收音系統(tǒng)與相關(guān)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種收音系統(tǒng)與相關(guān)方法。本發(fā)明的收音系統(tǒng)包括有多個(gè)麥克風(fēng)、一測(cè)距模塊與一調(diào)整模塊。測(cè)距模塊估計(jì)使用者的距離以提供一使用者距離，調(diào)整模塊則依據(jù)使用者距離調(diào)整部份或全部的麥克風(fēng)的位置。
【專利說(shuō)明】收音系統(tǒng)與相關(guān)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種收音系統(tǒng)與相關(guān)方法，且特別關(guān)于一種可隨使用者距離調(diào)整麥克風(fēng)位置以優(yōu)化波束成型(beam-forming)收音效果的收音系統(tǒng)與相關(guān)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聲音充盈于日常生活的環(huán)境之中，故社會(huì)大眾也常用聲音來(lái)表情達(dá)意、交流溝通。因此，許多與聲音相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)與電子裝置也就應(yīng)運(yùn)而生。舉例而言，現(xiàn)代資訊廠商均致力研發(fā)聲控技術(shù)，以便讓使用者能直覺(jué)地以聲音來(lái)操控電子裝置，尤其是消費(fèi)電子產(chǎn)品，例如電視等等。再者，協(xié)助使用者以聲音溝通及/或記錄聲音的各種電子裝置，例如電話、手機(jī)、電話會(huì)議裝置、數(shù)位相機(jī)、攝錄機(jī)(camcorder)、網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)(web cam)與對(duì)講機(jī)等等,也早已成為現(xiàn)代資訊生活不可或缺的一部分。
[0003]在各種與聲音相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)與電子裝置中，收音可說(shuō)是最重要的基礎(chǔ)之一。如何清晰地接收到使用者(及/或特定方向、特定位置)的聲音、排除環(huán)境背景雜音與提高訊雜t匕，也就成為現(xiàn)代資訊廠商的研發(fā)重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]利用麥克風(fēng)陣列收音的波束成型技術(shù)可用以增進(jìn)收音的效果。麥克風(fēng)陣列包括有多個(gè)麥克風(fēng)，各個(gè)麥克風(fēng)可各自接收聲音，將聲音的聲波轉(zhuǎn)換為關(guān)聯(lián)的電子信號(hào)，以作為基本音頻信號(hào)。波束成型演算法即是在時(shí)域及/或頻域處理這些麥克風(fēng)的基本音頻信號(hào)，以整合提供一合成的進(jìn)階音頻信號(hào)。經(jīng)由信號(hào)處理，波束成型技術(shù)可在進(jìn)階音頻信號(hào)中加成集中由某特定方向及/或某特定位置傳來(lái)的聲音，減抑其他方向及/或其他位置的聲音；等效而言，也就是將麥克風(fēng)陣列的收音場(chǎng)型聚焦于特定方向及/或特定位置。再者，波束成型技術(shù)也可以利用麥克風(fēng)陣列辨識(shí)音源的方向及/或位置。
[0005]不過(guò)，麥克風(fēng)陣列中各麥克風(fēng)的位置會(huì)影響波束成型的效果。舉例而言，若麥克風(fēng)陣列中的各麥克風(fēng)在空間中較為分散，則其收音場(chǎng)型比較適合用來(lái)聚焦于距離較遠(yuǎn)的音源。相對(duì)地，若各麥克風(fēng)的位置較為集中，則其收音場(chǎng)型比較適合用來(lái)聚焦于距離較近的音源。
[0006]本發(fā)明的目的之一是提供一種收音系統(tǒng)，其可運(yùn)用一麥克風(fēng)陣列收音動(dòng)態(tài)地、適應(yīng)性地優(yōu)化麥克風(fēng)陣列的收音效果。配合麥克風(fēng)陣列，本發(fā)明收音系統(tǒng)包括有一測(cè)距模塊與一調(diào)整模塊。測(cè)距模塊用以估計(jì)使用者的距離，并據(jù)以提供一使用者距離。調(diào)整模塊耦接測(cè)距模塊，用以依據(jù)使用者距離調(diào)整麥克風(fēng)陣列中至少一麥克風(fēng)的位置。
[0007]一實(shí)施例中，該些麥克風(fēng)的位置系與該些麥克風(fēng)之間的距離有關(guān)，該調(diào)整模塊系依據(jù)使用者距離調(diào)整麥克風(fēng)之間的距離。舉例而言，若使用者距離落于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，調(diào)整模塊可隨使用者距離變遠(yuǎn)而使兩麥克風(fēng)相互遠(yuǎn)離，增長(zhǎng)麥克風(fēng)之間的距離。反之，使用者距離變近時(shí)，調(diào)整模塊可將兩麥克風(fēng)移近，以縮短麥克風(fēng)之間的距離。
[0008]一實(shí)施例中，調(diào)整模塊可依據(jù)使用者距離提供一目標(biāo)距離，并比較該些麥克風(fēng)之間的距離是否符合目標(biāo)距離(如兩者間的誤差或相對(duì)誤差是否小于一容忍值)；若否，調(diào)整模塊會(huì)調(diào)整該些麥克風(fēng)的位置，以使該些麥克風(fēng)之間的距離符合該目標(biāo)距離。在提供目標(biāo)距離時(shí)，若使用者距離落于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則調(diào)整模塊系使目標(biāo)距離正相關(guān)地關(guān)聯(lián)于使用者距離；舉例而言，調(diào)整模塊可以使較遠(yuǎn)的使用者距離對(duì)應(yīng)于較長(zhǎng)的目標(biāo)距離，使較近的使用者距離對(duì)應(yīng)于較短的目標(biāo)距離。
[0009]—實(shí)施例中，本發(fā)明收音系統(tǒng)更包括一處理模塊，用以處理麥克風(fēng)陣列中各麥克風(fēng)的基本音頻信號(hào)，并據(jù)以提供一進(jìn)階音頻信號(hào)；舉例而言，處理模塊可依據(jù)波束成型演算法處理各麥克風(fēng)的基本音頻信號(hào)，以提供進(jìn)階音頻信號(hào)。
[0010]一實(shí)施例中，本發(fā)明收音系統(tǒng)更包括一應(yīng)用模塊，耦接所述的處理模塊，用以依據(jù)進(jìn)階音頻信號(hào)而運(yùn)作。舉例而言，收音系統(tǒng)可用以實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有聲控介面的聲控裝置，而應(yīng)用模塊則系辨識(shí)進(jìn)階音頻信號(hào)中的聲控指令，并據(jù)以控制收音系統(tǒng)的運(yùn)作。以及/或者，收音系統(tǒng)可以是協(xié)助使用者以聲音溝通的電子裝置，應(yīng)用模塊是一通訊模塊，用以將進(jìn)階音頻信號(hào)以有線或無(wú)線的方式傳輸至一網(wǎng)絡(luò)。以及/或者，收音系統(tǒng)可以是記錄聲音的電子裝置，應(yīng)用模塊系一儲(chǔ)存模塊，用以將進(jìn)階音頻信號(hào)編碼儲(chǔ)存于一記錄媒體，例如硬碟、光碟及/或快閃存儲(chǔ)器等等。
[0011 ] 一實(shí)施例中，處理模塊更依據(jù)麥克風(fēng)陣列中各麥克風(fēng)的基本音頻信號(hào)提供一音源方向，而測(cè)距模塊依據(jù)音源方向而估計(jì)使用者的距離。舉例而言，若測(cè)距模塊可辨識(shí)出多個(gè)使用者，則可進(jìn)一步依據(jù)處理模塊提供的音源方向?qū)φ粘稣诎l(fā)聲的使用者，以依據(jù)該發(fā)聲使用者的距離提供使用者距離；當(dāng)調(diào)整模塊依據(jù)此一使用者距離調(diào)整麥克風(fēng)位置后，便能優(yōu)化麥克風(fēng)陣列對(duì)該發(fā)聲使用者的收音。
[0012]本發(fā)明的目的之一是提供一種應(yīng)用于一收音系統(tǒng)的方法；收音系統(tǒng)包含多麥克風(fēng)。本發(fā)明方法包括:估計(jì)使用者與收音系統(tǒng)的距離并據(jù)以提供一使用者距離，并且，依據(jù)使用者距離調(diào)整該些麥克風(fēng)中至少一麥克風(fēng)的位置。
[0013]一實(shí)施例中，該些麥克風(fēng)的位置與一距離有關(guān)，而本發(fā)明方法還包括:依據(jù)使用者距離提供一目標(biāo)距離；若該距離不符合目標(biāo)距離，則調(diào)整該些麥克風(fēng)的位置，以使該距離得以更新而符合目標(biāo)距離。若該距離已符合目標(biāo)距離，則可以不用調(diào)整該些麥克風(fēng)的位置。一實(shí)施例中，若使用者距離落于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則使目標(biāo)距離正相關(guān)地關(guān)聯(lián)于使用者距離。
[0014]一實(shí)施例中，本發(fā)明方法還包括:依據(jù)麥克風(fēng)陣列所收到的聲音提供一音源方向，并依據(jù)音源方向估計(jì)使用者的距離。
[0015]為了對(duì)本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下:
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1示意的是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的收音系統(tǒng)。
[0017]圖2示意的是圖1收音系統(tǒng)依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的運(yùn)作情形。
[0018]圖3示意的是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的流程，其可應(yīng)用于圖1收音系統(tǒng)。
[0019]主要元件符號(hào)說(shuō)明
[0020]10:收音系統(tǒng)
[0021]12:麥克風(fēng)陣列[0022]14:測(cè)距模塊
[0023]16:調(diào)整模塊
[0024]18:處理模塊
[0025]20:應(yīng)用模塊
[0026]100:流程
[0027]102-110:步驟
[0028]S[.]、SA:音頻信號(hào)
[0029]D:使用者距離
[0030]d:距離
[0031]m[.]:麥克風(fēng)
【具體實(shí)施方式】
[0032]請(qǐng)參考圖1，其所示意的是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的收音系統(tǒng)10，其包括有一麥克風(fēng)陣列12、一測(cè)距模塊14、一調(diào)整模塊16、一處理模塊18與一應(yīng)用模塊20。麥克風(fēng)陣列12中可以設(shè)有多個(gè)麥克風(fēng)，圖1中以麥克風(fēng)m[l]與m[2]作為代表；麥克風(fēng)m[l]與m[2]可各自接收聲音，并分別將聲音轉(zhuǎn)換成關(guān)聯(lián)的電子音頻信號(hào)S[l]與S[2]，作為基本音頻信號(hào)。測(cè)距模塊14用以估計(jì)使用者的距離，并據(jù)以提供一使用者距離D。調(diào)整模塊16耦接測(cè)距模塊14，用以依據(jù)使用者距離D而調(diào)整麥克風(fēng)陣列12中部份或全部麥克風(fēng)的位置。
[0033]舉例而言，在一實(shí)施例中，麥克風(fēng)m[l]與m[2]可沿x軸方向左右滑動(dòng)，兩者相距一距離d，此距離d亦可視為麥克風(fēng)陣列的孔徑(aperture)尺寸。使用者距離D則可以是使用者與麥克風(fēng)陣列12間的y軸距離。一實(shí)施例中，調(diào)整模塊16即是隨使用者距離D而調(diào)整麥克風(fēng)m[l]與m[2]的X軸位置,使距離d適應(yīng)性地隨使用者距離D而改變。請(qǐng)一并參考圖2，其所繪示的是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例而隨使用者距離調(diào)整麥克風(fēng)位置的示意圖；當(dāng)使用者距離D為一較近的距離Da時(shí)，調(diào)整模塊16可使麥克風(fēng)m[l]與m[2]沿x軸相互接近，使距離d等于一較短的長(zhǎng)度da ;如此，麥克風(fēng)陣列12就能為較近的音源提供較佳的收音效果，以及/或者以較佳解析度辨識(shí)較近音源的方向及/或位置。相對(duì)地，當(dāng)使用者距離D為一較遠(yuǎn)的距離Db時(shí)，調(diào)整模塊16則使麥克風(fēng)m[l]與m[2]沿x軸相互遠(yuǎn)離，使距離d改變?yōu)橐惠^長(zhǎng)的長(zhǎng)度db。如此，麥克風(fēng)陣列12可為較遠(yuǎn)的音源提供較佳的收音效果，以及/或者更清楚地鑒別較遠(yuǎn)音源的方向及/或位置。亦即，調(diào)整模塊16可隨使用者距離D，也就是音源的距離，而正相關(guān)地改變距離山以優(yōu)化麥克風(fēng)陣列12的收音效果。
[0034]請(qǐng)?jiān)俣葏⒖紙D1。在收音系統(tǒng)10中，處理模塊18耦接于麥克風(fēng)陣列12，用以處理麥克風(fēng)陣列12中各麥克風(fēng)m[.]的音頻信號(hào)S [.]，并據(jù)以提供一音頻信號(hào)SA作為一進(jìn)階音頻信號(hào)。舉例而言，處理模塊18可以依據(jù)波束成型演算法而對(duì)不同麥克風(fēng)m[.]的音頻信號(hào)S[.]分別進(jìn)行相異的信號(hào)處理，以加成總和出進(jìn)階音頻信號(hào)SA。對(duì)音頻信號(hào)S[.]進(jìn)行的信號(hào)處理可以包括:對(duì)不同麥克風(fēng)m[.]的音頻信號(hào)S[.]分別進(jìn)行相異的時(shí)序延遲或相位調(diào)整，以及/或者對(duì)不同麥克風(fēng)m[.]的音頻信號(hào)S[.]分別進(jìn)行不同權(quán)重的縮放。經(jīng)由信號(hào)處理，處理模塊18可在音頻信號(hào)SA中加成集中由某特定方向及/或特定位置傳來(lái)的聲音，并減抑其他方向及/或其他位置的聲音；以及/或者，處理模塊18也可以辨識(shí)音源的方向及/或位置。[0035]如圖1所示，在收音系統(tǒng)10中，應(yīng)用模塊20耦接處理模塊18，用以依據(jù)音頻信號(hào)SA而運(yùn)作。舉例而言，應(yīng)用模塊20可整合一聲音辨識(shí)功能，用以辨識(shí)音頻信號(hào)SA中的聲控指令(如口述語(yǔ)音命令及/或特定聲音，如拍掌聲)，并據(jù)以控制收音系統(tǒng)10的運(yùn)作，使收音系統(tǒng)10可實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有聲控介面的聲控裝置,例如一聲控電視。以及/或者，應(yīng)用模塊20可以實(shí)現(xiàn)一通訊模塊的功能，其可將音頻信號(hào)SA轉(zhuǎn)換、編碼、壓縮、加密、封包化及/或調(diào)變，以運(yùn)用有線或無(wú)線的方式將音頻信號(hào)SA傳輸至一網(wǎng)絡(luò)，例如移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等等；如此，收音系統(tǒng)10便可以協(xié)助使用者以聲音溝通。以及/或者，應(yīng)用模塊20可整合一儲(chǔ)存模塊的功能，用以將音頻信號(hào)SA轉(zhuǎn)換、編碼、壓縮及/或加密，并將其儲(chǔ)存于一記錄媒體，例如硬碟、光碟及/或快閃存儲(chǔ)器等等，讓收音系統(tǒng)10可以記錄聲音。
[0036]為實(shí)現(xiàn)測(cè)距模塊14的功能而估計(jì)使用者距離D，測(cè)距模塊14可以包括有兩個(gè)(或更多個(gè))位置相異的鏡頭(未繪示)來(lái)朝著使用者拍照，以利用不同鏡頭間的影像視差來(lái)判斷使用者距離D。若使用者有多人，測(cè)距模塊14可以依據(jù)最近的使用者或最遠(yuǎn)的使用者來(lái)決定使用者距離D，或是由多使用者的不同距離中計(jì)算出一統(tǒng)計(jì)值(例如平均值)，并據(jù)以決定使用者距離D。一實(shí)施例中，測(cè)距模塊14可以結(jié)合人臉辨識(shí)的功能，以判斷出使用者的所在，并據(jù)以決定使用者距尚D0
[0037]一實(shí)施例中，測(cè)距模塊14可以結(jié)合特征比對(duì)(例如面部特征辨識(shí))的功能，以比對(duì)使用者的特征是否符合一或多個(gè)預(yù)設(shè)的主控者特征；若一或多個(gè)使用者中有一或多個(gè)使用者的特征符合一或多個(gè)主控者特征，則只依據(jù)符合特征的使用者來(lái)決定使用者距離D，而不依據(jù)其他未符合特征的使用者。舉例而言，對(duì)視訊會(huì)議系統(tǒng)而言，可將主席(及/或主要發(fā)言者)的特征預(yù)設(shè)為主控者特征，使收音系統(tǒng)10的麥克風(fēng)陣列12可追隨主席(及/或主要發(fā)言者)的距離而適應(yīng)性地調(diào)整位置。
[0038]一實(shí)施例中，測(cè)距模塊14可以結(jié)合移動(dòng)檢測(cè)的功能；若檢測(cè)到使用者移動(dòng)，則依據(jù)移動(dòng)的使用者來(lái)決定使用者距離D。
[0039]在測(cè)距的其他實(shí)施例中，測(cè)距模塊14亦可以利用聲波、超音波、震波、電磁波、雷射、紅外線等定位技術(shù)或這些技術(shù)的結(jié)合來(lái)測(cè)定使用者距離D。
[0040]—實(shí)施例中，處理模塊18更依據(jù)麥克風(fēng)陣列12中各麥克風(fēng)m[.]的音頻信號(hào)S[.]提供一音源方向，而測(cè)距模塊14更依據(jù)音源方向而估計(jì)使用者距離D。舉例而言，若測(cè)距模塊14可辨識(shí)出多個(gè)使用者，則可進(jìn)一步依據(jù)處理模塊18提供的音源方向?qū)φ粘稣诎l(fā)聲的使用者，并依據(jù)該發(fā)聲使用者的距離評(píng)估使用者距離D，以便優(yōu)化麥克風(fēng)陣列12對(duì)該發(fā)聲使用者的收音。
[0041]調(diào)整模塊16可以包括伺服馬達(dá)以及/或者微機(jī)電元件，以移動(dòng)部份或全部麥克風(fēng)m[.];以及/或者，處理模塊18亦可依據(jù)測(cè)距模塊14提供的使用者距離D而調(diào)整波束成型演算法的運(yùn)作參數(shù)，以改變收音場(chǎng)型聚焦收音的距離遠(yuǎn)近。在依據(jù)使用者距離D調(diào)整麥克風(fēng)位置時(shí)，麥可風(fēng)陣列12中可以有某些麥克風(fēng)的位置是維持固定不變的。舉例而言，麥克風(fēng)陣列12可以包括三個(gè)麥克風(fēng)m[l]、m[2]與m[3](未繪示)，麥克風(fēng)m[3]在麥克風(fēng)m[l]與m[2]之間，且麥克風(fēng)m[3]的位置是固定的；當(dāng)使用者距離D變遠(yuǎn)時(shí)，調(diào)整模塊16系將麥克風(fēng)m[l]與m[2]移尚麥克風(fēng)m[3]而優(yōu)化收首效果。
[0042]一種實(shí)施例中，調(diào)整模塊16可隨使用者距離D所屬的數(shù)值范圍而決定要移動(dòng)哪些麥克風(fēng)，以及麥克風(fēng)的移動(dòng)距離。舉例而言，麥克風(fēng)陣列12可以包括麥克風(fēng)m[l]至m[4](未繪示);當(dāng)使用者距離D之值落在一第一范圍中時(shí)，麥克風(fēng)m[l]至m[4]皆隨使用者距離D而改變位置,而當(dāng)使用者距離D之值落在另一第二范圍中時(shí)，僅麥克風(fēng)m[l]與m[4]會(huì)隨使用者距離D而改變位置,麥克風(fēng)m[2]與m[3]則不隨使用者距離D而改變位置。
[0043]麥克風(fēng)陣列12中的各麥克風(fēng)m[.]可以是呈線性陣列排列的，也可以是呈二維陣列排列的，亦可散布于二維平面，例如說(shuō)排列于一圓周。舉例而言，麥克風(fēng)m[.]可以沿X軸與z軸分布。當(dāng)在依據(jù)使用者距離D調(diào)整麥克風(fēng)位置時(shí)，不僅可以調(diào)整(部份或全部)麥克風(fēng)m[.]的X軸位置，亦可以一并調(diào)整(部份或全部)麥克風(fēng)m[.]的z軸位置。舉例而言，當(dāng)使用者距離D較大時(shí),麥克風(fēng)m[.]之間的X軸距離與z軸距離皆可以隨之增加。
[0044]請(qǐng)參考圖3，其所示意的是本發(fā)明一實(shí)施例的流程100，其可施用于圖1收音系統(tǒng)10。流程100的主要步驟可描述如下。
[0045]步驟102:開(kāi)始流程100。此時(shí)，距離d等于一初始值。
[0046]步驟104:以測(cè)距模塊14估計(jì)使用者的距離，并據(jù)以提供使用者距離D。
[0047]步驟106:由調(diào)整模塊16依據(jù)使用者距離D計(jì)算出一目標(biāo)距離d_op，并比較距離d是否已經(jīng)符合此一目標(biāo)距離d_op (亦即，距離d與目標(biāo)距離d_op間的差異或相對(duì)差異是否已經(jīng)小于一預(yù)設(shè)容忍值)；若是，則進(jìn)行至步驟110 ;若否，則進(jìn)行至步驟108。舉例而言，若使用者距離D之值在一預(yù)設(shè)范圍[D_min,D_max]中時(shí)，目標(biāo)距離d_op可以正相關(guān)地關(guān)聯(lián)于使用者距離D。例如，目標(biāo)距離d_op可以計(jì)算為:d_op = d_min + (d_max_d_min) * (D/D_max)。其中,數(shù)值0_111；[11、0_11^、(1_111；[11與(1_11^可以是預(yù)設(shè)值。舉例而言，數(shù)值d_min與d_max可以由麥克風(fēng)可移動(dòng)的范圍所決定；以圖1為例，當(dāng)把麥克風(fēng)m[l]與m[2]移動(dòng)到兩者最接近時(shí)，兩者間的距離d即可作為數(shù)值d_min的設(shè)定依據(jù)之一；類似地，當(dāng)把麥克風(fēng)m[l]與m[2]移動(dòng)到兩者最遠(yuǎn) 離時(shí)，兩者間的距離d即可作為數(shù)值d_max的設(shè)定依據(jù)之一。
[0048]步驟108:由調(diào)整模塊16調(diào)整麥克風(fēng)的位置，以使距離d得以更新而符合目標(biāo)距離 d_op。
[0049]步驟110:結(jié)束流程100。
[0050]由圖3可看出，若距離d在流程100開(kāi)始時(shí)的初始值已經(jīng)等于步驟106的目標(biāo)距離d_op，流程100就會(huì)直接由步驟106進(jìn)行至步驟110，不必再調(diào)整距離d。一實(shí)施例中，距離d的初始值可以等于流程100開(kāi)始前之值。
[0051]或者，收音系統(tǒng)10可以記錄流程100在前次運(yùn)行所得的目標(biāo)距離d_op @ pre。等要再度進(jìn)行流程100時(shí)，調(diào)整模塊16便可在步驟102先使距離d的初始值符合目標(biāo)距離d_op @ pre ;舉例而言，若距離d的初始值不符合目標(biāo)距離d_op @ pre，便可調(diào)整麥克風(fēng)的位置，以使距離d符合目標(biāo)距離d_op @ pre0在步驟104取得當(dāng)前使用者距離D后，再于步驟106比較距離d是否符合由當(dāng)前使用者距離D所求出的新目標(biāo)距離d_op。或者，收音系統(tǒng)10可以記錄流程100在先前多次運(yùn)行所得的各個(gè)目標(biāo)距離d_op @ pre,并統(tǒng)計(jì)出一代表值，以在流程100再度開(kāi)始時(shí)作為距離d的初始值。舉例而言，此代表值可以是先前多個(gè)目標(biāo)距離d_op @ pre中出現(xiàn)最頻繁的數(shù)值,亦可以是先前諸目標(biāo)距離d_op @ pre的最小值、最大值或平均值。
[0052]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，音頻處理模塊18可依據(jù)麥克風(fēng)陣列12收到的聲音提供一音源方向，而在進(jìn)行步驟104時(shí)，測(cè)距模塊14系依據(jù)音源方向估計(jì)使用者距離D。
[0053]收音系統(tǒng)10可以周期性規(guī)律地自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行流程100，以隨使用者距離D的變化即時(shí)地動(dòng)態(tài)調(diào)整麥克風(fēng)位置。以及/或者，收音系統(tǒng)10也可以依據(jù)一或多個(gè)觸發(fā)事件是否已單獨(dú)及/或同時(shí)發(fā)生而決定是否啟始流程100。舉例而言，處理模塊18檢測(cè)到音源方向改變便可當(dāng)作一觸發(fā)事件。處理模塊18開(kāi)始檢測(cè)到聲音出現(xiàn)也可當(dāng)作一觸發(fā)事件。再者，觸發(fā)事件也可以包括:當(dāng)處理模塊18檢測(cè)到音量改變，例如音量改變幅度已超過(guò)一預(yù)設(shè)臨界。另一種觸發(fā)事件可以是:測(cè)距模塊14檢測(cè)到使用者距離D改變。亦即，當(dāng)處理模塊18檢測(cè)到音源方向改變，以及/或者當(dāng)測(cè)距模塊14檢測(cè)到使用者距離D改變，收音系統(tǒng)10就自動(dòng)開(kāi)始進(jìn)行流程100，以使各麥克風(fēng)能隨時(shí)保持在優(yōu)化的位置。
[0054]在圖1收音系統(tǒng)10中，各模塊可用軟體、韌體及/或硬體或這三者的任意組合而實(shí)現(xiàn)。舉例而言，測(cè)距模塊14可以由測(cè)距的硬體(例如攝影鏡頭)與距離解算的軟件/固件來(lái)整合實(shí)現(xiàn)。調(diào)整模塊16可以用伺服機(jī)構(gòu)等硬件與位置(目標(biāo)距離)計(jì)算的軟件/固件予以實(shí)現(xiàn)。處理模塊18可以包括信號(hào)處理的硬件(如處理器)、軟件(如波束成型演算法的程序碼)及/或固件。收音系統(tǒng)10可以是聲控的電子裝置、協(xié)助使用者以聲音溝通的裝置以及/或者可以記錄聲音的各種電子裝置，例如說(shuō)是聲控電視、聲控家電、電話、手機(jī)、電話會(huì)議裝置、數(shù)位相機(jī)、攝錄機(jī)及/或網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)等等。收音系統(tǒng)10的麥克風(fēng)陣列12與各模塊可整合于同一裝置中，或是分置于不同的裝置；舉例而言，麥克風(fēng)陣列12、調(diào)整模塊16、處理模塊18與應(yīng)用模塊20可以設(shè)于同一主機(jī)裝置中，測(cè)距模塊14則可以設(shè)于一附加的周邊裝置中，兩者間以有線或無(wú)線方式相互交換信號(hào)。
[0055]總結(jié)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明收音技術(shù)可以依據(jù)使用者/音源至麥克風(fēng)陣列的距離來(lái)適應(yīng)性地調(diào)整麥克風(fēng)的位置，優(yōu)化麥克風(fēng)陣列的收音效果，例如說(shuō)是改善收音的訊雜比、抑制背景雜音、提升音源方向及/或的解析度與鑒別率。
[0056]綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)界定為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種收音系統(tǒng)，包含: 多麥克風(fēng)，該些麥克風(fēng)用以接收聲音并據(jù)以提供一音頻信號(hào)； 一測(cè)距模塊，用以估計(jì)使用者的距離，并據(jù)以提供一使用者距離；以及 一調(diào)整模塊，用以依據(jù)該使用者距離調(diào)整該些麥克風(fēng)中至少一麥克風(fēng)的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的收音系統(tǒng)，其特征在于，該些麥克風(fēng)的位置與該些麥克風(fēng)之間的一距離有關(guān)，該調(diào)整模塊依據(jù)該使用者距離調(diào)整該距離。
3.如權(quán)利要求1所述的收音系統(tǒng)，其特征在于，該些麥克風(fēng)的位置與該些麥克風(fēng)之間的一距離有關(guān)，該調(diào)整模塊依據(jù)該使用者距離決定一目標(biāo)距離，并比較該距離是否符合該目標(biāo)距離；若否，該調(diào)整模塊調(diào)整該至少一麥克風(fēng)的位置以使該距離符合該目標(biāo)距離。
4.如權(quán)利要求3所述的收音系統(tǒng)，其特征在于，若該使用者距離落于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則該調(diào)整模塊使該目標(biāo)距離正相關(guān)于該使用者距離。
5.如權(quán)利要求1所述的收音系統(tǒng)，其特征在于，還包含: 一處理模塊，用以處理該音頻信號(hào)，并據(jù)以提供一處理后音頻信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的收音系統(tǒng)，其特征在于，該處理模塊依據(jù)一波束成型演算法處理該音頻信號(hào)以提供該處理后音頻信號(hào)。
7.如權(quán)利要求5所述的收音系統(tǒng)，其特征在于，該處理模塊還依據(jù)該音頻信號(hào)判斷一音源方向，而該測(cè)距模塊依據(jù)該音源方向估計(jì)使用者的距離。
8.如權(quán)利要求1所述的收音系統(tǒng)，其特征在于，該些麥克風(fēng)的排列方式是呈線性陣列，二維陣列，以及散布于二維平面的其中一種。
9.一種應(yīng)用于一收音系統(tǒng)的方法，該收音系統(tǒng)包含多麥克風(fēng)，該方法包含: 估計(jì)使用者的距離，并據(jù)以提供一使用者距離；以及 依據(jù)該使用者距離調(diào)整該些麥克風(fēng)中至少一麥克風(fēng)的位置。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該些麥克風(fēng)的位置與該些麥克風(fēng)之間的一距離有關(guān)，而該方法還包含: 依據(jù)該使用者距離調(diào)整該距離。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該些麥克風(fēng)的位置與該些麥克風(fēng)之間的一距離有關(guān)，而該方法還包含: 依據(jù)該使用者距離決定一目標(biāo)距離；以及 比較該距離是否符合該目標(biāo)距離，若否，則調(diào)整該至少一麥克風(fēng)的位置以使該距離符合該目標(biāo)距離。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包含: 若該使用者距離落于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則使該目標(biāo)距離正相關(guān)于該使用者距離。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，若該距離符合該目標(biāo)距離，則不調(diào)整該些麥克風(fēng)的位置。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包含: 利用該些麥克風(fēng)接收聲音并據(jù)以提供一音頻信號(hào)；以及 依據(jù)一波束成型演算法處理該音頻信號(hào)以提供一處理后音頻信號(hào)。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包含: 利用該些麥克風(fēng)接收聲音并據(jù)以提供一音頻信號(hào)；依據(jù)該音頻信號(hào)判斷一音源方向；以及依據(jù)該音源方向估計(jì)使用 者的距離。
【文檔編號(hào)】H04R3/00GK104010251SQ201310062274
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月27日
【發(fā)明者】黃宏吉, 胡正倫 申請(qǐng)人:晨星半導(dǎo)體股份有限公司