[發明專利]音頻信號處理設備、方法和電子設備

在審

• 申請號: 201611233909.7
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106782584A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 徐榮強
• 申請（專利權）人: 北京地平線信息技術有限公司
• 主分類號: G10L21/02
• 分類號: G10L21/02;G10L21/0216
• 代理公司: 北京市正見永申律師事務所11497
• 代理人: 黃小臨,王懷章

1.一種音頻信號處理設備，其特征在于，所述設備包括：

揚聲器；

麥克風陣列，包括具有不同拾音區的多個指向麥克風，每個指向麥克風用于在自身的拾音區內采集分路輸入信號，所述分路輸入信號包括來自信號源的關注信號分量和來自所述揚聲器的回聲信號分量；

復用器，與每個指向麥克風電連接，用于將每個指向麥克風所采集的分路輸入信號合并為總輸入信號；

聲源定位器件，用于確定所述信號源的位置和所述揚聲器的位置；以及

增益控制器件，與所述聲源定位器件和每個指向麥克風電連接，用于根據所述信號源的位置和所述揚聲器的位置來調整每個指向麥克風的增益，以使得在所述總輸入信號中從所述信號源接收到的關注信號分量的功率與從所述揚聲器接收到的回聲信號分量的功率之間的信回比最大。

2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述聲源定位器件包括：

信號源定位器件，用于檢測在當前場景中是否存在正在輸出關注信號的信號源、所述信號源的數量及其相應位置；以及

揚聲器定位器件，用于檢測在所述當前場景中是否存在正在播放聲音信號的揚聲器、所述揚聲器的數量及其相應位置。

3.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述信號源定位器件包括：

攝像頭，用于捕捉所述當前場景的場景圖像；以及

圖像識別單元，用于在所述場景圖像中識別所述信號源，確定所述信號源的數量，并且確定所述信號源與所述音頻信號處理設備的基準位置之間的相對位置。

4.如權利要求3所述的設備，其特征在于，所述圖像識別單元根據所述信號源在所述場景圖像中的位置來確定所述信號源與所述信號源定位器件的基準位置之間的相對位置，并且根據所述信號源定位器件的基準位置與所述音頻信號處理設備的基準位置之間的配準關系來確定所述信號源與所述音頻信號處理設備的基準位置之間的相對位置。

5.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述信號源定位器件包括：

信號分離單元，用于接收由至少兩個指向麥克風所采集的至少兩路分路輸入信號，并且從所述至少兩路分路輸入信號中分離來自所述信號源的關注信號分量；以及

聲音識別單元，用于根據分離出的所述信號源的關注信號分量的相位來確定所述信號源與所述音頻信號處理設備的相對位置。

6.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述揚聲器定位器件包括：

信號分離單元，用于接收由至少兩個指向麥克風所采集的至少兩路分路輸入信號，并且從所述至少兩路分路輸入信號中分離來自所述揚聲器的關注信號分量；以及

聲音識別單元，用于根據分離出的所述揚聲器的關注信號分量的相位來確定所述揚聲器與所述音頻信號處理設備的相對位置。

7.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述增益控制器件包括：

比較單元，用于響應于存在正在輸出關注信號的一個或多個信號源且不存在正在播放聲音信號的揚聲器，比較所述一個或多個信號源與每個指向麥克風的拾音區之間的第一位置關系；以及

增益調整單元，用于根據所述第一位置關系來調整每個指向麥克風的增益，以使得在所述總輸入信號中從所述一個或多個信號源接收到的關注信號分量的功率最大。

8.如權利要求7所述的設備，其特征在于，所述增益調整單元增大所述一個或多個信號源位于其拾音區的一個或多個指向麥克風的增益，以使得在所述總輸入信號中從所述一個或多個信號源接收到的關注信號分量的功率最大且沒有任何一個關注信號分量發生失真。

9.如權利要求8所述的設備，其特征在于，所述增益調整單元進一步減小所述麥克風陣列中除了所述一個或多個指向麥克風的其他麥克風的增益，以降低在所述總輸入信號中從噪聲源接收到的噪聲分量的功率。

10.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述增益控制器件包括：

比較單元，用于響應于不存在正在輸出關注信號的信號源且存在正在播放聲音信號的一個或多個揚聲器，比較所述一個或多個揚聲器與每個指向麥克風的拾音區之間的第二位置關系；以及

增益調整單元，用于根據所述第二位置關系來調整每個指向麥克風的增益，以使得在所述總輸入信號中從所述一個或多個揚聲器接收到的回聲信號分量的功率最小。