CN114449409A

CN114449409A - 带有高级功能的麦克风

Info

Publication number: CN114449409A
Application number: CN202111306877.XA
Authority: CN
Inventors: B·M·科克伦
Original assignee: Audio Technica US Inc
Current assignee: Audio Technica US Inc
Priority date: 2020-11-05
Filing date: 2021-11-05
Publication date: 2022-05-06
Also published as: CA3138084A1; TW202224449A; JP7491886B2; GB202115810D0; GB2600831A; EP3996386A1; MX2021013547A; US20220141579A1; JP2022075641A; US11974102B2; GB2600831B; BR102021022228A2

Abstract

本发明实施例提供了一种带有高级功能性的麦克风装置。该麦克风装置包括一个或多个麦克风单元、一个或多个传感器单元以及自动控制系统。该一个或多个传感器单元被配置用于获取指示麦克风装置的环境的一个或多个实时状况的情景性信息。该自动控制系统被配置用于基于情景性信息来检测对麦克风装置的环境的一个或多个实时改变，调用包括指示一个或多个实时改变的信息的图形用户界面(GUI)的显示，以及响应于一个或多个实时改变而调整用于麦克风装置的一个或多个设置。

Description

带有高级功能的麦克风

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年11月5日提交的第63/110,255号美国临时专利申请的优先权，其内容通过引用结合到本文中。

技术领域

本发明的一个或多个实施例总体上涉及音频系统，并且具体地涉及带有高级功能的麦克风。

背景技术

麦克风用于获取音频，例如在一些活动/事件场合中。在这样的场合中，麦克风通常放置在难以取及的位置，使得麦克风被一次定位并且不容易重新配置。此外，在该场合中使用的传统阵列麦克风不能动态地适应或响应其环境中除了音频条件之外的条件。由于专业人员(例如广播工程师和现场制作人员)通常从远程位置(即，远离活动/事件场合的位置)控制活动/事件场合的广播，所以如果不能远程地进行改变，则不能实现对在该场合中使用的麦克风的任何改变。此外，即使麦克风包括内部/板载数字信号处理(DSP)，也必须经由与软件的手动交互来调用或配置麦克风以实现对麦克风的任何改变。

一些常规的基于以太网的阵列麦克风允许用户经由以太网远程控制或修改麦克风的音频参数，但是麦克风不向用户提供音频条件(即，用户听到的内容)之外的关于环境条件的信息。例如，麦克风可以允许对拾音模式的控制，但是不利用传感器装置来获取信息/提供指示其环境的特定条件(诸如麦克风的位置或定位)的反馈。一些常规的智能麦克风经由用于数字音频工作站(DAW)的插件或软件应用(例如，在远程装置上操作)远程控制，所述插件或软件应用需要来自用户的手动交互以实现对麦克风的任何改变。

发明内容

本发明的实施例总体上涉及音频系统，并且具体地涉及带有高级功能的麦克风。

一个实施例提供了带有高级功能的麦克风装置。麦克风装置包括一个或多个麦克风单元、一个或多个传感器单元以及自动控制系统。该一个或多个传感器单元被配置用于获取指示麦克风装置的环境的一个或多个实时状况的情景性信息。自动控制系统被配置用于基于情景性信息来检测对麦克风装置的环境的一个或多个实时改变，调用包括指示一个或多个实时改变的信息的图形用户界面(GUI)的显示，以及响应于一个或多个实时改变来调整用于麦克风装置的一个或多个设置。其他实施例包括用于提供带有高级功能的麦克风装置的方法。这些特征带来了提供指示麦克风装置的环境的实时状况(诸如麦克风装置的位置或定位)的反馈或信息，以及使得能够从环境的状况的角度设置和监视麦克风装置的优点。

本发明的实施例可以包括以下特征中的一个或多个。在一些实施例中，该调整包括利用人工智能动态地调整麦克风装置的一个或多个设置。这些可选特征带来了从环境条件的角度动态地调整麦克风装置的优点。

在一些实施例中，响应于一个或多个传感器单元从支持近场通信(NFC)的装置读取用户的标识符，自动设置与用户相对应的数字信号处理(DSP)配置。根据DSP配置，针对麦克风装置的每个输出通道应用数字信号处理。这些可选特征带来了在检测到用户在麦克风装置附近时利用用户特定的信息动态设置麦克风装置的优点。

在一些实施例中，响应于一个或多个传感器单元从支持近场通信(NFC)的装置读取用户的标识符，麦克风装置的一个或多个输出通道被自动设置有一个或多个标签。一个或多个标签基于标识符。这些可选特征带来了在检测到用户在麦克风装置附近时利用用户特定的信息动态地设置麦克风装置的优点。

参考以下描述、所附权利要求和附图，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。

附图说明

本发明的主题在说明书结尾的权利要求中被特别指出并明确要求保护。从下面结合附图的详细描述中，本发明的前述和其他目的、特征和优点将变得显而易见。

图1示出了一个或多个实施例中的包括带有高级功能的麦克风装置的示例专业音频系统；

图2示出了一个或多个实施例中的麦克风装置的一些部件；

图3示出了在一个或多个实施例中描述不同的预定义单虚拟指向(mono virtualpolar patterns)的表格；

图4示出了在一个或多个实施例中描述不同的预定义双虚拟指向(stereovirtual polar patterns)的表格；

图5A示出了在一个或多个实施方式中的包括用于麦克风装置的设置的示例GUI；

图5B示出了在一个或多个实施例中的与GUI的示例用户交互，该示例用户交互用于选择麦克风装置的特定输出通道以对其进行改变；

图5C示出了一个或多个实施方式中的与GUI的附加示例性用户交互以改变针对所选择的输出通道的与输出相关的设置；

图6示出了在一个或多个实施方式中的包括用于麦克风装置的设置的另一示例GUI；

图7示出了一个或多个实施例中的麦克风装置的示例机械设计；

图8示出了一个或多个实施例中的用于提供带有高级功能的麦克风装置的示例过程的流程图；以及

图9示出了包括用于实现所公开的实施例的计算机系统的信息处理系统的示意性框图。

通过参考附图的示例，详细描述解释了本发明的优选实施例以及优点和特征。

具体实施方式

一个或多个实施例大体上涉及音频系统，并且具体地，涉及带有高级功能的麦克风。一个实施例提供带有高级功能的麦克风装置。麦克风装置包括一个或多个麦克风单元、一个或多个传感器单元和自动控制系统。一个或多个传感器单元被配置用于获取指示麦克风装置所处的环境的一个或多个实时状况的情景性信息。自动控制系统被配置用于基于情景性信息检测麦克风装置所处的环境的一个或多个实时变化，调用包括指示一个或多个实时变化的信息的图形用户界面(GUI)的显示，并且响应于一个或多个实时变化调整麦克风装置的一个或多个设置。其它实施例包括用于提供带有高级功能的麦克风装置的方法。

为了说明的目的，本文所使用的术语"音频系统"通常指被配置为从一个或多个源(例如，麦克风装置)接收一个或多个音频数据流、处理数据流、以及将一个或多个得到的经处理的数据流分发到一个或多个装置(例如，记录装置、扬声器装置、存储装置等)以用于音频再现、记录和/或存储的系统。

一个或多个实施例提供了带有高级功能的麦克风，包括提供指示其环境的实时状况(诸如麦克风的位置或定位)的反馈或信息，并且使得能够从其环境的状况的角度设置和监视麦克风。

一个或多个实施例提供带有高级功能的麦克风，用于在不同音频系统中使用，所述不同音频系统诸如但不限于无线系统，诸如无线麦克风系统、公共广播(PA)系统、演播室音频系统、广播音频系统、视听(AV)系统以及由广播公司(例如，无线电广播公司、电视广播公司等)、节日、展览会、电影制片厂、会议、公司事件、教室、体育联盟、学校、录音制片厂(即，用于录音、混合和音频制作的设施)、用于音频后期制作的设施、节目网络、剧院、场所(例如，体育场馆、音乐场所等)等。

图1是一个或多个实施例中的包括带有高级功能的麦克风装置100的示例专业音频系统10。麦克风装置100包括一个或多个麦克风单元110。每个麦克风单元110被配置为获取或拾取作为模拟信号的声音。在一个实施例中，麦克风单元110包括一种或多种类型的麦克风头("mic capsules")。

在一个实施例中，麦克风装置100包括麦克风前端放大器120(或可称拾音头放大器，head amplifier)，其被配置为通过提供增益来放大来自麦克风单元110的每个模拟信号。例如，在一个实施例中，前端放大器120在最大声压级(SPL)条件下提供针对麦克风单元110优化的增益。

在一个实施例中，麦克风装置100包括模数转换器(ADC)130，其被配置为将来自前端放大器120的每个放大的模拟信号转换成数字信号(即，模数转换)。ADC130以在配置期间指定的采样速率、缓存器大小和位深度执行模数转换。

在一个实施例中，麦克风装置100包括麦克风缓存器140，在配置期间指定缓存器大小。在模拟-数字转换期间，ADC130以采样速率采样模拟信号，并将所得音频样本写入缓存器140。ADC130的采样速率可变化。例如，在一个实施例中，ADC130包括高质量、四通道ADC，其以高达48kHz的采样速率(即，位深度：最小24位，采样速率：最小48kHz，动态范围：114dB)提供透传24位转换。作为另一实例，在一个实施例中，ADC130提供高达192kHz的采样速率。

在一个实施例中，麦克风装置100包括集成在或耦合到麦克风装置100的一个或多个输入/输出(I/O)单元180。在一个实施例中，I/O单元180包括但不限于物理用户界面(PUI)和/或图形用户界面(GUI)，诸如触摸界面(例如，触摸板或触摸屏)、控制旋钮、按钮、转盘机构(例如，旋转转盘)、包括一个或多个LED的LED系统181(图2)、显示屏182(图2)、小键盘、触觉反馈装置等。在一个实施例中，用户可利用至少一个I/O单元180来配置一个或多个用户偏好、配置一个或多个参数、提供用户输入等。

在一个实施例中，麦克风装置100包括计算资源，例如一个或多个数字信号处理器150及一个或多个存储单元160。一个或多个软件模块170可利用计算资源在麦克风装置100上执行/操作。软件模块170包含(但不限于)以下各者：(1)内部/板载数字信号处理(DSP)系统171(图2)，其经配置以提供对来自ADC130的数字信号处理；(2)拾音头(capsule)混合系统172(图2)，其经配置以组合来自DSP系统171的数字信号以创制/产生独立虚拟指向(virtual polar patterns)；(3)GUI系统173(图2)，其经配置以产生一个或多个GUI以用于显示(例如，在显示屏182上、在NFC使能装置60上、在网络浏览器中等显示)；及(4)自动控制系统174(图2)，其经配置以提供高级功能性。如本文稍后详细描述，高级功能性包含提供指示麦克风装置100的环境的实时状况(例如，麦克风装置100的位置或定位)的反馈或信息，及基于所述条件动态地调整麦克风装置100的一个或多个设定及/或由麦克风装置100创制/产生的一个或多个虚拟指向。

在一个实施例中，麦克风装置100包括集成在麦克风装置100中或联接到麦克风装置100的一个或多个传感器单元190。传感器单元190被配置为获取指示麦克风装置100的环境的实时状况的情景性信息。在一个实施例中，传感器单元190包括但不限于近场通信(NFC)传感器191(图2)(例如，NFC天线)、全球导航卫星系统(GNSS)/全球定位系统(GPS)192(图2)、运动传感器193(图2)等。如本文稍后详细描述的，自动控制系统174部分地基于由传感器单元190获取的情景性信息来动态地调整麦克风装置100的设置和/或由麦克风装置100创建/产生的虚拟指向。

在一个实施例中，麦克风装置100被配置为经由NFC传感器191与NFC使能装置60交换数据。具体地，NFC传感器191响应于NFC传感器191检测到NFC使能装置60位于麦克风装置100/NFC传感器191的近距离(例如，4cm)而被激活。如本文稍后详细描述的，NFC传感器191使NFC使能装置60能够通过NFC从麦克风装置100读取数据和向麦克风装置100写入数据。在一个实施例中，NFC使能装置60包括被配置为与在麦克风装置100上执行/操作的软件模块170中的一些交换数据的软件应用。

NFC使能装置60的示例包括但不限于NFC卡(例如，ID标签、访问卡)、移动电子装置(例如，智能电话、膝上型计算机、平板电脑等)、可穿戴装置(例如，智能手表、智能带等)、台式计算机、智能电器(例如，智能扬声器、智能电视等)、物联网(IOT)装置等。

在一个实施例中，麦克风装置100包括一个或多个通信单元200。每个通信单元200使得麦克风装置100能够通过有线连接(例如，网络电缆)与专业音频系统10的不同部件交换数据，例如主处理系统70和/或通过通信网络/连接50(例如，无线连接，例如Wi-Fi连接或蜂窝数据连接、有线连接或两者的组合)与远程计算环境80交换数据。通信单元200可以包括任何合适的通信电路，其可操作以连接到通信网络并且在麦克风装置100和专业音频系统10的其它部件之间交换通信操作和媒体。通信单元200可以操作以使用任何合适的通信协议与通信网络接口连接，例如，Wi-Fi(例如，IEEE 802.11协议)、高频系统(例如，900MHz、2.4GHz和5.6GHz通信系统)、红外、GSM加EDGE、CDMA、Quadband和其它蜂窝协议、VOIP、TCP-IP或任何其它合适的协议。

在一个实施例中，主处理系统70被配置为向专业音频系统10输出并与其一个或多个其他部件对接以用于额外的处理和输出，诸如音频处理装置、音频回放/输出装置等。音频处理装置被配置用于音频处理(例如，用于音频混合的音频混合器、用于记录的记录装置、用于音频主控的音频主控装置等)。音频回放/输出装置被配置用于音频回放/输出(例如，用于回放音频的扬声器等)。

在一个实施例中，远程计算环境80包括计算资源，诸如一个或多个服务器和一个或多个存储单元。提供较高级别服务的一个或多个应用可利用远程计算环境80的计算资源在远程计算环境80上执行/操作。例如，在一个实施例中，远程计算环境80提供用于托管一个或多个在线服务(例如，音频流服务等)和/或分发一个或多个更新/升级的在线平台。例如，远程计算环境80可维护和分发更新/升级，诸如但不限于更新的音频插件、固件升级、软件模块170(例如，自动控制系统174)的软件更新等。作为另一示例，在一个实施例中，远程计算环境80可包括提供可配置计算系统资源和较高级别服务的共享池的云计算环境(例如，提供专业级音频处理和制作工具的云应用)。

在一个实施例中，麦克风装置100包括经配置以提供符合IP音频(AoIP)互操作性标准的联网电路210。出于说明性目的，术语"AoIP"和"网络音频协议"在本说明书中可互换地使用。在一个实施例中，麦克风装置100使用用于联网音频的网络音频协议与用于微控制器动作的DSP(经由DSP系统171)的组合。联网电路210支持的一个或多个网络音频协议的实例包含(但不限于)Dante、RAVENNA等。举例来说，在一个实施例中，联网电路210包括用于Dante的硬件模块或芯片。

在一个实施例中，联网电路210被配置为控制麦克风装置100的一个或多个设置。例如，在一个实施例中，联网电路210被配置为响应于用户输入(例如，经由诸如PUI或GUI之类的I/O单元180、诸如NFC传感器191之类的传感器单元190等接收的)来控制麦克风装置100的一个或多个设置。作为另一示例，在一个实施例中，联网电路210被配置为利用控制协议(例如，Ember+)来选择麦克风装置100的一个或多个设置。

图2说明在一个或多个实施例中的麦克风装置100的一些组件。在一个实施例中，麦克风单元110包含麦克风拾音头111("拾音头阵列")。在一个实施例中，拾音头阵列111包括不同类型的麦克风拾音头，例如但不限于以下：至少两个大双隔膜拾音头，一个同轴定位的拾音头，以及一个离轴90°定位的拾音头。拾音头阵列111提供至少四个独立心形输出/信号。所述至少四个独立心形输出/信号包含但不限于以下输出声道：表示MID前麦克风的声道1、表示MID后麦克风的声道2、表示SIDE左麦克风的声道3，以及表示SIDE右麦克风的声道4。在另一实施例中，麦克风单元110包含一个或多个非阵列麦克风。

在一个实施例中，由麦克风装置100提供的一些高级功能涉及利用来自NFC传感器191的实时传感器读数。例如，在一个实施例中，NFC传感器191允许用户经由NFC使能装置60确认/查看/改变麦克风装置100的一个或多个设置和/或查看由传感器单元190获取的一个或多个实时传感器读数/测量。作为另一示例，在一个实施例中，NFC传感器191允许用户将数据(例如，预设)从NFC使能装置60传送到麦克风装置100。这消除了在麦克风装置100处本地存储预设的需要，从而降低了存储器/存储要求。

作为另一实例，在一个实施例中，麦克风装置100可响应于在涉及用户的事件/会话期间经由NFC传感器191从NFC使能装置60读取用户的识别符(例如，姓名标签、识别(ID)标签或在NFC使能装置60上执行/操作的软件应用程序)而自动设置用户的唯一DSP配置161(例如，DSP曲线设置)。举例来说，响应于读取用户的ID，自动控制系统174可检索DSP配置161(例如，从麦克风装置100的存储单元160、远程计算环境80等)，且加载DSP配置161以使得麦克风装置100根据DSP配置161在事件/会话期间处理数字信号(经由DSP系统171)。因此，麦克风装置100在检测到用户(经由NFC使能装置)在麦克风装置100附近时用特定于用户的信息进行自动设置。举例来说，在无线电广播期间，可针对麦克风装置100/NFC传感器191轻敲无线电主机的NFC使能ID标签以自动设置具有该无线电主机的唯一DSP配置161的麦克风装置100。

作为另一实例，在一个实施例中，响应于经由NFC传感器191从NFC使能装置60(例如，名称标签、ID标签或在NFC使能装置60上执行/操作的软件应用程序)读取用户的识别符(例如用户的名称或ID)，麦克风装置100可基于识别符自动用标签设置麦克风装置100的输出信道。举例来说，输出信道可用指示用户的名称或用户的ID的标签来标记。这使得专业人员(例如麦克风操作者或广播工程师)能够容易地确定麦克风装置100的哪一输出信道在涉及用户的事件/会话期间获取用户的音频。因此，在检测到用户(经由NFC使能装置)在麦克风装置100附近时，用用户特定的信息自动设置麦克风装置100。举例来说，在现场音乐会期间，表演者可针对麦克风装置100/NFC传感器191轻拍其NFC使能ID标签以自动设置麦克风装置100以用表演者的名称或ID标记麦克风装置100的输出信道。

GNSS/GPS传感器192被配置为获取指示麦克风装置100的位置或地点的情景性信息。在一个实施例中，由麦克风装置100提供的一些高级功能涉及利用来自GNSS/GPS传感器192的实时传感器读数/测量。例如，在一个实施例中，GNSS/GPS传感器192允许用户经由麦克风装置100的NFC使能装置60或I/O单元180来确认/回顾麦克风装置100的纵向和纬度读数/坐标。

运动传感器193被配置为捕捉指示(即，麦克风装置100的)内部运动的情景性信息，该情景性信息包括以下中的至少一者：(1)麦克风装置100相对于罗盘的实时方向，(2)麦克风装置100在三个坐标轴上的实时位置，以及(3)麦克风装置100自其被锁定于原位("锁定位置")(即，当麦克风装置100首次部署在环境中时或者初始/预期放置时最初所定位的位置)后是否发生了移动/移位/倾斜。在一个实施例中，运动传感器193包括加速器、陀螺仪和/或磁力计(例如，6-9轴陀螺仪/磁力计)。在一个实施例中，由麦克风装置100提供的一些高级功能涉及利用来自运动传感器193的实时传感器读数/测量结果。例如，在一个实施例中，运动传感器193允许用户经由麦克风装置100的NFC使能装置60或I/O单元180来确认/查看麦克风装置100相对于正北的实时方向。利用麦克风装置100相对于正北的实时方向，可以确定麦克风装置100是否指向北、南、东或西。作为另一示例，在一个实施例中，运动传感器193允许用户确认/查看麦克风装置100在X,Y,和Z坐标轴上的实时位置。麦克风装置100利用其在X,T,和Z坐标轴上的实时位置可确定其在空间中的实时取向(例如，经由陀螺仪)(即，麦克风装置100是直立还是上下颠倒地定位，麦克风装置100是否已经从其锁定位置移位等)。例如，如果风或物理交互(例如，有人敲落麦克风装置100)使得麦克风装置100从其锁定位置移动/移位/倾斜，则运动传感器193使得用户(例如，诸如麦克风操作员、广播工程师或现场事件制作人员的专业人员)能够基于麦克风装置100的实时方向或实时位置来确定麦克风装置100是否已经移动/移位/倾斜。

在一个实施例中，LED系统181包括由多个LED组成的阵列("LED阵列")和用于控制/调光LED阵列的驱动器(即，驱动器为控制器/调光器)。例如，在一个实施例中，LED阵列包括由8-12个RGB LED组成的环。作为另一个实例，在一个实施例中，LED阵列包括设有多色LED的显眼的(即，易于可见的)LED透镜。在一个实施例中，由麦克风装置100提供的一些高级功能涉及利用LED系统181。例如，在一个实施例中，LED阵列用于提供关于麦克风装置100的环境的不同实时状况(例如，除了音频条件之外的条件)的反馈或信息，其中条件基于来自传感器单元190的实时传感器读数/测量。

下表1提供LED阵列可提供的不同类型的反馈或信息的实例。

表1

在一实施例中，对于来自ADC130的数字信号，DSP系统171用于提供板载DSP，其包括但不限于极性、数字增益、高通滤波器(HPF)、低通滤波器(LPF)等。例如，在一实施例中，DSP系统171提供可选择的极性反转(即数字信号的极性反转或相位反转)。作为另一实例，在一实施例中，DSP系统171以6dB的步长提供48dB的数字增益。作为另一实例，在一实施例中，DSP系统171提供两个状态的可选HPF(例如，18dB/倍频程处47Hz，12dB/倍频程处80Hz)。作为另一实例，在一实施例中，DSP系统171提供两个状态的可选LPF(例如，18kHz@18dB/倍频程，和8.2kHz@6dB/倍频程)。

在一个实施例中，拾音头混合系统172被配置为创建/产生不同的预定义虚拟指向，其中每个指向具有其自己的可调整增益、LPF和HPF。例如，在一个实施例中，预定义虚拟指向包括但不限于至少五个单(mono)虚拟指向和至少两个双(stereo)虚拟指向。至少五个单虚拟指向包括但不限于以下：全向、亚心形/宽心形、心形、超心形、双向(‘8’字形)等。至少两个双虚拟指向包括但不限于以下：宽立体声(即，麦克风单元110之间成127度角)、窄立体声(即，麦克风单元110之间成90度角)等。

在一个实施例中，自动控制系统174配置为响应于麦克风装置100的环境的一个或多个条件的一个或多个变化，基于来自传感器单元190的实时传感器读数/测量，动态调整麦克风装置100的一个或多个设置和/或由麦克风装置100(经由DSP系统171和拾音头混合系统172)创建/产生的一个或多个虚拟指向。例如，在一个实施例中，如果由运动传感器193获取的实时情景性信息指示麦克风装置100在空间中的定向已经变化(例如，麦克风装置100由于风而移位，麦克风装置100从其锁定位置被撞掉等)，则自动控制系统174触发GUI系统173以生成包括指示该变化的反馈或信息的GUI，其中GUI被提供用于显示，使得用户可以经由GUI确认/回顾/改变麦克风装置100的一个或多个设置。作为另一示例，在一个实施例中，响应于麦克风装置100在空间中的定向的变化，自动控制系统174触发DSP系统171和/或拾音头混合系统172以动态调整/形成响应于变化而创建/产生的一个或多个虚拟指向。在一个实施例中，利用人工智能来调整一个或多个虚拟指向。例如，监督机器学习用于基于获取不同虚拟指向、增益设置、HPF、LPF和适合于麦克风装置100的环境的不同条件的其它均衡设置的训练数据来训练AI引擎175(例如，神经网络)，并且所得到的经训练的AI引擎175部署在自动控制系统174中以用于基于实时状况来确定对所创建/产生的虚拟指向、增益设置、HPF、LPF和麦克风装置100的其它均衡设置的一个或多个调整。在另一实施例中，AI引擎175部署在麦克风装置100与其交换数据的远程计算环境80上。

在一个实施例中，自动控制系统174被配置为将麦克风装置100的实时纬度、经度和/或高度读数与存有不同纬度、经度和/或高度读数的数据库进行比较，并且(经由AI引擎175)基于该比较来确定麦克风装置100的对指向(例如，模式方向)、增益设置和均衡设置的一个或多个建议。

在一个实施例中，如果麦克风装置100在X,Y,和Z坐标中以及相对于其锁定位置(即，当麦克风装置100最初部署在环境中或最初/预期放置时最初定位在何处)的GNSS/GPS坐标移位了已知值(即，预定阈值)，则自动控制系统174触发DSP系统171和/或拾音头混合系统172以通过动态调整所创建/产生的一个或多个虚拟指向、增益、HPF、LPF或其它均衡来朝向锁定位置"重新瞄准"。在一个实施例中，使用AI引擎175来确定这些调整。

在一个实施例中，自动控制系统174被配置为记录或维持在预定时间窗口或事件/会话的整体期间获取的传感器读数/测量的缓存。缓存使得自动控制系统174能够检测麦克风装置100的位置或定向何时移动到足以影响其音频质量。

在一个实施例中，麦克风装置100被配置为学习用于不同情景/环境的优选操作模式。例如，在学习阶段中，(例如，在远程计算环境上)分析经由麦克风装置100获取的音频和传感器读数/测量以确定用于在类似情景/环境中使用的基线设置。在一个实施例中，AI引擎175被训练以学习基线设置。在另一实施例中，基线设置作为可调用的预设被存储在麦克风装置100上。在学习阶段之后，当自动控制系统174(经由AI引擎175)检测到麦克风装置100被部署在类似情景/环境中时，自动控制系统174被配置为自动地以基线设置来设置麦克风装置100或提供使用基线设置的推荐(例如，经由I/O单元180、在NFC使能装置60上、在网络浏览器中等提供推荐)。例如，基线设置可以适合于涉及现场体育事件的情景/环境(例如，针对麦克风装置100的一侧上的人群噪声优化麦克风装置100的一些输出通道的均衡，并且针对麦克风装置100的另一侧上的工作台上的玩家、教练和其他人之间的对话优化麦克风装置100的其他输出通道的均衡(EQ))。

在一个实施例中，基于麦克风装置100的实时GPS坐标，自动控制系统174检索与麦克风装置100的环境处的天气状况有关的数据，诸如风速和其它天气信息，并且(经由AI引擎175)确定是否向专业人员(例如，麦克风操作者)发送关于天气状况的警报或通知。警报或通知可以包括考虑用于麦克风装置100的替代EQ设置或向麦克风装置100添加附加挡风玻璃保护的推荐。

在一个实施例中，通信单元200包括被配置为将麦克风装置100连接到网络电缆90的以太网电缆连接器201。例如，在一个实施例中，麦克风装置100经由网络电缆90有线回连到主处理系统70。不同类型的网络电缆90的示例包括但不限于CAT5电缆、光纤电缆或用于数据传输的其他标准电缆。

在一个实施例中，GUI系统173被配置为生成包括以下的至少一个的GUI：(1)用于麦克风装置100的一个或多个与输出相关的设置(例如，指向、增益、HPF、LPF、其他均衡设置)，以及(2)用于麦克风装置100的一个或多个全局设置/参数。由GUI系统173生成的每个GUI被提供用于显示(例如，在显示屏182上、在使能NFC的装置60上、在网络浏览器中等)以用于用户确认/查看。在一个实施例中，由GUI系统173生成的GUI作为控制面板操作，从而为用户提供用于麦克风装置100的输出通道的控制和状态监控。例如，在一个实施例中，由GUI系统173生成的GUI被实现为可让用户访问的网络服务器GUI。作为另一示例，在一个实施例中，由GUI系统173生成的GUI被显示在电子装置(例如，使能NFC的装置60)上执行/操作的软件应用内。

表2提供了麦克风装置100的与输出相关的设置和包括在GUI中的对应控制的示例。

表2

表3提供麦克风装置100的全局设置/参数和包含在GUI中的对应反馈/信息的实例。

表3

图3示出在一个或多个实施例中拾音头混合系统172经配置以创制/产生的不同预定义单虚拟指向的表300。如图3中所展示，从麦克风装置100的每一输出通道的心形输出/信号转换的数字信号(来自ADC130)的极性(即，输出相位)为负(NEG)。

为了创制/产生全部方向("全向")的指向，通过DSP系统171如下处理从通道1和通道2的心形输出/信号(即，MID前端和MID后端麦克风)转换的数字信号(来自ADC130)：选择极性反转(即，相位反转被设置为ON)以将数字信号的极性从负反转为正(POS)，并且数字信号通过而不改变电平(即，单位增益-无放大或衰减)。然后拾音头混合系统172将得到的经处理的数字信号(来自DSP系统171)组合以创制/产生单声(即，单声道声音)。

为了创制/产生亚心形/宽心形指向，通过DSP系统171如下处理从通道1和2的心形输出/信号转换的数字信号(来自ADC130)(即，MID前端和MID后端麦克风)：选择极性反转(即，将相反设置为开)以将数字信号的极性从负反转到正(POS)，仅对从通道2的心形输出/信号转换的数字信号施加-10dB增益，并且从通道1的心形输出/信号转换的剩余数字信号通过而不改变电平(即，单位增益)。拾音头混合系统172然后组合所得到的经处理的数字信号(来自DSP系统171)以创制/产生单声道。

为了创制/产生心形指向，从通道1的心形输出/信号转换的数字信号(来自ADC130)经由DSP系统171进行如下处理：选择极性反转(即，将相位反转设定为ON)以将数字信号的极性从负反转为正(POS)，且数字信号在不改变电平(即，单位增益)的情况下通过。拾音头混合系统172接着组合所得的经处理数字信号(来自DSP系统171)以创制/产生单声道声音。

为了创制/产生超心形指向，经由DSP系统171如下处理从通道1和通道2的心形输出/信号转换的数字信号(来自ADC130)(即，MID前端和MID后端麦克风)：仅为从通道1的心形输出/信号转换的数字信号选择极性反转(即，将相位反转设定为ON)以将从通道1的心形输出/信号转换的数字信号的极性从负反转到正(POS)，仅将-10dB增益应用于从通道2的心形输出/信号转换的数字信号，且从通道1的心形输出/信号转换的剩余数字信号通过而不改变电平(即，单位增益)。拾音头混合系统172接着组合所得的经处理数字信号(来自DSP系统171)以创制/产生单声道。

为了仅使用从通道1和2的心形输出/信号转换的数字信号(即，MID前端和MID后端麦克风)来创制/产生双向(8字形)指向，通过如下DSP系统171处理数字信号：仅为从通道1的心形输出/信号转换的数字信号选择极性反转(即，将相位反转设置为ON)以将从通道1的心形输出/信号转换的数字信号的极性从负反转为正(POS)，并且数字信号通过而不改变电平(即，单位增益)。拾音头混合系统172然后组合所得到的经处理的数字信号(来自DSP系统171)以创制/产生单声道。

为了仅使用从通道3和通道4的心形输出/信号转换的数字信号(即，SIDE-左和SIDE-右麦克风)来创制/产生双向(8字形)指向，经由DSP系统171如下处理数字信号：仅针对从通道3的心形输出/信号转换的数字信号选择极性反转(即，将相位反转设定为ON)以将从通道3的心形输出/信号转换的数字信号的极性从负反转为正(POS)，且数字信号在不改变电平(即，单位增益)的情况下通过。拾音头混合系统172接着组合所得经处理数字信号(来自DSP系统171)以创制/产生单声道声音。

图4说明在一个或多个实施例中描述拾音头混合系统172经配置以创制/产生的不同预定义双虚拟指向的表350。如图4中所展示，从麦克风装置100的每一输出通道的心形输出/信号转换的数字信号(来自ADC130)的极性(即，输出相位)为负(NEG)。

在一个实施例中，为通道1或2选择双虚拟指向将通道1和2链接在一起，而为通道3或4选择双虚拟指向将通道3和4链接在一起。

为了在将通道1及2链接在一起时创制/产生宽立体声指向，经由DSP系统171如下处理从通道1、3及4的心形输出/信号转换的数字信号(来自ADC130)(即，MID前端、SIDE左端及SIDE右端的麦克风)以：仅针对从通道1及3的心形输出/信号转换的数字信号选择极性反转(即，将相位反转设定为ON)以将从通道1及3的心形输出/信号转换的数字信号的极性从负反转为正(POS)，且数字信号通过而不改变电平(即，单位增益)。拾音头混合系统172接着组合所得经处理数字信号(来自DSP系统171)以创制/产生立体声声音(即，左(L)通道及右(R)通道)。

为了在将通道1及2链接在一起时创制/产生窄立体声指向，经由DSP系统171如下处理从通道1、3及4的心形输出/信号(即，MID前端、SIDE左端及SIDE右端的麦克风)转换的数字信号(来自ADC130)：仅针对从通道1及3的心形输出/信号转换的数字信号选择极性反转(即，将相位反转设定为ON)以将从通道1及3的心形输出/信号转换的数字信号的极性从负反转到正(POS)，仅将-6dB增益施加到从通道3及4的心形输出/信号转换的数字信号，且从通道1的心形输出/信号转换的剩余数字信号通过而不改变电平(即，单位增益)。拾音头混合系统172接着组合所得经处理数字信号(来自DSP系统171)以创制/产生立体声。

图5A说明一个或多个实施例中的由GUI系统173产生的实例GUI400，其中GUI400包含麦克风装置100的设定。如图5A中所展示，GUI400包含麦克风装置100的全局设定/参数。全局设定/参数包含指示麦克风装置100的环境的实时状况的反馈或信息，例如(来自运动传感器193的)实时纬度和经度读数/坐标、(来自运动传感器193的)实时海拔读数及(来自运动传感器193的)三个坐标轴X,Y,和Z上的实时位置。

如果自动控制系统174检测到麦克风装置100已从其锁定位置移动/移位/倾斜，则GUI400突出显示麦克风装置100如何已移动/移位/倾斜。例如，如果X,Y轴上的实时位置与锁定位置相同，但Z轴上的实时位置不同于锁定位置，则GUI400指示麦克风装置100已相对于Z轴移动。

如图5A中所示，GUI400进一步包含麦克风装置100的每一输出通道的与输出相关的设定。

图5B说明在一个或多个实施例中的与GUI400的实例用户交互以选择麦克风装置100的特定输出通道以对其作出改变。如图5B中所展示，用户交互包含选择通道1以使得用户能够对通道1的输出相关设定作出改变。

图5C说明一个或多个实施例中的与GUI400的用以改变选定输出通道的输出相关设置的额外的用户交互实例。如图5C中所展示，额外用户交互包含选择通道1的输出相关设置的不同值，例如增加通道1的数字/输入增益，选择极性反转以反转从通道1的心形输出/信号转换的数字信号的极性，选择通道1的18dB/倍频程下的47Hz的HPF，及选择通道1的18dB/倍频程下的18kHz的LPF。额外用户交互进一步包含将通道1的指向从心形下/宽心形改变为双向(8字形)。

图6说明一个或多个实施例中的由GUI系统173产生的另一实例GUI410，其中GUI410包含麦克风装置100的设定。如图6中所展示，输出通道1及输出通道2链接在一起以创制/产生宽立体声指向。

图7说明一个或多个实施例中的麦克风装置100的实例机械设计。在一个实施例中，麦克风装置100经实施为用于广播及实况声音应用的多输出、多模式AoIP电容式麦克风。

图8是在一个或多个实施例中的用于为麦克风装置提供高级功能的示例过程500的流程图。过程块501包括经由麦克风装置的一个或多个传感器单元获取指示麦克风装置的环境的一个或多个实时状况的情景性信息。过程块502包括基于情景性信息检测对麦克风装置的环境的一个或多个实时改变。过程块503包括调用包括指示一个或多个实时改变的信息的图形用户界面(GUI)的显示。过程块504包括响应于一个或多个实时改变而调整用于麦克风装置的一个或多个设置。

在一个实施例中，可利用麦克风装置100的一个或多个组件(例如，自动控制系统174)执行过程框501-504。

图9是示出了包括用于实现所公开的实施例的计算机系统600的信息处理系统的高级框图。计算机系统600包括一个或多个处理器601，并且还可以包括电子显示装置602(用于显示视频、图形、文本和其他数据)、主存储器603(例如，随机存取存储器(RAM))、存储装置604(例如，硬盘驱动器)、可移动存储装置605(例如，可移动存储驱动器、可移动存储器模块、磁带驱动器、光盘驱动器、其中存储有计算机软件和/或数据的计算机可读介质)、用户接口装置606(例如，键盘、触摸屏、小键盘、定点装置)和通信接口607(例如，调制解调器、网络接口(诸如以太网卡)、通信端口或PCMCIA槽和卡)。主存储器603可以存储指令，所述指令在由一个或多个处理器601执行时使得一个或多个处理器601执行过程500的一个或多个过程块。

通信接口607允许软件和数据在计算机系统和外部设备之间传送。系统600还包括通信基础设施608(例如，通信总线、交叉条或网络)，上述装置/模块601至607连接至该通信基础设施608。

经由通信接口607传送的信息可以是能够由通信接口607经由承载信号的通信链路接收的信号的形式，诸如电子、电磁、光学或其他信号，并且可以使用电线或电缆、光纤、电话线、蜂窝电话链路、射频(RF)链路和/或其他通信信道来实现。表示本文的框图和/或流程图的计算机程序指令可以被加载到计算机、可编程数据处理装置或处理装置上，以引起在其上执行的一系列操作，从而产生计算机实现的过程。在一个实施例中，用于过程500(图8)的一个或多个过程块的处理指令可以作为程序指令被存储在存储器603、存储装置604和可移除存储装置605上，以供处理器601执行。

已经参考方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了实施例。这样的图示/图或其组合的每个框可以通过计算机程序指令来实现。当被提供给处理器时，计算机程序指令产生机器，使得经由处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或框图中指定的功能/操作的装置。流程图/框图中的每个框可以表示硬件和/或软件模块或逻辑。在备选实现中，框中指出的功能可以不按图中指出的顺序发生、并发地发生等。

术语"计算机程序介质"、"计算机可用介质"、"计算机可读介质"和"计算机程序产品"用于一般地指诸如主存储器、辅助存储器、可移除存储驱动器、安装在硬盘驱动器中的硬盘和信号的介质。这些计算机程序产品是用于向计算机系统提供软件的装置。计算机可读介质允许计算机系统从计算机可读介质读取数据、指令、消息或消息分组以及其它计算机可读信息。计算机可读介质例如可以包括非易失性存储器，诸如软盘、ROM、闪存、磁盘驱动器存储器、CD-ROM和其它永久存储装置。例如，其对于在计算机系统之间传输诸如数据和计算机指令的信息是有用的。计算机程序指令可以存储在计算机可读介质中，其可以引导计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备以特定方式工作，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能/动作的指令的制品。

如本领域技术人员将理解的，实施例的方面可以被体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，实施例的方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或组合软件和硬件方面的实施例的形式，其在本文中可以全部一般地被称为"电路"、"模块"或"系统"。此外，实施例的方面可以采取体现在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，所述计算机可读介质具有体现在其上的计算机可读程序代码。

可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备，或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的示例(非穷举的列表)将包括以下：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储装置、磁性存储装置，或前述的任何合适的组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是可以包含或存储程序的任何有形介质，所述程序由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用。

用于执行一个或多个实施例的各方面的操作的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言的任何组合来编写，包括诸如Java、Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言以及诸如"C"编程语言或类似的编程语言的常规过程式编程语言。程序代码可以完全地在用户的计算机上执行、部分地在用户的计算机上执行、作为独立的软件包执行、部分地在用户的计算机上并且部分地在远程计算机上执行、或者完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一种场景中，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户的计算机，或者可以(例如，使用互联网服务提供商通过互联网)连接到外部计算机。

上文参考方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了一个或多个实施例的各方面。将理解，流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以被提供给专用计算机或其他可编程数据处理装置以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的装置。

这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，其可以指示计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备以特定方式工作，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的指令的制品。

计算机程序指令还可以被加载到计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上，以使得在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的过程。

附图中的流程图和框图显示了根据各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在一些替代实现中，方框中所标注的功能也可以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作或者执行专用硬件和计算机指令的组合的专用的基于硬件的系统来实现。

除非明确地如此陈述，否则权利要求中对单数形式的元件的引用并不旨在表示"一个且仅有"，而是表示"一个或多个"。当前已知或以后将为本领域普通技术人员所知的上述示例性实施例的元件的所有结构和功能等同物旨在由本权利要求所涵盖。除非使用短语"用于…的装置"或"用于…的步骤"明确地陈述，否则本文中的权利要求元件不应在35U.S.C.第112条第六段的规定下进行解释。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式"一"、"一个"和"该"旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解，术语"包括"和/或"包含"在本说明书中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。

以下权利要求中的所有装置或步骤加功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于与具体要求保护的其他要求保护的元件组合执行功能的任何结构、材料或动作。实施例的描述是为了说明和描述的目的而呈现的，但并不旨在是穷举的或限于所公开形式的实施例。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和变型对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。

虽然已经参照实施例的某些版本描述了实施例；然而，其它版本也是可能的。因此，所附权利要求的精神和范围不应限于对本文所包含的优选版本的描述。

Claims

1.一种带有高级功能的麦克风装置，包括：

一个或多个麦克风单元；

一个或多个传感器单元，所述一个或多个传感器单元配置为用于获取指示所述麦克风装置的环境的一个或多个实时状况的情景性信息；以及

自动控制系统，其配置为用于：

基于所述情景性信息检测所述麦克风装置所处的环境的一个或多个实时改变；

调用图形用户界面(GUI)的显示，所述图形用户界面包括指示所述一个或多个实时改变的信息；以及

响应于所述一个或多个实时改变来调整所述麦克风装置的一个或多个设置。

2.根据权利要求1所述的麦克风装置，其中所述调整包括使用人工智能动态地调整所述麦克风装置的一个或多个设置。

3.根据权利要求1所述的麦克风装置，其中所述调整包括：

接收包括与所述GUI的一个或多个用户交互的用户输入；以及

基于所述用户输入来调整所述麦克风装置的一个或多个设置。

4.根据权利要求1所述的麦克风装置，其中所述麦克风装置设置有一个或多个输出通道。

5.根据权利要求4所述的麦克风装置，其中针对每个输出通道，所述麦克风装置的一个或多个设置包括以下各项中的至少一个：表示要创建的指向的设置、表示要应用的数字增益量的设置、表示要应用的高通滤波器的设置、表示要应用的低通滤波器的设置，或者表示是否应用极性反转的设置。

6.根据权利要求1所述的麦克风装置，其中所述一个或多个传感器单元包括以下各项中的至少一个：近场通信(NFC)传感器、全球导航卫星系统(GNSS)/全球定位系统(GPS)或运动传感器。

7.根据权利要求1所述的麦克风装置，其中所述麦克风装置所处的环境的一个或多个实时状况包括以下各项中的至少一个：麦克风装置的实时纬度和经度坐标、麦克风装置的实时高度、麦克风装置相对于罗盘的实时方向、或麦克风装置在X,T,和Z三个坐标轴上的实时位置。

8.根据权利要求1所述的麦克风装置，其中所述一个或多个实时改变指示所述麦克风装置的地点或位置已改变。

9.根据权利要求1所述的麦克风装置，其中所述GUI显示在所述麦克风装置的显示屏、带有近场通信NFC功能的装置或网络浏览器中的一者上。

10.根据权利要求4所述的麦克风装置，其中所述自动控制系统还配置以用于：

响应于所述一个或多个传感器单元从带有近场通信(NFC)能力的装置读取用户的标识符，自动地设置与所述用户相对应的数字信号处理(DSP)配置，其中，根据所述DSP配置，针对每个输出通道应用数字信号处理。

11.根据权利要求4所述的麦克风装置，其中所述自动控制系统还配置以用于：

响应于所述一个或多个传感器单元从带有近场通信(NFC)能力的装置读取用户的标识符，自动地建立带有一个或多个标签的一个或多个输出信道，其中所述一个或多个标签基于所述标识符。

12.一种用于实现麦克风装置的高级功能的方法，包括：

经由麦克风装置的一个或多个传感器单元获取指示所述麦克风装置所处的环境的一个或多个实时状况的情景性信息；

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述调整包括利用人工智能动态地调整所述麦克风装置的一个或多个设置。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述调整包括：

接收包括与所述GUI的一个或多个用户交互的用户输入；以及

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述麦克风装置提供一个或多个输出通道。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，针对每个输出通道，所述麦克风装置的一个或多个设置包括以下各项中的至少一个：表示要创建的指向的设置、表示要应用的数字增益量的设置、表示要应用的高通滤波器的设置、表示要应用的低通滤波器的设置、或者表示是否应用极性反转的设置。

17.根据权利要求12所述的方法，其中所述一个或多个传感器单元包括以下中的至少一个：近场通信(NFC)传感器、全球导航卫星系统(GNSS)/全球定位系统(GPS)或运动传感器。

18.根据权利要求12所述的方法，其中所述麦克风装置所处的环境的一个或多个实时状况包括以下各项中的至少一个：麦克风装置的实时纬度和经度坐标、麦克风装置的实时高度、麦克风装置相对于罗盘的实时方向、或麦克风装置在X,Y,和Z三个坐标轴上的实时位置。

19.根据权利要求12所述的方法，其中所述一个或多个实时改变指示所述麦克风装置的地点或位置已改变。

20.根据权利要求15所述的方法，还包括：

响应于所述一个或多个传感器单元从带有近场通信(NFC)能力的装置读取用户的标识符：

自动设置对应于所述用户的数字信号处理(DSP)配置，其中根据所述DSP配置对每个输出通道应用数字信号处理；以及

响应于所述一个或多个传感器单元读取所述标识符，自动地建立带有一个或多个标签的一个或多个输出通道，其中所述一个或多个标签基于所述标识符。