CN107925819A - 声音拾取装置和声音拾取方法 - Google Patents

Abstract

本声音拾取装置的特征在于设置有：多个麦克风；多个第一增益控制单元，其控制各个麦克风各自的增益；加法单元，其对各个第一增益控制单元输出的声音信号增加预定增益；第二增益控制单元，其控制从所述加法单元输出的所述声音信号的增益；以及增益设定单元，其基于所述第二增益控制单元处的增益设定来设定所述多个第一增益控制单元的各自的增益。

Description

声音拾取装置和声音拾取方法

技术领域

本发明涉及控制多个麦克风的增益的声音拾取装置和声音拾取方法。

背景技术

传统上，已经提出了包括多个扩展单元和主机单元的声音拾取系统(参见例如专利文献1)。在专利文献1的声音拾取系统中，每个扩展单元都设置有麦克风。主机单元比较由每个扩展单元的麦克风拾取的声音的声音信号的水平(level)，并且选择最大水平的扩展单元并输出。因此，专利文献1的声音拾取系统选择性地输出讲话者的声音。

在专利文献1的声音拾取系统中，每个扩展单元设置有AGC(自动增益控制放大器)。AGC在输入了超过预定水平的声音的情况下降低增益，并在输入了小于预定水平的声音的情况下增加增益。结果，专利文献1的声音拾取系统能够以某种一致的水平来拾取讲话者的语音。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本未审查的专利申请公开No.2014-116932

发明内容

技术问题

然而，由于每个麦克风的增益可能不同，因此专利文献1的声音拾取系统在切换对扩展单元的选择时可能产生音量差。例如，在选择了具有小增益的第一麦克风的状态下，如果不期望的噪声被输入到具有大增益的第二麦克风，则声音拾取系统执行处理以切换到具有大增益的第二麦克风。此时，由于具有小增益的麦克风被切换到具有大增益的麦克风，音量可能突然变大。

因此，本发明的目的是提供一种声音拾取装置和声音拾取方法，当切换对麦克风的选择时，其能够减小音量差。

解决问题的手段

一种声音拾取装置包括：多个麦克风；多个第一增益控制器，其控制所述多个麦克风中的每一个的增益；加法部，其将从所述多个第一增益控制器中的每一个待输出的声音信号增加预定增益；第二增益控制器，其控制从所述加法部待输出的所述声音信号的增益；以及增益设定部，其基于所述第二增益控制器中的增益设定来设定所述多个第一增益控制器中的每一个的增益。

以这种方式，声音拾取装置被设置有用于每个麦克风的第一增益控制器(第一AGC)。每个第一AGC在输入了超过预定水平的声音的情况下降低增益，并在输入了小于预定水平的声音的情况下增加增益。

随后，声音拾取装置将每个AGC已调整了其增益的声音信号相加，并且还控制第二增益控制器(第二AGC)中的增益。将第二AGC中的增益设定值设定至第一AGC。因此，在所有的麦克风中都反映相同的增益设定值。

因此，例如，即使当大的噪声意外地输入到某个麦克风，并且选择切换到所述麦克风时，增益设定值也不会大变化，从而音量不会突然变大。另外，由于未被选择的麦克风的增益没有减小，因此即使当选择切换到具有小增益的麦克风时，在讲话开始时的声音也不会变得难以听到。

本发明的有益效果

根据本发明，当切换对麦克风的选择时，能够减小音量差异。

附图说明

图1是示出了声音拾取装置的构造的框图。

图2是示出了扩展单元的构造的框图。

图3是示出了主机单元的构造的框图。

图4是显示了扩展单元的操作的流程图。

图5是显示了主机单元的操作的流程图。

图6是示出了根据第一修改的声音拾取装置的构造的框图。

图7是示出了根据第二修改的声音拾取装置的构造的框图。

具体实施方式

图1是根据本发明优选实施例的声音拾取装置1的构造图。声音拾取装置1设置有扩展单元10A、扩展单元10B、扩展单元10C和主机单元20。在这个示例中，虽然扩展单元的数量是三个，但扩展单元的数量也可以是两个或四个或更多个。

扩展单元10A、扩展单元10B和扩展单元10C中的每一个分别通过模拟音频线30A、模拟音频线30B和模拟音频线30C连接到主机单元20。

图2是示出了扩展单元10A的构造的框图，并且图3是示出了主机单元20的构造的框图。要注意的是，由于扩展单元10A、扩展单元10B和扩展单元10C具有相同的构造和相同的功能，因此以图2中示出的扩展单元10A作为代表。

扩展单元10A设置有麦克风11、AGC 14和接口(IF)15。麦克风11拾取在扩展单元10A周围产生的声音。与拾取的声音相关的声音信号输入到AGC 14。尽管本优选实施例示出了麦克风的数量为1的示例，但是扩展单元10A可以设置有多个麦克风。

AGC 14设置有增益调整部141和增益设定部142。已经从麦克风11输出的声音信号输入至增益调整部141。

增益调整部141调整输入声音信号的水平，并将该信号输出到后级中设置的IF15。增益调整部141的增益被设定至增益设定部142。

增益设定部142基于已经从增益调整部141输出的声音信号的水平来设定增益调整部141的增益。具体地，增益设定部142计算输出的声音信号的水平。声音信号的水平例如是通过对预定时间期间的幅度的峰值进行平均而获得的。随后，当计算的水平大于最大门限值时，增益设定部142将增益调整部141的增益设定为小的增益。结果，增益设定部142使得从增益调整部141待输出的声音信号的水平保持为最大门限值或以下。另外，当输出的声音信号的水平小于最小门限时，增益设定部142将增益调整部141的增益设定为大的增益。结果，增益设定部142使得从增益调整部141待输出的声音信号的水平保持为最小门限值或以上。

以这种方式，将AGC 14已调整了其增益的声音信号输出到IF 15。IF 15是模拟音频终端。IF 15将已经输入的声音信号从AGC 14输出到主机单元20。

主机单元20设置有IF 21、加法部22和AGC 24。IF 21是模拟音频终端。已经从每个扩展单元输出的声音信号输入至IF 21。IF 21将已经从各扩展单元输入的每个声音信号输入到加法部22。

加法部22设置有放大器23A、放大器23B、放大器23C、系数确定部222和加法器223。

已经从扩展单元10A输入的声音信号被输入到放大器23A。已经从扩展单元10B输入的声音信号被输入到放大器23B。已经从扩展单元10C输入的声音信号被输入到放大器23C。

另外，已经从每个扩展单元输入的声音信号被输入到系数确定部222。系数确定部222比较已经从每个扩展单元输入的声音信号的水平。例如，在已经从每个扩展单元输入的声音信号的水平中，系数确定部222将与被确定为最大水平的声音信号相对应的放大器的增益设定为最大值(增益＝1)，并且将与其他声音信号相对应的放大器的增益设定为最小值(增益＝0)。

以这种方式，系数确定部222将增益设定为“1”或“0”并且仅选择已经输出最高水平的声音信号的扩展单元，从而不选择其他扩展单元(由其他扩展单元拾取的声音的声音信号不被输出到后级)。然而，系数确定部222可以通过根据每个声音信号的水平进行加权来设置增益，例如，可以混合所有声音信号并可以将所述信号输出至后级。

已经从每个放大器输出的声音信号由加法器223相加，并输出到AGC 24。AGC 24设置有增益调整部241和增益设定部242。已经从加法部22输出的声音信号输入至增益调整部241。

增益调整部241调整要输出到后级的声音信号的水平。增益调整部241的增益被设定至增益设定部242。

增益设定部242基于已经从增益调整部241输出的声音信号的水平来设定增益调整部241的增益。具体而言，当输出的声音信号大于最大门限值时，增益设定部242将增益调整部241的增益设定为小的增益。结果，增益设定部242使得从增益调整部241待输出的声音信号的水平保持为最大门限值或以下。另外，当输出的声音信号的水平小于最小门限值时，增益设定部242将增益调整部241的增益设定为大的增益。结果，增益设定部242使得从增益调整部241待输出的声音信号的水平保持为最小门限值或以上。

此外，增益设定部242向扩展单元10A、扩展单元10B和扩展单元10C通知已经对增益调整部241设定的增益。所述通知是通过例如模拟音频线由模拟调制(例如，AM调制)发送的。增益设定部242对与已经设定到增益调整部的增益有关的信息进行AM调制，并且通过IF21将该信息作为调制信号输出。

每个扩展单元的增益设定部142解调通过IF 15待输入的调制信号，并且提取与上述增益有关的信息。随后，增益设定部142基于与解调的增益有关的信息，将已经设定至主机单元20的增益设定部242的增益设定至增益调整部141。结果，主机单元20的增益设定部242中的增益设定值反映在所有的扩展单元中。

以这种方式，由于在声音拾取装置中，每个扩展单元(扩展单元10A、扩展单元10B和扩展单元10C)都设置有AGC 14，因此根据每个扬声器的音量来设置适当的增益。此外，在声音拾取装置中，主机单元20还设置有AGC 24，并且主机单元20的AGC 24的增益设定反映在所有扩展单元的AGC中。因此，即使例如当某个扩展单元意外地输入了大的噪声，并且选择切换到所述扩展单元时，仍以与扩展单元切换之前的增益相同的增益来拾取声音，使得音量不会大变化。另外，由于未被选择的扩展单元中的AGC 14的增益不减小，因此切换到具有小的增益的扩展单元不会导致在讲话开始时的声音难以被听到。

要注意的是，尽管上述示例示出了每个扩展单元通过模拟音频线向主机单元20按原样输出声音信号的示例，但是每个扩展单元例如通过预定的调制方法(例如，AM调制)来调制声音信号，并随后可以向主机单元20发送所述声音信号。在这种情况下，主机单元20设置有解码器，所述解码器对输入的调制信号进行解调。

随后，图4是示出了扩展单元(扩展单元10A、扩展单元10B和扩展单元10C)的操作的流程图，并且图5是显示主机单元20的操作的流程图。

首先，扩展单元10A、扩展单元10B和扩展单元10C利用每个麦克风来拾取声音(S101)。随后，扩展单元10A、扩展单元10B和扩展单元10C皆通过AGC 14(增益调整部141和增益设定部142)来执行增益调整(S102)。随后，扩展单元10A、扩展单元10B和扩展单元10C皆确定是否已经从主机单元20做出了对增益设定的通知(S103)。扩展单元10A、扩展单元10B和扩展单元10C皆重复声音拾取和AGC的处理，直到做出了对增益设定的通知为止。在从主机单元20做出了对增益设定的通知的情况下，扩展单元10A、扩展单元10B和扩展单元10C中的每个增益设定部142将从主机单元20通知的增益设定至增益调整部141(S104)。

另一方面，主机单元20输入来自每个扩展单元的声音信号(S201)。加法部22的系数确定部222比较已经从每个扩展单元输入的声音信号的水平(S202)。系数确定部222将与被确定为最大水平的声音信号相对应的放大器的增益设定为1，并将与其他声音信号相对应的放大器的增益设定为0(S203)。

随后，AGC 24的增益调整部241调整要向后级输出的声音信号的水平(S204)。换句话说，增益设定部242基于已经从增益调整部241输出的声音信号的水平，来设定增益调整部241的增益。最后，增益设定部242向每个扩展单元通知与已经设定至增益调整部241的增益有关的信息(S205)。

要注意的是，尽管上述示例示出了经由模拟调制(AM调制)通过模拟音频线来通知与增益设定有关的信息的示例，但是扩展单元和主机单元可以例如通过诸如USB等数字通信线来连接。在这种情况下，利用预定的数据包等来发送和接收与增益设定有关的信息。

随后，图6是示出了根据第一修改的声音拾取装置1A的构造的框图。在声音拾取装置1中，示出了以下示例，其中：在作为第一壳体的各扩展单元中设置有各麦克风和各增益调整部(第一增益控制器)，并且在作为第二壳体的主机单元20中设置有加法部22、增益调整部241(第二增益控制器)和增益设定部242。然而，在声音拾取装置1A中，在作为第一壳体的各扩展单元中分别设置有各麦克风(麦克风11A、麦克风11B、麦克风11C)，并且在作为第二壳体的主机单元200中设置有第一增益控制器(增益调整部141A、增益调整部141B和增益调整部141C)、加法部22、第二增益控制器(增益调整部241)和增益设定部242。

换言之，如图6中所示，根据第一修改的声音拾取装置1A设置有扩展单元100A、扩展单元100B、扩展单元100C和主机单元200。扩展单元100A包括麦克风11A，扩展单元100B包括麦克风11B，并且扩展单元100C包括麦克风11C。

主机单元200设置有：输入由麦克风11A拾取的声音信号的AGC 14A，输入由麦克风11B拾取的声音信号的AGC 14B，以及输入由麦克风11B拾取的声音信号的AGC 14B。

AGC 14A设置有如图2中所示的AGC 14那样的增益调整部141A和增益设定部142A。增益调整部141A和增益设定部142A具有与增益调整部141和增益设定部142相同的功能。类似地，AGC 14B和AGC 14C设置有与AGC 14相同的构造和功能。

以这种方式，也可以仅配置要在扩展单元中设置的麦克风的构造。另外，在这种情况下，AGC 24通过内部总线与AGC 14A、AGC 14B和AGC 14C连接。因此，AGC 24的增益设定部242能够控制增益设定部142A、增益设定部142B和增益设定部142C中的每一个。

另外，如根据图7的第二修改的声音拾取装置1B所示，也可以将包括麦克风在内的所有的构造配置在作为一个壳体的主机单元200A中。在这种情况下，AGC 24的增益设定部242也能够控制增益设定部142A、增益设定部142B和增益设定部142C中的每一个。

附图标记列表

1 声音拾取装置

10A、10B、10C 扩展单元

11 麦克风

14 AGC

15 IF

20 主机单元

21 IF

22 加法部

23A,23B,23C 放大器

24 AGC

30A、30B、30C 模拟音频线

141 增益调整部

142 增益设定部

222 系数确定部

22 加法器

241 增益调整部

242 增益设定部

Claims (6)

1.一种声音拾取装置，包括：

多个麦克风；

多个第一增益控制器，其控制所述多个麦克风中的每一个的增益；

加法部，其将从所述多个第一增益控制器中的每一个待输出的声音信号增加预定增益；

第二增益控制器，其控制从所述加法部待输出的所述声音信号的增益；以及

增益设定部，其基于所述第二增益控制器中的增益设定来设定所述多个第一增益控制器中的每一个的增益。

2.根据权利要求1所述的声音拾取装置，包括：

多个第一壳体；以及

第二壳体，其中：

所述多个麦克风中的每一个设置在所述多个第一壳体中的每一个中；并且

所述多个第一增益控制器、所述加法部、所述第二增益控制器和所述增益设定部设置在所述第二壳体中。

3.根据权利要求1所述的声音拾取装置，包括：

多个第一壳体；以及

第二壳体，其中：

所述多个麦克风中的每一个和所述多个第一增益控制器中的每一个设置在所述多个第一壳体中的每一个中；并且

所述加法部、所述第二增益控制器和所述增益设定部设置在所述第二壳体中。

4.根据权利要求3所述的声音拾取装置，其中：

所述多个第一壳体和所述第二壳体利用模拟音频线连接；

所述增益设定部通过调制信号发送设定至所述多个第一增益控制器中的每一个的增益设定信息；并且

所述多个第一增益控制器解调所述调制信号并设定所述多个第一增益控制器的增益。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的声音拾取装置，其中，所述加法部选择最高水平的声音信号，并输出已选择的声音信号。

6.一种声音拾取方法，包括：

声音拾取步骤，其拾取多个麦克风中的每一个的声音；

第一增益控制步骤，其控制所述多个麦克风中的每一个的增益；

加法步骤，其将在每个第一增益控制步骤中输出的声音信号增加预定增益；

第二增益控制步骤，其控制在所述加法步骤中输出的所述声音信号的增益；以及

增益设定步骤，其基于所述第二增益控制步骤中的增益设定来设定所述第一增益控制步骤中的每个增益。