TW200421898A - Delay network microphones with harmonic nesting - Google Patents

Description

200421898 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於多元件傳聲器，而更明確而言，係有關 用於與電傳通#與汁异有關的應用數位信號處理的傳聲 器。 【先前技術】 單一元件傳聲器已用於電傳通信與計算語音致能應用。 例如’這些傳聲器已使用在汽車免手持細胞式應用方面， 其中好的傳聲器效率的特徵為在駕駛員可能遇到的各種不 同車輛、道路、與其他雜訊狀況下的高語音辨識記錄與高 信號車輛雜訊比組合。換句話說，說話者的聲音愈能抗拒 由汽車環境本身所產生的背景雜訊，傳聲器的效率便認為 較佳。這些電傳通信與計算應用的工業目標辨識率在所有 情況下是超過99%。而且，當單一元件傳聲器使用在與回 聲與通風設備雜訊有關的環境時，電傳會議與安裝的聲音 應用便會遭受類似的問題。 在汽車環境中，一典型使用的傳聲器是一第一階梯度， 其中單一元件傳聲器是用在一表面安裝結構，而且此在設 計上可減少車輛雜訊與遠離說話者方向產生回聲的拾音。 以些傳聲器時常具有雙向或eardioid極性響應圖案。然而， 這些傳聲器具有一相當寬的最大響應視窗（對應到一接受 角）’、中¥遇到雜訊驅動狀況時，例如在窗與皮革室内裝 旧材料的乘客隔間的所有邊上的反射表面會降低效率，並 造成低的說話者-車輛雜訊比。 87358 -6 - 200421898 或者，在陣列結構的一雙重元件傳聲器系統可使用在數 位信號處理，以從說話者的聲音除去不想要的信號。此一 解決是使用到達時間資訊來識別及放大聲音是在兩元件陣 列的接受角度中接收的說話者，為了要排拒來自接受角外 部的雜訊。隨著陣列結構，說話者的聲音可在水平面從想 要的語音或類似語音雜訊（例如乘客的聲音）完全隔離。然 而’系統不能在垂直平面的雜訊執行得很好，例如從位於 車輛聲音說話者發出聲音信號。此外，這些系統需要多重 傳聲器元件、以及昂貴的硬體與軟體系統來執行數位信號 處理。粞合到數位處理器的一傳聲器配置典型對於汽車應 用是昂貴。而且，這些系統沒有說明的高語音辨識記錄。 前述的先前技術方法可提供具有不能由汽車聲音應用接受 的聲音響應特性的聲音系統。因此，在技術方面的增進是 要提供方法及裝置來支援包括免手持行動電話使用與電傳 通#與計异應用的各種不同應用的提高定向與環境排拒。 此外，想要的是一經濟有效的聲音系統，而具有選擇性處 理遠端聲音源的能力。 【發明内容】 本發明方法與裝置可透過使用複數個埠子陣列而克服先 前技術的問題，其中每埠子陣列包含複數個聲音埠。每個 埠子陣列的埠是被隔開，所以每個埠子陣列可響應由在相 關頻率範m中聲音源所產生的聲音信號。在本發明的一具 體實施例巾，相關頻率範圍是與—諧波方式有關，其中每 個埠子陣列係對應不同的頻帶。相關頻率範圍是一聲音系 87358 200421898 統的一部份總頻率範圍。來自該等埠子陣列的每一者的接 收聲㈢h號是在聲音路徑上耦合，並透過在一封匿安裝的 封匣物而轉換成電信號。電信號可被濾波，如此可減少空 間假信號，並後處理，以進一步提高陣列傳聲器的頻率響 應。 曰 在本發明的一具體實施例，當將聲音信號抑制在角範圍 外部時，一聲音系統可配置來處理在想要一水平角與一垂 直角中的聲音信號。具體實施例的配置使得聲音辨識效率 可提南。隨著可應用到汽車電傳通信與計算的具體實施例 變化，埠子陣列可安裝在一鏡子殼體，所以當提供說話者 的想要方向聲音特性時，一後視鏡可根據經由一汽車後視 窗的說話者視線而傾斜。具體實施例的變化可在例如方向 盤或儀表群的汽車其他位置中支援安裝埠子陣列。本發明 的其他具體實施例可在例如水的不同聲音媒體中處理聲音 信號，為了要支援聲納應用。本發明的進一步具體實施例 可處理用以控制例如器械裝置的語音致能裝置的聲音信 號0 【實施方式】 圖1係根據本發明的一具體實施例而顯示具兩埠子陣列 的一聲音系統1〇〇。一第一埠子陣列包含埠1〇1、103、105、 107、109、與 111 ;聲音路徑 125、127、129、131、133、與 135 ; —充填空間151、與一封匣155。聲音路徑125_135是 在充填空間15 1會合。一第二埠子陣列包含埠113、115、 117、119、12卜與 123 ;聲音路徑 137、139、14卜 143、145、 -8 - 87358 200421898 與147, —充填空間149、與一封匣153。聲音路徑137-147 是在充填空間149會合。在具體實施例中，封匣153與155的 每一者包含一轉換器。（如熟諳此技者的了解，本發明其他 具體實施例可使用超過兩個埠子陣列）在具體實施例中，雖 然其他具體貫施例可使用其他形式的聲音路徑，但是路徑 125_135與137_147可對應具有相同長度（在錯誤容許量中） 的管子。 對於描述本發明的具體實施例利益而言，使用下列定 義 埠可视為功能如同從聲音延遲網路1 〇 0外部的一點到 封匣153或155運送壓力變化的導管、細管、毛細管、模塑 通道、波導或其他此實際路徑的聲音進入口。一”封匿，，（例 如封匣153與155)是一實際傳聲器組件的部份或一小部 份’其包括與聲能到電能的能量轉換有關的一隔膜及例如 間隔物、墊圈、埠、毛狀管的任何额外硬體。 請即參考圖丨，到達埠子陣列的每個埠（101-123)的聲音信 號是以與頻率有關的約固定相位到達（在此具體實施例 中’垂直於聲音系統100的平片或線）；然而，以不同角到 達的聲音诣號無擁有固定的相位關係。垂直到達系統^的 仏號可增加相密合（建設性）建立聲音信號強度增益，亦稱為 ”陣列增益”。從其他角度到達的信號是不連貫（破壞性）增 加’而以頻率的函數在束波圖案中造成衰減、切口、與零。 此原理是典型稱為”堆疊”，而且產生的陣列增益是在每個 諧波子陣列的埠數量的函數。因為這些原理，所以陣列可 高度達成定向束波與拾取圖案。結果是陣列是充當一空間 87358 -9- 200421898 過波器，而且當單一傳聲器典型接收來自許多不同方向的 聲音信號時，聲音系統100是根據方向與信號頻率而在聲音 信號、或聲音信號來源之間區別。想要的聲音會在主束波 中造成稱為最大響應軸（MRA)O。方向角。 有數個結果是與埠子陣列有關。一結果是空間假信號， 其會造成格柵突出部份，其包含來自不想要角度的不想要 ’ 聲音信號’而且此聲音信號具有接近主要（想要）束波的信號 強度，而且其行為是不能預測且不容易控制。（格柵突出部 份是對應除了 MR A束波之外的束波，其中在從一特定角到_ 達的一埠子陣列的埠之間的相位移不能從N弧度或N+k7c‘ 度來區別，其中k是整數值）在此情況，不想要的聲音信號 是對應短於埠子陣列的埠間隔的半波長（亦即頻率較大）。 另一結果是從一埠子陣列造成的束波圖案。一子陣列的 主束波是從埠子陣列中所有埠的堆疊信號形成。然而，這 些埠的每個部份亦建立一束波。 聲音系統100的主束波是因想要的聲音信號同時由封匣 153與155接收而定。因此，相同長度管（在錯誤容許量中）籲· 可在具體實施例使用。（然而，其他具體實施例可利用電子 ， 相位補償於不同的管長度來調整。） 在電子（非聲音）系統中，相位移可透過在埠間建立一延 遲的電信號處理而達成。延遲允許在特殊方向中指向的一 陣列傳聲器具有一（想要的）主束波，而且此主束波在方向上 並未與陣列垂直。最大響應轴然後會改變成方向角。同樣 地在聲音系統中’一相位移是透過使用具相同或一致埠 87358 •10- 200421898 與指定的不定長度的第二管網路而達成，以建立聲音傳遞 延遲。（聲音相位移的構成將以如圖10所示的本發明另一觀 點來討論）。 透過使用具增加埠間隔的複數個埠子陣列來達成與一聲 音系統（例如聲音系統100)有關的接近不變波束寬度頻率是 可能的’使得具較大埠間隔的一埠子陣列的空間假信號頻 率是具下一最小埠間隔的另一埠子陣列的空間假信號頻率 的一些部份。因為一埠子陣列的波束寬度對於頻率增加到 空間假信號頻率會變成較小，實施具逐漸減少琿間隔的埠 子陣列組允許一埠子陣列可支援一窄帶寬，其中另一子陣 列的波束寬度是太寬而認為是不想要的。此典型是在一較 低頻率埠子陣列（具有較大埠間隔）的倍頻上達成，而且是對 應以八個一組（例如600-1200赫茲、12〇〇_2400赫茲、2400· 4800赫茲等）操作的埠子陣列，所以聲音系統的整個束波圖 案本質上是保持不變。 請即參考圖1，第一埠子陣列的相鄰埠（埠1 〇丨與丨〇3、埠 103與105、埠107與109、及埠1〇9與in)是透過一第一埠間 隔（d 1) 161而分開，且第二埠子陣列的相鄰埠（埠i 13與^ $ 、埠115與117、埠119與121、及埠121與123)是透過一第二 埠間隔（d2) 163分開。第一埠間隔161是接近第一埠子陣列 的一對應頻率響應的第一上頻率波長（λ1)的半波長，且第 一埠間隔163是接近第二埠子陣列的一對應頻率響應的第 二上頻率的半波長。如圖5的詳細討論，第一上頻率是選擇 約2,000赫茲，且第二上頻率是選擇大約4,〇〇〇赫茲，這兩頻 87358 • 11 - 200421898 率是透過彼此以人個-組而分開1樣地，第—距離是約 8.6公分，且第二距離是約43公分。 在圖it過封W53產生的第一電信號與透過封厘155 產生的第r電信號是分別經由滤波器169與ΐ6ι而提供給一 加法器157’為了要形成一輸出159。(滤波器169與16“:操 作是在圖6的本文中討論）如稍後的討論，輸出159可進一步 處理，並透過例如資料通訊處理單元或無線通訊電話的另 一處理單元而使用，為了要提供無需手動操作。 在本發明的其他具體實施例，可支援超過兩個埠子陣 列。每個埠子陣列係耦合到一封E，其中一封_輸出係 耦合到電子電路，用以帶通濾波及進一步處理。 圖2顯7F支援在圖1顯示的聲音延遲網路1〇〇的一汽車鏡 子、、、cr構201正視圖。一玻璃鏡（未在圖顯示，並對應如圖9 所示的一玻璃鏡子903)跨越汽車鏡子結構201的大約區 域。埠101-123是位在汽車鏡子結構2〇1 (對應如圖1〇所示的 一鏡子殼體1001)周圍附近。封匣153與155典型是位在汽車 鏡子結構201 (典型未顯示供使用者參考）的内部且在玻璃鏡 子後面。埠101、113、115、103、117、與105是透過一垂直 距離（d3) 207 而從埠 1〇7、119、121、1〇9、123與 111分開。 圖3顯示支援在圖1所示聲音延遲網路1〇〇的汽車鏡子結 構201上視圖。埠1〇^^3是放置在鏡子殼體的一壁3〇1。埠 101-123是經由聲音路徑125-147而連接到封匣153與155。一 連接315是將封匣155耦合到電子電路（例如濾波器509、加 法器513、與如圖5所示的後處理器515)，而且一連接317是 87358 •12· 200421898 將封E 155搞合到電子電路（例如圖5所示的滤波器川、加 法器513、與後處理器515)。雖然圖3顯示鏡子殼體外部的 電子電路，但是電子電路可在本發明其他具體實施例的鏡 子結構201中。 在圖2 3肖9顯π的具體實施例是用來包裝聲音系統⑽ 的後視鏡。然而，本發明的其他具體實施例可使用在汽車 的其他位置，包括一方向盤與一儀器面盤。 雖然在圖1-3顯示的具體實施例是支援平面陣列，但是本 發明的其他具體實施例可支援三度空間陣列，其中第一聲 音子陣列包含以一深距離（垂直於垂直距離與水平距離）而 從埠101-111分開的額外埠，而且第二聲音子陣列包含以深 距離而從棒113 -12 3分開的额外埠。 圖4係顯示支援在圖1所示聲音延遲網路丨〇〇的一封匣 400。封匣400是包裝封匣153與155，並聲音耦合聲音路徑 125-147。在具體實施例中，聲音路徑125-135耦合到封匣153 的一端，且聲音路徑137-147耦合到封匣155的相同端。隨 著其他具體實施例，聲音路徑125-147可位於與封匣153與 155不同地方。在一具體實施例中，聲音路徑ι25-137是耦 合在封匣153的不同端，且聲音路徑137-147耦合在封匣155 的不同端，其中在封匣153鄰近與封匣155鄰近間的一聲音 障礙可在封匣153與155間提供聲音隔絕。在本發明的其他 具體實施例中，封匣400可改變，以適應例如不同類型封匿 的不同結構。 對於在一、;％車移:境的接收聲音信號而言，實驗的結果建 87358 -13 - 200421898 議如果接收的聲音信號是使用濾波器結構處理，聲音辨識 的程度是很好的，其中該濾波器結構具有有限的頻率特 性，例如使用1000赫茲到4000赫茲的通帶濾波器、1〇〇〇赫 茲到5000赫茲通帶濾波器、在2〇〇〇赫茲置中的八個一組濾 波器、或使用1000赫茲角頻率的一高通濾波器。一實驗的 結構是使用一IBM Via Voice™辨識引擎，其中傳聲器類型是 位在汽車中的不同點。 圖5顯示在圖1所示的聲音延遲網路1〇〇的結構5〇〇。結構 500包含聲音埠子陣列501與503、封匣5〇5與5〇7、濾波器5〇9 與511 (分別對應如圖！所示的滤波器169與161)、一加法器 513與後處理裔515，以提供一輸出517。輸出517可用 於許多應用’包括非手持無線終端機與資料通訊。聲音埠 子陣列501係對應埠101_U1 (如圖i所示），且聲音埠子陣列 503係對應埠113-123。封匣505與507係對應封匣155與153 (如圖1所示）。在具體實施例中，濾波器5〇9是具有約1仟赫 到2仟赫通帶的一通帶滤波器，且濾波器511是具有約2仟赫 到4仟赫通帶的一通帶濾波器。濾波器5〇9與5丨丨可減少分別 與聲音埠子陣列501有關的空間格柵5〇3。 加法器5 13是將來自滤波器509與濾波器511的信號組 合，所以結構500的組合頻率響應是約1仟赫到4仟赫。（如 上述’貫驗結果建議f吾音辨識的良好相關測量，其中接收 的聲音信號是使用具有1仟赫到4仟赫通帶的一濾波器來處 理）一後處理器515可修改來自加法器513的信號，為了要抑 制從聲音埠子陣列501與聲音埠子陣列503的四分之一波長 87358 -14- 200421898 (λ/4)響應造成的信號響應特性的不規則。（在一些具體實施 例中，後處理單元515亦可支援一後均等滤波器，以在聲音 系統100的工作區域上提供頻率平坦響應。此類型的最佳化 濾波器時常稱為一頻域”倒轉”濾波器、或一最佳收斂適應 性/”維納爾（Wiener)’’濾波器）在本發明的其他具體實施例 中，四分之一波長抑制是在聲音路徑125-147使用部份聲音 阻滯（例如一多孔材料）。在本發明的其他具體實施例中，四 分之一波長抑制係透過濾波器5〇9與511而提供，使得濾波 器509能抑制（衰減）聲音埠子陣列5〇1的四分之一波長響應 (對應如圖2所示具體實施例的約1〇〇〇赫茲），且濾波器511 是抑制（衰減）聲音埠子陣列503的四分之一波長響應（對應 如圖2所示具體實施例的2000赫茲）。在管網路的四分之一 波長共振的額外抑制可透過使用由軟管、細管、充填空間 與阻抗所組成的聲音濾波器而實施，以增加或取代透過使 用多孔阻抗或電子裝置實施的凹口。 在具體實施例中，一較高階拾音圖案是定義為從透過延 遲或振幅加權（例如在埠或管中的泡沫阻抗）所調整的低階 或共同’’拾音圖案組合造成的一圖案。低階圖案的範例包 括王方位傳聲器（第零階）、cardioi#第一階）、SUpercarcji〇id (具不同於cardioid的路徑差延遲的第一階）、與11外以(^1^(^£1 。較南階束波圖案是從將在各種不同組合中的這些輸入組 合而造成，例如一第二階有限差（兩個eardi〇id是以在兩者 間行進時間的第二延遲半波長而分開）。 在一些具體實施例中，包括在封匣5〇5或5〇7與加法器513 87358 -15- 200421898 之間處理的一些類型類比或數位子陣列是有利的。在應用 數位信號處理的情況，通帶濾波器509與511與子陣列處理 是在相同的處理器（例如一微處理器）上完成。在一些具體實 施例中，通帶濾波器509與511、子陣列處理加法器513、與 後處理器515可在相同的處理器上實施（其中整個系統是在 封匣153與155之後。即使在圖1-5顯示的具體實施例是針對 Ά車應用，但是本發明的其他具體實施例可針對其他聲音 應用’例如高忠實興聲音應用、聲頻會議、哨P八擴音器、 講台傳聲器、車内對講器、多媒體電腦、速食餐廳通訊系 、’、先去王或監視系統、#吾音控制器具、與聲納應用。雖然 本發明的一些聲音應用是與一空氣媒體應用（例如聲納應 用）有關，但是很顯然熟諳此技者能與一水媒體有關。 陣列係對應4仟赫到8仟赫的頻帶 應8仟赫到16仟赫的頻帶。而且， 在圖1_3顯示的具體實施例可支援從約〗仟赫到4仟赫具 兩谐波巢套（埠子陣列）的頻譜，為了要提供語音辨識精確度 的相當好測量。然而，其他聲音應用需要熟諳此技者考慮 其他設計參數。例如，在支援高忠實性聲音應用的一些具 體實施例中，從約ΠΚ)赫兹賴仟赫的頻譜是需要的 ^ -情況，七個埠子陣列可合併，其中一第一埠子睁列係對 :125赫兹到25〇赫茲的頻帶；一第二埠子降列係對應㈣赫 茲到500赫兹的頻帶；一第三埠子陣列係對應卿赫兹到^ 赫的頻帶；-第四璋子陣列係對應1什赫到2什赫的頻帶、 一弟五琿子陣列係對應2仟赫到4仟赫的頻帶；—第六璋子 。而且， 、且一第七埠子陣列係對 本發明的具體實施例是考 87358 -16 - 200421898 慮例如語音辨識精確度與均方根誤差（MSE)測量的不同錯 誤標準。均方根誤差在測定例如音樂聲音的非語音聲音信 號的處理忠實度是很有用的。 圖6顯示在圖1所示的聲音延遲網路100水平定向的極性 圖600。極性圖600顯示分別對應曲線601、603、605、607、 609、與611的800赫茲、1000赫茲、1500赫茲、2000赫茲、 2500赫茲、與3000赫茲的頻率響應。每條曲線顯示是與聲 音延遲網路100零度方位有關的相關頻率的水平方向響 應。典型上，在每個諧波子陣列中，頻率愈高，聲音延遲_ 網路100的定向（亦即，較窄的波束寬度）愈大。多重巢套的 使用可在裝置的工作範圍上維持大致不變的定向性。 圖7顯示在圖1所示的聲音延遲網路100的垂直定向極性 圖700。極性圖700顯示分別對應曲線701、703、705、707、 709、與711的800赫茲、1000赫茲、1500赫茲、2000赫茲、 2500赫茲、與3000赫茲的頻率響應。典型上，當頻率增加 時，垂直定向便會增加。具體實施例在垂直的方向只擁有 一”巢套’’，但是當應用在水平（X)維度時，其他具體實施例® 可在垂直（Y)維度或深度（Z)維度中使用複數個巢套。 圖8顯示在圖1所示應用四分之一波長衰減的聲音延遲網 路100水平定向的極性圖800。極性圖800顯示分別對應曲線 801、803、805、807、809、與 811 的 800赫茲、1000赫茲、 1500赫茲、2000赫茲、2500赫茲、與3000赫茲的頻率響應。 如極性圖600所示，典型上，當頻率增加時，水平定向便會 增加。然而，透過圖611 (如圖6所示）與圖811 (對應3000赫茲） 87358 -17- 200421898 的比較，旁邊突出部會隨著四分之一波長衰減而減少。 圖9顯示鏡子傾斜結構與在圖1所示的聲音延遲網路 100。聲音延遲網路1〇〇是安裝在鏡子模型901 (對應在圖2與 3的201)。鏡子模型901是與玻璃鏡903傾斜角度Θ 905。說話 者907是在一聲音路徑909 (對應聲音延遲網路100平面的垂 直面）上的聲音延遲網路1〇〇的一主波束寬度911中說話。因 為玻璃鏡903是與鏡子模型901傾斜，所以說話者亦可經由 對應一觀看路徑915的後視窗913而看到一物體917。觀看路 徑915是形成一角度，使得玻璃鏡903的垂直面使角度分開。 圖10根據本發明的一具體實施例而顯示操縱一傳送聲音 信號接收的聲音路徑結構。埠1001、1003、與1005可接收 對應波前1017的一聲音信號，且該波前是與一水平參考 1019呈現角度θ 1021而入射聲音延遲網路1〇(^埠1〇〇1、1〇〇3 、與1005是分別在聲音路徑1〇〇7、1009、與1011的開口。 聲音路徑1007、1009、與1011長度是不同，為了使最大響 應軸（主束波）以角度Θ 1021傾斜。主束波的傾斜係對應在接 近等於d * SIN(e)的相鄰聲音路徑（例如1〇〇7與1009)之間差 別長度，其中d是在相鄰埠間的埠間隔。使主束波傾斜有助 於聲音延遲網路100的安裝，以安裝例如駕駛盤或一儀表面 盤的不容易調整實體。 熟諳此技者可了解，具包含用以控制電腦系統指令的相 關電腦可讀媒體的一電腦系統可用來實施在此揭示的具體 實施例。電腦系統包括至少一電腦，例如一微處理器、數 位信號處理器、與相關週邊電子電路。 -18- 87358 200421898 雖然本發明參考包括實施本發明較佳模式的特殊範例來 描述，但是熟諳此技者可了解上述系統與技術的許多變化 與交換是在文後申請專利中描述本發明的精神與範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係根據本發明的一具體實施例而顯示具兩個I皆波子 陣列的聲音延遲網路； 圖2顯示可支援在圖1所示聲音延遲網路的一汽車鏡子結 構正視圖； 圖3顯示可支援在圖1所示的聲音延遲網路的汽車鏡子結 構上視圖； 圖4顯示可支援在圖1所示的聲音延遲網路封匡； 圖5顯示在圖1所示的聲音延遲網路結構； 圖6顯示在圖1所示的聲音延遲網路的水平定向極性圖，· 圖7顯示在圖1所示的聲音延遲網路的垂直定向極性圖； 圖8顯示在圖1所示具四分之一波長減弱應用的聲音延遲 網路的水平定向極性圖； 圖9顯示與在圖1所示的聲音延遲網路有關的一鏡子傾斜 結構；及 圖10係根據本發明的一具體實施例而顯示引導傳送聲音 信號接收的一聲音路徑結構。 【圖式代表符號說明】 100 聲音系統 159 輸出 157 加法器 87358 •19· 200421898 161，169 濾波器 153,155 封匣 149,151 充填空間 101，103, 105,107,109, 111，113, 115, 117, 119, 121，123 埠 163 第二埠間隔 161 第一埠間隔 125,127, 129,131，133, 135, 137, 139, 141，143, 145, 147 聲音路徑 2〇1 汽車鏡子結構 207 垂直距離 315 連接 400 封匣 500 結構 517 輸出 515 後處理器 513 加法器 509,511 濾波器 505,507 封匣 501，503 聲音蜂子降列 600 水平定向極性圖 700 垂直定向極性圖 87358 •20-

Claims (1)

1. 拾、申請專利範園： h種用以處理經由一聲音媒體傳遞的至少一傳送聲 號之聲音I统，其中該等至少—傳送聲音信號之—二想 要的傳送聲音信號，該聲音系統包含： 一聲音埠陣列，其包含複數個埠子陣列，其中該想要 的傳送聲音錢是透過位於與該聲音料列呈現—， 角的一聲音源而產生； 一第—埠子陣列，其是與該聲音埠陣列有關，該第— 1Μ包含H與—第二琿，該等埠是以彼此的 一第一水平距離而空間隔開，該第一埠是用以接收—第 一接收信號，且該第二埠是用以接收一第二接收信號； 一第一璋子陣列，其是與該聲音埠陣列有關，該第二 埠子陣列包含一第三埠與一第四埠，該第三埠與第四埠 疋以彼此的一第二水平距離而空間隔開，該第三埠是用 以接收一第二接收信號，且該第四埠是用以接收一第四 接收信號； 一第一封匣，其包含一第一轉換器； 一第二封匣，其包含一第二轉換器； 一第一聲音路徑結構，包含：一第一聲音路徑，以將 該第一接收信號耦合到該第一轉換器；及一第二聲音路 徑，以將該第二接收信號輕合到該第一轉換器，其中該 第一轉換器可產生包含一第一信號元件的第一電信號， 其中該第一信號元件係對應在一第一頻率範圍上的該想 要傳送聲音信號；及 87358 二：二聲音路徑結構，包含：一第三聲音路徑，以將 :罘二接收信號耦合到該第二轉換器；及-第四聲音路 以將孩第四接收信號耦合到該第二轉換器，'其中該 器可產生包含-第二信號元件的第二電信號， 邊第一镉號7G件係對應在一第二頻率範圍上的該想 要傳送聲音信號。 2·如申請專利範圍第！项之聲音系統，其中該在第一與第二 4間的第一 4間隔約等於對應該第一埠子陣列的-第一 二率上限的半波長，而且其中該在第三與第四埠間的一 第二埠間隔約等於對應該第二埠子陣列的一第二頻率上 限的半波長。 如申明專利範圍第i項之聲音系統，其進一步包含： 第一通帶濾波器，主要是在該第一頻率範圍上傳遞 私元件，以便從該第一電信號獲得一第一修改的電信 號；及 一第二通帶滤波器，主要是在該第二頻率範圍上傳遞 電疋件，以便從該第二電信號獲得一第二修改的電信號。 4·如申睛專利範圍第3項之聲音系統，其‘進一步包含： 加法器’其可將該第一修改的電信號與該第二修改 的電#唬組合，為了要提供一輸出信號，其中該輸出信 號可在一輸出頻率範圍上提高想要傳送的聲音信號，而 且該輸出頻率範圍本質上是等於該第一頻率範圍加上該 第二頻率範圍。 5·如申請專利範圍第4項之聲音系統，其進一步包含： 87358 -2 - 6· 一後處理單元，其可在约對應該第一埠子陣列的一第 一頻率上限的四分之一波長上影響一第一頻率元件，及 在約對應該第二埠子陣列的一第二頻率上限的四分之一 波長上影響一第二頻率元件。 如申請專利範圍第1項之聲音系統，其中該想要的傳送聲 音信號是透過位於與聲音埠陣列垂直角的聲音源而產 生’其中該第一埠子陣列進一步包含一第五埠，其是以 垂直距離而從該第一埠空間隔開，該第五埠是用以接收 第五接收信號，其中該第二埠子陣列進一步包含一第 /、蜂’其是以垂直距離而從第三埠空間隔開，該第六埠 疋用以接收一第六接收信號，其中該第一聲音路徑結構 進步包含一第五聲音路徑，以將該第五接收聲音信號 耦口到該第一轉換器，而且其中該第二聲音路徑結構進 一步包含一第六聲音路徑，以將該第六接收聲音信號耦 合到該第二轉換器。 12申請專利範圍第i項之聲音系統 々封匣，以包裝該第一封匣與該第二封匣，並將該

   丹進一步包 第與第一聲音路徑結構耦合到該等第一與第二封匣。 如申請專利範圍第7項之聲音㈣，其中該封g包含第 複數個聲音路徑的第—組登錄點、與第：複數個聲音 稜的第二組登錄點，其中該第-組登錄點是位在該第 封匿的相同端，而且其中該第二組的登錄點是位在該 二封匣的相同端。 其中該封匣包含一第 如申請專利範圍第7項之聲音系統 87358 I複數個聲音路徑的第一組登錄點、與一第二複數個聲 二路徑的第二組登錄點’其中該第一組登錄點是位在該 第一封E的兩端，而且其中該第二組登錄點是位在該第 二封匣的兩端，該聲音系統進一步包含： 、一聲音障礙，以聲音分開該第一封匣的一第一鄰近與 該第二封匣的一第二鄰近。 10. π. 12. 13. Η. 15. 16. 17. 如申請專利第1項之聲音系統，其中該聲音媒體是從 —空氣媒體與一水媒體所組成的群中選取。 ^申請專利_第i項之聲m其中該等聲音路徑的 每一者是從由在一聲音包裝中的一導管、一細管、一毛 細管、一波導、與一模塑通道所組成的群中選取。 如申請專利範圍第1項之聲音系統，其中該第二頻率範圍 是約從該第一頻率範園分開的八個一組。 如申請專利範圍第1項之聲音系統，其中該第一頻率範圍 與該第二頻率範圍的配置是為了提高語音辨識準確性的 量測。 如申請專利範圍第13項之聲音系統，其中該等第·一與第 二電信號是輸入一語音辨識單元。 如申請專利範圍第13項之聲音系統，其中該等第一與第 二電信號輸入至一通訊裝置。 如申請專利範圍第15項之聲音系統，其中該通訊裝置是 從一電話工具、一電腦、與一語音致能裝置所組成的群 中選取。 如申請專利範圍第1項之聲音系統，其中該第一頻率範圍 87358 -4- 200421898 號 與該第二頻率範園的配置為了減少與想要傳送聲音信 有關的一輸出信號的均方根誤差。 18.如申請專利範圍第6項之聲音系統，其中該第一埠子降列 進一步包含—第七埠，其是以—第三距離而從該第-埠 空間隔開’該第三距離是垂直距離與水平距離的垂直 線’該第七埠是用以接收—第七接收信號，其中該第二 埠子陣列進-步包含一第八埠，其是以第三距離而從第 三埠空間隔開’該第八埠是角以接收一第八接收信號， 其中4第聲音路徑結構進—步包含—第七聲音路徑， 其是將該第七接收聲音信號耦合到該第一轉換器，該第 八埠是用以接收一第八接收信號，而且其中該第二聲音 路徑結構進-步包含-第人聲音路徑，其是將該第八接 收聲音#號輕合到該第二轉換器。 19·如申請專利範圍第丨項之聲音系統，其進一步包含： 一第一插入物’該第一插入物是在該第一聲音路徑， 為了要減少等於約四分之一波長的一第一頻率元件，其 中該四分之一波長係對應該第一埠子陣列的第一頻率上 限；及 一第二插入物，該第二插入物是在該第三聲音路徑，為 了要減少等於約四分之一波長的一第二頻率元件，其中該 四分之一波長係對應該第二埠子陣列的第二頻率上限。 20·如申請專利範圍第3項之聲音系統，其中該第一通帶濾波 备可減少一弟一頻率元件，其中該第一頻率元件等於約 四分之一波長，且該四分之一波長係對應該第一埠子陣 87358 200421898 列的一第一頻率上限，而且其中該第二通帶濾波器可減 少一第二頻率元件，其中該第二頻率元件等於约四分之 一波長，而且該四分之一波長係對應該第二埠子陣列的 一第二頻率上限。 21·如申請專利範圍第5項之聲音系統，其中該後處理單元可 減少等於約四分之一波長的一第一頻率元件，且該四分 之一波長係對應該第一埠子陣列的一第一頻率上限，並 減少等於約四分之一波長的一第二頻率元件，且該四分 之一波長係對應該第二埠子陣列的一第二頻率上限。 22·如申μ專利範圍第21項之聲音系統，其中該後處理單元 包含一後均等化濾波器，以在該聲音系統的操作區域上 提供一頻率平坦響應。 23 ·如申請專利範圍第丨項之聲音系統，其中該第一埠子陣列 與該第二埠子陣列是在一鏡子殼體，其中該鏡子殼體是 傾斜的，所以該鏡子殼體平面的一垂直面是近乎與說話 者的嘴巴相交，其中一鏡子平面是從鏡子殼體的不同角 度傾斜，而且其中一鏡子平面的垂直面是大概將在說話 者與一後視窗間的觀看角切成兩部份。 24·如申請專利範圍第1項之聲音系統，其中該第一埠子陣列 與該第二埠子陣列是在一鏡子殼體，而且其中該聲音路 技的長度不同，所以一主束波是傾斜。 25·如申請專利範圍第1項之聲音系統，其進一步包含： —第三埠子陣列，其是與該聲音埠陣列有關，該第三 埠子陣列包含經由彼此的一第三水平距離空間隔開的一 87358 -6 - ，421898 第五蜂與—第六埠，該第五埠是用以接收-第五接收信 號，且該第六埠是用以接收1六接收信號； 一第三封匣包含一第三轉換器； 一第三聲音路徑結構包含：—第五聲音路徑，其是將 孩第五接收信號搞合到該第三轉換器；及一第六聲音路 傻’其是將該第六接收信號輪合到該第三轉換器，其中 :第三轉換器可產生一第三電信號，且該第三電信號包 :對應在一第三頻率範圍上想要傳送聲音信號的一第三 4號7L件。 26 如申請專利範圍第1項之聲音系統，其進一步包含： 从一第-聲音滤波器’其是與該[聲音路徑有關，該 单一聲音路徑包含至少一分枝。 27. 如申請專利範圍第26項之聲音系、統，其中該至少一分枝 的一第-分枝是在-聲音阻抗結束，而且其中該聲音阻 ★疋從至y工氣開口、連接到—填物空間的至少一導 管、與連接到該填物空間的至少—空氣開口與該至少一 導管的組合所組成的群中選取。 28. 如申請專·㈣26項之聲音系統，其中該等複數個分枝 耦合到一方向性傳聲器封E，並會受到每個分枝的不同阻 抗的影響，其中複數個分枝會影響導管聲波，所以一組合 的埠與傳聲器對特性是與一較高階拾音圖案有關。 29·如申請專利範圍第28項之聲音系統，其中該較高階序拾 音圖案是從由一第零階拾音圖案、一第一階拾音圖案、 與一第二階拾音圖案所組成的群中選取，其中該第零階 87358 200421898 拾音圖案係對應一全方位圖案，該第一階拾音圖案係對 應一 cardioid、supercardioid、或 hypercardioid圖案，而且 該第二階拾音圖案係對應第一階輸入的限定差。 3〇·如申請專利範圍第1項之聲音系統，其中複數個分枝係_ 合到一方向傳聲器封匣，而且其中複數個分枝會影響到 輸送管的聲波，所以一組合埠與傳聲器對的特性是與較 高階拾音圖案有關。 31·如申請專利範圍第30項之聲音系統，其中複數個分枝的 每一者會受到一相關阻抗的影響。 •如申睛專利範圍第1項之聲音系統，其中在該第一聲音路 技的第一長度與該第二聲音路徑的第二長度之間的第一 差、及在該第三聲音路徑的第三長度與該第四聲音路徑 的第四長度之間的第二差會影響到聲音埠陣列的主束 & ’以從零度方位做有角度變化。 33·—蘇占 搜處理經由一聲音媒體而傳遞的至少一傳輸聲音信號 ^方法，其中該至少一傳輸聲音信號之一是想要的傳輸 聲音信號，該方法包含： (a) 透過一第一埠子陣列的一第一埠來接收—第一接 收信號； (b) 透過該第一埠子陣列的一第二埠來接收一第二接 收七就’其中該第一埠與該第二埠是以彼此的第一水平 距離而空間隔開； (e)透過一第二埠子陣列的第三埠來接收一第三接 信號； 一 87358 -8 - 200421898 (d) 透過該第二埠子陣列的第四埠來接收一第四接收 信號，其中該第三埠與該第四埠是以彼此的第二水平距 離而空間隔開； (e) 經由第一聲音路徑將該第一接收信號耦合到該第 一轉換器，並經由第二聲音路徑而將該第二接收信號耦 合到該第一轉換器； (f) 經由第三聲音路徑將該第三接收信號耦合到該第 二轉換器，並經由第四聲音路徑而將該第四接收信號耦 合到該苐二轉換器； (g) 透過該第一轉換器而從該第一接收信號與該第二 接收信號而產生一第一電信號，其中該第一電信號包含 一第一信號元件，其係對應在第一頻率範圍上的想要傳 送聲音信號；及 (h) 透過該第二轉換器而從該第三接收信號與該第四 接收信號而產生一第二電信號，其中該第二電信號包含 一第二信號元件，其係對應在第二頻率範圍上的想要傳 送聲音信號。 34·如申請專利範圍第33項之方法，該方法進一步包含： (i) 在第一頻率範圍上經由一通帶濾波器來傳遞電元 件，為了要從該第一電信號獲得第一修改的電信號；及 (j) 在第一頻率範圍上經由二通帶濾波器來傳遞電元 件，為了要從該第二電信號獲得第二修改的電信號。 5·如申請專利範圍第34項之方法，該方法進一步包含： (k) 將該第一修改的電信號與該第二修改的電信號組 87358 200421898 «為了要提供-輸出信號，其中該輸出信號是在一輸 出頻率範圍上提高想要的傳送聲音信號，其中該想要的 傳送聲音信號本質是等於該第一頻率範固加上該第二頻 率範園。 36·如申請專利範園第35项之方法，該方法進一步包含: ()在接近四刀之一波長上將一第一頻率元件減少，其 中4四刀之波長係對應該第一璋子陣列的—第一頻率 上限；及 ㈣在接近四分之一波長上將一第二頻率元件減少，籲 、中居四刀之波長係對應該第二埠子陣列的一第二頻 率上限。 37· -種具有電腦可執行指令之電腦可讀媒體，以執行如申 請專利範圍第3 3項之方法。 38· -種具有電腦可執行指令之電腦可讀媒體，以執行如申 請專利範圍第34項之方法。 39· -種具有電腦可執行指令之電腦可讀媒體，以#行如申傷· 請專利範圍第3 5 J頁之方法。 4Q_ «具有電腦可執行指令之電腦可讀媒體，以執行如申 請專利範圍第36項之方法。 41· 一種用以處理經由一聲音媒體傳遞的至少一傳輸聲音信 號<聲音系統，其中該等至少一傳輸聲音信號之一是想 要的傳輸聲音信號，該聲音系統包含： 一聲音埠陣列，其包含複數個埠子陣列，其中該想要 的傳輸聲音信號是透過位在與該聲音埠陣列有關的一水 87358 -10 - 平角與一垂直角的一聲音源而產生； 一第一埠子陣列，其是與該聲音埠陣列有關，該第一 埠子陣列包含一第一埠與一第二埠，而且該等埠是彼此 以第一水平距離而空間隔開，並包含：一第五埠，其是 以一垂直距離而從該第一埠空間隔開；第一埠，用以接 收一第一接收信號，·及第二埠，用以接收一第二接收信 號，其中在第一與第二埠之間的一第一埠間隔是大約等 於對應該第一埠子陣列的第一頻率上限的半波長，該第 五埠是用以接收一第五接收信號； 一第二埠子陣列，其是與該聲音埠陣列有關，該第二 埠子陣列包含一第三埠與一第四埠，而且該等埠是彼此 以第二水平距離而空間隔開，並包含：一第六埠，其是 以一垂直距離而從該第三埠空間隔開；第三埠，用以接 收一第三接收信號；及第四埠，用以接收一第四接收信 號’其中在第三與第四埠之間的一第—埠間隔是大約等 於對應該第二埠子陣列的第二頻率上限的半波長，該第 六埠是用以接收一第六接收信號； 一第一封匣，其包含一第一轉換器； 一第二封匣，其包含一第二轉換器； 一第一聲音路徑結構，其結構包含：—第一聲音路徑， 以將該第一接收信號耦合到該第一轉換器；一第二聲音 路徑，以將該第二接收信號耦合到該第一轉換器；及一 第五聲音路徑，以將該第五接收聲音信號耦合到該第一 轉換器’其中該第一轉換可違哇一签 付轶詻J屋生罘一電信號，並包 87358 •11- 含對應在第-頻率範固上所想要傳送聲音信號 號元件； A 、-第二聲音路徑結構，其結構包含··—第三聲音路 以將该呆三接收信號搞合到該第二轉換#;一第四聲立 ，徑/冑該第四接收信號耦合到帛第二轉換器·及： 弟六聲音路徑，以將該第六接收聲音信肋合到- =換器’其t該第二轉換器可產生—第二電信號，並包 含對應在第二頻率範園上所想要傳送聲音信號的第 號元件； —1a 一第一通帶遽波器，主要是在該第一頻率範圍上傳遞 電元:，以便從該第-電信號獲得—第—修改的電信號； 第一通帶濾波器，主要是在該第二頻率範固上傳遞 電讀，以便從該第二電信號獲得一第二修改的電信號； 一加法器，以將該第一修改的電信號與該第二修改的 電信號組合，為了要提供-輸出信號，其中該輸出信號 可在一輸出頻率範圍上提高該想要的傳輸聲音信號，且 該輸出頻率本質是等於該第—頻率範圍加上該第二 頻率範圍；及 一後處理單元，以提供至少-部份的聲音系統整個工 作頻率範圍的想要頻率響應，並在對應該第一埠子陣列 的第一頻率上限的大約四分之一波長上將一第一頻率元 件減少，且在對應該第二埠子陣列的第二頻率上限的大 約四分之一波長上將一第二頻率元件減少。 87358 -12-