[发明专利]用于声源方向估计的话筒放置

说明书

提出了用于声源方向估计和源分离的多个话筒的架构及其在设备中的定位。源的方向是设备的正面、背面、左侧、右侧、顶部和底部，并且可通过话筒信号的幅值和相位差以及适当的话筒定位来确定。声源分离将来自不同方向的声音从话筒信号中的各源的混合中分离。这可通过盲源分离(BSS)、独立成分分析(ICA)和波束成形(BF)技术来完成。设备可以为该设备执行多种音频增强。例如，其可为通信执行降噪，其可选择来自期望方向的源以执行语音识别，并且其可纠正话筒中的声音感知方向并生成期望的声像，如立体声音频输出。

技术领域

本申请涉及声源方向估计和源分离的多个话筒的架构及其在设备中的定位，并且更具体而言，涉及用于声源方向估计的话筒放置。

背景技术

包括监视器、膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话的现代电子设备或者具有音频能力的任何设备及系统使用至少一个话筒来拾取音频。取决于复杂度和成本之间的平衡，具有音频能力的电子设备通常使用一到四个话筒。当更多的话筒被用于设备时，如降噪、声源分离和音频输出增强之类的音频性能增加。在另一方面，当更多的话筒被使用时，制造成本及音频处理复杂度同样增加。

发明内容

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的概念的精选。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。

本文中所描述的话筒放置实施方式呈现了设备中具有用来确定最大数量的源方向的最小数量的话筒的话筒定位架构。这些话筒放置实施方式提供具有数个话筒的架构及其在设备中的定位，以用于确定可被用于各种音频处理目的的声源方向估计及源分离。

在一个示例性话筒放置实施方式中，具有音频能力的电子设备采用使用相对于设备的经定位的声源以准备被输入到应用中的输出的过程。该过程涉及接收从两个或更多个话筒接收到的声音的话筒信号。声源位置是相对于设备使用设备表面上的两个或更多个话筒的放置及由这些话筒接收到的声音的到达时间和幅值差来确定的。设备周围的空间使用经确定的声源位置被划分成诸区域。附加地，话筒信号要用于的应用的数量和类型以及所需输出信号的数量和类型被确定。经确定的区域被用来选择和处理来自期望的区域的话筒信号以近似地优化用于一个或多个应用的输出的信号。

本文中所描述的诸话筒放置实施方式可具有许多优点。例如，它们可提供使用最小数量的话筒来确定最大数量的声源方向。它们还可使用经确定的声源方向来优化或近似优化用于各种音频处理应用的输出，各种音频处理应用诸如举例而言，在通信应用中降低噪声、在语音识别应用中执行声源分离及降噪、在音频录制中校正未经正确感知的声源方向，以及更有效地对音频信号进行编码。由于最小数量的话筒可被用来确定声源方向和优化输出，所以电子设备可被制造得更小且更便宜。此外，在一些应用中，音频处理的复杂度可被降低，由此为输入话筒信号的信号处理增加了计算效率。

附图说明

参考以下描述、所附权利要求书以及附图，将更好地理解本公开的具体特征、诸方面及优点，附图中：

图1是具有被放置在设备的前表面和背表面上的话筒的电子设备的描绘。

图2是具有被放置在设备的前表面和顶表面上的话筒的电子设备的描绘。

图3是具有放置在设备的背表面和顶表面上的话筒的电子设备的描绘。

图4是具有三个话筒在设备的顶表面、背表面和前表面上的放置的电子设备的描绘。

图5是具有四个话筒在设备的背表面、顶表面、顶表面和前表面上的放置的电子设备的描绘。

图6是用于使用经定位的声源以准备被输入到应用中的输出的过程的示例性流程图。

图7是根据本文中所描述的话筒放置实施方式的用于处理音频信号的示例性架构的描绘。