Способ и устройство для захвата аудиоинфомации с использованием формирования диаграммы направленности - RU2019124546A

1. Устройство для захвата аудиоинформации, устройство содержит:

массив (301) микрофонов;

первый формирователь (305) диаграммы направленности, присоединенный к массиву (301) микрофонов и выполненный с возможностью генерировать первый выходной аудиосигнал со сформированной диаграммой направленности;

множество ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности, присоединенных к массиву (301) микрофонов, и каждый из которых выполнен с возможностью генерировать выходной аудиосигнал со сформированной ограниченной диаграммой направленности;

первый адаптер (307) для адаптации параметров диаграммы направленности первого формирователя (305) диаграммы направленности;

второй адаптер (313) для адаптации параметров ограниченной диаграммы направленности для множества ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности;

процессор (317) разности для определения меры различия для по меньшей мере одного из множества ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности, причем мера различия указывает различие между лепестками диаграммы направленности, сформированными первым формирователем (305) диаграммы направленности и упомянутым по меньшей мере одним из множества ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности;

причем второй адаптер (313) выполнен с возможностью адаптировать параметры ограниченной диаграммы направленности с тем ограничением, что параметры ограниченной диаграммы направленности адаптируются только для тех ограниченных формирователей диаграммы направленности из множества ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности, для которых была определена мера различия, соответствующая критерию сходства, и

причем процессор (317) разности выполнен с возможностью определять меру различия для первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности как разность между первым набором параметров и ограниченным набором параметров для первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности.

2. Устройство по п. 1 дополнительно содержащее детектор (401) источника звука для обнаружения точечных источников звука во вторых выходных аудиосигналах со сформированной диаграммой направленности; и в котором второй адаптер (313) выполнен с возможностью адаптировать параметры ограниченной диаграммы направленности только для тех ограниченных формирователей диаграммы направленности, для которых в выходном аудиосигнале со сформированной ограниченной диаграммой направленности обнаружено присутствие точечного источника звука.

3. Устройство по п. 2, в котором детектор (401) источника звука дополнительно выполнен с возможностью обнаруживать точечные источники звука в первом выходном аудиосигнале со сформированной диаграммой направленности; и устройство дополнительно содержит контроллер (501), выполненный с возможностью устанавливать параметры ограниченной диаграммы направленности для первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности в ответ на параметры диаграммы направленности первого формирователя (305) диаграммы направленности, если точечный источник звука обнаружен в первом выходном аудиосигнале со сформированной диаграммой направленности, но не в каких-либо выходных аудиосигналах со сформированной ограниченной диаграммой направленности.

4. Устройство по п. 3, в котором контроллер (501) выполнен с возможностью устанавливать параметры ограниченной диаграммы направленности для первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности в ответ на параметры диаграммы направленности первого формирователя (305) диаграммы направленности, только если мера различия для первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности превышает порог.

5. Устройство по пп. 2, 3 или 4, в котором детектор (401) источника звука дополнительно выполнен с возможностью обнаруживать источники звука в первом выходном аудиосигнале со сформированной диаграммой направленности; и устройство дополнительно содержит контроллер (501), выполненный с возможностью устанавливать параметры ограниченной диаграммы направленности для первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности в ответ на параметры диаграммы направленности первого формирователя (305) диаграммы направленности, если точечный источник звука обнаружен в первом выходном аудиосигнале со сформированной диаграммой направленности и во втором выходном аудиосигнале со сформированной диаграммой направленности от первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности, и для первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности была определена мера различия, которая превышает порог.

6. Устройство по п. 5, в котором множество ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности является активным подмножеством ограниченных формирователей диаграммы направленности, выбранным из пула ограниченных формирователей диаграммы направленности, и контроллер (401) выполнен с возможностью увеличивать количество активных ограниченных формирователей диаграммы направленности, чтобы включить в них первый ограниченный формирователь (309) диаграммы направленности, посредством инициализации ограниченного формирователя диаграммы направленности из пула ограниченных формирователей диаграммы направленности с использованием параметров диаграммы направленности первого формирователя (305) диаграммы направленности.

7. Устройство по любому предшествующему пункту, в котором второй адаптер (313) дополнительно выполнен с возможностью адаптировать только параметры ограниченной диаграммы направленности для первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности, если удовлетворяется критерий, содержащий по меньшей мере одно требование, выбранное из группы:

- требование, чтобы уровень второго выходного аудиосигнала со сформированной диаграммой направленности от первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности был выше, чем у любого другого второго выходного аудиосигнала со сформированной диаграммой направленности;

- требование, чтобы уровень точечного источника звука во втором выходном аудиосигнале со сформированной диаграммой направленности от первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности был выше, чем какой-либо точечный источник звука в любом другом втором выходном аудиосигнале со сформированной диаграммой направленности;

- требование, чтобы отношение сигнала к шуму для второго выходного аудиосигнала со сформированной диаграммой направленности от первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности превышало порог; и

- требование, чтобы второй выходной аудиосигнал со сформированной диаграммой направленности от первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности содержал речевую составляющую.

8. Устройство по любому предшествующему пункту, в котором скорость адаптации для первого формирователя (305) диаграммы направленности выше, чем для множества ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности.

9. Устройство по любому предшествующему пункту 1, в котором первый формирователь (305) диаграммы направленности и множество ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности представляют собой формирователи диаграммы направленности с фильтрацией и комбинацией.

10. Устройство по любому предшествующему пункту, в котором первый формирователь (305) диаграммы направленности является формирователем диаграммы направленности с фильтрацией и комбинацией, содержащим первое множество фильтров диаграммы направленности, каждый из которых имеет первые адаптивные импульсные характеристики, и второй формирователь диаграммы направленности, являющийся ограниченным формирователем диаграммы направленности из множества ограниченных формирователей диаграммы направленности, является формирователем диаграммы направленности с фильтрацией и комбинацией, содержащим второе множество фильтров диаграммы направленности, каждый из которых имеет вторую адаптивную импульсную характеристику; и процессор (317) разности выполнен с возможностью определять меру различия между лепестками диаграммы направленности первого формирователя (303) диаграммы направленности и второго формирователя (305) диаграммы направленности в ответ на сравнение первых адаптивных импульсных характеристик со вторыми адаптивными импульсными характеристиками.

11. Устройство по п. 1, содержащее:

формирователь (305) диаграммы направленности фонового шума, выполненный с возможностью генерировать выходной аудиосигнал со сформированной диаграммой направленности и по меньшей мере один сигнал фонового шума, формирователь диаграммы направленности фонового шума является одним из первого формирователя (305) диаграммы направленности и множества ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности;

первый преобразователь (901) для генерирования первого сигнала в частотной области на основе частотного преобразования выходного аудиосигнала со сформированной диаграммой направленности, причем первый сигнал в частотной области представлен значениями частотно-временных фрагментов;

второй преобразователь (903) для генерирования второго сигнала в частотной области на основе частотного преобразования по меньшей мере одного сигнала фонового шума, причем второй сигнал в частотной области представлен значениями частотно-временных фрагментов;

процессор (905) разности, выполненный с возможностью генерировать меры различия частотно-временного фрагмента, причем мера различия частотно-временного фрагмента для первой частоты указывает разность между первой монотонной функцией нормы значения частотно-временного фрагмента первого сигнала в частотной области для первой частоты и второй монотонной функцией нормы значения частотно-временного фрагмента второго сигнала в частотной области для первой частоты;

блок (907) оценки точечного источника звука для генерирования оценки точечного источника звука, указывающей, содержит ли выходной аудиосигнал со сформированной диаграммой направленности точечный источник звука, блок (907) оценки точечного источника звука выполнен с возможностью генерировать оценку точечного источника звука в ответ на комбинированное значение разности для мер различия частотно-временного фрагмента для частот, находящихся выше порога частоты.

12. Устройство захвата аудиоинформации по п. 11, в котором блок (907) оценки точечного источника звука выполнен с возможностью обнаруживать присутствие точечного источника звука в выходном аудиосигнале со сформированной диаграммой направленности в ответ на комбинированное значение разности, превышающее порог.

13. Способ захвата аудиоинформации; причем способ содержит этапы, на которых:

первый формирователь (305) диаграммы направленности, присоединенный к массиву (301) микрофонов, генерирует первый выходной аудиосигнал со сформированной диаграммой направленности;

множество ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности, присоединенных к массиву (301) микрофонов, генерируют выходной аудиосигнал со сформированной ограниченной диаграммой направленности;

адаптируют параметры диаграммы направленности первого формирователя (305) диаграммы направленности;

адаптируют параметры ограниченной диаграммы направленности для множества ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности;

определяют меру различия для по меньшей мере одного из множества ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности, причем мера различия указывает различие между лепестками диаграммы направленности, сформированными первым формирователем (305) диаграммы направленности и упомянутым по меньшей мере одним из множества ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности;

причем адаптация параметров ограниченной диаграммы направленности содержит адаптацию параметров ограниченной диаграммы направленности с тем ограничением, что параметры ограниченной диаграммы направленности адаптируются только для тех ограниченных формирователей диаграммы направленности из множества ограниченных формирователей (309, 311) диаграммы направленности, для которых была определена мера различия, которая соответствует критерию сходства, и

причем процессор (317) разности выполнен с возможностью определять меру различия для первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности как разность между первым набором параметров и ограниченным набором параметров для первого ограниченного формирователя (309) диаграммы направленности.

14. Компьютерный программный продукт, содержащий средство компьютерного программного кода, выполненного с возможностью выполнять все этапы по п. 13, когда упомянутая программа выполняется на компьютере.