S2’。在步驟S460中，第三信 號(hào)S2’的強(qiáng)度對(duì)于第四信號(hào)S1，的強(qiáng)度的比率被計(jì)算。倘若S2’ /S1’ > Y(另一預(yù)定經(jīng)驗(yàn) 值)，則步驟S470會(huì)被執(zhí)行。倘若S2，/SI，^ Y，則步驟S410會(huì)被執(zhí)行以重設(shè)定主麥克風(fēng) 111與參考麥克風(fēng)112的位置。在步驟S470中，聲音從側(cè)邊(于90°或270°處)被產(chǎn)生。 主麥克風(fēng)111與參考麥克風(fēng)112會(huì)接收聲音，并且會(huì)分別地提供第六信號(hào)S1”及第五信號(hào) S2”。在步驟S480中，第五信號(hào)S2”的強(qiáng)度對(duì)于第六信號(hào)S1”的強(qiáng)度的比率是被計(jì)算。倘若 S2”/S1”> Z(另一預(yù)定經(jīng)驗(yàn)值)，則步驟S490會(huì)被執(zhí)行。倘若S2”/S1”>Z，則步驟S410 會(huì)被執(zhí)行以重設(shè)定主麥克風(fēng)111與參考麥克風(fēng)112的位置。在步驟S490中，比率A被設(shè)定 為增益控制器120的增益。然而，步驟S470與步驟S480能被省略。換言之，倘若S2，/SI，> Y(步驟S460)， 則比率A被設(shè)定為增益控制器120的增益(步驟S490)。如上所述，陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)110包括有兩個(gè)全方向麥克風(fēng)111及112來接收在錐 形波束12中的聲音，因此可避免傳統(tǒng)陣列麥克風(fēng)的先前提及的問題。雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例揭露于上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍 當(dāng)以所附的權(quán)利要求范圍所定義的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)，包括第一全方向麥克風(fēng)，面對(duì)第一方向，其中，當(dāng)該第一全方向麥克風(fēng)接收聲音時(shí)，該第一全方向麥克風(fēng)產(chǎn)生第一信號(hào)；第二全方向麥克風(fēng)，面對(duì)相反于該第一方向的第二方向，其中，當(dāng)該第二全方向麥克風(fēng)接收該聲音時(shí)，該第二全方向麥克風(fēng)產(chǎn)生第二信號(hào)；增益控制器，將該第二信號(hào)放大成第三信號(hào)，其中，當(dāng)該聲音來自于該第一方向時(shí)，該第三信號(hào)的強(qiáng)度等于該第一信號(hào)的強(qiáng)度；以及波束形成器，將內(nèi)波束聲音信號(hào)及外波束聲音信號(hào)分離于該第一信號(hào)及該第三信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)，還包括第一語音活動(dòng)檢測(cè)器及第二語音活動(dòng) 檢測(cè)器，根據(jù)該第一信號(hào)及該第三信號(hào)控制該波束形成器的運(yùn)作。
3.如權(quán)利要求2所述的陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)，其中，該第一語音活動(dòng)檢測(cè)器及該第二語音 活動(dòng)檢測(cè)器的運(yùn)作是互不相容的。
4.一種決定增益控制器的增益的方法，包括設(shè)定第一全方向麥克風(fēng)及第二全方向麥克風(fēng)于不同的位置； 從第一方向產(chǎn)生第一聲音；獲得來自于該第一全方向麥克風(fēng)的第一信號(hào)對(duì)于來自于該第二全方向麥克風(fēng)的第二 信號(hào)的第一比率；當(dāng)該第一信號(hào)對(duì)于該第二信號(hào)的該第一比率超過第一預(yù)定值時(shí)，從相反于該第一方向 的第二方向產(chǎn)生第二聲音；獲得來自于該第二全方向麥克風(fēng)的第三信號(hào)對(duì)于來自于該第一全方向麥克風(fēng)的第四 信號(hào)的第二比率；以及當(dāng)該第三信號(hào)對(duì)于該第四信號(hào)的該第二比率超過第二預(yù)定值時(shí)，設(shè)定該第一比率為該 增 ο
5.如權(quán)利要求4所述的決定增益控制器的增益的方法，還包括當(dāng)該第一信號(hào)對(duì)于該 第二信號(hào)的該第一比率不超過該第一預(yù)定值時(shí)，重設(shè)定該第一全方向麥克風(fēng)及該第二全方 向麥克風(fēng)于不同的位置。
6.如權(quán)利要求4所述的決定增益控制器的增益的方法，還包括當(dāng)該第三信號(hào)對(duì)于該 第四信號(hào)的該第二比率不超過該第二預(yù)定值時(shí)，重設(shè)定該第一全方向麥克風(fēng)及該第二全方 向麥克風(fēng)于不同的位置。
7.一種決定增益控制器的增益的方法，包括設(shè)定第一全方向麥克風(fēng)及第二全方向麥克風(fēng)于不同的位置； 從第一方向產(chǎn)生第一聲音；獲得來自于該第一全方向麥克風(fēng)的第一信號(hào)對(duì)于來自于該第二全方向麥克風(fēng)的第二 信號(hào)的第一比率；當(dāng)該第一信號(hào)對(duì)于該第二信號(hào)的該第一比率超過第一預(yù)定值時(shí)，從相反于該第一方向 的第二方向產(chǎn)生第二聲音；獲得來自于該第二全方向麥克風(fēng)的第三信號(hào)對(duì)于來自于該第一全方向麥克風(fēng)的第四 信號(hào)的第二比率；當(dāng)該第三信號(hào)對(duì)于該第四信號(hào)的該第二比率超過第二預(yù)定值時(shí)，從垂直于該第一方向及該第二方向的第三方向產(chǎn)生第三聲音；獲得來自于該第二全方向麥克風(fēng)的第五信號(hào)對(duì)于來自于該第一全方向麥克風(fēng)的第六 信號(hào)的第三比率；以及當(dāng)該第五信號(hào)對(duì)于該第六信號(hào)的該第三比率超過第三預(yù)定值時(shí)，設(shè)定該第一比率為該 增益。
8.如權(quán)利要求7所述的決定增益控制器的增益的方法，還包括當(dāng)該第一信號(hào)對(duì)于該 第二信號(hào)的該第一比率不超過該第一預(yù)定值時(shí)，重設(shè)定該第一全方向麥克風(fēng)及該第二全方 向麥克風(fēng)于不同的位置。
9.如權(quán)利要求7所述的決定增益控制器的增益的方法，還包括當(dāng)該第三信號(hào)對(duì)于該 第四信號(hào)的該第二比率不超過該第二預(yù)定值時(shí)，重設(shè)定該第一全方向麥克風(fēng)及該第二全方 向麥克風(fēng)于不同的位置。
全文摘要
一種陣列麥克風(fēng)系統(tǒng)，包括第一全方向麥克風(fēng)、第二全方向麥克風(fēng)、增益控制器及波束形成器。第一全方向麥克風(fēng)面對(duì)第一方向。當(dāng)?shù)谝蝗较螓溈孙L(fēng)接收聲音時(shí)，第一全方向麥克風(fēng)產(chǎn)生第一信號(hào)。第二全方向麥克風(fēng)面對(duì)相反于第一方向的第二方向。當(dāng)?shù)诙较螓溈孙L(fēng)接收聲音時(shí)，第二全方向麥克風(fēng)產(chǎn)生第二信號(hào)。增益控制器將第二信號(hào)放大成第三信號(hào)。當(dāng)聲音來自于第一方向時(shí)，第三信號(hào)的強(qiáng)度等于第一信號(hào)的強(qiáng)度。波束形成器將內(nèi)波束聲音信號(hào)及外波束聲音信號(hào)分離于第一信號(hào)及第三信號(hào)。
文檔編號(hào)H04R1/20GK101931838SQ20101021725
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者馮毓鈞, 朱英德, 藍(lán)育錫, 賴賢能 申請(qǐng)人:美商富迪科技股份有限公司