用于扬声器系统的非对称麦克风阵列技术方案

各种具体实施包括麦克风阵列和相关的扬声器系统。在一个具体实施中，麦克风阵列安装在外壳中，该外壳具有主X轴、垂直于主X轴的主Y轴以及垂直于主X轴和主Y轴的主Z轴。麦克风阵列可包括一组麦克风，该组麦克风定位在垂直于主Z轴的单个平面中，并且相对于主X轴和主Y轴两者均为非轴向对称的。

Asymmetric microphone array for speaker system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于扬声器系统的非对称麦克风阵列相关申请的交叉引用本申请要求于2017年10月31日提交的美国专利申请号15/799021的优先权，该申请据此以引用方式并入本文。
本公开整体涉及麦克风阵列。更具体地讲，本公开涉及用于扬声器系统诸如支持语音的扬声器系统的麦克风阵列。
技术介绍
支持语音的设备诸如扬声器系统(也称为“智能扬声器”)越来越多地存在于家庭、办公室和其他环境中。这些设备允许用户使用语音命令来控制各种功能。然而，考虑到它们的便携性和尺寸，在这些设备中配置麦克风以有效地处理语音用户输入可能是具有挑战性的。
技术实现思路
下文提及的所有示例和特征均可以任何技术上可能的方式组合。各种具体实施包括用于扬声器系统的麦克风阵列。在一些具体实施中，麦克风阵列具有麦克风的非对称配置。在一些特定方面，麦克风阵列安装在外壳中，该外壳具有主X轴、垂直于主X轴的主Y轴以及垂直于主X轴和主Y轴的主Z轴。麦克风阵列可包括一组麦克风，该组麦克风定位在垂直于主Z轴的单个平面中，并且相对于主X轴和主Y轴两者均为非轴向对称的。在其他特定方面，一种系统包括：扬声器外壳，该扬声器外壳具有主X轴、垂直于主X轴的主Y轴以及垂直于主X轴和主Y轴的主Z轴；和麦克风阵列，所述麦克风阵列包含在所述扬声器外壳内，所述麦克风阵列具有一组麦克风，所述一组麦克风定位在垂直于所述主Z轴的单个平面中，并且相对于所述主X轴和所述主Y轴两者均为非轴向对称的。具体实施可包括以下特征中的一个特征、或它们的任何组合。在一些情况下，该组麦克风关于Z轴为旋转对称的。在某些具体实施中，该组麦克风关于Z轴为非旋转对称的。在特定情况下，麦克风阵列包括耦接到该组麦克风的印刷线路板。在一些具体实施中，该组麦克风包括至少两个麦克风。在某些情况下，该组麦克风包括六个麦克风。在特定情况下，外壳沿单个平面的横截面为非圆形形状。在某些具体实施中，外壳沿单个平面的横截面具有大致矩形的形状。在一些情况下，所述一组麦克风产生具有指向性指数的波束，该指向性指数基本上等于来自参考组麦克风的波束的指向性指数，所述参考组麦克风相对于所述外壳关于周边边界线对称地定位。在某些具体实施中，扬声器系统还包括包含在所述扬声器外壳内的核心部分，其中所述印刷线路板与所述核心耦接，并且所述核心包括一组凹陷部，每个凹陷部至少部分地容纳所述一组麦克风中的一个麦克风。在一些情况下，所述印刷线路板位于所述一组麦克风与所述扬声器外壳的顶部部分之间，并且所述印刷线路板还包括延伸穿过其的一组孔以用于接收所述一组麦克风。在特定具体实施中，扬声器系统还包括在印刷线路板与扬声器外壳的顶部部分之间的透声屏幕。本公开中所述的两个或更多个特征，包括本
技术实现思路
部分中所述的那些，可组合以形成在本文未具体描述的具体实施。一个或多个具体实施的细节在附图和以下描述中论述。其他特征、对象和有益效果在说明书、附图和权利要求书中将是显而易见的。附图说明图2示出了根据各种具体实施的扬声器系统的透视图。图3是图2的扬声器系统的附加视角的骨架图。图4示出了图2的扬声器系统的局部透视图。图5示出了图4的扬声器系统的局部剖视图。图6示出了图4和图5的扬声器系统的示意性顶视图。图7示出了穿过图2的扬声器系统的一部分的剖视图。图8是图7的部分的透视图。图9是示出根据各种具体实施的阵列中麦克风在外壳内的定位的图形曲线图。图10是示出在外壳的附加具体实施内的图9的阵列定位的图形曲线图。图11是示出在与由参考麦克风阵列形成的波束进行比较时由根据各种具体实施的麦克风阵列形成的波束的指向性指数之间的比较的图形曲线图。需注意，各种具体实施的附图未必按比例绘制。附图仅旨在示出本公开的典型方面，因此不应视为限制具体实施的范围。在附图中，类似的编号表示附图之间类似的元件。具体实施方式麦克风的可相对于扬声器外壳非对称地定位，以提供基本上等于具有更大数量的麦克风的对称阵列的指向性指数。麦克风阵列可被定位成增强具有不同观看方向的若干波束的指向性指数。在各种具体实施中，麦克风阵列位于具有非圆形形状的水平横截面的扬声器外壳中。出于说明的目的，附图中通常标记的部件被认为是基本上等同的部件，并且为了清楚起见，省略了对那些部件的冗余讨论。例如，在扬声器系统诸如支持语音的扬声器系统中的麦克风阵列可包括被布置成检测来自用户的语音命令的一组麦克风。图1示出了根据各种具体实施的示出检测和处理音频命令的过程的示意性数据流程图。如本文所述，根据各种具体实施的麦克风阵列和扬声器系统可被配置为执行图1所示的过程中的一个或多个。在图1的数据流中，麦克风阵列10例如从用户30(诸如人类用户或不同用户诸如计算机实现的语音控制系统)接收语音输入20。语音输入20可包括用于执行功能(例如，搜索问题的答案、播放所请求的歌曲或设置定时器)的命令。语音输入20还可包括“唤醒字词”或指示输入包括命令的类似提示。在一些情况下，支持语音的扬声器系统被编程为使用一个或多个术语或短语作为一个或多个唤醒字词，例如，“Alexa”或“Siri”。在麦克风阵列10处接收语音输入20，并且由波束形成器50和回声消除器60中的一者或两者处理来自阵列10的麦克风信号40。在该示例性描绘中，那些麦克风信号40最初被发送到波束形成器50。波束形成器50可被配置为根据阵列10的配置来滤波特定麦克风信号40，以便实现期望的指向性。形成的波束70从波束形成器50发送到回声消除器60，以便从麦克风信号40或形成的波束70去除自回放。然后将这些滤波的波束80发送到波束选择器90，以便选择可由来自用户30的语音输入20引起的波束。然后由唤醒字词标识符110处理该所选择的波束100以确定语音输入20是否包括该唤醒字词(例如，“Alexa”或“Siri”)。在确定语音输入20包括正确的唤醒字词(或短语)之后，命令标识符和处理器120可针对一个或多个特定命令(例如，“由乐队“Boston”播放歌曲”)解析和/或分析来自语音输入20的所选择的波束100并且识别适当的响应(例如，通过在艺术家“Boston”所存储的歌曲列表中按字母顺序播放列出的第一歌曲)。应用处理器130可从命令标识符和处理器120接收回放指令140，并且向换能器160(例如，经由数字信号处理器，未示出)提供输出信号150以用于提供音频输出，诸如音频内容或语音响应(例如，返回到用户30)。应当理解，参考图1所述的上述功能中的一个或多个功能可在根据各种具体实施的扬声器系统处执行，但是这些功能中的一个或多个功能可在远程系统(例如，基于云的或分布式计算系统)处执行。例如，在一些具体实施中，处理器120(例如，经由收发器诸如WiFi或LTE收发器)可将音频(例如，经处理的语音输入20)传输至基于云的语音服务(例如，在实时流中)。该基于云的语音服务可将音频转换成命令，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安装在外壳中的麦克风阵列，所述外壳具有主X轴、垂直于所述主X轴的主Y轴以及垂直于所述主X轴和所述主Y轴的主Z轴，所述麦克风阵列包括：/n一组麦克风，所述一组麦克风定位在垂直于所述主Z轴的单个平面中，并且相对于所述主X轴和所述主Y轴两者均为非轴向对称的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171031 US 15/799,0211.一种安装在外壳中的麦克风阵列，所述外壳具有主X轴、垂直于所述主X轴的主Y轴以及垂直于所述主X轴和所述主Y轴的主Z轴，所述麦克风阵列包括：
一组麦克风，所述一组麦克风定位在垂直于所述主Z轴的单个平面中，并且相对于所述主X轴和所述主Y轴两者均为非轴向对称的。


2.根据权利要求1所述的麦克风阵列，其中所述一组麦克风关于所述Z轴为旋转对称的。


3.根据权利要求1所述的麦克风阵列，其中所述一组麦克风关于所述Z轴为非旋转对称的。


4.根据权利要求1所述的麦克风阵列，还包括耦接到所述一组麦克风的印刷线路板。


5.根据权利要求1所述的麦克风阵列，其中所述一组麦克风包括至少两个麦克风。


6.根据权利要求5所述的麦克风阵列，其中所述一组麦克风包括六个麦克风。


7.根据权利要求1所述的麦克风阵列，其中所述外壳沿所述单个平面的横截面为非圆形形状。


8.根据权利要求7所述的麦克风阵列，其中所述外壳沿所述单个平面的所述横截面具有大致矩形的形状。


9.根据权利要求1所述的麦克风阵列，其中所述一组麦克风产生具有指向性指数的波束，所述指向性指数基本上等于来自参考组麦克风的波束的指向性指数，所述参考组麦克风相对于所述外壳关于周边边界线对称地定位。


10.根据权利要求9所述的麦克风阵列，其中所述一组麦克风包括比所述参考组麦克风更少数量的麦克风。


11.一种系统，包括：
扬声器外壳，所述扬声器外壳具有主X轴、...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·迪克，S·M·海尔，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US