收音系统与相关方法技术方案

本发明专利技术涉及一种收音系统与相关方法。本发明专利技术的收音系统包括有多个麦克风、一测距模块与一调整模块。测距模块估计使用者的距离以提供一使用者距离，调整模块则依据使用者距离调整部份或全部的麦克风的位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种，且特别关于一种可随使用者距离调整麦克风位置以优化波束成型(beam-forming)收音效果的。
技术介绍
声音充盈于日常生活的环境之中，故社会大众也常用声音来表情达意、交流沟通。因此，许多与声音相关的应用技术与电子装置也就应运而生。举例而言，现代资讯厂商均致力研发声控技术，以便让使用者能直觉地以声音来操控电子装置，尤其是消费电子产品，例如电视等等。再者，协助使用者以声音沟通及/或记录声音的各种电子装置，例如电话、手机、电话会议装置、数位相机、摄录机(camcorder)、网络摄影机(web cam)与对讲机等等,也早已成为现代资讯生活不可或缺的一部分。在各种与声音相关的应用技术与电子装置中，收音可说是最重要的基础之一。如何清晰地接收到使用者(及/或特定方向、特定位置)的声音、排除环境背景杂音与提高讯杂t匕，也就成为现代资讯厂商的研发重点。
技术实现思路
利用麦克风阵列收音的波束成型技术可用以增进收音的效果。麦克风阵列包括有多个麦克风，各个麦克风可各自接收声音，将声音的声波转换为关联的电子信号，以作为基本音频信号。波束成型演算法即是在时域及/或频域处理这些麦克风的基本音频信号，以整合提供一合成的进阶音频信号。经由信号处理，波束成型技术可在进阶音频信号中加成集中由某特定方向及/或某特定位置传来的声音，减抑其他方向及/或其他位置的声音；等效而言，也就是将麦克风阵列的收音场型聚焦于特定方向及/或特定位置。再者，波束成型技术也可以利用麦克风阵列辨识音源的方向及/或位置。不过，麦克风阵列中各麦克风的位置会影响波束成型的效果。举例而言，若麦克风阵列中的各麦克风在空间中较为分散，则其收音场型比较适合用来聚焦于距离较远的音源。相对地，若各麦克风的位置较为集中，则其收音场型比较适合用来聚焦于距离较近的音源。本专利技术的目的之一是提供一种收音系统，其可运用一麦克风阵列收音动态地、适应性地优化麦克风阵列的收音效果。配合麦克风阵列，本专利技术收音系统包括有一测距模块与一调整模块。测距模块用以估计使用者的距离，并据以提供一使用者距离。调整模块耦接测距模块，用以依据使用者距离调整麦克风阵列中至少一麦克风的位置。一实施例中，该些麦克风的位置系与该些麦克风之间的距离有关，该调整模块系依据使用者距离调整麦克风之间的距离。举例而言，若使用者距离落于一预设范围内，调整模块可随使用者距离变远而使两麦克风相互远离，增长麦克风之间的距离。反之，使用者距离变近时，调整模块可将两麦克风移近，以缩短麦克风之间的距离。一实施例中，调整模块可依据使用者距离提供一目标距离，并比较该些麦克风之间的距离是否符合目标距离(如两者间的误差或相对误差是否小于一容忍值)；若否，调整模块会调整该些麦克风的位置，以使该些麦克风之间的距离符合该目标距离。在提供目标距离时，若使用者距离落于一预设范围内，则调整模块系使目标距离正相关地关联于使用者距离；举例而言，调整模块可以使较远的使用者距离对应于较长的目标距离，使较近的使用者距离对应于较短的目标距离。—实施例中，本专利技术收音系统更包括一处理模块，用以处理麦克风阵列中各麦克风的基本音频信号，并据以提供一进阶音频信号；举例而言，处理模块可依据波束成型演算法处理各麦克风的基本音频信号，以提供进阶音频信号。一实施例中，本专利技术收音系统更包括一应用模块，耦接所述的处理模块，用以依据进阶音频信号而运作。举例而言，收音系统可用以实现一个具有声控介面的声控装置，而应用模块则系辨识进阶音频信号中的声控指令，并据以控制收音系统的运作。以及/或者，收音系统可以是协助使用者以声音沟通的电子装置，应用模块是一通讯模块，用以将进阶音频信号以有线或无线的方式传输至一网络。以及/或者，收音系统可以是记录声音的电子装置，应用模块系一储存模块，用以将进阶音频信号编码储存于一记录媒体，例如硬碟、光碟及/或快闪存储器等等。[0011 ] 一实施例中，处理模块更依据麦克风阵列中各麦克风的基本音频信号提供一音源方向，而测距模块依据音源方向而估计使用者的距离。举例而言，若测距模块可辨识出多个使用者，则可进一步依据处理模块提供的音源方向对照出正在发声的使用者，以依据该发声使用者的距离提供使用者距离；当调整模块依据此一使用者距离调整麦克风位置后，便能优化麦克风阵列对该发声使用者的收音。本专利技术的目的之一是提供一种应用于一收音系统的方法；收音系统包含多麦克风。本专利技术方法包括:估计使用者与收音系统的距离并据以提供一使用者距离，并且，依据使用者距离调整该些麦克风中至少一麦克风的位置。一实施例中，该些麦克风的位置与一距离有关，而本专利技术方法还包括:依据使用者距离提供一目标距离；若该距离不符合目标距离，则调整该些麦克风的位置，以使该距离得以更新而符合目标距离。若该距离已符合目标距离，则可以不用调整该些麦克风的位置。一实施例中，若使用者距离落于一预设范围内，则使目标距离正相关地关联于使用者距离。一实施例中，本专利技术方法还包括:依据麦克风阵列所收到的声音提供一音源方向，并依据音源方向估计使用者的距离。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下:【附图说明】图1示意的是依据本专利技术一实施例的收音系统。图2示意的是图1收音系统依据本专利技术一实施例的运作情形。图3示意的是依据本专利技术一实施例的流程，其可应用于图1收音系统。主要元件符号说明10:收音系统12:麦克风阵列14:测距模块16:调整模块18:处理模块20:应用模块100:流程102-110:步骤S[.]、SA:音频信号D:使用者距离d:距离m[.]:麦克风【具体实施方式】请参考图1，其所示意的是依据本专利技术一实施例的收音系统10，其包括有一麦克风阵列12、一测距模块14、一调整模块16、一处理模块18与一应用模块20。麦克风阵列12中可以设有多个麦克风，图1中以麦克风m[l]与m[2]作为代表；麦克风m[l]与m[2]可各自接收声音，并分别将声音转换成关联的电子音频信号S[l]与S[2]，作为基本音频信号。测距模块14用以估计使用者的距离，并据以提供一使用者距离D。调整模块16耦接测距模块14，用以依据使用者距离D而调整麦克风阵列12中部份或全部麦克风的位置。举例而言，在一实施例中，麦克风m[l]与m[2]可沿x轴方向左右滑动，两者相距一距离d，此距离d亦可视为麦克风阵列的孔径(aperture)尺寸。使用者距离D则可以是使用者与麦克风阵列12间的y轴距离。一实施例中，调整模块16即是随使用者距离D而调整麦克风m[l]与m[2]的X轴位置,使距离d适应性地随使用者距离D而改变。请一并参考图2，其所绘示的是依据本专利技术一实施例而随使用者距离调整麦克风位置的示意图；当使用者距离D为一较近的距离Da时，调整模块16可使麦克风m[l]与m[2]沿x轴相互接近，使距离d等于一较短的长度da ;如此，麦克风阵列12就能为较近的音源提供较佳的收音效果，以及/或者以较佳解析度辨识较近音源的方向及/或位置。相对地，当使用者距离D为一较远的距离Db时，调整模块16则使麦克风m[l]与m[2]沿x轴相互远离，使距离d改变为一较长的长度db。如此，麦克风阵列12可为较远的音源提供较佳的收音效果，以及/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种收音系统，包含：多麦克风，该些麦克风用以接收声音并据以提供一音频信号；一测距模块，用以估计使用者的距离，并据以提供一使用者距离；以及一调整模块，用以依据该使用者距离调整该些麦克风中至少一麦克风的位置。

【技术特征摘要】
1.一种收音系统，包含: 多麦克风，该些麦克风用以接收声音并据以提供一音频信号； 一测距模块，用以估计使用者的距离，并据以提供一使用者距离；以及 一调整模块，用以依据该使用者距离调整该些麦克风中至少一麦克风的位置。2.如权利要求1所述的收音系统，其特征在于，该些麦克风的位置与该些麦克风之间的一距离有关，该调整模块依据该使用者距离调整该距离。3.如权利要求1所述的收音系统，其特征在于，该些麦克风的位置与该些麦克风之间的一距离有关，该调整模块依据该使用者距离决定一目标距离，并比较该距离是否符合该目标距离；若否，该调整模块调整该至少一麦克风的位置以使该距离符合该目标距离。4.如权利要求3所述的收音系统，其特征在于，若该使用者距离落于一预设范围内，则该调整模块使该目标距离正相关于该使用者距离。5.如权利要求1所述的收音系统，其特征在于，还包含: 一处理模块，用以处理该音频信号，并据以提供一处理后音频信号。6.如权利要求5所述的收音系统，其特征在于，该处理模块依据一波束成型演算法处理该音频信号以提供该处理后音频信号。7.如权利要求5所述的收音系统，其特征在于，该处理模块还依据该音频信号判断一音源方向，而该测距模块依据该音源方向估计使用者的距离。8.如权利要求1所述的收音系统，其特征在于，该些麦克风的排列方式是呈线性阵列，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宏吉，胡正伦，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71