具有麦克风阵列系统的会议系统以及会议系统中的语音获取方法技术方案

提供了会议系统(1000)，该会议系统包括：麦克风阵列单元(2000)，该麦克风阵列单元具有多个麦克风盒(2001至2017)，所述多个麦克风盒布置在可安装在会议室(1001)的天花板上或天花板中的板(2020)中或板(2020)上。麦克风阵列单元(2000)具有可操纵波束(2000b)和最大检测角度范围(2730)。会议系统包括处理单元(2400)，该处理单元被配置成：接收麦克风盒(2001至2017)的输出信号并且基于接收到的麦克风阵列单元(2000)的输出信号来操纵波束。处理单元(2400)被配置成：控制麦克风阵列(2000)，以将检测角度范围(2730)限制成排除噪声源所位于的至少一个预定排除扇区(2731)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有麦克风阵列系统的会议系统以及会议系统中的语音获取方法本专利技术涉及会议系统以及会议系统中的语音获取方法。在会议系统中，必须获取通常位于会议室中的一个或更多个参与者的语音信号，使得语音信号可以被传送至远程参与者或用于本地重放、记录或其他处理。图1A示出了如从现有技术已知的第一会议环境的示意图。会议的参与者正坐在桌1020处，麦克风1110布置在每个参与者1010的前方。会议室1001可以配备有如右侧所描绘的一些干扰声源1200。这可能是某种类型的风扇冷却设备如投影仪，或者是产生噪声的一些其他技术设备。在许多情况下，这些噪声源永久地安装在房间1001中的某个地方。每个麦克风1100可以具有合适的指向性图案例如心形指向性图案并且指向相应参与者1010的嘴部。这种布置使得能够主要获取参与者1010的语音并且减少对干扰噪声的获取。来自不同参与者1010的麦克风信号可以被加在一起并且可以被传送至远程参与者。该解决方案的缺点是：麦克风1100需要桌1020上的空间，由此限制参与者的工作空间。此外，为了进行正确的语音获取，参与者1010必须呆在他们的座位处。如果参与者1010例如为了使用白板进行补充说明而在房间1001中四处走动，则这种布置导致语音获取结果变差。图1B示出了根据现有技术的会议环境的示意图。替代每个参与者使用一个安装的麦克风，布置一个或更多个麦克风1110以从整个房间1001获取声音。因此，麦克风1110可以具有全方向的指向性图案。它可以位于会议桌1020上或者例如如图1B所示悬吊在桌1020上方。这种布置的优点是桌1020上的空闲空间。此外，参与者1010可以在房间1001中四处走动，并且只要他们保持靠近麦克风1110，则语音获取质量就保持在一定水平。另一方面，在这种布置中，干扰噪声总是完全包括在获取的音频信号中。此外，全方向的指向性图案导致在从扬声器到麦克风的距离增加时，信号对噪声水平明显降低。图1C示出了根据现有技术的又一会议环境的示意图。此处，每个参与者1010佩戴头戴式麦克风1120。这使得能够主要获取参与者的语音并且减少对干扰噪音的获取，从而提供了来自图1A的解决方案的益处。同时，如从图1B的解决方案知道的，桌1020上的空间保持空闲并且参与者1010可以在房间1001中四处走动。该第三解决方案的显著缺点在于：用于为每个参与者配备麦克风以及用于将麦克风连接至会议系统的长时间建立过程。US2008/0247567A1示出了用于创建指向给定方向的音频波束的二维麦克风阵列。US6,731,334B1示出了用于跟踪讲话者的位置以使摄像装置转向的麦克风阵列。本专利技术的目的是提供会议系统，该会议系统使得能够以改进的语音获取和减少的设置工作增强参与者的自由。这通过根据权利要求1所述的会议系统以及通过根据权利要求6所述的会议系统中的语音获取方法来实现。根据本专利技术，提供了一种会议系统，该会议系统包括麦克风阵列单元，该麦克风阵列单元具有多个麦克风盒，所述多个麦克风盒布置在能够安装在会议室的天花板上或天花板中的板中或板上。麦克风阵列单元具有可操纵波束和最大检测角度范围。处理单元被配置成：接收麦克风盒的输出信号并且基于接收到的麦克风阵列单元的输出信号来操纵波束。处理单元还被配置成：控制麦克风阵列，以将检测角度范围限制成排除噪声所位于的至少一个预定排除扇区。本专利技术还涉及一种会议系统，该会议系统具有麦克风阵列单元，该麦克风阵列单元具有多个麦克风盒，所述多个麦克风盒布置在可安装在会议室的天花板上或天花板中的板中或板上。麦克风阵列单元具有可操纵波束。提供了处理单元，该处理单元被配置成基于麦克风阵列单元的输出信号来检测音频源的位置。处理单元包括方向识别单元，该方向识别单元被配置成识别音频源的方向并且输出方向信号。处理单元包括：滤波器，用于每个麦克风信号；延迟单元，被配置成将可调整延迟单独地加至滤波器的输出；求和单元，被配置成对延迟单元的输出求和；以及频率响应校正滤波器，被配置成接收求和单元的输出并且输出处理单元的总体输出信号。处理单元还包括延迟控制单元，该延迟控制单元被配置成接收方向信号并且将方向信息转换为延迟单元的延迟值。延迟单元被配置成接收这些延迟值并且相应地调整它们的延迟时间。根据本专利技术的方面，处理单元包括校正控制单元，该校正控制单元被配置成：从方向识别单元接收方向信号并且将方向信息转换为校正控制信号，该校正控制信号用于调整频率响应校正滤波器。频率响应校正滤波器可以作为可调整均衡来执行，其中，基于音频源的频率响应对音频波束的方向的依赖性来调整所述均衡。频率响应校正滤波器被配置成：通过具有反相幅度频率响应的滤波器来补偿与期望幅度频率响应的偏差。本专利技术还涉及一种麦克风阵列单元，该麦克风阵列单元具有多个麦克风盒，所述多个麦克风盒布置在可安装在会议室的天花板上或天花板中的板中或板上。麦克风阵列单元具有可操纵波束和最大检测角度。麦克风盒以与表面接近的距离布置在板的一侧上，其中，麦克风盒布置在从所述板的拐到所述板的中心的连接线上。在中心处开始，沿着所述连接线两个相邻麦克风盒之间的距离随着距所述中心的距离的增大而增大。本专利技术还涉及一种会议系统，该会议系统具有麦克风阵列单元，该麦克风阵列单元具有多个麦克风盒，所述多个麦克风盒布置在可安装在会议室的天花板上或天花板中的板中或板上。麦克风阵列单元具有可操纵波束。处理单元被配置成基于麦克风盒的输出信号来检测音频源的位置。处理单元包括：滤波器，用于每个麦克风信号；延迟单元，被配置成将可调整延迟单独地加至所述滤波器的输出；求和单元，被配置成对延迟单元的输出求和；以及频率响应校正滤波器，被配置成接收求和单元的输出并且输出处理单元的总体输出信号。处理单元包括方向识别单元，该方向识别单元被配置成：基于操纵响应功率与相位变换算法来识别音频源的方向并且输出方向信号。通过在作为预定义搜索网格的一部分的若干空间点上连续地重复对延迟单元的输出求和，方向识别单元针对每个空间点确定SRP得分。具有最高SRP得分的位置被认为是音频源声音的位置。如果信号块获得小于阈值的SRP-PHAT得分，则可以将波束保持在给出高于阈值的最大SRP-PHAT得分的最后有效位置处。图1A示出了如从现有技术已知的第一会议环境的示意图，图1B示出了根据现有技术的会议环境的示意图，图1C示出了根据现有技术的又一会议环境的示意图，图2示出了根据本专利技术的具有麦克风阵列的会议室的示意图，图3示出了根据本专利技术的麦克风阵列的示意图，图4示出了根据本专利技术的麦克风阵列的处理单元的框图，图5示出了如在麦克风系统中实现的SRP-PHAT算法的功能结构，图6A示出了指示声能与位置之间的关系的图，图6B示出了指示声能与位置之间的关系的图，图7A示出了根据示例的会议室的示意图，图7B示出了根据本专利技术的会议室的示意图，图8示出了指示频谱能量SE与频率F之间的关系的图，图9a示出了线性麦克风阵列和远场中的音频源，图9b示出了线性麦克风和来自远场中的音频源的平面波前(planewavefront)，图10示出了描绘阵列的频率和长度的关系的图，图11示出了描绘频率响应FR与频率F之间的关系的图，以及图12示出了根据本专利技术的扭曲波束WB的表示。图2示出了根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种会议系统(1000)，包括：麦克风阵列单元(2000)，所述麦克风阵列单元具有多个麦克风盒(2001至2017)，所述多个麦克风盒布置在能够安装在会议室(1001)的天花板上或天花板中的板(2020)中或板(2020)上，其中，所述麦克风阵列单元(2000)具有可操纵波束(2000b)和最大检测角度范围(2730)，处理单元(2400)，所述处理单元被配置成：接收所述麦克风盒(2001至2017)的输出信号并且基于接收到的所述麦克风阵列单元(2000)的输出信号来操纵所述波束，其中，所述处理单元(2400)被配置成控制所述麦克风阵列(2000)，以将所述检测角度范围(2730)限制成排除噪声源所位于的至少一个预定排除扇区(2731)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.04 US 14/959,3871.一种会议系统(1000)，包括：麦克风阵列单元(2000)，所述麦克风阵列单元具有多个麦克风盒(2001至2017)，所述多个麦克风盒布置在能够安装在会议室(1001)的天花板上或天花板中的板(2020)中或板(2020)上，其中，所述麦克风阵列单元(2000)具有可操纵波束(2000b)和最大检测角度范围(2730)，处理单元(2400)，所述处理单元被配置成：接收所述麦克风盒(2001至2017)的输出信号并且基于接收到的所述麦克风阵列单元(2000)的输出信号来操纵所述波束，其中，所述处理单元(2400)被配置成控制所述麦克风阵列(2000)，以将所述检测角度范围(2730)限制成排除噪声源所位于的至少一个预定排除扇区(2731)。2.一种会议系统(1000)，包括：麦克风阵列单元(2000)，所述麦克风阵列单元具有多个麦克风盒(2001至2017)，所述多个麦克风盒布置在能够安装在会议室(1001)的天花板上或天花板中的板(2020)中或板(2020)上，其中，所述麦克风阵列单元(2000)具有可操纵波束(2000b)，处理单元(2400)，所述处理单元被配置成基于所述麦克风阵列单元(2000)的输出信号来检测音频源的位置，其中，所述处理单元包括方向识别单元(2440)，所述方向识别单元(2440)被配置成识别音频源的方向并且输出方向信号(2441)，其中，所述处理单元包括：滤波器(2421至2424)，用于每个麦克风信号；延迟单元(2431至2434)，被配置成将可调整延迟单独地加至所述滤波器(2421至2424)的输出；求和单元(2450)，被配置成对所述延迟单元(2431至2434)的输出求和，以及频率响应校正滤波器(2460)，被配置成接收所述求和单元(2450)的输出并且输出所述处理单元(2400)的总体输出信号(2470)，其中，所述处理单元(2000)还包括延迟控制单元(2442)，所述延迟控制单元被配置成接收所述方向信号(2441)并且将方向信息转换为所述延迟单元(2431至2434)的延迟值，其中，所述延迟单元(2431至2434)被配置成接收这些延迟值并且相应地调整它们的延迟时间。3.根据权利要求2所述的会议单元，其中，所述处理单元(2400)包括校正控制单元(2443)，所述校正控制单元被配置成：从所述方向识别单元(2440)接收所述方向信号(2441)并且将所述方向信息转换为校正控制信号(2444)，所述校正控制信号用于调整所述频率响应校正滤波器(2460)，其中，所述频率响应校正滤波器(2460)能够作为可调整均衡来执行，其中，基于所述音频源的频率响应对所述音频波束(2000b)的方向的依赖性来调整所述均衡，其中，所述频率响应校正滤波器(2460)被配置成：通过具有反相幅度频率响应的滤波器(2460)来补偿与期望幅度频率响应的偏差。4.一种会议系统(1000)，包括：麦克风阵列单元(2000)，所述麦克风阵列单元具有多个麦克风盒(2001至2017)，所述多个麦克风盒布置在能够安装在会议室(1001)的天花板上或天花板中的板(2020)中或板(2020)上，其中，所述麦克风阵列单元(2000)具有可操纵波束(2000b)和最大检测角度范围(2730)，其中，所述麦克风盒(2001至2017)以与表面接近的距离布置在所述板的一侧上，其中，所述麦克风盒(2001至2017)布置在从所述板的角到所述板的中心的连接线(2020a至2020d)上，其中，在所述中心处...

【专利技术属性】
技术研发人员：塔德·罗洛，朗斯·赖克特，丹尼尔·沃斯，
申请(专利权)人：森海塞尔电子股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE