CN101533090B - 一种阵列麦克的声音定位方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种阵列麦克的声音定位方法和装置，阵列麦克包括至少两个咪头，包括以下步骤：接收声音并得到获取所述声音的咪头信息；获取所述阵列麦克中各个咪头所处的位置信息；根据所述位置信息和所述咪头信息对所述获取的声音进行定位。本发明实施例因为在阵列麦克中增加方位定位装置，从而能够在阵列麦克位置发生变化后也能够对声音的来源进行定位。

Description

一种阵列麦克的声音定位方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种阵列麦克的声音定位方法和装置。 

背景技术

在现实生活环境中，充满了各种各样的噪音和回音，这些干扰会严重影响人们的正常通信交流，也会降低语音识别的效能，因此可通过阵列麦克解决上述问题。阵列麦克不仅可以克服环境噪音和回音对语音信号的影响，还原出干净的语音，而且还可以进行远距离录音，在录音的同时剔除大部分环境噪音，并且阵列麦克技术并非针对特定噪音环境，它可以适用于任何噪音环境，从而得到令人满意的音效。 

如图1所示，为现有技术阵列麦克系统示意图，在阵列麦克中至少会存在2个咪头、音频处理模块、控制模块以及音频接口模块，如图1所示为3个咪头的例子。目前现有技术的阵列麦克在拾音时，只能确定和咪头的相对方位，但阵列麦克本身却无法知道说话声音的实际方位。 

在实现本发明实施例过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在现有技术实现阵列麦克对声音的定位，必须由人工手动进行声音方位的设置或调整，无法通过阵列麦克来完成。然而在使用的过程中，人工设置或调整后，阵列麦克必须不能移动；如果要移动阵列麦克，则必须重新进行人工设置或调整。如图1中的说话声音是从咪头3的方向过来，但如果将阵列麦克向右旋转120度，则此时的说话声音便是从咪头1的方向过来，虽然实际说话的声音方位并没有发生变化，但是阵列麦克已无法再正确判断说话声音的方位了。因此在实际的通信中，特别是实时通信，如视频会议系统中，便无法通过阵列麦克来确定实际声音的真实方位，也就无法向用户(如：实时通信的对方用户)展示声音的真实方位，导致用户的临场体验效果不好。 

发明内容

本发明实施例要解决的问题是提供一种阵列麦克的声音定位方法和装置，解决现有技术中阵列麦克发生位置变化后无法对声音进行定位的技术缺陷。 

为达到上述目的，本发明实施例一方面提出一种阵列麦克的声音定位方法，阵列麦克包括至少两个咪头，包括以下步骤：接收声音并得到获取所述声音的咪头信息；获取所述阵列麦克中各个咪头所处的位置信息；根据所述位置信息和所述咪头信息对所述获取的声音进行定位；所述获取所述阵列麦克中各个咪头所处的位置信息具体为：所述阵列麦克根据所述阵列麦克内的方位定位装置获取所述阵列麦克所处的位置信息；所述阵列麦克根据所述阵列麦克所处的位置信息与各个咪头之间的位置关系确定所述各个咪头所处的位置信息。 

另一方面，本发明实施例还提供了一种阵列麦克，包括至少两个咪头，与所述咪头相连的音频处理模块，和与所述音频处理模块相连的控制模块，与所述控制模块相连的方位定位模块，与所述音频处理模块相连的音频接口模块。所述咪头，用于接收声音，并将接收到的所述声音发送给所述音频处理模块；所述音频处理模块，用于获取所述声音的咪头信息并对声音进行处理，并将所述咪头信息上报给所述控制模块；所述方位定位模块，用于获取所述阵列麦克方位定位模块所处的位置信息；所述控制模块，用于根据所述方位定位模块获取的位置信息、所述音频处理模块上报的咪头信息，以及所述咪头与所述方位定位模块之间的位置关系对所述获取的声音进行定位。 

本发明实施例的技术方案具有以下优点，因为在阵列麦克中增加方位定位装置，从而能够在阵列麦克位置发生变化后也能够对声音的来源进行定位，其使用更为简单。 

附图说明

图1现有技术中阵列麦克的构造示意图； 

图2为本发明实施例一中阵列麦克的声音定位方法的流程示意图； 

图3为本发明实施例获取信息初始状态示意图； 

图4为本发明实施例图3初始状态旋转180度后的状态示意图； 

图5为本发明实施例二中一种阵列麦克的构造示意图； 

图6为本发明实施例中音频处理模块具体结构图； 

图7为本发明实施例二图5旋转180度后的示意图； 

图8为本发明实施例三中一种阵列麦克的构造示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述： 

如图2所示为本发明实施例一中阵列麦克的声音定位方法的流程示意图。该阵列麦克的声音定位方法的流程图如下： 

步骤S201，阵列麦克接收声源发出的声音，并得到获取该声音的咪头信息。具体包括：通过咪头获取该声源相对于咪头的相关信息，该信息包括接收到声音的咪头的ID及接收到声音的强度，并将此信息传达给阵列麦克的音频处理模块。如图3所示，为本发明实施例获取信息初始状态示意图，在该图中，声音主要从咪头33获取，并将获得该声音的信息上报给阵列麦克的音频处理模块34，其中声音信息包括获得的该声音的强度信息，当然咪头31和咪头32也会获取该声音并上报给阵列麦克的音频处理模块34，只不过强度可能要小于咪头33获取的声音强度。其中声音的方位信息能够通过多个咪头共同协作完成的，比如对平面位置信息来说，如果说话的声音在咪头32和咪头33之间，则通过咪头32和咪头33的声音强度便能确定声音所处的具体位置。 

步骤S202，阵列麦克的方位定位模块获取阵列麦克中各个咪头所处的位置信息。阵列麦克中的方位定位装置具有感知实际方位的能力，能够确定实际的方位信息，获取阵列麦克所处的位置信息，该位置信息可以是平面的信息(如南北等平面信息)，也可以是空间的信息。对于空间的位置信息，在平面位置信息的基础上增加了高度信息，使原来的二维位置信息变成了三维位置信息，即可以获得阵列麦克所处的立体空间位置。。这样阵列麦克就能够根据该方位定位装置与各个咪头之间的位置关系确定各个咪头所处的位置信息。如图3中，方位定位装置35获取阵列麦克的位置信息，设阵列麦克处于初始状态，根据方位定位装置35此时阵列麦克的正面面向正北方向，这时就 可根据方位定位装置35测得的方位及方位定位装置35与各个咪头之间的位置关系，可得咪头31处于正北方向，咪头32和咪头33分别处于西南方向和东南方向。 

步骤S203，阵列麦克根据位置信息和咪头信息对所述获取的声音进行定位。具体包括：阵列麦克中的音频处理模块34根据位置信息和各个咪头上报的咪头信息确定获取的声音的实际位置。假如各个咪头上报的声音强度分别如下，咪头3上报的声音占95％，咪头1和咪头2上报的声音分别为2.5％，这样就能够确定声音从咪头3获得，且到咪头1和咪头2的举例基本相同，因此可以确定声音的来源位置正对咪头3。通过本发明实施例，在阵列麦克旋转发生位置变化后，依然能够确定声音的位置来源。如图4所示，为本发明实施例图3初始状态旋转180度后的状态示意图，在阵列麦克发生变化后，方位定位装置35能够判断阵列麦克的正面面向正南方向，且此时咪头33上报的声音占5％，咪头31和咪头32上报的声音分别为47.5％，咪头31处于正南方向，咪头32和咪头33分别处于东北方向和西北方向。这样就能够根据上述方位信息及声音强度信息，确定声音来自于咪头32和咪头33之间，来自东南方向，从而在阵列麦克发生位置变化后依然能够正确确定声音的方位。 

通过上述实施例，使得阵列麦克在获取声音的同时确定声音的方位，并且在阵列麦克发生位置变化后依然能够正确对声音进行定位，从而在实时通信中，让声音能够达到很好的临场体验效果。 

如图5所示为本发明实施例二中一种阵列麦克的构造示意图。在该实施例中包括咪头51，咪头52，咪头53，音频处理模块54、方位定位模块55、控制模块56、音频接口模块57；咪头51、52、53用于接收声音，并将接收到的所述声音发送给所述音频处理模块54，音频处理模块54用于获取声音的咪头信息，并将咪头信息上报给控制模块56，方位定位模块55用于获取阵列麦克中各个麦克所处的位置信息，控制模块56用于根据方位定位模块55获取的位置信息、音频处理模块54上报的咪头信息，以及各个咪头与方位定位模块55之间的位置关系对说话人员进行定位，确定说话人员的位置；音频接 口模块57，用于将音频处理模块54处理完的数据发送到外部设备。其中，音频处理模块54如图6所示，具体包括：咪头信息获取子模块541，用于获取所述声音的咪头信息；音频处理子模块542，用于对音频信号进行处理；上报子模块543，用于将所述咪头信息上报给控制模块。 

在本发明实施例二中，当声音主要从咪头53获得，咪头53获取说话人员的声音咪头信息，包括了咪头53的ID以及获取声音的强度，然后将这个声音咪头信息一起发送给音频处理模块54，在将声音咪头信息发送给音频处理模块54的同时，方位定位模块55对此阵列麦克进行定位，确定出此阵列麦克的位置信息。方位定位模块55和音频处理模块54同时将获取的声音咪头信息以及咪头、阵列麦克位置信息同时发送给控制模块56，控制模块56通过各个咪头和方位定位模块55的位置关系，对各个咪头的方位进行定位，本实施例中咪头53在该阵列麦克的东南方，也就确定了说话人员位置。 

如图7所示，当该阵列麦克旋转180度，并且保持说话人员的方位不变，现在声音主要从咪头51和52获取，首先咪头51、咪头52获取声音咪头信息，将此咪头信息传递给音频处理模块54，同时方位定位模块55确定位置信息，音频处理模块54和方位定位模块55同时将声音咪头信息和位置信息同时传递给控制模块56，控制模块56通过这2个信息以及方位定位模块与各个咪头的位置关系来确定出咪头51、咪头52的正确方位(本实施例中咪头51、咪头52中间位于阵列麦克的东南方)，也就确定了说话人员的位置；音频接口模块57，用于将音频处理模块54处理完的数据发送到外部设备。 

如图8所示为本发明实施例三中一种阵列麦克的构造图。该阵列麦克包括两个咪头(咪头71，咪头72)，音频处理模块74、方位定位模块75、控制模块76和音频接口模块77。咪头71和72用于接收声音，并将接收到的所述声音发送给所述音频处理模块74，音频处理模块74用于获取声音的咪头信息，并将咪头信息上报给控制模块76，方位定位模块75用于获取阵列麦克中各个麦克所处的位置信息，控制模块76用于根据方位定位模块75获取位置信息、 音频处理模块74上报的咪头信息，以及各个咪头与方位定位模块75之间的位置关系对说话人员进行定位，确定说话人员的位置。音频接口模块77，用于将音频处理模块74处理完的数据发送到外部设备。当该阵列麦克旋转180度时，与上述具有三个咪头的实施例相同，不再赘述。 

当然，本发明实施例也可以使用三个以上咪头，例如，四个、五个等等。其实现方案与上述实施例类似。 

通过在上述阵列麦克中增加相应的方位定位装置，能够在阵列麦克位置发生变化后依然能够对声音进行定位。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (9)

1.一种阵列麦克的声音定位方法，其特征在于，阵列麦克包括至少两个咪头，包括以下步骤：

接收声音并得到获取所述声音的咪头信息；

获取所述阵列麦克中各个咪头所处的位置信息和朝向信息；

根据所述各个咪头所处的位置信息和朝向信息以及所述咪头信息对所述获取的声音进行定位；

所述获取所述阵列麦克中各个咪头所处的位置信息和朝向信息具体为：

所述阵列麦克根据所述阵列麦克内的方位定位装置获取所述阵列麦克所处的位置信息；

根据所述阵列麦克内的方位定位装置获取所述阵列麦克所处的位置信息及方位定位装置与所述各个咪头之间的位置关系确定咪头的位置信息和朝向信息。

2.如权利要求1所述阵列麦克的声音定位方法，其特征在于，所述阵列麦克根据所述各个咪头所处的位置信息和所述咪头信息对所述获取的声音进行定位具体包括：

接收声音的来源主要强度来自两个咪头，则通过所述两个咪头接收的声音强度确定声音所处的具体位置；

接收声音的来源主要强度来自一个咪头，则通过所述咪头信息确定声音所处的具体位置。

3.如权利要求1或2所述阵列麦克的声音定位方法，其特征在于，所述获取所述声音的咪头信息包括，接收到所述声音的咪头的标识及所述获取所述声音的咪头接收到所述声音的强度。

4.如权利要求1或2所述阵列麦克的声音定位方法，其特征在于，所述位置信息为平面位置信息或空间位置信息。

5.一种阵列麦克，包括至少两个咪头，所述咪头用于接收声音；其特征在于，所述阵列麦克中的咪头，还用于将接收到的所述声音发送给音频处理模块；

所述阵列麦克还包括音频处理模块，用于获取所述声音的咪头信息并对音频进行处理，并将所述咪头信息上报给控制模块；

方位定位模块，用于获取所述阵列麦克中各个麦克所处的位置信息和朝向信息；

控制模块，通过所述咪头和所述方位定位模块的位置关系，对所述咪头的方位进行定位，用于根据所述方位定位模块获取的位置信息和朝向信息、所述音频处理模块上报的咪头信息，以及所述咪头与所述方位定位模块之间的位置关系对所述获取的声音进行定位。

6.如权利要求5所述阵列麦克，其特征在于，所述音频处理模块具体包括：

咪头信息获取子模块，用于获取所述声音的咪头信息；

音频处理子模块，用于对音频信号进行处理；

上报子模块，用于将所述咪头信息上报给控制模块。

7.如权利要求5所述阵列麦克，其特征在于，所述控制模块接收声音的来源主要强度来自两个咪头，则通过所述两个咪头接收的声音强度确定声音所处的具体位置；接收声音的来源主要强度来自一个咪头，则通过所述咪头信息确定声音所处的具体位置。

8.如权利要求5所述阵列麦克，其特征在于，所述获取所述声音的咪头信息包括，接收到所述声音的咪头的标识及所述获取所述声音的咪头接收到所述声音的强度。

9.如权利要求5所述阵列麦克，其特征在于，所述位置信息为平面位置信息或空间位置信息。

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