[發明專利]波束成形麥克風系統、其設定方法和存儲介質

在審

• 申請號: 202211222961.8
• 申請日: 2022-10-08
• 公開（公告）號: CN115967877A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 鬼冢一浩;中野繪梨;金丸真健
• 申請（專利權）人: 鐵三角有限公司
• 主分類號: H04R1/08
• 分類號: H04R1/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 劉偉志

本發明提供一種能夠減輕指向性的運算處理的處理負荷且能夠靈活地設定拾取聲音的區域的波束成形麥克風系統、其設定方法和存儲介質。波束成形麥克風系統(1)具有：多個麥克風單元(11)；信號處理部(12)，其以規定時間為單位，對來自各個麥克風單元的拾音信號進行處理；以及存儲部(13)，其對每個拾音區域，將拾音區域信息與任意設定于拾音區域內的單個拾音區域位置信息建立關聯地進行存儲。信號處理部具備：位置信息確定部(121)，其確定聲源位置信息；信號生成部(123)，其生成與來自聲源位置的聲音對應的聲音信號；以及信道分配部(125)，其根據聲源位置所屬的單個拾音區域的單個拾音區域位置信息，分配輸出信道。

技術領域

本發明涉及一種波束成形麥克風系統、波束成形麥克風系統的拾音程序及設定程序、信息處理裝置、信息處理方法。

背景技術

近年來，作為一種安裝在會議室、教室或禮堂等的室內頂棚處的頂棚式麥克風，采用了應用波束成形技術的拾音裝置(拾音系統)。該拾音裝置具備多個麥克風單元，具有根據來自各麥克風單元的信號確定室內的聲源的位置的功能。此外，該拾音裝置輸出如同在將具有尖銳指向性的窄指向性麥克風指向聲源(講話者)情況下拾取聲音那樣的信號(與來自聲源的聲音對應的聲音信號)。此時，該拾音裝置運行時如同由多個麥克風單元構成的麥克風單元組(麥克風陣列)的指向性是由指向聲源的波束形成的一樣。換言之，該拾音裝置具有跟隨聲源的指向性，對聲源具有較高的靈敏度。因此，跟隨聲源的指向性被比作波束，這種拾音裝置也被稱作波束成形麥克風。

理想情況下，波束形成麥克風總是搜索和確定整個室內的聲源的位置，并且反復進行類似將麥克風的指向性指向所確定的聲源的運行(指向性的運算處理)。但是，由于總是需要進行聲源搜索處理和指向性的運算處理，這些運算處理的處理負荷會變大。因此，該拾音裝置的運行不僅需要具有較高處理能力的處理裝置(處理器等)，而且可能因熱失控等缺陷而使運行變得不穩定。此外，當為了減輕運算處理的負荷而將來自波束成形麥克風的聲音信號通過?1ch的輸出信道輸出到混音器等信號處理裝置時，隨著聲源(講話者)?的切換，不同的聲音信號會被輸入到信號處理裝置。在該結構中，在各個講話者的聲音大小不同時，很難進行例如配合聲源的切換來加強與聲音較小的講話者對應的聲音信號并削弱與聲音較大的講話者對應的聲音信號等信號調整處理。而且，在禮堂等用于輸出所拾取的聲音的揚聲器與拾音裝置設置于同一房間內的情況下，若該拾音裝置將來自揚聲器的聲音識別為聲源并進行拾音，則可能會產生嘯叫。

迄今為止，已經在應用波束成形技術的麥克風陣列型拾音裝置?(波束成形麥克風系統)中提出了用于解決這些問題的技術(例如，參見專利文獻1和2)。

在專利文獻1中公開的技術中，將在半球形搜索網格(拾音區域)?中的預先指定的扇區((區域))設置為排除拾音的排除扇區。使用極角(仰角)和方位角(旋轉角)設置排除扇區的范圍。因此，該技術不僅可在特定方向上設置排除扇區的范圍，而且可在規定的極角內的所有方位設置排除扇區的范圍。其結果是，該技術無需確定設置在頂棚或墻壁的頂棚附近處的噪聲源(投影儀或揚聲器)的位置(方位)，即可排除對來自噪聲源的聲音的拾音。

然而，在該技術中，由于是使用極角和方位角來設置排除扇區，所以可能會限制排除扇區的位置和形狀。此外，在可設置排除扇區的該技術中，將希望單個地拾取聲音的區域(單個拾音區域：指向性指向聲源的區域)間接設置為排除扇區之外的區域。意即，該技術不能靈活地設置單個拾音區域。此外，在該技術中，排除扇區以外的所有區域都是聲源的搜索和確定對象。因此，與應用了該技術的麥克風陣列系統所拾取的聲音對應的聲音信號僅通過1ch的輸出信道輸出。因此，該技術不能減輕上述處理負荷，也不能執行上述信號的調整處理。

在專利文獻2所公開的技術中，拾音區域被分割為多個(例如4?個或8個)區域(波瓣區域)，對每個分割的區域設定單個的輸出信道。在該技術中，通過設定每個區域能否拾音，可以設定拾取聲音的區域(指向性指向聲源的區域)和排除拾音的區域(排除區域)。但是，在該技術中，排除區域的數量和形狀取決于分割的區域的數量和形狀。