[发明专利]麦克风阵列采集多声道声音的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及采集多声道声音领域，特别是涉及一种麦克风阵列采集多声道声音的装置及其方法。

背景技术

现有的立体声的拾音方法包括XY制、大小AB制、NOS制或ORTF制，以上拾音方法具有一个共同点：均使用了“对传声器”，即2支参数指标一致的话筒摆成预设的间隔和角度，以用来拾取临场的声音。其中，传声器对各个方向的声音的灵敏度不同，成为立体声拾音声级差的基础，例如，传声器的间距的大小控制拾音的时间差。但是以上拾音方法应用于专业录音，对于设备和录音环境的要求都非常高。在非专业录音环境，传声器在拾取语音信号的同时，传输媒介引入的噪声、通信设备内部的电噪声、房间混响乃至其他人的话音干扰都无法避免，导致声音拾取的效果大打折扣，因此现有的立体声的拾音方法无法应用到家庭娱乐设备等非专业环境的多声道声音采集。此外，现有的立体声的拾音方法无法灵活地调整声像宽度和拾取距离远近的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种麦克风阵列采集多声道声音的装置及其方法，以解决无法应用到家庭娱乐设备等非专业环境的多声道声音采集和无法灵活调整声像宽度以及拾取距离远近的问题。

第一方面提供一种麦克风阵列采集多声道声音的方法，其包括以下步骤：采集M个输入信号，并对M个输入信号进行回声抑制处理；通过第n路时延调整模块对M个输入信号进行时延调整，以形成M个第n路输出信号；通过第n路自适应波束形成模块对M个第n路输出信号进行波速形成，以得到第n路信号；通过第n路处理模块对第n路信号进行处理得到第n声道信号；其中，n为小于或等于N的正整数，M为麦克风阵列中麦克风阵元的数量，N为用户设置麦克风阵列采集多声道的声道数量。

结合第一方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，采集M个输入信号的步骤之前还包括：根据用户设置的声场方向和声音拾取距离，以确定麦克风阵列声场采集的范围。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，通过第n路时延调整模块对M个输入信号进行时延调整包括：通过波束方向调整模块根据声场方向和声音拾取距离获取第n路时延调整模块的时延调整参数；通过第n路时延调整模块根据时延调整参数对M个输入信号进行时延调整。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，通过第n路时延调整模块对M个输入信号进行时延调整包括：通过第n路时延调整模块根据声场方向和声音拾取距离获取第n路时延调整模块的时延调整参数；通过第n路时延调整模块根据时延调整参数对M个输入信号进行时延调整。

结合第一方面的实现方式，在第四种可能的实现方式中，第n路自适应波束形成模块为广义旁瓣抵消自适应波束形成模块。

结合第一方面的实现方式，在第五种可能的实现方式中，通过第n路处理模块对第n路信号进行处理得到第n声道信号包括：通过第n路处理模块对第n路信号进行噪声抑制、非线性回声抑制以及自适应增益控制的处理。

第二方面提供一种麦克风阵列采集多声道声音的装置，其包括：声音采集模块，声音采集模块包括麦克风阵列，麦克风阵列采集M个输入信号；回声抑制模块，用于对M个输入信号进行回声抑制处理；N个通路，每个通路包括：第n路时延调整模块，用于对M个输入信号进行时延调整，以形成M个第n路输出信号；第n路自适应波束形成模块，用于对M个第n路输出信号进行波速形成，以得到第n路信号；第n路处理模块，用于对第n路信号进行处理得到第n声道信号；其中，n为小于或等于N的正整数，M为麦克风阵列中麦克风阵元的数量，N为用户设置麦克风阵列采集多声道的声道数量。

结合第二方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，装置还包括设定模块，用户通过设定模块设置声场方向和声音拾取距离，以确定麦克风阵列声场采集的范围。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，装置还包括波束方向调整模块，波束方向调整模块根据声场方向和声音拾取距离获取第n路时延调整模块的时延调整参数，第n路时延调整模块根据时延调整参数对M个输入信号进行时延调整。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，第n路时延调整模块根据声场方向和声音拾取距离获取第n路时延调整模块的时延调整参数，并且根据时延调整参数对M个输入信号进行时延调整。

结合第二方面的实现方式，在第四种可能的实现方式中，第n路自适应波束形成模块为广义旁瓣抵消自适应波束形成模块。