CN208367199U - 分离式麦克风阵列 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种分离式麦克风阵列，该分离式麦克风阵列包括唤醒型麦克风、录音型麦克风以及控制器，控制器根据唤醒型麦克风接收到的声音信号，使用至少三个唤醒型麦克风获取声源位置，然后再根据声源位置确定进行声音信号采集的录音型麦克风，最后使用确定的录音型麦克风进行声音信号的采集。本实用新型的分离式麦克风阵列的两种麦克风具有不同的指向性曲线与增益，分工明确，能降低对麦克风硬件的要求，同时麦克风不需要在唤醒和录音两个工作状态中切换麦克风参数，避免了高难度的调整与切换给硬件带来的高要求。

Description

分离式麦克风阵列

技术领域

本实用新型涉及麦克风声音采集、语音降噪以及音频传输领域，特别涉及一种分离式麦克风阵列。

背景技术

当今语音识别，会议拾音系统已有大规模普及，尤其是在智能家居领域，语音识别功能日渐增多；

现阶段大部分方案使用固定的麦克风阵列，包括线性和环形等麦克风阵列排列方式，通过阵列上面的麦克风获取语音唤醒触发，获得声音的来源方向(称为声源定位)，然后把声源定位获得的角度方位值作为主拾音麦克风的依据，使用全部麦克风同时录音作为波速成型的原始输入，获得固定角度的增强和对其他角度的环境音抑制，最终输出特别增强过唤醒源方位的语音信号，供电话会议或者语音识别。

现有技术中的麦克风阵列中的麦克风，需要在唤醒和录音的两个工作状态中切换麦克风参数，高难度的调整与切换使得对麦克风硬件要求较高，而且需要在设计之初就把麦克风设计成全能型的麦克风，要求既可以拾取远场的语音唤醒的同时，也要兼顾正常录音时的采样精度，同时因为兼顾远场和精度，需要进一步提升录音的分辨率和采样率，这样的设计对声音拾取、自动增益算法和硬件的配合提出非常高的要求。

故需要提供一种分离式麦克风阵列来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种分离式麦克风阵列，其通过设置两种具有不同的指向性曲线与增益的麦克风，以解决现有技术中的麦克风阵列需要在唤醒和录音的两个工作状态中切换麦克风参数，高难度的调整与切换使得对麦克风硬件要求较高，对声音拾取、自动增益算法和硬件的配合的要求非常高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种分离式麦克风阵列，用于对设定空间内的声音信号进行采集，其包括：

至少三个唤醒型麦克风，分别固定设置在所述设定空间内的任意位置，用于拾取所述设定空间内的声音信号；

至少一个录音型麦克风组，分别固定设置在所述设定空间内的任意位置，一个所述录音型麦克风组包括多个录音型麦克风，所述录音型麦克风用于采集所述设定空间内的声音信号，所述录音型麦克风包括对应的声音采集区域；

控制器，与所述唤醒型麦克风以及所述录音型麦克风连接，用于当至少一个唤醒型麦克风接收到声音信号时，使用至少三个所述唤醒型麦克风获取所述声音信号对应的声源位置，以及用于确定进行声音信号采集的录音型麦克风，并使用确定的录音型麦克风进行所述声音信号的采集操作。

在本实用新型中，所述录音型麦克风为窄角度指向性麦克风，所述录音型麦克风组包括用于进行声音信号采集的第一录音型麦克风以及用于进行环境音采集的第二录音型麦克风，所述声音信号对应的声源位置位于所述第一录音型麦克风的声音采集区域内。

在本实用新型中，所述唤醒型麦克风为高增益的全向麦克风，所述唤醒型麦克风用于匹配获取特定的声音信号，以唤醒所述录音型麦克风进行声音采集操作。

在本实用新型中，所有的所述录音型麦克风的声音采集区域包含所述设定空间内的所有区域，不同的所述录音型麦克风的声音采集区域不重合。

在本实用新型中，所有的所述录音型麦克风的声音采集区域包含所述设定空间内的所有区域，不同的所述录音型麦克风的声音采集区域部分重合，重合角度小于5°。

在本实用新型中，所述分离式麦克风阵列包括四个所述唤醒型麦克风，四个所述唤醒型麦克风分别位于所述设定空间内的四角，一个所述录音型麦克风组包括四个所述录音型麦克风，四个所述录音型麦克风的声音采集区域包含所述设定空间内的所有区域，每个所述录音型麦克风的声音采集区域的角度范围为40°～50°。

在本实用新型中，在所述设定空间内相对的两侧分别设置有一个所述录音型麦克风组，一个所述录音型麦克风组和所述控制器设置在同一设备壳体内。

在本实用新型中，多个所述唤醒型麦克风以相等的设定间距均匀分布在所述设定空间内。

在本实用新型中，所述设定空间包括声源位置出现频率高的高频率区域和声源位置出现频率低的低频率区域，位于所述高频率区域的所述唤醒型麦克风的数量大于位于所述低频率区域的所述唤醒型麦克风的数量。

进一步的，所述高频率区域的面积小于所述低频率区域的面积，所有的所述录音型麦克风的声音采集区域包含所述设定空间内的所有区域，与所述低频率区域相交的所述录音型麦克风的声音采集区域的角度值小于其他所述录音型麦克风的声音采集区域的角度值。

本实用新型相较于现有技术，其有益效果为：本实用新型的分离式麦克风阵列通过使用具有不同的指向性曲线与增益上午唤醒型麦克风和录音型麦克风进行声音信号的采集，两种麦克风分工明确，从而能降低对麦克风硬件的要求，对麦克风的选型由之前的全能型，变成某个特点的加强型；

同时由于多个唤醒型麦克风分开安装，声源定位的方位信息更加准确，有效增加降噪参数的准确性；

另外，由于使用了两种不同用途的麦克风，从而使得麦克风不需要在唤醒和录音两个工作状态中切换麦克风参数，避免了高难度的调整与切换给硬件带来的高要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例相应的附图。

图1为本实用新型的分离式麦克风阵列的第一优选实施例的结构示意图。

图2为本实用新型的分离式麦克风阵列的第一具体实施例的结构示意图。

图3为本实用新型的分离式麦克风阵列的第二具体实施例的框架结构示意图。

图4为本实用新型的分离式麦克风阵列的三边定位算法的示意图。

图5为本实用新型的分离式麦克风阵列的三边定位算法的解法推导示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型的原理是以实施在一适当的运算环境中来举例说明,基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有技术中的麦克风阵列中的麦克风，需要在唤醒和录音的两个工作状态中切换麦克风参数，高难度的调整与切换使得对麦克风硬件要求较高，而且需要在设计之初就把麦克风设计成全能型的麦克风，要求既可以拾取远场的语音唤醒的同时，也要兼顾正常录音时的采样精度，同时因为兼顾远场和精度，需要进一步提升录音的分辨率和采样率，这样的设计对声音拾取、自动增益算法和硬件的配合提出非常高的要求。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

请参照图1，其中图1为本实用新型的分离式麦克风阵列的第一优选实施例的结构示意图。

如下为本实用新型提供的一种能解决以上技术问题的分离式麦克风阵列的第一优选实施例。

一种分离式麦克风阵列，用于对设定空间内的声音信号进行采集，其包括：

至少三个唤醒型麦克风11，分别固定设置在设定空间内的任意位置，用于拾取设定空间内的声音信号，其中多个唤醒型麦克风11可以相等的设定间距均匀分布在设定空间内；

至少一个录音型麦克风组12，分别固定设置在设定空间内的任意位置，一个录音型麦克风组12包括多个录音型麦克风121，录音型麦克风121用于采集设定空间内的声音信号，录音型麦克风121包括对应的声音采集区域；

控制器13，与唤醒型麦克风11以及录音型麦克风121连接，用于当至少一个唤醒型麦克风11接收到声音信号时，使用至少三个唤醒型麦克风11获取声音信号对应的声源位置，以及用于确定进行声音信号采集的录音型麦克风121，并使用确定的录音型麦克风121进行声音信号的采集操作。

其中，控制器13可选择无线或有线的方式进行通信连接，优选无线连接通过蓝牙模块进行无线传输，省去布线工作及后续线路维护工作，控制器可包括：

处理信号生成模块131，用于当至少一个唤醒型麦克风11接收到声音信号时，生成声音处理信号；

声源位置获取模块132，用于根据声音处理信号以及声源定位方法，使用至少三个唤醒型麦克风11获取声音信号对应的声源位置；

录音型麦克风确定模块133，用于根据声音信号对应的声源位置，确定进行声音信号采集的录音型麦克风121；以及

采集模块134，用于使用确定的录音型麦克风121进行声音信号的采集操作。

请参照图4，其中图4为本实用新型的分离式麦克风阵列的三边定位算法的示意图。

使用至少三个唤醒型麦克风11获取声音信号对应的声源位置的方法原理为：

当声源位置获取模块132获取到三个唤醒型麦克风11的音量值时，可量化出与声源位置对应的距离值，然后利用三边定位算法计算具体的声源位置；

利用三边定位算法计算的原理为：假设三个唤醒型麦克风11的位置分别为(x₁,y₁),(x₂,y₂),(x₃,y₃)，检测到三个唤醒型麦克风11与声源位置对应的距离值分别为d1,d2,d3，需要计算的声源位置为(x₀,y₀)；

以d1,d2,d3为半径作三个圆，根据毕达哥拉斯定理，得出交点即为声源位置的计算公式：

(x₁-x₀)²+(y₁-y₀)²＝d1²

(x₂-x₀)²+(y₂-y₀)²＝d2²

(x₃-x₀)²+(y₃-y₀)²＝d3²

根据计算公式即可求出声源位置(x₀,y₀)。

请参照图5，其中图5为本实用新型的分离式麦克风阵列的三边定位算法的解法推导示意图。

解法推导原理具体为：

设未知点位置为(x,y)，令其中的第一个球形P1的球心坐标为(0,0)，P2处于相同纵坐标，球心坐标为(d,0)，P3球心坐标为(i,j)，三个球形半径分别为r1,r2,r3，z为三球形相交点与水平面高度。则有：

r1²＝x²+y²+z²

r2²＝(x-d)²+y²+z²

r3²＝(x-i)²+(y-j)²+z²

当z＝0时，即为三个圆在水平面上相交为一点，首先解出x:

x＝(r1²-r2²+d²)/2d

将公式二变形，将公式一的z²代入公式二，再代入公式三得到y的计算公式：

y＝(r1²-r3²-x²+(x-i)²+j²)/2j

在本优选实施例中，声音信号可由人发出，也可由物发出，由人发出可用于采集人声以进行输出播放，或形成语音命令对相应的设备进行控制等等，由物发出可用于采集机器设备发出的声音以监测工作状态等。

当分离式麦克风阵列被唤醒开启后，唤醒麦克风可始终处于开启状态，时刻对声音信号进行拾取，也可转为休眠待机状态。

在利用三边定位算法的基础上，当仅有一个或两个唤醒型麦克风11获取到声音信号，即具有非零的音量值时，则控制器13无法计算获取到声源位置，需要唤醒型麦克风11继续拾取声音信号。

在本优选实施例中，录音型麦克风121为窄角度指向性麦克风，录音型麦克风组12包括用于进行声音信号采集的第一录音型麦克风121以及用于进行环境音采集的第二录音型麦克风121，声音信号对应的声源位置位于第一录音型麦克风121的声音采集区域内；

窄角度指向性的录音型麦克风121能更精确的采集声音信号，同时减少采集到的环境音，第二录音型麦克风121采集到环境音后能用于后续对声音信号进行降噪操作。

另外，唤醒型麦克风11为高增益的全向麦克风，唤醒型麦克风11用于匹配获取特定的声音信号，以唤醒录音型麦克风121进行声音采集操作，其中全向麦克风能更大范围的拾取声音信号；

其中，可通过在控制器13上设置一个预设匹配音，使得当控制器13通过唤醒型麦克风11获取到与预设匹配音一致的声音信号时，控制器13才会定位声源位置，以及控制录音型麦克风121进行声音信号的采集操作；

其中，预设匹配音可以设置为但不限于“录音”“嗨”“hello”等不同的字眼中的一种，声音信号与预设匹配音是否一致在于，声音信号转化成的文字信息是否与预设匹配音对应的文字信息是否一致，声音信号的发声时间范围是否落在预设匹配音对应的发声时间范围内，以及声音信号前后是否有其他的声音内容；

例如预设匹配音为“录音”时，其发声时间范围为1～3秒，那当用户说“录音”时太快，或当用户两个字发声时间间隔过长，使得产生的声音信号的发声范围不在1～3秒内时，则会判定声音信号与预设匹配音不一致；

进一步的，当预设匹配音为多个文字时，还可根据声音信号的相邻文字之间的发声间隔是否落在预设匹配音的相邻文字的发声间隔范围内来判定两者是否一致；

同时，当声音信号的前后有其他的声音内容时，会判定声音信号与预设匹配音不一致，使得当说一句连续较长的话中包含了与预设匹配音一致的声音内容时，不会发生误判。

在本优选实施例中，所有的录音型麦克风121的声音采集区域包含设定空间内的所有区域，不同的录音型麦克风121的声音采集区域可以不重合，以使得每个录音型麦克风121具有更小更精确的声音采集区域。

另一方面，不同的录音型麦克风121的声音采集区域也可以部分重合，以保证所有的录音型麦克风121的声音采集区域能绝对的包含设定空间内的所有区域，并且对位于重合区域的声音信号可有两个录音型麦克风121进行录音采集，进而能通过两组录音型麦克风121采集的声音信号进行增强处理，获得精度更高的录音效果。

优选的，重合角度小于5°。

当该分离式麦克风阵列设置四个唤醒型麦克风11时，四个唤醒型麦克风11可分别设置在设定空间内的四角；

当一个录音型麦克风组12设置四个录音型麦克风121时，四个录音型麦克风121的声音采集区域包含设定空间内的所有区域，每个录音型麦克风121的声音采集区域的角度范围可为40°～50°。

另外，可在设定空间内相对的两侧分别设置有一个录音型麦克风组12，一个录音型麦克风组12和控制器13设置在同一设备壳体内，当定位到声音信号的声源位置后，还可通过计算声源位置与两个录音型麦克风组12距离，并将距离更小的一个录音型麦克风组12作为进行声音信号采集的录音型麦克风组12，进而再确定进行声音信号采集的录音型麦克风121，更小的距离能保证录音型麦克风121采集到更精确的声音信号；

其中，根据对应的应用环境还可选择性的安装设置超过两个录音型麦克风组12。

在本优选实施例中，设定空间包括声源位置出现频率高的高频率区域和声源位置出现频率低的低频率区域，位于高频率区域的唤醒型麦克风11的数量大于位于低频率区域的唤醒型麦克风11的数量；

例如，当在设定空间内设置有四个唤醒型麦克风11时，其中三个唤醒型麦克风11位于高频率区域，另外一个唤醒型麦克风11可位于低频率区域内，位于高频率区域的三个唤醒型麦克风11能较稳定的获取声音信号，从而保证用户位于停顿频率最高的区域内发言时，声源位置能被稳定的定位，针对性更强。

其中，高频率区域的面积小于低频率区域的面积，所有的录音型麦克风121的声音采集区域包含设定空间内的所有区域，与低频率区域相交的录音型麦克风121的声音采集区域的角度值小于其他录音型麦克风121的声音采集区域的角度值，使得录音型麦克风121针对高频率区域具有更窄的采集区域，指向性更强，采集更少的环境音，而能更精确更清晰的采集声音信号。

本优选实施例的工作原理为：当设定空间内发出有声音信号时，唤醒型麦克风11拾取声音信号，处理信号生成模块131获得至少一个唤醒型麦克风11拾取的声音信号并进行判断匹配状态；

当处理信号生成模块131通过唤醒型麦克风11获取到与预设匹配音一致的声音信号时，由处理信号生成模块131生成声音处理信号；

声源位置获取模块132根据声音处理信号开启工作，并将获取的声音信号的音量值量化为对应的唤醒型麦克风11与声源位置的距离值，同时根据各个距离值使用三边定位算法获得声源位置；

获得声源位置后，录音型麦克风确定模块133开始工作，确定进行声音信号采集的录音型麦克风组，以及将确定好的录音型麦克风组中，声音采集区域包括声音信号对应的声源位置的录音型麦克风确定为进行声音信号采集的第一录音型麦克风，将确定好的录音型麦克风组中的其他录音型麦克风确定为进行环境音采集的第二录音型麦克风；

最后采集模块134使用确定的第一录音型麦克风和第二录音型麦克风分别进行声音信号和环境音的采集操作，采集到声音信号后，还可对声音信号再进行包括但不限于混合、去除以及加强等声音处理操作。

这样即完成了本优选实施例的分离式麦克风阵列对声音信号进行采集的过程。

请参照图2，其中图2为本实用新型的分离式麦克风阵列的第一具体实施例的结构示意图。

如下为本实用新型的分离式麦克风阵列应用于住宅房内时的第一具体实施例。

本具体实施例的分离式麦克风阵列安装在住宅房内以用作智能家居的语音命令采集系统，其包括：

唤醒型麦克风22，四个唤醒型麦克风22分别位于住宅房内的四角；

录音型麦克风组，位于设定空间的一侧，包括多个录音型麦克风23，其中，在图5中，序号23实际所指向的是录音型麦克风对应的声音采集区域，录音型麦克风23的硬件设置在控制器24内；

控制器，与唤醒型麦克风22以及录音型麦克风23连接，可选择无线或有线的方式进行通信连接，用于当至少一个唤醒型麦克风22接收到声音信号时，使用至少三个唤醒型麦克风22获取声音信号对应的声源位置，以及用于确定进行声音信号采集的录音型麦克风23，并使用确定的录音型麦克风121进行声音信号的采集操作；

在本具体实施例中，控制器24使用确定的录音型麦克风23采集到的声音信号会发送至住宅房内的智能家居的控制模块上，控制模块根据接收的声音信号，寻找对应匹配的命令，若匹配上对应的命令，则控制模块根据匹配的命令控制对应的家居设备执行对应的操作，例如用户发出“开灯”语音时，控制器24可将“开灯”的声音信号发送至灯具的控制模块上以进行开灯操作。若匹配不上，则有语音播放设备播放对应的语音提示以告知用户匹配失败。

首先，在应用之前，确定哪些家居设备是与控制模块连接并由控制模块控制的，然后需要先给智能家居的控制模块设置与各家居设备一一对应的语音命令，同时给控制器24设置用于唤醒分离式麦克风阵列的预设匹配音，预设匹配音可为“嗨”“hello”等不同的字眼中的一种；

然后，当用户位于住宅房内时，可先说出与预设匹配音一致的话语，从而唤醒分离式麦克风阵列，当控制器24通过唤醒型麦克风22获取到与预设匹配音一致的声音信号时，控制器24可将声音信号发送给智能家居的控制模块，由控制模块控制语音播放设备播放对应的响应语音，如“您好，请问需要什么帮助”等回应语音，以告知用户分离式麦克风阵列已被唤醒；

唤醒的同时，控制器24生成声音处理信号，并根据声音处理信号获取每个唤醒型麦克风的音量值；

控制器24根据音量值量化四个唤醒型麦克风与声源位置21的距离值，同时利用三边定位算法，以及四个唤醒型麦克风的音量值量化出的4个距离值通过C₄ ³的组合形式获取C₄ ³个声源预选位置，然后取C₄ ³个声源预选位置中最靠近音量值最大的唤醒型麦克风的一个声源预选位置作为声源位置21；

获得声源位置21后，控制器24将声音采集区域包括声音信号对应的声源位置21的录音型麦克风确定为进行声音信号采集的录音型麦克风；

唤醒后，用户再继续说出与各家居设备一一对应的语音命令时，分离式麦克风阵列会通过确定的录音型麦克风采集用户的语音信息，并发送至智能家居的控制模块上以进行控制对应的家居设备的开闭等操作。

另外，对于住宅房面积较大的情况也可设置更多个的环形型麦克风和多个录音型麦克风组，此情况下，唤醒分离式麦克风阵列的同时，控制器24会先确定离声源位置21最近的录音型麦克风组，再确定声音采集区域包括声音信号对应的声源位置21的录音型麦克风，其中，由于住宅环境相对较为安静，因此，将其他的录音型麦克风确定为进行环境音采集的录音型麦克风这一程序可通过选择性的开启，开启后能使得分离式麦克风阵列适用于住宅房内的聚会等较嘈杂的场合。

这样即完成了，本具体实施例中的住宅房内的分离式麦克风阵列利用声音信号采集方法进行声音采集的过程。

请参照图3，图3为本实用新型的分离式麦克风阵列的第二具体实施例的框架结构示意图。

如下为本实用新型的分离式麦克风阵列应用于教室内时的第二具体实施例

本具体实施例的分离式麦克风阵列安装在教室内以用作辅助教学。

将四个唤醒型麦克风32安装到教室时，其中三个唤醒型麦克风32安装至靠近讲台36的一侧，另一个唤醒型麦克风32安装至讲台36对向的一侧，靠近讲台36的三个唤醒型麦克风32能较稳定的获取声音信号，从而保证用户位于停顿频率最高的讲台36及讲台36附近的位置发言时，声源位置31能被稳定的定位；

其中，讲台36及讲台36附近区域可对应第一优选实施例中的高频率区域。

在本具体实施例中，控制器34使用确定的录音型麦克风33采集到的声音信号会发送至教室内的音响设备上，以进行语音输出教学，其中图3中的序号33标示的为录音型麦克风33的采集区域，音型麦克风的硬件设置在控制器34内。

首先，在运用之前将音响设备通过控制模块与该分离式麦克风阵列的控制器34电性连接，以使得控制器34能向控制模块发送采集到的声音信号，同时给控制器34设置预设匹配音，预设匹配音可为“嗨”“喂”“定位”等不同的字眼中的一种，预设匹配音可用于唤醒分离式麦克风阵列，以及用于在分离式麦克风被唤醒后控制唤醒型麦克风32再次进行声源定位；

当在教室内应用该分离式麦克风阵列进行教学时，可先说出与预设匹配音一致的话语，从而唤醒分离式麦克风阵列，当控制器34通过唤醒型麦克风32获取到与预设匹配音一致的声音信号时，控制器34可将声音信号发送给控制模块，由控制模块控制音响设备发出如“定位成功”等回应语音，以告知用户分离式麦克风阵列已被唤醒；

唤醒的同时，控制器34生成声音处理信号，控制器34根据声音处理信号获取每个唤醒型麦克风32的音量值；

控制器34根据音量值量化四个唤醒型麦克风32与声源位置31的距离值，同时去除四个唤醒型麦克风32中音量值最小的一个参数，取音量值较大的三个参数作为进行三边定位的参数，从而计算出声源位置31；

其中一般情况下，教师都是位于讲台36及讲台36附近区域进行讲课，因此一般是由靠近讲台36一侧的三个唤醒型麦克风32拾取到音量值较大的三个参数进行声源定位，针对性强使用效率高；

其中位于讲台36对向一侧的一个唤醒型麦克风32用于当用户位于远离讲台36的位置时也能较好的进行声源定位；

获得声源位置31后，控制器34将声音采集区域包括声音信号对应的声源位置31的录音型麦克风33确定为进行声音信号采集的第一录音型麦克风，即图3中采集区域包括声源位置31的录音型麦克风，将其他录音型麦克风33确定为进行环境音35采集的第二录音型麦克风，以便使用环境音35对声音信号进行降噪操作，保证教师语音输出的稳定性与清晰度；

唤醒后，当教师再继续说出其他语音时，分离式麦克风阵列会通过确定的第一录音型麦克风采集教师的语音信息，通过确定的第二录音型麦克风采集教室内的环境音，如学生发出的杂音，并发送至控制模块上以通过音响设备进行语音输出教学；

其中，降噪程序可设置在分离式麦克风阵列的控制器34上，也可设置到音响设备的控制模块上；

另外，当教师走动位置后，由于声源位置31的移动导致第一录音型麦克风采集不到教师的声音信号时，可通过说出“嗨”“定位”等与预设匹配音一致的话语使得分离式麦克风阵列重新进行声源定位。

当第一录音型麦克风在设定时间内采集不到声音信号时，该分离式麦克风阵列则转为休眠状态，需要使用时，可通过再次唤醒以继续进行声音采集。

这样即完成了，本具体实施例中的教室内的分离式麦克风阵列利用声音信号采集方法进行声音采集的过程。

本实用新型的分离式麦克风阵列通过使用分离式的唤醒型麦克风和录音型麦克风进行声音信号的采集，两种麦克风具有不同的指向性曲线与增益，分工明确，从而能降低对麦克风硬件的要求，对麦克风的选型由之前的全能型，变成某个特点的加强型；

同时由于多个唤醒型麦克风分开安装，声源定位的方位信息更加准确，有效增加降噪参数的准确性；

另外，由于使用了两种不同用途的麦克风，从而使得麦克风不需要在唤醒和录音两个工作状态中切换麦克风参数，避免了高难度的调整与切换给硬件带来的高要求。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种分离式麦克风阵列，用于对设定空间内的声音信号进行采集，其特征在于，包括：

至少三个唤醒型麦克风，分别固定设置在所述设定空间内的任意位置，用于拾取所述设定空间内的声音信号；

至少一个录音型麦克风组，分别固定设置在所述设定空间内的任意位置，一个所述录音型麦克风组包括多个录音型麦克风，所述录音型麦克风用于采集所述设定空间内的声音信号，所述录音型麦克风包括对应的声音采集区域；

控制器，与所述唤醒型麦克风以及所述录音型麦克风连接，用于当至少一个唤醒型麦克风接收到声音信号时，使用至少三个所述唤醒型麦克风获取所述声音信号对应的声源位置，以及用于确定进行声音信号采集的录音型麦克风，并使用确定的录音型麦克风进行所述声音信号的采集操作。

2.根据权利要求1所述的分离式麦克风阵列，其特征在于，所述录音型麦克风为窄角度指向性麦克风，所述录音型麦克风组包括用于进行声音信号采集的第一录音型麦克风以及用于进行环境音采集的第二录音型麦克风，所述声音信号对应的声源位置位于所述第一录音型麦克风的声音采集区域内。

3.根据权利要求1所述的分离式麦克风阵列，其特征在于，所述唤醒型麦克风为高增益的全向麦克风，所述唤醒型麦克风用于匹配获取特定的声音信号，以唤醒所述录音型麦克风进行声音采集操作。

4.根据权利要求1所述的分离式麦克风阵列，其特征在于，所有的所述录音型麦克风的声音采集区域包含所述设定空间内的所有区域，不同的所述录音型麦克风的声音采集区域不重合。

5.根据权利要求1所述的分离式麦克风阵列，其特征在于，所有的所述录音型麦克风的声音采集区域包含所述设定空间内的所有区域，不同的所述录音型麦克风的声音采集区域部分重合，重合角度小于5°。

6.根据权利要求1所述的分离式麦克风阵列，其特征在于，所述分离式麦克风阵列包括四个所述唤醒型麦克风，四个所述唤醒型麦克风分别位于所述设定空间内的四角，一个所述录音型麦克风组包括四个所述录音型麦克风，四个所述录音型麦克风的声音采集区域包含所述设定空间内的所有区域，每个所述录音型麦克风的声音采集区域的角度范围为40°～50°。

7.根据权利要求1所述的分离式麦克风阵列，其特征在于，在所述设定空间内相对的两侧分别设置有一个所述录音型麦克风组，一个所述录音型麦克风组和所述控制器设置在同一设备壳体内。

8.根据权利要求1所述的分离式麦克风阵列，其特征在于，多个所述唤醒型麦克风以相等的设定间距均匀分布在所述设定空间内。

9.根据权利要求1所述的分离式麦克风阵列，其特征在于，所述设定空间包括声源位置出现频率高的高频率区域和声源位置出现频率低的低频率区域，位于所述高频率区域的所述唤醒型麦克风的数量大于位于所述低频率区域的所述唤醒型麦克风的数量。

10.根据权利要求9所述的分离式麦克风阵列，其特征在于，所述高频率区域的面积小于所述低频率区域的面积，所有的所述录音型麦克风的声音采集区域包含所述设定空间内的所有区域，与所述低频率区域相交的所述录音型麦克风的声音采集区域的角度值小于其他所述录音型麦克风的声音采集区域的角度值。