CN108471561A - 拾音控制方法、装置以及音箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拾音控制方法、装置以及音箱，其中拾音控制方法基于拾音控制装置实现，拾音控制装置包括旋转模块、控制模块和至少一个声音采集装置；拾音控制方法包括：利用声音采集装置采集声源的声音信号，并将声音信号输入至控制模块；控制模块根据声音信号控制旋转模块带动声音采集装置旋转至采集位置，采集位置为满足采集条件的位置。本发明的拾音控制方法，利用控制模块控制旋转模块带动声音采集装置旋转以跟踪外部声音的移动，将声音采集装置旋转至满足采集条件的位置进行声音拾取，从而实现最优的拾音效果，使得拾取的音频信息纯净，噪声较小。

Description

拾音控制方法、装置以及音箱

技术领域

本发明涉及音频信息处理领域，尤其涉及一种拾音控制方法、装置以及音箱。

背景技术

智能音箱是当下新兴的智能产品，在全球范围得到了广泛的推广。从Amazon(亚马逊)的Echo(一款智能音箱设备)，到谷歌的Google Home(谷歌发布的一款智能音箱设备)，以及苹果的HomePod(苹果公司推出的一款智能音箱设备)，智能音箱已经在智能家居中扮演着至关重要的角色。为了实现智能音箱与用户之间的友好并有效的沟通，在智能音箱集成有语音系统，并搭载庞大的云服务。语音系统中最为核心的是语音识别，现有的主流语音识别方案在硬件上采取麦克风阵列采样用户的声音，软件上配合音频信息处理算法进行语音的处理与识别。

但在实际应用场景中，用户声音的方位是不定的，且很可能存在不断移动变化场景，这给麦克风的拾取带来一定难度，造成在不同方位及不同距离面产生明显差异，从而使得拾取的音频信息不纯净，噪声较大。

现有针对该问题的解决对策，多采用麦克风阵列的方案，通过增加麦克风的数量，尽可能的达到多方位覆盖，这种方案虽然能在一定程度上改善拾音效果，但效果还是有限，受硬件结构及成本的限制，麦克风的数量也不能无限的增加，还有智能音箱的外观设置及摆放位置也会影响拾音效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中拾音装置拾取的音频信息不纯净，噪声较大的缺陷，提供一种拾音控制方法、装置以及音箱。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种拾音控制方法，所述拾音控制方法基于拾音控制装置实现，所述拾音控制装置包括旋转模块、控制模块和至少一个声音采集装置；

所述拾音控制方法包括：

利用所述声音采集装置采集声源的声音信号，并将所述声音信号输入至所述控制模块；

所述控制模块根据所述声音信号控制所述旋转模块带动所述声音采集装置旋转至采集位置，所述采集位置为满足采集条件的位置。

可选地，所述声音采集装置设有进音孔，当所述声音采集装置旋转至使所述声源位于所述进音孔的轴线上时，则满足所述采集条件。

可选地，每个所述声音采集装置均采集所述声音信号；

所述控制模块选取采集到第一声音信号的所述声音采集装置，作为第一声音采集装置，所述第一声音信号为所述声音信号中响度最大的声音信号。

可选地，所述声音采集装置旋转至使所述声源位于所述进音孔的轴线上的步骤包括：

所述控制模块控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置沿第一旋转方向旋转并获取第二声音信号；

所述控制模块判断所述第二声音信号的响度是否比所述第一声音信号的响度大，若是，则控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置继续沿所述第一旋转方向旋转，直至所述第二声音信号的声音响度达到最大；若否，则控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置沿第二旋转方向旋转，直至所述第二声音信号的声音响度达到最大；

其中，所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反。

可选地，所述声音采集装置数量为至少两个，所述声音采集装置旋转至使所述声源位于所述进音孔的轴线上的步骤包括：

所述控制模块根据所有所述声音信号确定所述声源相对于所述第一声音采集装置的相对位置；

所述控制模块根据所述相对位置设置所述第一声音采集装置的旋转方向和旋转角度，并控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置旋转至所述采集位置。

可选地，所述声音采集装置数量为至少两个，当与所述声源距离最近的其中两个声音采集装置进行旋转，并旋转至与所述声源的距离之间的差值在阈值范围内时，则满足所述采集条件。

可选地，每个所述声音采集装置均采集所述声音信号；

所述控制模块选取采集到第三声音信号的所述声音采集装置，作为第二声音采集装置，选取采集到第四声音信号的所述声音采集装置，作为第三声音采集装置，所述第三声音信号和所述第四声音信号为所述声音信号中声音响度最大的两个声音信号。

可选地，所述与所述声源距离最近的两个声音采集装置进行旋转，并旋转至与所述声源的距离之间的差值在阈值范围内的步骤包括：

所述控制模块计算所述第三声音信号和所述第四声音信号之间的响度差得到第一声音响度差值，并判断所述第一声音响度差值是否小于预设值，若否，则所述控制模块控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置沿第一旋转方向旋转，所述第二声音采集装置获取第五声音信号，所述第三声音采集装置获取第六声音信号；

所述控制模块计算所述第五声音信号和所述第六声音信号之间的响度差得到第二声音响度差值，并判断所述第二声音响度差值是否小于所述第一声音响度差值，

若小于所述第一声音响度差值，则判断所述第二声音响度差值是否小于所述预设值，若大于所述预设值，则所述则控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置继续沿所述第第一旋转方向旋转，直至所述第二声音响度差值小于所述预设值；

若大于所述第一声音响度差值，则控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置沿第二旋转方向旋转，直至所述第二声音响度差值小于所述预设值；

其中，所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反。

可选地，所述与所述声源距离最近的两个声音采集装置进行旋转，并旋转至与所述声源的距离之间的差值在阈值范围内的步骤包括：

所述控制模块判断所述第三声音信号和所述第四声音信号之间的声音响度差值是否小于预设值，若否，则所述控制模块根据所述相对位置设置所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置的旋转方向和旋转角度，并控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置旋转至所述采集位置。

一种拾音控制装置，所述拾音控制装置包括旋转模块、控制模块和至少一个声音采集装置；

所述声音采集装置用于采集声源的声音信号，并将所述声音信号输入至所述控制模块；

所述控制模块用于根据所述声音信号控制所述旋转模块带动所述声音采集装置旋转至采集位置，所述采集位置为满足采集条件的位置。

可选地，所述声音采集装置设有进音孔，当所述声音采集装置旋转至使所述声源位于所述进音孔的轴线上时，则满足所述采集条件。

可选地，每个所述声音采集装置均用于采集所述声音信号；

所述控制模块用于选取采集到第一声音信号的所述声音采集装置，作为第一声音采集装置，所述第一声音信号为所述声音信号中响度最大的声音信号。

可选地，所述控制模块用于控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置沿第一旋转方向旋转并获取第二声音信号；

所述控制模块还用于判断所述第二声音信号的响度是否比所述第一声音信号的响度大，若是，则控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置继续沿所述第一旋转方向旋转，直至所述第二声音信号的声音响度达到最大；若否，则控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置沿第二旋转方向旋转，直至所述第二声音信号的声音响度达到最大；

其中，所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反。

可选地，所述声音采集装置数量为至少两个，所述控制模块还用于根据所有所述声音信号确定所述声源相对于所述第一声音采集装置的相对位置；

所述控制模块还用于根据所述相对位置设置所述第一声音采集装置的旋转方向和旋转角度，并控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置旋转至所述采集位置。

可选地，所述声音采集装置数量为至少两个，当与所述声源距离最近的其中两个声音采集装置进行旋转，并旋转至与所述声源的距离之间的差值在阈值范围内时，则满足所述采集条件。

可选地，每个所述声音采集装置均用于采集所述声音信号；

所述控制模块用于选取采集到第三声音信号的所述声音采集装置，作为第二声音采集装置，选取采集到第四声音信号的所述声音采集装置，作为第三声音采集装置，所述第三声音信号和所述第四声音信号为所述声音信号中声音响度最大的两个声音信号。

可选地，所述控制模块还用于计算所述第三声音信号和所述第四声音信号之间的响度差得到第一声音响度差值，并判断所述第一声音响度差值是否小于预设值，若否，则所述控制模块控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置沿第一旋转方向旋转，所述第二声音采集装置获取第五声音信号，所述第三声音采集装置获取第六声音信号；

所述控制模块还用于计算所述第五声音信号和所述第六声音信号之间的响度差得到第二声音响度差值，并判断所述第二声音响度差值是否小于所述第一声音响度差值，

若小于所述第一声音响度差值，则判断所述第二声音响度差值是否小于所述预设值，若大于所述预设值，则所述则控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置继续沿所述第第一旋转方向旋转，直至所述第二声音响度差值小于所述预设值；

若大于所述第一声音响度差值，则控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置沿第二旋转方向旋转，直至所述第二声音响度差值小于所述预设值；

其中，所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反。

可选地，所述控制模块还用于判断所述第三声音信号和所述第四声音信号之间的声音响度差值是否小于预设值，若否，则所述控制模块根据所述相对位置设置所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置的旋转方向和旋转角度，并控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置旋转至所述采集位置。

一种音箱，所述音箱包括如上所述的拾音控制装置。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的拾音控制方法，利用控制模块控制旋转模块带动声音采集装置旋转以跟踪外部声音的移动，将声音采集装置旋转至满足采集条件的位置进行声音拾取，从而实现最优的拾音效果，使得拾取的音频信息纯净，噪声较小。

附图说明

图1为现有技术中的智能音箱的结构示意图。

图2为现有技术中的麦克风阵列的结构示意图。

图3为本发明的实施例1中的智能音箱的结构示意图。

图4为本发明的实施例1中的拾音控制方法的流程图。

图5为本发明的实施例2中的拾音控制方法中步骤102的流程图。

图6为本发明的实施例3中的拾音控制方法中步骤102的流程图。

图7为本发明的实施例4中的拾音控制方法中步骤102的流程图。

图8为本发明的实施例5中的拾音控制方法中步骤102的流程图。

图9为本发明的实施例6中的拾音控制装置的模块示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

现有技术中的智能音箱，如图1所示，外壳1是一体式的，其内部的电子系统等内部装置也都固定设置，内部常规设置的麦克风阵列设置根据麦克风的布局有2N和2N+1两种方式(N>1)，其中，2N个麦克风按照固定的顺序分布于360°圆盘的各个角度，2N+1方式中多出的一个麦克风放于圆盘的中轴线上，用于获取垂直方向的声音或者杂音，按照相同间隔分布，如N＝1时，为2个麦克风对称摆放；N＝2时，为4个麦克风，选一个点作为起始点，依次相隔90°进行摆放，其他依次类推。如图2所示的是麦克风为2N+1，N＝3时的麦克风阵列，6个麦克风31设置于圆盘3的周边，1个麦克风31设置于圆盘中心。

下述的实施例1-10，均基于麦克风或者麦克风阵列实现。

实施例1

本实施例提供一种拾音控制方法，拾音控制方法基于拾音控制装置实现，拾音控制装置包括旋转模块、控制模块和至少一个声音采集装置。

声音采集装置可以为一个麦克风，也可以为多个麦克风的麦克风阵列，在本实施例中，声音采集装置和旋转模块均设置于智能音箱中，如图3所示，可将智能音箱设置为上端部21和下端部22，下端部22包含整个电子系统和喇叭模块，上端部21主要是麦克风或者麦克风阵列，以及马达或舵机的旋转模块，以及顶部的按键和显示部分。

如图4所示，拾音控制方法的步骤包括：

步骤101、利用声音采集装置采集声源的声音信号，并将声音信号输入至控制模块；

步骤102、控制模块根据声音信号控制旋转模块带动声音采集装置旋转至采集位置，采集位置为满足采集条件的位置。

在实际使用中，麦克风或者麦克风阵列通过采集用户的语音的变化实时跟随用户的位置旋转，继而达到一个动态最优状态，使得麦克风或者麦克风阵列可以动态达到各向同性效果，实现最佳的语音体验。

本实施例的拾音控制方法，利用控制模块控制旋转模块带动声音采集装置旋转以跟踪外部声音的移动，将声音采集装置旋转至满足采集条件的位置进行声音拾取，从而实现最优的拾音效果，使得拾取的音频信息纯净，噪声较小。

实施例2

本实施例提供一种拾音控制方法，本实施例为在实施例1的基础上的其中一种可能的实现方式，此方式的声音采集装置设有进音孔，当声音采集装置旋转至使声源位于进音孔的轴线上时，则满足采集条件。

每个声音采集装置均采集声音信号，控制模块选取采集到第一声音信号的声音采集装置，作为第一声音采集装置，第一声音信号为声音信号中响度最大的声音信号。

本实施例与实施例1相比，其区别在于，如图5所示，步骤102包括：

步骤1021、控制模块控制旋转模块带动第一声音采集装置沿第一旋转方向旋转并获取第二声音信号；

步骤1022、控制模块判断第二声音信号的响度是否比第一声音信号的响度大，若是，则执行步骤1023；若否，则执行步骤1024。

步骤1023、控制旋转模块带动第一声音采集装置继续沿第一旋转方向旋转，直至第二声音信号的声音响度达到最大。

步骤1024、控制旋转模块带动第一声音采集装置沿第二旋转方向旋转，直至第二声音信号的声音响度达到最大。

其中，第一旋转方向与第二旋转方向相反。

本实施例中的声音采集装置为麦克风，当仅有一个麦克风的时侯，麦克风在初始位置采集声音信号，作为第一声音信号；选择一旋转方向，利用控制模块控制旋转模块带动麦克风沿设定的旋转方向旋转一预设的角度，在旋转后的位置再采集声音信号，作为第二声音信号，控制模块判断第二声音信号是否比第一声音信号的声音响度大，如果变大，说明麦克风正在向靠近声源的方向旋转，则继续带动麦克风沿此方向旋转预设的角度，每旋转一角度，就采集一下声音信号，判断当前的声音信号是否相比前一个角度的声音信号的声音响度变大，直至，采集的声音信号的声音响度为最大值，则说明当前位置为最佳采集位置。需要注意的是，当临近最佳采集位置或者正好处于最佳位置时，下一次的旋转后采集的声音信号的声音响度会变小，具体处理时，可以选择回转一比预设的角度小的角度，最终选择一小于阈值范围的最佳位置作为采集位置，也可以根据具体情况选择其他方式，返回至最佳采集位置。

麦克风阵列旋转时绕圆盘的圆心旋转，麦克风阵列在初始位置采集声音信号，控制模块处理采集的声音信号，选择采集的声音信号中响度最大的声音信号所对应的麦克风作为旋转目标麦克风，因为此麦克风距离声源位置最近，可以在最短的时间调整至采集位置，以节省时间，提高拾音效率及效果，将此目标麦克风按照前述的旋转方法进行旋转操作，最终将目标麦克风旋转至采集位置进行声音信号的拾取。

整个旋转动作是动态实时跟踪调整的，而旋转调整的速度与麦克风阵列的数量有相关性：2个麦克风设计，极限偏转角度为90°；4个麦克风设计，极限偏转角度为45°；6个麦克风设计，极限偏转角度为30度。

本实施例的拾音控制方法，利用控制模块控制旋转模块使得其中一个麦克风旋转以跟踪外部声音的移动，将麦克风旋转至使声源位于进音孔的轴线上，此时此麦克风处于满足采集条件的位置进行声音拾取，从而实现最优的拾音效果，使得拾取的音频信息纯净，噪声较小。

实施例3

本实施例提供一种拾音控制方法，本实施例为在实施例1的基础上的其中一种可能的实现方式，此方式的声音采集装置设有进音孔，当声音采集装置旋转至使声源位于进音孔的轴线上时，则满足采集条件。

每个声音采集装置均采集声音信号，控制模块选取采集到第一声音信号的声音采集装置，作为第一声音采集装置，第一声音信号为声音信号中响度最大的声音信号。

本实施例与实施例1区别在于，如图6所示，步骤102包括：

步骤1025、控制模块根据所有声音信号确定声源相对于第一声音采集装置的相对位置；

步骤1026、控制模块根据相对位置设置第一声音采集装置的旋转方向和旋转角度，并控制旋转模块带动第一声音采集装置旋转至采集位置。

本实施例与实施例2相比，其特点在于，通过麦克风阵列采集的所有声音信号确定声源相对于麦克风的相对位置，根据相对位置确定获得声音信号的声音响度最大的目标麦克风的旋转角度和旋转方向，一步到位地将目标麦克风旋转至最佳采集位置。相比实施例2中的拾音控制方法，调整的时间更快，可提高调整效率，进一步提高拾音效果。

实施例4

本实施例提供一种拾音控制方法，本实施例为在实施例1基础上的另一种实现方式，本实施例的声音采集装置数量为至少两个，从这些个声音采集装置中，首先确定与声源距离最近的其中两个声音采集装置，并旋转这两个声音采集装置，当旋转至与声源的距离之间的差值在阈值范围内时，则满足采集条件。

如图7所示，步骤102包括：

步骤1021’、每个声音采集装置均采集声音信号；

步骤1022’、控制模块选取采集到第三声音信号的声音采集装置，作为第二声音采集装置，选取采集到第四声音信号的声音采集装置，作为第三声音采集装置，第三声音信号和第四声音信号为声音信号中声音响度最大的两个声音信号。

步骤1023’、控制模块计算第三声音信号和第四声音信号之间的响度差得到第一声音响度差值；

步骤1024’、控制模块判断第一声音响度差值是否小于预设值，若否，则执行步骤1025’。

步骤1025’，控制模块控制旋转模块带动第二声音采集装置和第三声音采集装置沿第一旋转方向旋转，第二声音采集装置获取第五声音信号，第三声音采集装置获取第六声音信号；

步骤1026’、控制模块计算第五声音信号和第六声音信号之间的响度差得到第二声音响度差值。

步骤1027’、控制模块判断第二声音响度差值是否小于第一声音响度差值，若小于第一声音响度差值，则执行步骤1028’；若大于第一声音响度差值，则执行步骤10210’。

步骤1028’、判断第二声音响度差值是否小于预设值，若大于预设值，则执行步骤1029’。

步骤1029’、控制旋转模块带动第二声音采集装置和第三声音采集装置继续沿第第一旋转方向旋转，直至第二声音响度差值小于预设值；

步骤10210’、控制旋转模块带动第二声音采集装置和第三声音采集装置沿第二旋转方向旋转，直至第二声音响度差值小于预设值。

其中，第一旋转方向与第二旋转方向相反。

现有智能音箱中固定的麦克风阵列，当用户刚好在两个麦克风中间位置时，麦克风阵列可以实现最好的语音拾取。但一旦用户偏离最佳位置时，麦克风阵列就难以达到最优的拾取动作。

本实施例将麦克风阵列安装到旋转模块的设计，当用户在最佳位置时其不会做旋转操作，此时麦克风阵列中距离用户最近的两个麦克风，并且相比其他麦克风获取的语音信号的声音响度最大，将此两个相邻的麦克风称之为对称的麦克风。一旦用户偏离最佳位置，对称的麦克风上会拾取到声音响度大小不同的语音信号，此时控制模块会对获取到的语音信号进行进一步的分析，对比其语音信号的差异，然后主动控制旋转模块带动对称麦克风进行角度调整，直至达到最佳状态，此时对称的麦克风上拾取的语音信号将会大小一致，从而实现了一种动态调整的各向同性的麦克风阵列。

整个旋转动作是动态实时跟踪调整的，而旋转调整的速度与麦克风阵列的数量有很强的相关性：2个麦克风设计，极限偏转角度为90°；4个麦克风设计，极限偏转角度为45°；6个麦克风设计，极限偏转角度为30度；依次类推。

实施例5

本实施例提供一种拾音控制方法，本实施例为在实施例1基础上的另一种实现方式，本实施例的声音采集装置数量为至少两个，从这些个声音采集装置中，首先确定与声源距离最近的其中两个声音采集装置，并旋转这两个声音采集装置，当旋转至与声源的距离之间的差值在阈值范围内时，则满足采集条件。

如图8所示，步骤102包括：

步骤10211’、每个声音采集装置均采集声音信号；

步骤10212’、控制模块选取采集到第三声音信号的声音采集装置，作为第二声音采集装置，选取采集到第四声音信号的声音采集装置，作为第三声音采集装置，第三声音信号和第四声音信号为声音信号中声音响度最大的两个声音信号。

步骤10213’、控制模块判断第三声音信号和第四声音信号之间的声音响度差值是否小于预设值，若否，则执行步骤10214’。

步骤10214’、控制模块根据相对位置设置第二声音采集装置和第三声音采集装置的旋转方向和旋转角度，并控制旋转模块带动第二声音采集装置和第三声音采集装置旋转至采集位置。

本实施例的特点在于，通过麦克风阵列采集的所有声音信号确定声源相对于麦克风的相对位置，根据相对位置确定获得声音信号的声音响度最大的两个目标麦克风的旋转角度和旋转方向，一步到位地将目标麦克风旋转至最佳采集位置。相比实施例4中的拾音控制方法，调整的时间更快，可提高调整效率，进一步提高拾音效果。

实施例6

本实施例提供一种拾音控制装置，如图9所示，拾音控制装置包括控制模块201、旋转模块202和至少一个声音采集装置203。

声音采集装置203与旋转模块202转动连接，旋转模块202与控制模块201电连接。

声音采集装置203用于采集声源的声音信号，并将声音信号输入至控制模块；

控制模块201用于根据声音信号控制旋转模块202带动声音采集装置203旋转至采集位置，采集位置为满足采集条件的位置。

声音采集装置203可以为一个麦克风，也可以为多个麦克风的麦克风阵列，在本实施例中，声音采集装置203和旋转模块202均设置于智能音箱中，如图3所示，可将智能音箱设置为上端部21和下端部22，下端部22包含整个电子系统，还有喇叭模块，上端部21主要是麦克风或者麦克风阵列，马达或舵机的旋转模块，以及顶部的按键和显示部分。在实际使用中，麦克风或者麦克风阵列通过采集用户的语音的变化实时跟随用户的位置旋转，继而达到一个动态最优状态，使得麦克风或者麦克风阵列可以动态达到各向同性效果，实现最佳的语音体验。

本实施例的拾音控制装置，利用控制模块控制旋转模块带动声音采集装置旋转以跟踪外部声音的移动，将声音采集装置旋转至满足采集条件的位置进行声音拾取，从而实现最优的拾音效果，使得拾取的音频信息纯净，噪声较小。

实施例7

本实施例提供一种拾音控制装置，本实施例为在实施例6的基础上的一种可能的实现方式，此方式的声音采集装置设有进音孔，当声音采集装置旋转至使声源位于进音孔的轴线上时，则满足采集条件。每个声音采集装置均用于采集声音信号；控制模块用于选取采集到第一声音信号的声音采集装置，作为第一声音采集装置，第一声音信号为声音信号中响度最大的声音信号。

本实施例与实施例6相比，其区别在于，控制模块用于控制旋转模块带动第一声音采集装置沿第一旋转方向旋转并获取第二声音信号；控制模块还用于判断第二声音信号的响度是否比第一声音信号的响度大，若是，则控制旋转模块带动第一声音采集装置继续沿第一旋转方向旋转，直至第二声音信号的声音响度达到最大；若否，则控制旋转模块带动第一声音采集装置沿第二旋转方向旋转，直至第二声音信号的声音响度达到最大；其中，第一旋转方向与第二旋转方向相反。

本实施例中的声音采集装置为麦克风，当仅有一个麦克风的时侯，麦克风在初始位置采集声音信号，作为第一声音信号；选择一旋转方向，利用控制模块控制旋转模块带动麦克风沿设定的旋转方向旋转一预设的角度，在旋转后的位置再采集声音信号，作为第二声音信号，控制模块判断第二声音信号是否比第一声音信号的声音响度变大，如果变大，说明麦克风正在向靠近声源的方向旋转，则继续带动麦克风沿此方向旋转预设的角度，每旋转一角度，就采集一下声音信号，判断当前的声音信号是否相比前一个角度的声音信号的声音响度变大，直至，采集的声音信号的声音响度为最大值，则说明当前位置为最佳采集位置。需要注意的是，当临近最佳采集位置或者正好处于最佳位置时，下一次的旋转后采集的声音信号的声音响度会变小，具体处理时，可以选择回转一比预设的角度小的角度，最终选择一小于阈值范围的最佳位置作为采集位置，也可以根据具体情况选择其他方式，返回至最佳采集位置。

麦克风阵列旋转时绕圆盘的圆心旋转，麦克风阵列在初始位置采集声音信号，控制模块处理采集的声音信号，选择采集的声音信号中响度最大的声音信号所对应的麦克风作为旋转目标麦克风，因为此麦克风距离声源位置最近，可以在最短的时间调整至采集位置，以节省时间，提高拾音效率及效果，将此目标麦克风按照前述的旋转方法进行旋转操作，最终将目标麦克风旋转至采集位置进行声音信号的拾取。

本实施例的拾音控制装置，利用控制模块控制旋转模块使得其中一个麦克风旋转以跟踪外部声音的移动，将麦克风旋转至使声源位于进音孔的轴线上，此时此麦克风处于满足采集条件的位置进行声音拾取，从而实现最优的拾音效果，使得拾取的音频信息纯净，噪声较小。

实施例8

本实施例提供一种拾音控制装置，本实施例为在实施例1的基础上的其中一种可能的实现方式，此方式的声音采集装置设有进音孔，当声音采集装置旋转至使声源位于进音孔的轴线上时，则满足采集条件。

每个声音采集装置均用于采集声音信号，控制模块用于选取采集到第一声音信号的声音采集装置，作为第一声音采集装置，第一声音信号为声音信号中响度最大的声音信号。

本实施例与实施例6区别在于，控制模块还用于根据所有声音信号确定声源相对于第一声音采集装置的相对位置。

控制模块还用于根据相对位置设置第一声音采集装置的旋转方向和旋转角度，并控制旋转模块带动第一声音采集装置旋转至采集位置。

本实施例的特点在于，通过麦克风阵列采集的所有声音信号确定声源相对于麦克风的相对位置，根据相对位置确定获得声音信号的声音响度最大的目标麦克风的旋转角度和旋转方向，一步到位地将目标麦克风旋转至最佳采集位置。相比实施例7中的拾音控制装置，调整的时间更快，可提高调整效率，进一步提高拾音效果。

实施例9

本实施例提供一种拾音控制装置，本实施例为在实施例6基础上的另一实现方式，本实施例的声音采集装置数量为至少两个，从这些个声音采集装置中，首先确定与声源距离最近的其中两个声音采集装置，并旋转这两个声音采集装置，当旋转至与声源的距离之间的差值在阈值范围内时，则满足采集条件。

每个声音采集装置均用于采集声音信号；

控制模块用于选取采集到第三声音信号的声音采集装置，作为第二声音采集装置，选取采集到第四声音信号的声音采集装置，作为第三声音采集装置，第三声音信号和第四声音信号为声音信号中声音响度最大的两个声音信号。

控制模块还用于计算第三声音信号和第四声音信号之间的响度差得到第一声音响度差值，并判断第一声音响度差值是否小于预设值，若否，则控制模块控制旋转模块带动第二声音采集装置和第三声音采集装置沿第一旋转方向旋转，第二声音采集装置获取第五声音信号，第三声音采集装置获取第六声音信号；

控制模块还用于计算第五声音信号和第六声音信号之间的响度差得到第二声音响度差值，并判断第二声音响度差值是否小于第一声音响度差值，

若小于第一声音响度差值，则判断第二声音响度差值是否小于预设值，若大于预设值，则则控制旋转模块带动第二声音采集装置和第三声音采集装置继续沿第第一旋转方向旋转，直至第二声音响度差值小于预设值；

若大于第一声音响度差值，则控制旋转模块带动第二声音采集装置和第三声音采集装置沿第二旋转方向旋转，直至第二声音响度差值小于预设值；

其中，第一旋转方向与第二旋转方向相反。

现有智能音箱中固定的麦克风阵列，当用户刚好在两个麦克风中间位置时，麦克风阵列可以实现最好的语音拾取。但一旦用户偏离最佳位置时，麦克风阵列就难以达到最优的拾取动作。

本实施例将麦克风阵列安装到旋转模块的设计，当用户在最佳位置时其不会做旋转操作，此时麦克风阵列中距离用户最近的两个麦克风，并且相比其他麦克风获取的语音信号的声音响度最大，将此两个相邻的麦克风称之为对称的麦克风。一旦用户偏离最佳位置，对称的麦克风上会拾取到声音响度大小不同的语音信号，此时控制模块会对获取到的语音信号进行进一步的分析，对比其语音信号的差异，然后主动控制旋转模块带动对称麦克风进行角度调整，直至达到最佳状态，此时对称的麦克风上拾取的语音信号将会大小一致，从而实现了一种动态调整的各向同性的麦克风阵列。

整个旋转动作是动态实时跟踪调整的，而旋转调整的速度与麦克风阵列的数量有很强的相关性：2个麦克风设计，极限偏转角度为90°；4个麦克风设计，极限偏转角度为45°；6个麦克风设计，极限偏转角度为30度；依次类推。

实施例10

本实施例提供一种拾音控制装置，本实施例为在实施例6基础上的另一实现方式，本实施例的声音采集装置数量为至少两个，从这些个声音采集装置中，首先确定与声源距离最近的其中两个声音采集装置，并旋转这两个声音采集装置，当旋转至与声源的距离之间的差值在阈值范围内时，则满足采集条件。

每个声音采集装置均用于采集声音信号；

控制模块用于选取采集到第三声音信号的声音采集装置，作为第二声音采集装置，选取采集到第四声音信号的声音采集装置，作为第三声音采集装置，第三声音信号和第四声音信号为声音信号中声音响度最大的两个声音信号。

控制模块还用于判断第三声音信号和第四声音信号之间的声音响度差值是否小于预设值，若否，则控制模块根据相对位置设置第二声音采集装置和第三声音采集装置的旋转方向和旋转角度，并控制旋转模块带动第二声音采集装置和第三声音采集装置旋转至采集位置。

本实施例特点在于，通过麦克风阵列采集的所有声音信号确定声源相对于麦克风的相对位置，根据相对位置确定获得声音信号的声音响度最大的两个目标麦克风的旋转角度和旋转方向，一步到位地将目标麦克风旋转至最佳采集位置。相比实施例9中的拾音控制装置，调整的时间更快，可提高调整效率，进一步提高拾音效果。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种拾音控制方法，其特征在于，所述拾音控制方法基于拾音控制装置实现，所述拾音控制装置包括旋转模块、控制模块和至少一个声音采集装置；

所述拾音控制方法包括：

利用所述声音采集装置采集声源的声音信号，并将所述声音信号输入至所述控制模块；

所述控制模块根据所述声音信号控制所述旋转模块带动所述声音采集装置旋转至采集位置，所述采集位置为满足采集条件的位置。

2.如权利要求1所述的拾音控制方法，其特征在于，所述声音采集装置设有进音孔，当所述声音采集装置旋转至使所述声源位于所述进音孔的轴线上时，则满足所述采集条件。

3.如权利要求2所述的拾音控制方法，其特征在于，每个所述声音采集装置均采集所述声音信号；

所述控制模块选取采集到第一声音信号的所述声音采集装置，作为第一声音采集装置，所述第一声音信号为所述声音信号中响度最大的声音信号。

4.如权利要求3所述的拾音控制方法，其特征在于，所述声音采集装置旋转至使所述声源位于所述进音孔的轴线上的步骤包括：

所述控制模块控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置沿第一旋转方向旋转并获取第二声音信号；

所述控制模块判断所述第二声音信号的响度是否比所述第一声音信号的响度大，若是，则控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置继续沿所述第一旋转方向旋转，直至所述第二声音信号的声音响度达到最大；若否，则控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置沿第二旋转方向旋转，直至所述第二声音信号的声音响度达到最大；

其中，所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反。

5.如权利要求3所述的拾音控制方法，其特征在于，所述声音采集装置数量为至少两个，所述声音采集装置旋转至使所述声源位于所述进音孔的轴线上的步骤包括：

所述控制模块根据所有所述声音信号确定所述声源相对于所述第一声音采集装置的相对位置；

所述控制模块根据所述相对位置设置所述第一声音采集装置的旋转方向和旋转角度，并控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置旋转至所述采集位置。

6.如权利要求1所述的拾音控制方法，其特征在于，所述声音采集装置数量为至少两个，当与所述声源距离最近的其中两个声音采集装置进行旋转，并旋转至与所述声源的距离之间的差值在阈值范围内时，则满足所述采集条件。

7.如权利要求6所述的拾音控制方法，其特征在于，每个所述声音采集装置均采集所述声音信号；

所述控制模块选取采集到第三声音信号的所述声音采集装置，作为第二声音采集装置，选取采集到第四声音信号的所述声音采集装置，作为第三声音采集装置，所述第三声音信号和所述第四声音信号为所述声音信号中声音响度最大的两个声音信号。

8.如权利要求7所述的拾音控制方法，其特征在于，所述与所述声源距离最近的两个声音采集装置进行旋转，并旋转至与所述声源的距离之间的差值在阈值范围内的步骤包括：

所述控制模块计算所述第三声音信号和所述第四声音信号之间的响度差得到第一声音响度差值，并判断所述第一声音响度差值是否小于预设值，若否，则所述控制模块控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置沿第一旋转方向旋转，所述第二声音采集装置获取第五声音信号，所述第三声音采集装置获取第六声音信号；

所述控制模块计算所述第五声音信号和所述第六声音信号之间的响度差得到第二声音响度差值，并判断所述第二声音响度差值是否小于所述第一声音响度差值，

若小于所述第一声音响度差值，则判断所述第二声音响度差值是否小于所述预设值，若大于所述预设值，则所述则控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置继续沿所述第第一旋转方向旋转，直至所述第二声音响度差值小于所述预设值；

若大于所述第一声音响度差值，则控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置沿第二旋转方向旋转，直至所述第二声音响度差值小于所述预设值；

其中，所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反。

9.如权利要求7所述的拾音控制方法，其特征在于，所述与所述声源距离最近的两个声音采集装置进行旋转，并旋转至与所述声源的距离之间的差值在阈值范围内的步骤包括：

所述控制模块判断所述第三声音信号和所述第四声音信号之间的声音响度差值是否小于预设值，若否，则所述控制模块根据所述相对位置设置所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置的旋转方向和旋转角度，并控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置旋转至所述采集位置。

10.一种拾音控制装置，其特征在于，所述拾音控制装置包括旋转模块、控制模块和至少一个声音采集装置；

所述声音采集装置用于采集声源的声音信号，并将所述声音信号输入至所述控制模块；

所述控制模块用于根据所述声音信号控制所述旋转模块带动所述声音采集装置旋转至采集位置，所述采集位置为满足采集条件的位置。

11.如权利要求10所述的拾音控制装置，其特征在于，所述声音采集装置设有进音孔，当所述声音采集装置旋转至使所述声源位于所述进音孔的轴线上时，则满足所述采集条件。

12.如权利要求11所述的拾音控制装置，其特征在于，每个所述声音采集装置均用于采集所述声音信号；

所述控制模块用于选取采集到第一声音信号的所述声音采集装置，作为第一声音采集装置，所述第一声音信号为所述声音信号中响度最大的声音信号。

13.如权利要求12所述的拾音控制装置，其特征在于，所述控制模块用于控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置沿第一旋转方向旋转并获取第二声音信号；

所述控制模块还用于判断所述第二声音信号的响度是否比所述第一声音信号的响度大，若是，则控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置继续沿所述第一旋转方向旋转，直至所述第二声音信号的声音响度达到最大；若否，则控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置沿第二旋转方向旋转，直至所述第二声音信号的声音响度达到最大；

其中，所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反。

14.如权利要求12所述的拾音控制装置，其特征在于，所述声音采集装置数量为至少两个，所述控制模块还用于根据所有所述声音信号确定所述声源相对于所述第一声音采集装置的相对位置；

所述控制模块还用于根据所述相对位置设置所述第一声音采集装置的旋转方向和旋转角度，并控制所述旋转模块带动所述第一声音采集装置旋转至所述采集位置。

15.如权利要求10所述的拾音控制装置，其特征在于，所述声音采集装置数量为至少两个，当与所述声源距离最近的其中两个声音采集装置进行旋转，并旋转至与所述声源的距离之间的差值在阈值范围内时，则满足所述采集条件。

16.如权利要求15所述的拾音控制装置，其特征在于，每个所述声音采集装置均用于采集所述声音信号；

所述控制模块用于选取采集到第三声音信号的所述声音采集装置，作为第二声音采集装置，选取采集到第四声音信号的所述声音采集装置，作为第三声音采集装置，所述第三声音信号和所述第四声音信号为所述声音信号中声音响度最大的两个声音信号。

17.如权利要求16所述的拾音控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于计算所述第三声音信号和所述第四声音信号之间的响度差得到第一声音响度差值，并判断所述第一声音响度差值是否小于预设值，若否，则所述控制模块控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置沿第一旋转方向旋转，所述第二声音采集装置获取第五声音信号，所述第三声音采集装置获取第六声音信号；

所述控制模块还用于计算所述第五声音信号和所述第六声音信号之间的响度差得到第二声音响度差值，并判断所述第二声音响度差值是否小于所述第一声音响度差值，

若小于所述第一声音响度差值，则判断所述第二声音响度差值是否小于所述预设值，若大于所述预设值，则所述则控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置继续沿所述第第一旋转方向旋转，直至所述第二声音响度差值小于所述预设值；

若大于所述第一声音响度差值，则控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置沿第二旋转方向旋转，直至所述第二声音响度差值小于所述预设值；

其中，所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反。

18.如权利要求16所述的拾音控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于判断所述第三声音信号和所述第四声音信号之间的声音响度差值是否小于预设值，若否，则所述控制模块根据所述相对位置设置所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置的旋转方向和旋转角度，并控制所述旋转模块带动所述第二声音采集装置和所述第三声音采集装置旋转至所述采集位置。

19.一种音箱，其特征在于，所述音箱包括如权利要求10-18任意一项所述的拾音控制装置。