WO2017152601A1 - 一种麦克风确定方法和终端 - Google Patents
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- G10L2021/02165—Two microphones, one receiving mainly the noise signal and the other one mainly the speech signal
Definitions
- the embodiment of the invention provides a method and a terminal for determining a microphone, which can improve the voice quality of the call and improve the user experience.
- FIG. 8 is a schematic structural diagram of still another terminal according to an embodiment of the present disclosure.
- the discrete models of the acoustic signals received by the two microphones in FIG. 2 are:
- the embodiment of the present invention determines that the primary microphone can be used for noise reduction processing to improve call quality.
- the method of the embodiment of the present invention further includes: adjusting a shooting angle of the camera according to the position information of the sound source, so that the sound source is in the picture captured by the camera.
- the camera can control the camera angle by using a spherical rotating shaft.
- the specific orientation of the spherical shaft of the camera can be controlled by the motor, and then adjusted.
- the embodiment of the invention improves the quality of the video call and the user experience by adjusting the shooting angle.
- Step 206 Calculate a time difference corresponding to the maximum correlation function, and use the time difference as a delay.
- the determining unit 302 is configured to determine position information of the sound source according to the acquired acoustic wave signal of each microphone;
- the time difference corresponding to the maximum autocorrelation function is taken as the delay.
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Abstract
一种麦克风确定的方法及终端,包括:获取麦克风阵列中每一个麦克风接收到的声波信号,声波信号包括声源发出的信号;根据获取的每一个麦克风的声波信号,确定声源的位置信息;根据确定的声源的位置信息,从麦克风阵列中确定出主麦克。本发明通过确定出主麦克,根据确定出的主麦克调整降噪算法,实现了用户位置发生变化时降噪算法的调整,提高了通话质量和用户体验。
Description
本文涉及但不限于通信领域,尤其涉及一种麦克风确定方法和终端。
科学技术的飞速发展,使终端拥有了前所未有的商务及娱乐能力。但是终端,特别是手机,其通话功能依然占据着非常重要的位置。而环境噪音是影响通话语音音质的一个重要因素,因此,终端的降噪性能成为评判手机性能的一个关键指标,如何消除或降低环境噪音也成为各芯片厂商及终端厂商致力研究一个重点课题。
相关技术中,图1为相关技术中终端上的麦克风分布位置的示意图,如图1所示,终端一般具有两个麦克风,包括设置在屏幕上方的副麦克风(MAC2)设置在屏幕左下方的主麦克风(MAC1)。相关技术中,为了达到最优降噪性能,要求主麦克风的信噪比要比副麦克风的信噪比大6分贝(dB)。终端用户在使用听筒模式通话时,主麦克风比副麦克风更靠近嘴,因此很容易满足降噪算法要求。但对于视频通话而言,当使用者位置发生变化时,如果主副麦克风拾取到的信号发生变化,将对降噪算法造成致命的影响,导致降噪算法失效,通话的降噪性能急剧恶化。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供一种麦克风确定的方法和终端,能够提升通话音质,提高用户体验。
本发明实施例的技术方案的实现包括:
第一方面,提供一种麦克风确定的方法,包括:
获取麦克风阵列中每一个麦克风接收到的声波信号,所述声波信号包括声源发出的信号;
根据获取的所述每一个麦克风的声波信号,确定所述声源的位置信息;
根据确定的所述声源的位置信息,从所述麦克风阵列中确定出主麦克。
可选的,所述麦克风阵列包括两个麦克风,所述根据获取的所述每一个麦克风的声波信号,确定所述声源的位置信息包括:
根据两个声波信号,分别确定所述两个麦克风接收到所述声波信号的时延;
根据确定的两个麦克风接收到声波信号的所述时延,确定所述声源的参考仰角;
根据确定的所述声源的参考仰角确定所述声源的位置信息。
可选的,所述根据两个声波信号,分别确定两个麦克风接收到声波信号的时延包括:
获取所述两个声波信号的离散采样值;
根据获取的所述两个声波信号的离散采样值,确定所述两个声波信号的最大自相关函数;
将确定的所述最大自相关函数所对应的时间差作为所述时延。
可选的,所述根据确定的两个麦克风接收到声波信号的时延,确定声源的参考仰角包括:
可选的,所述确定所述声源的位置信息之后,所述方法还包括:
根据所述声源的位置信息,调节摄像头的拍摄角度,使所述声源处在所述摄像头拍摄的画面中。
第二方面,提供一种终端,包括:麦克风阵列和处理器;
所述麦克风阵列,设置为接收从声源发出的声波信号;
所述处理器,设置为获取麦克风阵列中每一个麦克风接收到的声波信号;
根据获取的所述每一个麦克风的声波信号,确定所述声源的位置信息;根据确定的所述声源的位置信息,从所述麦克风阵列中确定出主麦克。
可选的,所述麦克风阵列包括两个麦克风,所述麦克风阵列包括两个麦克风,所述处理器是设置为:
根据两个声波信号,分别确定所述两个麦克风接收到所述声波信号的时延;
根据确定的两个麦克风接收到声波信号的所述时延,确定所述声源的参考仰角;
根据确定的所述声源的参考仰角确定所述声源的位置信息;
根据确定的所述声源的位置信息,从所述麦克风阵列中确定出主麦克。
可选的,所述处理器根据确定的两个麦克风接收到声波信号的所述时延,确定所述声源的参考仰角包括:
获取所述两个声波信号的离散采样值;
根据获取的所述两个声波信号的离散采样值,确定所述两个声波信号的最大自相关函数;
将确定的所述最大自相关函数所对应的时间差作为所述时延。
可选的,所述处理器根据确定的两个麦克风接收到声波信号的时延,确定声源的参考仰角包括:
可选的,所述终端还包括:可旋转摄像头,设置为对焦所述声源,并录制视频;
所述处理器还设置为:根据所述声源的位置信息,调节所述可旋转摄像头的拍摄角度,使所述声源处在所述摄像头拍摄的画面中。
本发明实施例提供了一种麦克风确定的方法和终端,包括:先获取麦克
风阵列中每一个麦克风接收到的声波信号,声波信号包括声源发出的信号;再根据每一个麦克风的声波信号,确定声源的位置信息;根据确定的声源的位置信息,从麦克风阵列中确定主麦克。本发明实施例,当声源与终端的相对位置发生变化时,终端可以根据声波信号,实时从麦克风阵列中确定主麦克,这样,保证了降噪性能保持在一个较佳状态,提升了免提通话音质,提高了用户体验。
在阅读并理解了附图和详细描述后,可以明白其他方面。
附图概述
图1为相关技术中终端上的麦克风分布位置的示意图;
图2为本发明实施例提供的一种麦克风确定方法的流程图;
图3为本发明实施例获得时延的示意图;
图4为本发明实施例提供的参考仰角的计算原理图;
图5为本发明实施例提供的另一种麦克风确定方法的流程图;
图6为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的另一种终端的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的再一种终端的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的又一种终端的结构示意图。
下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种麦克风确定的方法,可以应用于具有摄像功能和拍摄功能的终端,如图2所示,该方法包括:
步骤101、获取麦克风阵列中每一个麦克风接收到的声波信号。
这里,声波信号包括声源发出的信号。
步骤102、根据获取的每一个麦克风的声波信号,确定声源的位置信息。
当麦克风阵列包括两个麦克风。步骤102可以包括:根据两个声波信号,分别确定两个麦克风(本发明实施例中麦克和麦克风为相同的定义)接收到声波信号的时延;根据确定的两个麦克风接收到声波信号的时延,确定声源的参考仰角;根据确定的声源的参考仰角确定声源的位置信息。
可选的,根据两个声波信号,确定两个麦克接收到声波信号的时延可以包括:获取两个声波信号的离散采样值;根据获取的两个声波信号的离散采样值,确定两个声波信号的最大自相关函数;将确定的最大自相关函数所对应的时间差作为时延。这里的时延包括两个声波信号之间的时延。
本发明实施例,假设不考虑声强的衰减与混响,则图2中两个麦克风接收到的声波信号的离散模型为:
其中为声源发出的信号s,N1和N2为背景噪声,三者互不相关,X1是MAC1的声波信号的离散模型,X2是MAC2的声波信号的离散波形,τ1和τ2是声波信号从声源到两个麦克风分别所需的时间传播时间,τ12=τ1-τ2为两个麦克风之间的时延。相应的,X1(kT)和X2(kT)的相关函数R12(τ)可以表示成如下:
R12(τ12)
=E(X1(kT-τ1)X2(kT-τ2-τ12))
=E((s(kT-τ1)+N1(kT-τ12))(s(kT-τ2-τ12)+N2(kT-τ12)))
=E(s(kT-τ1)s(kT-τ2-τ12))
=Rss(τ12-(τ1-τ2))
这里,E是期望,RSS是两个接收信号的自相关函数。
由自相关函数性质可知,当τ-(τ1-τ2)=0时,R12(τ)达到最大值。所以求得R12(τ)的最大值对应的τ12就是两个麦克风之间的时延τ。
本实施例可以通过以下方式得到时延的,当移动终端(例如手机)处于免提通话状态时,可利用移动终端现有的麦克风阵列及处理芯片计算获得两个麦克风之间的时延,其基本原理如图3所示:麦克风经过模数转换采样出
的离散采样值首先通过一个300赫兹(Hz)~4千赫兹(KHz)的带通滤波器滤除高频噪声,然后对滤波后的语音信号做快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation,FFT),求出声波频谱;然后对两个麦克风获得的两组声波频谱求出声波信号的互功率谱并进行频域加权,将得到的结果累计达到一帧后做反傅里叶变换求自相关函数,之后,根据峰值检测出最大的自相关函数对应的时间差,将该时间差作为延时。
这里,对于免提通话来讲,由于声源与手机麦克风之间的距离较远,因此手机麦克风相对与声源位置可以看作远场范围,因此声信号可以看作是以平面波的形式传播。图4为本发明实施例提供的参考仰角的计算原理图,图中的MAC1和MAC2是本实施例中两个麦克风。其中,是参考仰角,c是声速,a是两个麦克风的距离,τ是时间差,d表示声源和两个麦克的距离差;所以通过时延τ,就能够得到参考仰角也就是说可以由两个麦克风接收到的信号的时延来计算并确定声源的方位。
步骤103、根据确定的声源的位置信息,从麦克阵列中确定出主麦克。
需要说明的是,本发明实施例确定出主麦克可以用于降噪处理,提高通话质量。
可选的,如果原有通话的主麦克设置与计算出来的主麦克风一致,返回语音通话,如果原有通话的主麦克风设置与计算出来的主麦克风不一致,则更改主麦克风和副麦克风的参数设置,例如,调整降噪算法,然后返回语音通话。这里MAC设置可以通过相关技术中的软件界面设置。
这样一来,当声源与终端的相对位置发生变化时,终端可以根据声波信号,实时从麦克阵列中确定主麦克,这样,保证降噪性能保持在一个较佳状
态,提升免提通话音质,提高用户体验。
可选的,步骤102之后,本发明实施例方法还包括:根据声源的位置信息,调节摄像头的拍摄角度,使声源处在摄像头拍摄的画面中。
需要说明的,摄像头可以利用球形转轴控制摄像头角度。比如声源位置确定后,可以通过电机控制摄像头球形转轴的具体方位,然后进行调整。
本发明实施例通过调节拍摄角度,提高了视频通话的质量和用户体验。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质,计算机存储介质中存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令用于执行上述麦克风确定的方法。
实施例二
本发明实施例提供一种麦克风确定的方法,如图5所示,该方法可以应用于包括可旋转摄像头和两个麦克风的手机。该方法包括:
步骤201、接收用户输入的用于开启语音聊天的开启指令。
步骤202、根据开启指令,开启语音聊天。
初始状态下,开启语音聊天后,默认是屏幕上方且临近听筒的麦克风是副麦克风,屏幕下方的麦克风是主麦克风,也就说默认是认为用户使用听筒模式进行语音通信。
步骤203、判断语音聊天是否是视频语音。若语音聊天是视频语音,则执行步骤204;若语音聊天不是视频语音,则执行步骤213。
步骤204、获取两个声波信号的离散采样值。
这里,两个声波信号分别是主麦克风和副麦克风接收的。这里,接收的声波信号包括麦克风采样后的声波信号。也就是对声波信号进行模数转换,得到离散采样值。
步骤205、根据两个声波信号的离散采样值,确定两个声波信号的最大自相关函数。
麦克风采样出的离散采样值首先通过一个300Hz~4KHz的带通滤波器滤除高频噪声,然后对滤波后的语音信号做快速傅里叶变换(Fast Fourier
Transformation,FFT)求出声波频谱;然后对两个麦克风获得的两组声波频谱求出声波信号的互功率谱并进行频域加权,将得到的结果累计达到一帧后做反傅里叶变换求自相关函数。
步骤206、计算最大相关函数所对应的时间差,将该时间差作为时延。
根据峰值检测出最大的自相关函数对应的时间差,将该时间差作为延时。
步骤207、根据时延,确定声源的参考仰角。这里,试验包括确定的两个麦克风接收到声波信号的时延。
步骤208、根据确定的声源的参考仰角确定声源的位置信息。
步骤209、根据声源的位置信息,从两个麦克风中确定主麦克风。
步骤210、判断确定出的主麦克风是否是原先的主麦克风。若确定出的主麦克风是原先的主麦克风,则执行步骤213;若确定出的主麦克风不是原先的主麦克风,则执行步骤211。
判断确定出的主麦克风是否是原先的主麦克风,即判断确定出的主麦克风是否是屏幕下方的麦克风。
步骤211、更改两个麦克风的调整降噪算法,使主麦克风变为屏幕上方且临近听筒的麦克风。
步骤212、根据声源的位置信息,调节摄像头的拍摄角度,使声源处在摄像头拍摄的画面中。
步骤213、保持当前的降噪不变。
实施例三
本发明实施例提供一种终端30,如图6所示,包括:
获取单元301,设置为获取麦克风阵列中每一个麦克风接收到的声波信号,声波信号包括声源发出的信号;
确定单元302,设置为根据获取的每一个麦克风的声波信号,确定声源的位置信息;
确定及调整单元303、根据确定的声源的位置信息,从麦克风阵列中确定出主麦克。确定出主麦克可以用于降噪算法的参数调整。
这样一来,当声源与终端的相对位置发生变化时,终端可以根据声波信号,实时从麦克风阵列中确定主麦克,这样,保证降噪性能保持在一个较佳状态,提升免提通话音质,提高用户体验。
可选的,麦克风阵列包括两个麦克风,确定单元302是设置为:
根据两个声波信号,确定所述两个麦克接收到声波信号的时延;
根据所述时延,确定所述声源的参考仰角;
根据所述声源的参考仰角确定所述声源的位置信息。
可选的,确定单元302确定两个麦克接收到声波信号的时延包括:
获取两个声波信号的离散采样值;
根据获取的两个声波信号的离散采样值,确定两个声波信号的最大自相关函数;
将确定的最大自相关函数所对应的时间差作为所述时延。
可选的,所述确定单元302根据时延确定声源的参考仰角包括:
可选的,如图7所示,本发明实施例终端30还可以包括:
调节单元304,设置为根据声源的位置信息,调节摄像头的拍摄角度,使声源处在摄像头拍摄的画面中。
实施例四
本发明实施例提供一种终端40,如图8所示,包括:麦克风阵列401和处理器402;
麦克风阵列401,设置为接收从声源发出的声波信号;
所述处理器402,设置为获取麦克风阵列401中每一个麦克风接收到的声波信号;根据获取的每一个麦克风的声波信号,确定声源的位置信息;根据确定的声源的位置信息,从麦克风阵列中确定出主麦克。
这样一来,当声源与终端的相对位置发生变化时,终端可以根据声波信
号,实时从麦克风阵列中确定主麦克,这样,保证降噪性能保持在一个较佳状态,提升通话音质,提高用户体验。
可选的,麦克风阵列401可以包括两个麦克风,处理器402是设置为:
根据两个声波信号,确定两个麦克接收到声波信号的时延;
根据确定的时延,确定声源的参考仰角;
根据确定的声源的参考仰角确定声源的位置信息。
可选的,处理器402确定两个麦克接收到声波信号的时延可以包括:
获取两个声波信号的离散采样值;
根据两个声波信号的离散采样值,确定两个声波信号的最大自相关函数;
将最大自相关函数所对应的时间差作为时延。
可选的,所述处理器402确定声源的参考仰角可以包括:
可选的,如图9所示,终端40还可以包括:
可旋转摄像头403,设置为对焦声源,并录制视频;
处理器402还设置为:根据确定的声源的位置信息,调节可旋转摄像头403的拍摄角度,使声源处在摄像头拍摄的画面中。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入
式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述,仅为本发明的可选实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件(例如处理器)完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的每个模块/单元可以采用硬件的形式实现,例如通过集成电路来实现其相应功能,也可以采用软件功能模块的形式实现,例如通过处理器执行存储于存储器中的程序/指令来实现其相应功能。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
虽然本申请所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式,并非用以限定本申请,如本发明实施方式中的具体的实现方法。任何本申请所属领域内的技术人员,在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本申请的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
上述技术方案实现了用户位置发生变化时降噪算法的调整,提高了通话质量和用户体验。
Claims (10)
- 一种麦克风确定的方法,包括:获取麦克风阵列中每一个麦克风接收到的声波信号,所述声波信号包括声源发出的信号;根据获取的所述每一个麦克风的声波信号,确定所述声源的位置信息;根据确定的所述声源的位置信息,从所述麦克风阵列中确定出主麦克。
- 根据权利要求1所述的方法,其中,所述麦克风阵列包括两个麦克风,所述根据获取的所述每一个麦克风的声波信号,确定所述声源的位置信息包括:根据两个声波信号,分别确定所述两个麦克风接收到所述声波信号的时延;根据确定的两个麦克风接收到声波信号的所述时延,确定所述声源的参考仰角;根据确定的所述声源的参考仰角确定所述声源的位置信息。
- 根据权利要求2所述的方法,其中,所述根据两个声波信号,分别确定两个麦克风接收到声波信号的时延包括:获取所述两个声波信号的离散采样值;根据获取的所述两个声波信号的离散采样值,确定所述两个声波信号的最大自相关函数;将确定的所述最大自相关函数所对应的时间差作为所述时延。
- 根据权利要求1至4任一项所述的方法,所述确定所述声源的位置信 息之后,所述方法还包括:根据所述声源的位置信息,调节摄像头的拍摄角度,使所述声源处在所述摄像头拍摄的画面中。
- 一种终端,包括:麦克风阵列和处理器;所述麦克风阵列,设置为接收从声源发出的声波信号;所述处理器,设置为获取麦克风阵列中每一个麦克风接收到的声波信号;根据获取的所述每一个麦克风的声波信号,确定所述声源的位置信息;根据确定的所述声源的位置信息,从所述麦克风阵列中确定出主麦克。
- 根据权利要求6所述的终端,其中,所述麦克风阵列包括两个麦克风,所述处理器是设置为:根据两个声波信号,分别确定所述两个麦克风接收到所述声波信号的时延;根据确定的两个麦克风接收到声波信号的所述时延,确定所述声源的参考仰角;根据确定的所述声源的参考仰角确定所述声源的位置信息;根据确定的所述声源的位置信息,从所述麦克风阵列中确定出主麦克。
- 根据权利要求7所述的终端,其中,所述处理器根据确定的两个麦克风接收到声波信号的所述时延,确定所述声源的参考仰角包括:获取所述两个声波信号的离散采样值;根据获取的所述两个声波信号的离散采样值,确定所述两个声波信号的最大自相关函数;将确定的所述最大自相关函数所对应的时间差作为所述时延。
- 根据权利要求6至9任一项所述的终端,所述终端还包括:可旋转摄像头,设置为对焦所述声源,并录制视频;所述处理器还设置为:根据所述声源的位置信息,调节所述可旋转摄像头的拍摄角度,使所述声源处在所述摄像头拍摄的画面中。
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