[发明专利]位置引导声学阵列和波束形成方法

权利要求书

1.一种用于接收所需声音的适应性波束形成方法，所述方法包括：

确定正在进行说话的乘员在被限定空间内的乘员位置，确定乘员位置包括：

以多个发射器来发射处于超声波范围和射电频率(RF)范围中的至少一个中的波；

接收被反射的波；以及

分析与被发射和被反射的波相对应的信号来确定乘员位置；

以多个麦克风接收来自所述被限定空间内的声音；

通过辨识乘员的嘴部的运动和搜索与被反射的波相对应的信号的时空和/或速率特征中的区别特征，来确定乘员何时在进行说话；

生成与在所述多个麦克风中的每个处的被接收声音相对应的多个音频信号；

向音频信号应用波束形成器，来引导麦克风波束朝向所确定的乘员位置，并生成波束形成器输出信号，

其中，应用波束形成器包括同时基于所确定的乘员位置和乘员何时在进行说话两者来修改波束形成器；以及

向音频信号中的每个应用阻塞矩阵，来排除不与正在进行说话的乘员相关联的其它位置，并生成与音频信号中的每个相对应的多个阻塞矩阵输出信号，从而通过使乘员说话时的麦克风信号相互关联来计算相对传递函数。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

向阻塞矩阵输出信号应用适应性噪声消除处理来生成适应性噪声消除输出信号；以及

合计波束形成器输出信号和适应性噪声消除输出信号来生成说话乘员输出信号。

3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：将所述说话乘员输出信号送至语音识别系统。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：将所述说话乘员输出信号送至电话通信系统。

5.如权利要求1所述的方法，其中，确定乘员位置包括：分析来自至少一个座椅传感器的座椅传感器数据。

6.一种用于接收所需声音的系统，所述系统包括：

位置传感器，被构造成用以确定正在进行说话的乘员在被限定空间内的乘员位置，并发射说话乘员位置；

多个麦克风，被构造成用以接收来自所述被限定空间内的声音，并发射与被接收的声音相对应的音频信号；和

处理器，与所述位置传感器和所述麦克风通信，并被构造成用以接收说话乘员位置和音频信号，通过辨识乘员的嘴部的运动和搜索与被反射的波相对应的信号的时空和/或速率特征中的区别特征来确定乘员何时在进行说话，向音频信号应用波束形成器来引导麦克风波束朝向所确定的乘员位置，并生成波束形成器输出信号，

其中，应用波束形成器包括同时基于所确定的乘员位置和乘员何时在进行说话两者来修改波束形成器；以及

所述处理器被构造成向音频信号中的每个应用阻塞矩阵，来排除不与正在进行说话的乘员相关联的其它位置，并生成与音频信号中的每个相对应的多个阻塞矩阵输出信号，从而通过使乘员说话时的麦克风信号相互关联来计算相对传递函数。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述处理器还被构造成用以：向阻塞矩阵输出信号应用适应性噪声消除处理来生成适应性噪声消除输出信号；以及合计波束形成器输出信号和适应性噪声消除输出信号来生成说话乘员输出信号。

8.如权利要求6所述的系统，其中，所述位置传感器包括：

信号生成器；

多个超声波发射器，被电联接至所述信号生成器，并被构造成用以生成处于超声波范围中的声波；

多个超声波接收器，用于接收处于超声波范围中的被反射的声波，并生成与接收到的被反射的声波相对应的多个被接收信号；和

处理单元，被电联接至所述超声波接收器和所述处理器，并被构造成用以接收所述被接收信号，确定乘员位置，并将乘员位置提供至所述处理器。