[發明專利]應用于音頻裝置的控制器與相關的操作方法

有效

• 申請號: 201310414628.1
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN104469619B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 黃宏吉;胡正倫
• 申請（專利權）人: 晨星半導體股份有限公司
• 主分類號: H04R3/02
• 分類號: H04R3/02;H04R1/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 陳亮

技術領域

本發明有關于一種應用于音頻裝置的控制器與相關的操作方法，尤指一種能以低運算量有效改善收音效果的音頻裝置控制器與相關操作方法。

背景技術

能收集及/或播放聲音的音頻裝置已在現代資訊生活中扮演重要的角色；再者，具有聲控功能的裝置也可視為音頻裝置。舉例而言，音頻裝置可以涵蓋手機、數位相機/攝影機、可發音并接受聲控的導航/定位裝置、穿戴式/手持式/可攜式的計算機/電子書/電子字典/電腦、具有聲控功能的電視、音響、多媒體播放器、玩具乃至于互動藝術作品等等。

請參考圖1，其所示意的是一已知的音頻裝置10，其可播放聲音，并可接受聲控。音頻裝置10包括有麥克風12a與12b，揚聲器14a與14b，一控制器20，一音頻輸出模塊23與一播放模塊24。麥克風12a與12b用以收音，并將收集到的聲音轉換為信號Si_L與Si_R。信號Si_L與Si_R會被傳輸至控制器20。

控制器20包括一波束成型(beam forming)模塊16、一回音消除(echo cancellation)模塊18與一語音辨識模塊22。音頻輸出模塊23可提供信號Sp_L與Sp_R作為音源信號，播放模塊24可依據信號Sp_L與Sp_R進行播放，例如說是依據信號Sp_L與Sp_R分別驅動揚聲器14a與14b，以將信號Sp_L與Sp_R播放為聲音。

為了實現聲控的功能，音頻裝置10必須聚焦于使用者的位置以集中收集使用者發出的聲控命令，并避免揚聲器14a與14b的播音影響收音，因為揚聲器14a與14b播出的聲音會形成回音，并被麥克風12a與12b接收。在習知音頻裝置10的控制器20中，波束成型模塊16便是要利用信號Si_L與Si_R進行波束成型處理，并據以提供信號Sm1；波束成型的目的是在信號Sm1中加強某一聚焦區域內的聲音，并減抑其他非聚焦區域的聲音干擾。回音消除模塊18則依據信號Sp_R來對信號Sm1進行回音消除，據以提供信號Sm2。然后，語音辨識模塊22便可利用信號Sm2來進行語音辨識，由信號Sm2中辨識出是否有聲控命令及命令的內容，使控制器20能據以控制音頻裝置10。

由圖1可知，已知音頻裝置10是在進行波束成型之后進行回音消除。在此已知架構下，雖然控制器20僅需單一回音消除模塊18而降低運算量，但波束成型會破壞回音的線性特性，產生非線性的信號，使回音消除模塊18無法完全消除回音，連帶影響語音辨識的正確性與辨識率。

發明內容

為克服已知技術的缺點，本發明的目的之一是提供一種可運用于一音頻裝置的控制器。本發明控制器可接收由兩麥克風分別提供的一第一收音信號與一第二收音信號，并包括一回音消除模塊與一波束成型模塊。回音消除模塊對第一收音信號進行回音消除并據以提供一中介信號。波束成型模塊耦接回音消除模塊與第二收音信號，以中介信號與第二收音信號進行波束成型(beam forming)處理，據以提供一輸出信號；其中，第二收音信號不經回音消除處理。控制器還可包括一語音辨識模塊，耦接該波束成型模塊，對輸出信號進行語音辨識，并依據語音辨識的結果控制音頻裝置。

本發明音頻裝置可以包括一或多個揚聲器、一音頻輸出模塊與一播放模塊。音頻輸出模塊用以為各揚聲器提供一音源信號，播放模塊依據各音頻信號來使各揚聲器播放對應的聲音，而回音消除模塊則可依據音源信號來對第一收音信號進行回音消除。

本發明的目的之一是提供一種應用于一音頻裝置的操作方法，包括：分別自一第一麥克風與一第二麥克風接收一第一收音信號與一第二收音信號，對第一收音信號進行一回音消除處理并據以提供一中介信號，以及，依據中介信號與第二收音信號進行一波束成型處理并據以提供一輸出信號；其中，第二收音信號是未經回音消除處理。

為了對本發明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下：

附圖說明

圖1示出了一已知音頻裝置的控制器架構。

圖2示出了一音頻裝置及其控制器。

圖3示出了依據本發明一實施例的音頻裝置及其控制器。

圖4舉例比較圖1至圖3的回音消除效果與運算量。

圖5示出了依據本發明一實施例的操作方法流程。

符號說明

10、30、50：音頻裝置

12a-12b、32a-32b、52a-52b：麥克風

14a-14b、34a-34b、54a-54b：揚聲器

16、36、56：波束成型模塊