CN105900449A - 集成发光及麦克风系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供集成发光及麦克风系统，其包含具有方向性的麦克风及发射光束的发光装置。可在基本上与所述麦克风的所述方向性相同的方向上发射所述光束。所述发光装置及所述麦克风可共享共同干涉管以有助于对准所述麦克风及所述发光装置的方向性。所述系统可经调整以实现麦克风的视觉校准以最优地检测来自音频源的声音。所述音频源可被同时照明。所述系统可为不突兀的且可更容易地用于满足环境的美学需求。多个集成发光及麦克风系统可与音频混合器进行通信以最优地检测来自多个音频源的声音且产生所要的音频混合，所述音频混合加强目标音频源且抑制其它音频源。

Description

集成发光及麦克风系统
技术领域
本申请案大体上涉及一种集成发光及麦克风系统。特定来说，本申请案涉及一种包含能够在与麦克风的方向性基本上相同的方向上发射光束的发光装置的系统。
背景技术
会议环境(例如会议室、视频会议设置及类似物)可涉及使用麦克风以从音频源捕获声音。举例来说，音频源可包含人类讲话者。所捕获的声音可通过环境、电视广播及/或网络广播中的扬声器被散布到听众。在一些环境中，麦克风可被放置于音频源附近的桌或讲台上以便捕获声音。然而，归因于麦克风的大小或使用麦克风的环境的审美，此类麦克风可为突兀或非所要的。另外，被放置于桌上的麦克风可检测非所要噪声，例如纸张沙梭声(shuffling)。被放置于桌上的麦克风还可能被覆盖或阻塞(例如由纸、布或餐巾)，使得未适当或最优地捕获声音。
在其它环境中，麦克风可包含主要对一个方向上的声音敏感的枪式麦克风。枪式麦克风可远离音频源而定位且经引导以通过将所述麦克风指向所述音频源占据的区域来检测来自特定音频源的声音。然而，确定枪式麦克风待指向的方向以最优地检测来自其音频源的声音可为困难及乏味的。需要试错法来调整枪式麦克风的位置以最优地检测来自音频源的声音。因而，除非适当地调整麦克风的位置，否则可能未理想地检测来自音频源的声音。
因此，系统具有解决这些问题的机会。更特定来说，包含不突兀的集成麦克风及发光装置的系统具有可实现麦克风的调整以最优地检测来自音频源的声音且可同时照明所述音频源(例如，人类讲话者)的机会。
发明内容
本发明希望通过提供经设计以(除其它方面)执行以下操作的系统解决上述问题：(1)提供一种系统，其包含换能器及与所述换能器集成的发光装置，所述发光装置能够在与所述换能器的方向性基本上相同的方向上发射光束；及(2)提供一种系统，其包含多个换能器；各自与所述多个换能器中的每一者集成的多个发光装置，每一发光装置能够在与相应换能器的方向性基本上相同的方向上发射光束；及与所述多个换能器通信的音频混合器，所述音频混合器用于接收音频信号，连续地监测所述音频信号且基于所接收到的音频信号确定所述换能器中的哪一者是活动的。
在实施例中，一种系统可包含用于检测来自音频源的声音且将所述声音转换成音频信号的换能器，其中所述换能器具有方向性。所述系统还可包含与所述换能器集成的发光装置，其中所述发光装置能够在与所述换能器的所述方向性基本上相同的方向上发射光束。
在另一实施例中，一种系统包含：多个换能器，其各自用于检测来自音频源的声音且将所述声音转换成音频信号，且每一换能器具有方向性。所述系统还可包含：多个发光装置，其各自与所述多个换能器中的每一者集成且每一发光装置可能能够在与相应换能器的方向性基本上相同的方向上发射光束。所述系统可进一步包含与所述多个换能器中的每一者进行通信的音频混合器，且所述音频混合器可用于接收音频信号中的每一者，连续地监测所述音频信号且基于所接收到的音频信号确定所述多个换能器中的哪一者是活动的。
将自以下详细描述及附图明白及更全面地理解这些及其它实施例及各种排列及方面，以下详细描述及附图陈述指示可运用本发明的原理的各种方式的说明性实施例。
附图说明
图1是根据一些实施例的包含集成麦克风及发光装置单元的示范性环境。
图2是根据一些实施例的包含集成麦克风及发光装置单元及音频组件的示范性音频系统的框图。
图3是根据一些实施例的包含集成麦克风及发光装置单元、音频组件及控制装置的示范性音频系统的框图。
图4是根据一些实施例的包含集成麦克风及发光装置单元、射频(RF)发射器、RF接收器及音频组件的示范性音频系统的框图。
图5是根据一些实施例的包含集成麦克风及发光装置单元、定位电机、控制装置及音频组件的示范性音频系统的框图。
图6是包含多个集成麦克风及发光装置单元、音频混合器、及音频放大器/记录器的示范性音频系统的框图。
具体实施方式
接下来的描述根据本发明的原理描述、说明及示范本发明的一或多个特定实施例。此描述并非经提供以将本发明限制于本文中所描述的实施例，而是解释及教示本发明的原理，使得所属领域的一般技术人员能够理解这些原理且在理解所述原理的情况下能够应用所述原理来不仅实践本文中所解释的实施例而且还实践根据这些原理可想到的其它实施例。本发明的范围希望涵盖可在字面上或根据等效规则落于所附权利要求书的范围内的全部此类实施例。
应注意，在描述及图式中，可以相同参考数字标记相同或基本上类似元件。然而，有时可以不同数字标记这些元件，例如(举例来说)在其中此类标记促进更清楚描述的情况中。另外，本文中提出的图式不一定是按比例绘制，且在一些情况中可夸大比例以更清楚地描绘某些特征。此类标记及制图不一定暗指潜在实质目的。如上文所陈述，本说明书希望被视为整体且根据如本文中教示且被所属领域的一般技术人员所理解的本发明的原理解释。
下文所描述的系统可有助于调整麦克风以最优地检测来自音频源的声音。集成麦克风及发光装置系统允许通过使得所述系统能够被迅速调整而允许较容易地视觉校准麦克风以最优地检测来自音频源的声音。特定来说，发光装置可在与麦克风的方向性基本上相同的方向上发射光束，且所述光束可有助于最优地调整麦克风。此外，通过集成麦克风及发光装置，所述系统可比其它类型的麦克风显得更不突兀，同时还能够照明音频源(例如，人类讲话者)。大多数人类讲话者很可能在必要时接受头顶发光装置以提供照明，但可能反对具有作为单独装置安装在头顶上的大麦克风。因此，将麦克风及发光装置组合于同一系统中(例如，在共同管子中)可具成本效益且服务以在美学上合意的方式捕获声音及提供照明的目的。
图1说明包含集成麦克风及发光装置单元102的示范性环境。所述环境可为会议环境，例如(举例来说)其中利用麦克风以从音频源(例如人类讲话者)捕获声音的会议室。在图1中所展示的示范性环境中，人类讲话者(图中未展示)可坐在桌边的座椅110中，但预期音频源的其它物理配置及放置且音频源的其它物理配置及放置是可能的。麦克风及发光装置单元102在图1中被展示为已被调整，使得其指向音频源将可能位于的座椅110以最优地检测及捕获来自所述音频源的声音。
麦克风及发光装置单元102中的麦克风104可检测及捕获环境中来自音频源的声音，例如(举例来说)由坐于座椅110中的讲话者说的语音。所述声音从所述音频源行进到麦克风104。在一个实施例中，麦克风104可为主要在一个方向上敏感的单向麦克风，例如枪式麦克风。在其它实施例中，麦克风104可根据需要具有其它方向性或拾音模式(polar pattern)，例如全向、心脏形、子心脏形等等。麦克风104可为能检测来自音频源的声音且将所述声音转换成电音频信号的任何适当换能器。举例来说，麦克风104可为电容式麦克风、驻极体麦克风、动态麦克风、带式麦克风、压电式麦克风及/或其它类型的麦克风。
麦克风及发光装置单元102中的每一者中的发光装置106可发射光束108，其可照明音频源(例如坐于座椅110中的讲话者)中的每一者的区域。光束108可服务照明音频源的目的(例如，将听众的注意力集中于讲话者上)且确保麦克风104经适当调整以最优地检测来自音频源的声音。特定来说，由发光装置106发射的每一光束108的方向可与每一麦克风104的方向性基本上相同。光束108从发光装置106行进到音频源。发光装置106可与单元102中的麦克风104集成为单独组件或组合在一起。还可使用适当外壳将麦克风104及发光装置106容纳于单元102中。在一个实施例中，发光装置106可包含一或多个发光二极管。在其它实施例中，发光装置106可包含任何适当光源，例如白炽灯、卤素灯、荧光灯、孤光灯及/或其它类型的光或灯。在其中麦克风104是单向(例如枪式麦克风)的实施例中，麦克风104及发光装置106可共享共同干涉管(也称为枪管)，使得声音及光束108因为其频率显著不同而并不干涉彼此。所述共同干涉管也可有助于对准麦克风104及发光装置106的方向性。
麦克风及发光装置单元102在图1中被展示为安装于定位于(或悬吊于)环境的天花板及架空于桌的中央的轨道112上。基于围绕桌的位置或座椅的数目、桌的大小及/或其它因素，可以任何配置或形式塑形轨道112(例如单个条、椭圆形、u形、圆形、正方形、矩形等等)，以便具有最优美学合意设置。尽管图1中的轨道112被展示架空于环境中，但在特定环境中，麦克风及发光装置单元102可安装于其它适当位置中。由于通过使用发光装置106而易于校准单元102中麦克风104的位置，所以单元102可经安装及放置于任何适当位置中以满足环境的美学需求。无论麦克风及发光装置单元102安装在什么位置，均可手动或自动调整单元102使得由发光装置106发射的光束108照明音频源且提供麦克风104指向音频源的视觉确认。在一些实施例中，麦克风104及发光装置106可被独立激活或撤销激活。举例来说，如果在已调整麦克风之后无需照明音频源，那么可撤销激活发光装置106。
图1的示范性实施例中所展示的轨道112可包含用于对麦克风及发光装置单元102的麦克风104及发光装置106供电的导线。轨道112还可包含用于将音频信号从麦克风104传送到音频记录器、音频混合器、放大器及/或用于处理所述音频信号的其它组件的导线及/或无线组件。轨道112中还可包含有线及/或无线组件以进行麦克风及发光单元102的远程控制及配置。可使用任何适当构件将麦克风及发光装置单元102物理地安装到轨道112。
图2说明示范性音频系统200的框图，其包含麦克风及发光装置单元202及音频组件204。麦克风及发光装置单元202可被配置为(例如)图1中所展示的麦克风及发光装置单元102或可为其它配置。麦克风及发光装置可包含于麦克风及发光装置单元202中。在图2的音频系统200中，麦克风及发光装置单元202可与从麦克风及发光装置单元202中的麦克风接收音频信号的音频组件204进行有线或无线通信。音频组件204可为音频记录器、音频混合器、放大器及/或用于处理音频信号的其它组件。
图3说明示范性音频系统300的框图，其包含麦克风及发光装置单元302、音频组件304及控制装置306。麦克风及发光装置单元302可被配置为(例如)图1中所展示的麦克风及发光装置单元102或可为其它配置。麦克风及发光装置可包含于麦克风及发光装置单元302中。在图3的音频系统300中，麦克风及发光装置单元302可与从麦克风及发光装置单元302中的麦克风接收音频信号的音频组件304进行有线或无线通信。音频组件304可为音频记录器、音频混合器、放大器及/或用于处理音频信号的其它组件。
控制装置306可与麦克风及发光装置单元302进行有线或无线通信以控制单元302、麦克风及/或发光装置。举例来说，控制装置306可包含用以实现单元302的物理定位的控制件以根据需要调整麦克风及发光装置的方向。控制装置306还可包含用以激活或撤销激活麦克风及/或发光装置的控制件。控制装置306上的控制件可进一步实现麦克风的参数(例如方向性、增益、噪声抑制、拾音模式/方向性、静音、频率响应等等)及/或发光装置的参数(例如光束的强度、闪光能力、色彩、聚焦特性(例如聚光灯、泛光灯)等等)的调整。在实施例中，控制装置306可为膝上型计算机、桌上型计算机、平板计算机、智能电话、专用装置及/或其它类型的电子装置。在其它实施例中，控制装置306可包含一或多个开关、调光器旋钮、按钮及类似物。
图4说明示范性音频系统400的框图，音频系统400包含麦克风及发光装置单元402、射频(RF)发射器406、RF接收器408及音频组件404。麦克风及发光装置单元402可被配置为(例如)图1中所展示的麦克风及发光装置单元102或可为其它配置。麦克风及发光装置可包含于麦克风及发光装置单元402中。在图4的音频系统400中，麦克风及发光装置单元402可与从麦克风及发光装置单元402中的麦克风接收音频信号的音频组件404进行有线或无线通信。音频组件404可为音频记录器、音频混合器、放大器及/或用于处理音频信号的其它组件。
可由分别发射及接收RF信号的RF发射器406及RF接收器408来促进麦克风及发光装置单元402与音频组件404之间的无线通信。所述RF信号可为模拟或数字调制信号且含有来自麦克风及发光装置单元402的麦克风的音频信号。特定来说，RF发射器406可将来自麦克风的音频信号调制成RF信号且发射所述RF信号。RF接收器408可接收所发射的RF信号及解调所述RF信号以恢复音频信号。接着，RF接收器408可将音频信号发射到音频组件404。RF发射器406及RF接收器408可经同步使得组件之间的通信利用相同频率。
图5说明示范性音频系统500的框图，音频系统500包含：麦克风及发光装置单元502，麦克风及发光装置单元502具有发光装置508、麦克风510及定位电机512；控制装置506；及音频组件504。麦克风及发光装置单元502可被配置为(例如)图1中所展示的麦克风及发光装置单元102或可为其它配置。在图5的音频系统500中，麦克风510可与从麦克风510接收音频信号的音频组件504进行有线或无线通信。音频组件504可为音频记录器、音频混合器、放大器及/或用于处理音频信号的其它组件。
控制装置506可与麦克风及发光装置单元502中的定位电机512进行有线或无线通信。定位电机512可调整麦克风及发光装置单元502的物理位置且可通过控制装置506控制定位电机512。特定来说，可根据需要调整发光装置508及麦克风510的方向。举例来说，可使发光装置508及麦克风510指向音频源(例如，人类讲话者)，使得由发光装置508发射的光束照明音频源且麦克风510最优地检测来自音频源的声音。随着音频源移动，定位电机512可经控制以调整麦克风及发光装置单元502的物理位置，使得音频源继续由发光装置508照明且麦克风510继续最优地检测来自音频源的声音。在实施例中，控制装置506可为膝上型计算机、桌上型计算机、平板计算机、智能电话、专用装置及/或其它类型的电子装置。
图6是示范性音频系统600的框图，音频系统600包含多个集成麦克风及发光装置单元602、音频混合器604及音频放大器/记录器606。麦克风及发光装置单元602中的每一者可被配置为(例如)图1中所展示的麦克风及发光装置单元102或可为其它配置。在图6的音频系统600中，麦克风及发光装置单元602中的每一者可与从麦克风及发光装置单元602的麦克风接收音频信号的音频混合器604进行有线或无线通信。音频混合器604可为能够混合音频信号(例如，组合、路由、改变及/或其它方式操纵音频信号)的组件。在一些实施例中，音频混合器604可为膝上型计算机、桌上型计算机、平板计算机、智能电话、或用于混合音频信号的其它电子装置。
音频混合器604可继续监测从麦克风及发光装置单元602中的每一麦克风接收到的音频信号且确定应激活哪个(哪些)麦克风。在实施例中，基于来自特定麦克风的音频信号是活动的还是非活动的，可使麦克风及发光装置单元602中的麦克风中的一或多者的声音静音。举例来说，如果来自音频源的声音停止，那么指向所述音频源的特定麦克风将不再检测声音。音频混合器604可监测来自那个特定麦克风的音频信号，确定所述特定麦克风当前为非活动的且使所述特定麦克风静音。相反地，如果来自音频源的声音开始或继续，那么被指向所述音频源的特定麦克风将检测所述声音。在此情况中，音频混合器604可监测来自那个特定麦克风的音频信号且确定那个特定麦克风当前是活动的。以此方式，可从音频混合器604输出所要音频混合，使得目标音频源被加强且其它音频源被抑制。共同转让的专利第4,658,425号美国专利案及第5,297,210号美国专利案中揭示音频混合器的实施例，所述美国专利案中的每一者以全文引用方式并入本文中。
音频混合器604可与音频放大器/记录器606进行有线或无线通信。在音频混合器604已确定来自麦克风及发光装置单元602的音频信号中哪个是活动的之后，音频放大器/记录器606可从音频混合器604接收信号。音频放大器/记录器606可为放大所接收到的信号以输出到扩音器、耳机等等及/或将所接收到的信号记录到媒体(例如快闪存储器、硬盘驱动器、固态驱动器、磁带、光学媒体等等)上的组件。举例来说，音频放大器/记录器606可通过扩音器将声音散布到听众。
上文所描述的图2到6是包含麦克风及发光装置单元的系统的示范性实施例。图2到6中所展示的组件之间的连接希望描绘控制信号、音频信号及/或其它信号通过有线及/或无线通信链路的可能流动。此类信号可为数字及/或模拟形式。
本发明希望解释如何根据本技术设计及使用各种实施例，而非限制本技术的真实、期望、且合理的范围及精神。前述描述不希望在为详尽的或限于所揭示的精确形式。鉴于上述教示，修改或变化是可能的。选择及描述实施例以最好说明所描述技术的原理及其实际应用，且使所属领域的一般技术人员能在各种实施例中且结合如适于所预期的特定用途的各种修改利用本发明。所有此类修改及变化在如由所附权利要求书(如可能在本专利申请案待审期间修正)及其所有等效物(当根据其合理、合法且公正地拥有的范围解释时)确定的实施例的范围内。

Claims (19)

1.一种系统，其包括：
换能器，其用于检测来自音频源的声音且将所述声音转换成音频信号，所述换能器具有方向性；及
发光装置，其与所述换能器集成，所述发光装置能够在与所述换能器的所述方向性基本上相同的方向上发射光束。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述换能器包括单向麦克风。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述发光装置包括发光二极管、卤素灯、荧光灯或白炽灯中的一或多者。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述发光装置能够照明与所述音频源相关联的区域，使得所述换能器最优地检测所述声音。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述换能器及所述发光装置在物理上可调整以引导所述光束以照明与所述音频源相关联的所述区域。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述换能器与用于接收所述音频信号的音频记录器或音频混合器中的一或多者通信。
7.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括与所述换能器通信的无线音频发射器，所述无线音频发射器用于将所述音频信号调制成射频RF信号且将所述RF信号无线地发射到无线音频接收器。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述无线音频接收器与音频记录器或音频混合器中的一或多者进行通信，所述无线音频接收器用于无线地接收所述RF信号、将所述RF信号解调成第二音频信号及将所述第二音频信号发射到所述音频记录器或所述音频混合器中的一或多者。
9.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括经配置以在物理上调整所述发光装置及所述换能器的位置及所述光束的所述方向的定位电机。
10.根据权利要求9所述的系统，其进一步包括与所述定位电机通信的控制装置，所述控制装置用于实现所述定位电机的控制。
11.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括用于容纳所述换能器及所述发光装置的外壳。
12.根据权利要求1所述的系统，其中可与是否激活或撤销激活所述换能器无关地激活或撤销激活由所述发光装置发射的所述光束。
13.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括与所述发光装置及所述换能器通信的控制装置，所述控制装置用于实现由所述发光装置发射的所述光束的激活或撤销激活及实现所述换能器的激活或撤销激活。
14.一种系统，其包括：
多个换能器，其各自具有方向性，所述多个换能器中的每一者用于检测来自音频源的声音且将所述声音转换成音频信号；
多个发光装置，其各自与所述多个换能器中的每一者集成，所述多个发光装置中的每一者能够在与所述相应换能器的所述方向性基本上相同的方向上发射光束；及
音频混合器，其与所述多个换能器中的每一者进行通信，所述音频混合器用于接收所述音频信号中的每一者、连续地监测所述音频信号且基于所接收到的音频信号确定所述多个换能器中的哪一者是活动的。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述多个换能器中的每一者包括单向麦克风。
16.根据权利要求14所述的系统，其中所述多个发光装置中的每一者包括发光二极管、卤素灯、荧光灯或白炽灯中的一或多者。
17.根据权利要求14所述的系统，其中所述多个发光装置中的每一者能够照明与所述音频源相关联的区域，使得所述相应换能器最优地检测所述声音。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述多个换能器及所述多个发光装置各自在物理上可调整以引导所述相应光束以照明与所述音频源相关联的所述区域。
19.根据权利要求14所述的系统，其中可与是否激活或撤销激活所述相应换能器无关地激活或撤销激活由所述多个发光装置中的每一者发射的所述光束。
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