語音增強(qiáng)系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于房間(10)中的語音增強(qiáng)的系統(tǒng)，包括：定向的佩帶式麥克風(fēng)布置，其用于從說話者的話音捕獲音頻信號(hào)；音頻信號(hào)處理裝置(32，34，38，38′，56，70)，其用于根據(jù)捕獲到的音頻信號(hào)產(chǎn)生處理后的音頻信號(hào)，包括：自適應(yīng)波束形成器單元(32)，其用于將指向性告知所述麥克風(fēng)設(shè)備，其中，最大靈敏度是朝向說話者的嘴(21)，并且最小靈敏度是朝向由所述波束形成器單元識(shí)別出的噪聲源，單元(38，38′)，其用于僅對高于頻率閾值的音頻信號(hào)的分量進(jìn)行頻移，反饋消除單元(56)，其包括自適應(yīng)濾波器和選擇單元(68)，所述選擇單元適于在第一模式和第二模式之間自動(dòng)地切換，其中，在第一模式中，當(dāng)總的聲學(xué)增益或者反饋低于臨界值時(shí)，音頻信號(hào)繞過所述自適應(yīng)濾波器，在第二模式中，當(dāng)總的聲學(xué)增益或者反饋高于所述臨界值時(shí)，由所述自適應(yīng)濾波器過濾所述音頻信號(hào)；位于所述房間中的揚(yáng)聲器布置(24)，其用于根據(jù)處理后的音頻信號(hào)產(chǎn)生聲音，并且包括被布置形成定向揚(yáng)聲器陣列的多個(gè)揚(yáng)聲器(25)。
【專利說明】語音增強(qiáng)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于房間中的語音增強(qiáng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:用于從說話者的話音捕獲音頻信號(hào)的麥克風(fēng)布置，用于處理所捕獲的音頻信號(hào)的裝置，以及位于房間中用于根據(jù)所處理的音頻信號(hào)產(chǎn)生放大的聲音的揚(yáng)聲器布置。
【背景技術(shù)】
[0002]通過使用這種系統(tǒng)，可以放大說話者的話音，以為位于房間中的人增加語音清晰度，例如觀眾的收聽者或者教室中的小學(xué)生/學(xué)生。這種語音增強(qiáng)系統(tǒng)經(jīng)常遇到反饋問題，尤其是當(dāng)與佩帶式麥克風(fēng)一起使用時(shí)(當(dāng)說話者正在房間中移動(dòng)時(shí)，反饋條件一直在改變，最低穩(wěn)定增益必須被選擇導(dǎo)致不良清晰度；另一方面，手動(dòng)反饋消除器當(dāng)處于反饋條件時(shí)降低了清晰度)。當(dāng)使用懸掛式麥克風(fēng)時(shí)(其需要較小增益，因?yàn)樗鼈兣c說話者的嘴挨得非常近)，反饋問題不太嚴(yán)重；然而，大多數(shù)說話者喜歡使用佩帶式麥克風(fēng)，而不是懸掛式麥克風(fēng)。
[0003]W02010/000878A2中描述了語音增強(qiáng)系統(tǒng)的示例，其中，音頻信號(hào)處理包括反饋消除器，其分析捕獲的音頻信號(hào)，以確定是否存在由從揚(yáng)聲器布置到麥克風(fēng)布置的聲音的反饋引起的臨界反饋級別(Larsen效應(yīng))。該反饋消除器將指示反饋條件存在或者不存在的狀態(tài)信號(hào)輸出到主控制單元，以便在出現(xiàn)反饋條件時(shí)降低系統(tǒng)增益。
[0004]DE2526034A1涉及助聽器，其中在通過自動(dòng)增益控制(AGC)階段之后，麥克風(fēng)信號(hào)經(jīng)受IOHz的頻移，以降低反饋，從而可以將最大增益增加大約10dB。US5，394，475涉及一種音頻系統(tǒng)，提供音頻信號(hào)的頻移以降低反饋，其中，提到了頻移可以是大約5Hz。
[0005]US4, 237，339涉及用于降低音頻電信會(huì)議系統(tǒng)的反饋的定向麥克風(fēng)的使用，其中，揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)剛性地安裝在吊桿上，并且麥克風(fēng)相對于揚(yáng)聲器以方向性的空值位置指向揚(yáng)聲器的方式進(jìn)行定位和定向。
[0006]EP0581261A1涉及用于降低助聽器的反饋的維納濾波器的使用，其中，將該維納濾波器實(shí)現(xiàn)為由用戶操作控制所控制的濾波器的一部分。JP2008-141734A涉及用于降低非手持式電話系統(tǒng)或者視頻會(huì)議系統(tǒng)中的反饋的維納濾波器的使用。EP1429315A1涉及用于降低車輛通信系統(tǒng)中的反饋的維納濾波器的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種語音增強(qiáng)系統(tǒng)和方法，其具有對反饋非常小的靈敏度，從而可以與佩帶式麥克風(fēng)一起使用。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，分別通過如權(quán)利要求1所限定的系統(tǒng)以及如權(quán)利要求22所限定的方法實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。
[0009]本發(fā)明的益處在于:通過提供定向的佩帶式麥克風(fēng)布置(其可以是物理的定向麥克風(fēng)或者具有至少兩個(gè)間隔開的麥克風(fēng)的布置)和自適應(yīng)波束形成器，其用于采用朝著說話者的嘴的最大靈敏度和朝著噪聲源的最小靈敏度將指向性告知麥克風(fēng)布置，提供揚(yáng)聲器布置作為定向揚(yáng)聲器陣列，對所捕獲的音頻信號(hào)的分量的一部分進(jìn)行頻移，以及通過提供自適應(yīng)濾波器(諸如維納濾波器)，其根據(jù)臨界反饋的存在或者不存在而被自動(dòng)地接通和切斷，可有效地改善該系統(tǒng)的反饋行為，從而允許以適合的增益使用佩帶式麥克風(fēng)布置，以改善在諸如教室之類的房間中的語音清晰度。通過僅對音頻信號(hào)的頻譜的較高部分(典型地，超過850Hz)進(jìn)行偏移，可以最小化由頻移產(chǎn)生的可聽的人為因素的存在；例如，頻移可以是上移大約5Hz。通過在反饋消除器中提供自動(dòng)開關(guān)，S卩，僅當(dāng)已確定出臨界反饋條件時(shí)，通過自適應(yīng)濾波器過濾音頻信號(hào)，可以最小化由自適應(yīng)濾波器的過濾產(chǎn)生的人為因素和降低的清晰度。
[0010]在從屬權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]以下，將參考附圖圖示本發(fā)明的示例，其中:
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的語音增強(qiáng)系統(tǒng)的示意性框圖；
[0013]圖2是根據(jù)本發(fā)明的語音增強(qiáng)系統(tǒng)的示例的示意表示；
[0014]圖3是根據(jù)本發(fā)明的語音增強(qiáng)系統(tǒng)的傳送單元的框圖；以及
[0015]圖4是圖3的語音增強(qiáng)系統(tǒng)的接收器單元的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1是用于房間10中的語音增強(qiáng)的系統(tǒng)的示意圖。該系統(tǒng)包括用于從說話者14的話音捕獲音頻信號(hào)的定向的佩帶式麥克風(fēng)12，其可以是實(shí)際的定向麥克風(fēng)或者包括至少兩個(gè)間隔開的聲學(xué)傳感器的布置，所述信號(hào)被提供給單元16，單元16可以提供音頻信號(hào)的預(yù)放大，并且在無線麥克風(fēng)的情形中，單元16包括用于建立諸如模擬FM鏈路或者優(yōu)選地?cái)?shù)字鏈路(如無線電或紅外線鏈路)之類的無線音頻鏈路19的傳送器，以及諸如聲學(xué)波束形成器單元之類的音頻信號(hào)處理部件。音頻信號(hào)通過電纜或者在無線麥克風(fēng)的情形中經(jīng)由音頻信號(hào)接收器18提供到用于處理音頻信號(hào)的音頻信號(hào)處理單元20，尤其是為了對音頻信號(hào)應(yīng)用頻譜過濾和增益控制。將處理后的音頻信號(hào)提供給工作在恒定增益的功率放大器22，以將放大的音頻信號(hào)提供給揚(yáng)聲器布置24，從而根據(jù)處理后的音頻信號(hào)來產(chǎn)生由聽者26所感知的放大了的聲音。
[0017]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的語音增強(qiáng)系統(tǒng)的示例，其中，該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為無線系統(tǒng)，即，包括無線音頻鏈路19，優(yōu)選地例如在2.4GHz ISM波段操作的數(shù)字鏈路。該系統(tǒng)包括傳送單元16，其被佩戴在說話者14的身上，具有包括兩個(gè)縱向間隔開的麥克風(fēng)12A和12B的佩帶式麥克風(fēng)布置12，其被佩戴在說話者的胸前并且經(jīng)由電纜17連接到傳送單元
16。該系統(tǒng)還包括接收器單元52，其連接到由多個(gè)揚(yáng)聲器25組成的揚(yáng)聲器陣列24，揚(yáng)聲器25以類似堆疊的方式在彼此上方垂直地排列。例如，揚(yáng)聲器布置24可以由12個(gè)垂直堆疊的揚(yáng)聲器25組成。
[0018]優(yōu)選地，揚(yáng)聲器陣列24的指向性是這樣的:最大聲音振幅/壓力的方向?qū)嶋H上水平地取向，以便通過最小化房間10的天花板11和地板13的反射來最小化房間混響。降低的混響導(dǎo)致降低反饋問題。另外，揚(yáng)聲器陣列24的這種水平指向性是有效率的，因?yàn)樽钚』岁P(guān)于麥克風(fēng)布置12的指向性的聲耦合，該聲耦合具有其朝著說話者14的嘴21，S卩，當(dāng)佩戴在說話者的胸前時(shí)朝著天花板11的最大靈敏度(在圖2標(biāo)記27表示了由聲束形成實(shí)現(xiàn)的定向的佩帶式麥克風(fēng)設(shè)備12的孔徑角)。例如，由揚(yáng)聲器陣列24生成的聲場的垂直孔徑角23可以是在2kHz處的+/-7度，以及在500Hz處的+/-25度，同時(shí)，水平孔徑角在+/-90度的范圍之內(nèi)。
[0019]類似于圖2所示的那樣，在圖3和4中示出了根據(jù)本發(fā)明的語音增強(qiáng)系統(tǒng)的示例的框圖。
[0020]定向的佩帶式麥克風(fēng)組件12優(yōu)選地由兩個(gè)間隔距離為d的全向麥克風(fēng)12A和12B構(gòu)成(當(dāng)將麥克風(fēng)布置12佩戴在用戶胸前時(shí)，麥克風(fēng)12A和12B主要按照垂直方向間隔開)。將由麥克風(fēng)12A、12B捕獲到的音頻信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器30A和30B分別轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，同時(shí)將數(shù)字信號(hào)提供給包括波束形成器的信號(hào)處理單元32，所述波束形成器用于以如下方式將指向性告知麥克風(fēng)布置12:最大靈敏度朝向說話者的嘴21，即朝向天花板11，并且最小靈敏度朝向由波束形成器單元32識(shí)別出的噪聲源。
[0021]為此，信號(hào)處理單元32在捕獲到的音頻信號(hào)中不斷地搜索噪聲源，波束形成信號(hào)處理適用于這樣的噪聲源的方向。優(yōu)選地，信號(hào)處理單元32單獨(dú)地處理音頻信號(hào)的不同的頻帶，以實(shí)現(xiàn)在不同頻帶中的不同的指向性圖案(即，在被處理之前，音頻信號(hào)被分為多個(gè)頻帶)；從而可以同時(shí)消減從不同方向產(chǎn)生噪聲的不同的噪聲源，假如它們的主噪聲振幅不在相同的頻帶中。同樣，由于來自揚(yáng)聲器陣列24的聲音會(huì)被信號(hào)處理單元32分類為“噪聲”，所以這樣的指向性圖案會(huì)導(dǎo)致改善該系統(tǒng)的反饋性能，同時(shí)消減“反饋噪聲”。
[0022]信號(hào)處理單元32還包括用于提供AGC以避免傳送的音頻信號(hào)過調(diào)制的增益模型。將來自信號(hào)處理單元32的第一輸出提供給分析器單元36，其分析音頻信號(hào)以提供與具體的可變增益功能有關(guān)的傳送器參數(shù)(例如，單元36可以估算環(huán)繞噪聲電平，以及提供表示周圍噪聲電平的輸出信號(hào))。
[0023]將信號(hào)處理單元32的第二輸出提供給頻移單元38，其對高于某一頻率閾值的音頻信號(hào)的分量進(jìn)行頻移，反之，低于這個(gè)閾值的分量保持不偏移。優(yōu)選地，從500Hz至2kHz的范圍內(nèi)選擇該閾值。例如，該閾值可以是850Hz。優(yōu)選地，可以統(tǒng)一地對高于閾值的音頻信號(hào)的分量進(jìn)行頻移，例如向上大約5Hz，該偏移尤其適合于典型的教室大小。
[0024]通過僅偏移較高的聲頻，S卩，高于閾值的頻率，可顯著地降低在反饋條件的情況中存在的可聽的人為因素。如果對整個(gè)聲頻范圍應(yīng)用頻移，這將不會(huì)是這種情形(例如，IOOHz處的5Hz偏移將是明顯可聽見的)。由于這種頻移，可以在混響室內(nèi)實(shí)現(xiàn)多達(dá)6dB的改進(jìn)。
[0025]傳送單元16還包括控制單元40和作用于控制單元40的用戶接口 42A、42B，例如按照升音和降音按鈕的形式。傳送單元16還可以包括其他功能，諸如IXD控制等，如圖3的44所示。將離開頻移單元38的音頻信號(hào)和控制單元40的輸出提供給單元46，該單元46混合來自單元38的音頻數(shù)據(jù)和來自單元36的命令信號(hào)數(shù)據(jù)，并且將混合后的信號(hào)提供給無線電傳送器48，無線電傳送器48經(jīng)由天線50通過無線鏈路19將信號(hào)傳送到接收器單元52的無線電接收器18，同時(shí)天線54連接到接收器18。
[0026]將由接收器18接收到的數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)部分提供給反饋消除器單元56，而將接收到的數(shù)據(jù)的傳送器參數(shù)提供給單元58，單元58根據(jù)與具有可變增益的具體功能有關(guān)的接收到的參數(shù)，確定待應(yīng)用到接收到的音頻信號(hào)的附加增益。將包括在接收到的數(shù)據(jù)中的音量控制數(shù)據(jù)提供給音量控制單元60，用于向增益控制單元62提供相應(yīng)的輸入，增益控制單元62還從單元58接收關(guān)于附加增益的輸入。來自用戶接口 61A、61B的可選輸入也作用于增益控制單元62，按照本地升音和降音按鈕的形式。
[0027]增益控制單元62作用于反饋消除器單元56，以根據(jù)傳送單元16的用戶接口 42A、42B的音量設(shè)置，和根據(jù)單元58中處理的傳送器參數(shù)以及根據(jù)接收器單元52的用戶接口61A、61B的音量設(shè)置，來調(diào)整對接收到的音頻信號(hào)所應(yīng)用的增益。
[0028]反饋消除器單元56包括時(shí)域增益控制單元64、頻域?yàn)V波器單元66和時(shí)/頻域選擇單元68。濾波器單元66包括諸如維納濾波器之類的自適應(yīng)濾波器，其工作在頻域并且使用FFT(快速傅里葉變換)和IFFT(快速傅里葉逆變換)，用于將音頻信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換為頻域，并且再次轉(zhuǎn)換為時(shí)域。濾波器單元66還將反饋狀態(tài)信號(hào)輸出到時(shí)域增益控制單元64，該反饋狀態(tài)信號(hào)表示反饋條件的存在或不存在。將離開時(shí)域增益控制單元64的時(shí)域音頻信號(hào)作為輸入提供給濾波器單元66和作為第一輸入提供給時(shí)/頻域選擇單元68。將離開濾波器單元66的時(shí)域音頻信號(hào)作為第二輸入提供給時(shí)/頻域選擇單元68。提供給時(shí)域增益控制單元64的反饋狀態(tài)信號(hào)用來降低在臨界反饋條件的情形中的系統(tǒng)增益。
[0029]增益控制單元62將表示系統(tǒng)增益的增益狀態(tài)信號(hào)提供給時(shí)/頻域選擇單元68，同時(shí)，選擇單元68選擇從時(shí)域增益控制單元64提供的時(shí)域音頻信號(hào)，即繞過濾波器單元66的時(shí)域音頻信號(hào)，作為在總的聲學(xué)增益低于預(yù)定臨界值的情況下被提供給頻率響應(yīng)均衡器單元70的信號(hào)，并且它選擇由濾波器單元66過濾的音頻信號(hào)，作為在總的聲學(xué)增益高于預(yù)定的臨界值的情況下被提供給頻率響應(yīng)均衡器單元70的輸出。因此，反饋消除器單元56在音頻信號(hào)繞過濾波器單元66的第一模式和由濾波器單元66過濾音頻信號(hào)的第二模式之間自動(dòng)地切換，同時(shí)，自動(dòng)發(fā)生的模式切換與總的聲學(xué)增益有關(guān)。對于典型的房間，可以固定在選擇單元68中使用的總的聲學(xué)增益的預(yù)定的臨界值，或者可選地，所述臨界值可以與由房間10的聲學(xué)參數(shù)限定的房間參數(shù)有關(guān)。可以從單元69提供這樣的房間參數(shù)。
[0030]另選地，可以通過反饋檢測器使用由濾波器單元66提供的反饋狀態(tài)信號(hào)控制該切換，即，模式切換的出現(xiàn)取決于檢測到的反饋是低于還是高于預(yù)定的臨界值。然而，可靠的反饋檢測比依賴增益的切換更難以實(shí)現(xiàn)，從而優(yōu)選地，通過如圖4所示的增益狀態(tài)信號(hào)控制選擇單元68。
[0031]當(dāng)反饋消除器單元56中的音頻信號(hào)繞過濾波器單元66時(shí)，可以最小化由信號(hào)處理和濾波器單元66中的信號(hào)過濾所引起的人為因素，并且可使清晰度最佳。在相對高的增益即接近反饋的情形中，通過濾波器單元66的音頻信號(hào)的過濾用來降低反饋，從而允許比沒有自適應(yīng)濾波器更高的增益。
[0032]主要通過比較高頻率消減較少的較低音頻的反射來產(chǎn)生房間混響。在遠(yuǎn)場中(例如，離揚(yáng)聲器幾米)，在限定的房間和限定的測試信號(hào)中，混響的級別本質(zhì)上是恒定的。房間中的高混響降低了清晰度，并且導(dǎo)致由于通過麥克風(fēng)拾取混響引起的反饋問題。
[0033]為了最小化帶有語音的房間混響級別，在低于頻率界限的低頻范圍中應(yīng)用的增益比在高于頻率界限的高頻范圍中應(yīng)用的增益低。優(yōu)選地，該頻率界限是大約1kHz。使用均衡器單元70實(shí)現(xiàn)這種頻率響應(yīng)。通過實(shí)現(xiàn)這種頻率響應(yīng)，可以在反饋不會(huì)出現(xiàn)在更低頻的意義上獲得良好的清晰度，并且可以使反饋性能最佳，因?yàn)榻档土诉@個(gè)更低頻中的總的聲學(xué)增益，而相反將會(huì)被推向更高頻，其中通過單元38應(yīng)用頻移，以降低更高頻處的反饋。[0034]將離開頻率響應(yīng)均衡器單元70的音頻信號(hào)提供給功率放大器22，用于以恒定增益放大該音頻信號(hào)，將放大了的音頻信號(hào)提供給揚(yáng)聲器布置24。必須考慮由功率放大器22提供的揚(yáng)聲器布置24的聲學(xué)增益，以限定選擇單元68中使用的總的聲學(xué)增益的預(yù)定臨界值。
[0035]雖然圖中僅示出了一個(gè)揚(yáng)聲器布置/陣列，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，該系統(tǒng)可以包括一個(gè)以上的揚(yáng)聲器布置/陣列。
[0036]代替在傳送單元16中設(shè)置頻移單元38，另選地可以在接收器單元52中設(shè)置為單元38'(圖4中的虛線所示)，以在將接收到的音頻信號(hào)提供給反饋消除器單元56之前先處理該音頻信號(hào)。
[0037]代替在接收器單元52中設(shè)置反饋消除器單元56，可以在傳送單元16中設(shè)置。
[0038]單元56和70 (以及單元38'(如果存在的話))構(gòu)成接收器單元52的音頻信號(hào)處理單元20。
[0039]在所有實(shí)施例中，傳送單元16可兼容于具有無線音頻接口的助聽器，諸如具有經(jīng)由音頻底板連接到助聽器的FM(或DM)接收器單元的助聽器或者具有集成的FM(或者DM)接收器的助聽器。
【權(quán)利要求】
1.一種用于房間(10)中的語音增強(qiáng)的系統(tǒng)，包括: 定向的佩帶式麥克風(fēng)布置，其用于從說話者的話音捕獲音頻信號(hào)； 音頻信號(hào)處理裝置(32，34，38，38'，56，70)，其用于根據(jù)捕獲到的音頻信號(hào)產(chǎn)生處理后的音頻信號(hào)，包括: 自適應(yīng)波束形成器單元(32)，其用于將指向性告知所述麥克風(fēng)布置，其中，最大靈敏度是朝向說話者的嘴(21)，并且最小靈敏度是朝向由所述波束形成器單元識(shí)別出的噪聲源， 單元(38，38')，其用于僅對高于頻率閾值的音頻信號(hào)的分量進(jìn)行頻移， 反饋消除單元(56)，其包括自適應(yīng)濾波器和選擇單元(68)，所述選擇單元(68)適于在第一模式和第二模式之間自動(dòng)地切換，其中，在第一模式中，當(dāng)總的聲學(xué)增益或者反饋低于臨界值時(shí)，音頻信號(hào)繞過所述自適應(yīng)濾波器，在第二模式中，當(dāng)總的聲學(xué)增益或者反饋高于所述臨界值時(shí)，由所述自適應(yīng)濾波器過濾所述音頻信號(hào)； 位于所述房間中的揚(yáng)聲器布置(24)，其用于根據(jù)處理后的音頻信號(hào)產(chǎn)生聲音，并且包括被布置形成定向揚(yáng)聲器陣列的多個(gè)揚(yáng)聲器(25)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述麥克風(fēng)布置(12)包括至少兩個(gè)間隔開的、優(yōu)選為全向的麥克風(fēng)(12A，12B)。
3.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，所述波束形成器單元(32)適于單獨(dú)地處理音頻信號(hào)的不同的頻帶，以允許不同的頻帶中的不同的指向性圖案。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，頻移的閾值是從500Hz至2kHz。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述頻移的閾值是大約850Hz。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，統(tǒng)一地對高于所述閾值的音頻信號(hào)的分量進(jìn)行頻移。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，高于所述閾值的捕獲到的音頻信號(hào)的分量的頻率上移大約5Hz。
8.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，所述反饋消除單元(56)適于將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域，優(yōu)選地通過FFT，以通過自適應(yīng)濾波器(66)過濾，以及適于將過濾的音頻信號(hào)再轉(zhuǎn)換為時(shí)域。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，所述揚(yáng)聲器陣列(24)的指向性是這樣的:最大的聲音振幅的方向?qū)嵸|(zhì)上是水平取向。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，按照類似堆疊的方式將所述揚(yáng)聲器(25)在彼此上方垂直地排列。
11.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，所述音頻處理裝置(70)適于對音頻信號(hào)應(yīng)用增益，在低于頻率界限的低頻范圍內(nèi)的增益低于在高于所述頻率界限的高頻范圍內(nèi)的增益。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述頻率界限是從300Hz至2kHz，優(yōu)選地大約IkHz0
13.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，所述麥克風(fēng)布置(12)連接到傳送單元(16)，所述傳送單元(16)包括波束形成器單元(32)和用于將音頻信號(hào)經(jīng)由無線鏈路(19)傳送到接收器單元(52)的傳送器(48)，所述接收器單元(52)包括用于接收由所述傳送器傳送的信號(hào)的接收器(18)，并且所述接收器單元(52)連接到所述揚(yáng)聲器布置(24)。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述接收器單元(52)包括反饋消除單元(56)。
15.如權(quán)利要求13和14之一所述的系統(tǒng)，其中，所述傳送單元(16)包括頻移單元(38)。
16.如權(quán)利要求13-15之一所述的系統(tǒng)，其中，所述接收器單元(52)包括增益控制單元(62，64)，其用于控制應(yīng)用到接收到的音頻信號(hào)的增益。
17.如權(quán)利要求13-16之一所述的系統(tǒng)，其中，所述傳送單元(16)包括用于通過分析所捕獲的音頻信號(hào)來估算參數(shù)以實(shí)現(xiàn)可變增益功能的裝置(36)，其中，估算的參數(shù)經(jīng)由無線鏈路(19)傳送到接收器單元(52)，以作為輸入提供給所述增益控制單元(62)。
18.如權(quán)利要求13-17之一所述的系統(tǒng)，其中，所述傳送單元(16)兼容于具有無線音頻接口的助聽器。
19.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括功率放大器(22)，其用于以恒定增益放大處理后的音頻信號(hào)，以產(chǎn)生被提供給揚(yáng)聲器布置(24)的放大的處理后的音頻信號(hào)。
20.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，所述臨界值是預(yù)定的固定值。
21.如權(quán)利要求1-19之一所述的系統(tǒng)，其中，根據(jù)在其中使用所述系統(tǒng)的具體房間的聲學(xué)參數(shù)，單獨(dú)地確定所述臨界值。
22.—種房問(10)中的語音增強(qiáng)的方法，包括: 通過定向的佩帶式麥克風(fēng)布置(12)從說話者的話音捕獲音頻信號(hào)，` 處理所捕獲的音頻信號(hào)以產(chǎn)生處理后的音頻信號(hào)，所述處理包括: 通過用以下方式對所捕獲的音頻信號(hào)應(yīng)用自適應(yīng)波束形成來識(shí)別噪聲源并且將指向性告知所述麥克風(fēng)布置:所述麥克風(fēng)布置的最大靈敏度是朝向說話者的嘴(21)，并且最小靈敏度是朝向所識(shí)別出的噪聲源， 僅對高于閾值的音頻信號(hào)的分量進(jìn)行頻移， 對音頻信號(hào)應(yīng)用反饋消除，包括音頻信號(hào)繞過維納濾波器的第一模式和由所述維納濾波器過濾音頻信號(hào)的第二模式，其中，當(dāng)總的聲學(xué)增益或者反饋低于臨界值時(shí)自動(dòng)切換到所述第一模式，并且如果總的聲學(xué)增益或者反饋高于所述臨界值則自動(dòng)切換到所述第二模式；以及 根據(jù)處理后的音頻信號(hào)由位于房間中的揚(yáng)聲器布置(24)產(chǎn)生聲音，所述揚(yáng)聲器布置包括被布置形成定向的揚(yáng)聲器陣列的多個(gè)揚(yáng)聲器(25)。
【文檔編號(hào)】H04R3/02GK103797816SQ201180072262
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月14日
【發(fā)明者】F·馬奎斯, H-U·勒克, S·哈施, Y·阿茲米, T·約斯特 申請人:峰力公司