[发明专利]阵列麦克风系统及决定增益控制器的增益的方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种阵列麦克风系统，特别是有关于一种具有两个全方向麦克风来接收在锥形波束中的声音的阵列麦克风系统。

背景技术

当排除环境噪音时，麦克风阵列能够清楚地接收来自于特定方向的声音，并且其通常是被应用于高品质录音机或通讯装置之中。

图1是显示具有单向麦克风(主麦克风)710及全方向麦克风(参考麦克风)720的一种公知的麦克风阵列70。锥形波束730被界定于单向麦克风710的前方。麦克风阵列70利用单向麦克风710与全方向麦克风720之间的敏感性差异来排除环境噪音(亦即，在锥形波束730外的声音)。

麦克风阵列70运作非常良好。然而，包含于麦克风阵列70中的单向麦克风710会因为其设计与高成本之故而具有难以制造的问题。

图2是显示具有两个全方向麦克风810及820的另一种公知的麦克风阵列80。饼形波束830是被界定于麦克风阵列80的前方与后方。麦克风阵列80利用由两个全方向麦克风810及820所接收的声音的相位延迟来排除环境噪音(亦即，在饼形波束830外的声音)。

麦克风阵列80不具有单向麦克风，并且因此不会具有单向麦克风之伴随问题。然而，来自于麦克风阵列80的后方的声音会由于饼形波束830而无法被排除。因此，限制了麦克风阵列80的实际应用去低于麦克风阵列70的实际应用。

发明内容

本发明提供一种具有两个全方向麦克风来接收在锥形波束中的声音的阵列麦克风系统，因此可避免上述问题。根据本发明的一个实施例的阵列麦克风系统包括第一全方向麦克风，面对第一方向，其中，当该第一全方向麦克风接收声音时，该第一全方向麦克风产生第一信号；第二全方向麦克风，面对相反于该第一方向的第二方向，其中，当该第二全方向麦克风接收该声音时，该第二全方向麦克风产生第二信号；增益控制器，将该第二信号放大成第三信号，其中，当该声音来自于该第一方向时，该第三信号的强度等于该第一信号的强度；以及波束形成器，将内波束声音信号及外波束声音信号分离于该第一信号及该第三信号。

在另一实施例中，该阵列麦克风系统还包括第一语音活动检测器及第二语音活动检测器，根据该第一信号及该第三信号控制该波束形成器的运作。

在又一实施例中，该第一语音活动检测器及该第二语音活动检测器的运作是互不相容的。

本发明亦提供一种决定增益控制器的增益的方法。根据本发明的一个实施例的方法包括：第一，设定第一全方向麦克风及第二全方向麦克风于不同的位置；第二，从第一方向产生第一声音；第三，获得来自于该第一全方向麦克风的第一信号对于来自于该第二全方向麦克风的第二信号的第一比率；第四，当该第一信号对于该第二信号的该第一比率超过第一预定值时，从相反于该第一方向的第二方向产生第二声音；第五，获得来自于该第二全方向麦克风的第三信号对于来自于该第一全方向麦克风的第四信号的第二比率；以及第六，当该第三信号对于该第四信号的该第二比率超过第二预定值时，设定该第一比率为该增益。

在另一实施例中，决定增益控制器的增益的方法还包括：当该第一信号对于该第二信号的该第一比率不超过该第一预定值时，重设定该第一全方向麦克风及该第二全方向麦克风于不同的位置。

在又一实施例中，决定增益控制器的增益的方法还包括：当该第三信号对于该第四信号的该第二比率不超过该第二预定值时，重设定该第一全方向麦克风及该第二全方向麦克风于不同的位置。

本发明亦提供一种决定增益控制器的增益的方法。根据本发明的一个实施例的方法包括：第一，设定第一全方向麦克风及第二全方向麦克风于不同的位置；第二，从第一方向产生第一声音；第三，获得来自于该第一全方向麦克风的第一信号对于来自于该第二全方向麦克风的第二信号的第一比率；第四，当该第一信号对于该第二信号的该第一比率超过第一预定值时，从相反于该第一方向的第二方向产生第二声音；第五，获得来自于该第二全方向麦克风的第三信号对于来自于该第一全方向麦克风的第四信号的第二比率；第六，当该第三信号对于该第四信号的该第二比率超过第二预定值时，从垂直于该第一方向及该第二方向的第三方向产生第三声音；第七，获得来自于该第二全方向麦克风的第五信号对于来自于该第一全方向麦克风的第六信号的第三比率；以及第八，当该第五信号对于该第六信号的该第三比率超过第三预定值时，设定该第一比率为该增益。

在另一实施例中，决定增益控制器的增益的方法还包括：当该第一信号对于该第二信号的该第一比率不超过该第一预定值时，重设定该第一全方向麦克风及该第二全方向麦克风于不同的位置。