[發明專利]使用麥克風的非均勻布局來增強音頻質量的設備和方法

有效

• 申請號: 201110288677.6
• 申請日: 2011-09-19
• 公開（公告）號: CN102421050A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 吳光哲;金正壽;鄭宰熏;鄭韶永
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H04R3/02
• 分類號: H04R3/02
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王兆賡;王艷嬌

1.一種用于增強音頻質量的設備，所述設備包括：

至少三個麥克風，以非均勻布局被布置；

頻率變換單元，被配置為將從所述至少三個麥克風輸入的聲學信號變換為頻域的聲學信號；

頻帶劃分與合并單元，被配置為基于所述至少三個麥克風之間的間隔將變換的聲學信號的頻率劃分為頻帶，以及基于劃分的頻帶將頻域中的聲學信號合并為兩個聲道的信號；以及

雙聲道波束成形單元，被配置為通過對所述兩個聲道的信號執行波束成形來降低包括來自目標聲音的方向以外的方向的輸入的信號的噪聲，并輸出噪聲降低的信號。

2.如權利要求1所述的設備，其中，所述至少三個麥克風根據最小冗余線性陣列布局被布置，其中，所述最小冗余線性陣列布局使針對所述至少三個麥克風之間的間隔的冗余分量最小化。

3.如權利要求1所述的設備，其中，當頻帶劃分與合并單元基于所述至少三個麥克風的各個間隔針對變換后聲學信號將頻率劃分為頻帶時，使用對于所述至少三個麥克風的每個對應間隔不引起空間假頻的最大頻率值來分配所述頻帶。

4.如權利要求3所述的設備，其中，頻帶劃分與合并單元將頻帶的最大頻率值(f₀)確定為小于通過將聲速(c)除以對應麥克風之間的間隔(d)的兩倍而獲得的值。

5.如權利要求1所述的設備，其中，由頻帶劃分與合并單元配置的頻帶的數量被確定為與所述至少三個麥克風的各成對麥克風的間隔的數量對應。

6.如權利要求1所述的設備，其中，頻帶劃分與合并單元還被配置為對于所述至少三個麥克風的間隔的所有集合，提取每個頻帶的頻域中的聲學信號，并將提取的聲學信號合并為兩個聲道的聲學信號，其中，所述頻域中的聲學信號從形成間隔的所述至少三個麥克風中的兩個麥克風的集合輸入。

7.如權利要求1所述的設備，還包括：頻率反變換單元，被配置為將輸出的噪聲降低的信號變換為時域的聲學信號。

8.一種用于增強音頻質量的設備，所述設備包括：

至少三個麥克風，以非均勻布局被布置；

濾波單元，包括多個帶通濾波器，其中，所述多個帶通濾波器被配置為允許從所述至少三個麥克風輸入的聲學信號通過所述多個帶通濾波器的各個頻帶，其中，基于所述至少三個麥克風之間的間隔來確定對應于每個帶通濾波器的頻率范圍；

頻率變換單元，被配置為將已通過濾波單元的聲學信號變換為頻域的聲學信號；

雙聲道波束成形單元，被配置為針對每個頻帶，降低從兩個聲道的聲學信號的目標聲音的方向以外的方向的輸入的噪聲，其中，所述聲學信號已通過所述多個帶通濾波器之中的相同帶通濾波器；

合并單元，被配置為合并針對每個頻帶輸出的噪聲降低的聲學信號；以及

頻率反變換單元，被配置為將合并的信號變換為時域的聲學信號。

9.如權利要求8所述的設備，其中，所述至少三個麥克風根據最小冗余線性陣列被配置，以使針對所述至少三個麥克風的間隔的冗余分量最小化。

10.如權利要求8所述的設備，其中，通過使用對于所述至少三個麥克風的每個對應間隔不引起空間假頻的最大頻率值，確定與包括在濾波單元中的每個帶通濾波器對應的頻率范圍。

11.一種增強聲學陣列的音頻質量的方法，所述方法包括：

將從以非均勻布局布置的至少三個麥克風輸入的聲學信號變換為頻域的聲學信號；

基于所述麥克風之間的間隔將頻域的聲學信號的頻率范圍劃分為頻帶；

基于所述頻帶將頻域的聲學信號合并為雙聲道信號；

通過使用所述雙聲道信號，降低從目標聲音的方向以外的方向輸入的聲學信號的噪聲；以及

輸出噪聲降低的信號。