Способ для сбора звука, устройство и носитель

Настоящее изобретение относится к средствам для сбора звука. Технический результат заключается в повышении точности определения направления голоса при наличии сильных помех. Преобразуют сигналы временной области количеством М, собранных посредством устройств для сбора звука количеством M, в исходные сигналы частотной области количеством M. Выполняют формирование диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки. Определяют, на основе сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, среднюю амплитуду частотных компонентов количеством N, соответствующую каждой из частотных точек количеством K. Синтезируют сигнал частотной области, содержащий частотные точки количеством K и имеющий среднюю амплитуду в качестве амплитуды в каждой из частотных точек. При этом фаза синтезированного сигнала частотной области в каждой из частотных точек представляет собой соответствующую фазу в исходном сигнале частотной области опорного устройства для сбора звука. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Данная заявка основана на и притязает на приоритет заявки на патент (Китай) 201910754717.8, поданной 15 августа 2019 года, раскрытие сущности которой настоящим полностью содержится в данном документе по ссылке.

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее раскрытие сущности относится к области техники сбора звука, в частности, к способу для сбора звука, к устройству и к носителю.

Уровень техники

[0002] В эру Интернета вещей и искусственного интеллекта, интеллектуальный голос, в качестве одной из базовых технологий искусственного интеллекта, может эффективно улучшать режим человеко–машинного взаимодействия и значительно повышать удобство использования интеллектуальных продуктов. В предшествующем уровне техники, устройства со встроенными интеллектуальными продуктами главным образом используют массив микрофонов для съема, и технология формирования диаграммы направленности массива микрофонов применяется для того, чтобы повышать качество обработки речевых сигналов, с тем чтобы повышать скорость распознавания речи в реальном окружении. В настоящее время, имеются две трудности в технологии формирования диаграммы направленности массива микрофонов: 1. затруднительно оценивать шум; 2. направление голоса при сильных помехах является неизвестным. Для проблемы определения направления голоса, алгоритм определения направления является относительно точным в бесшумном сценарии, но в сценарии с сильными помехами, алгоритм определения направления является недопустимым, что определяется посредством ограничений самого алгоритма определения направления. Следовательно, проблема определения направления голоса в сценарии с сильными помехами не может хорошо разрешаться в предшествующем уровне техники.

Сущность изобретения

[0003] Чтобы преодолевать проблему в предшествующем уровне техники, настоящее раскрытие сущности предоставляет способ для сбора звука, устройство и носитель.

[0004] Согласно первому аспекту вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности, предусмотрен способ для сбора звука, включающий в себя:

[0005] – преобразование сигналов временной области количеством M, собранных посредством устройств для сбора звука количеством M, в исходные сигналы частотной области количеством M;

[0006] – выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N;

[0007] – определение, на основе сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N, средней амплитуды частотных компонентов количеством N, соответствующей каждой из частотных точек количеством K, и синтезирование синтезированного сигнала частотной области, включающего в себя частотные точки количеством K и имеющего среднюю амплитуду в качестве амплитуды в каждой из частотных точек количеством K, при этом фаза синтезированного сигнала частотной области в каждой из частотных точек количеством K представляет собой соответствующую фазу в исходном сигнале частотной области опорного устройства для сбора звука, указываемого из устройств для сбора звука количеством M; и

– преобразование синтезированного сигнала частотной области в синтезированный сигнал временной области, при этом M, N и K являются целыми числами, большими или равными 2.

[0008] Выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N, включает в себя:

[0009] – выбор предварительно установленных точек сетки количеством N в различных направлениях в пределах требуемого диапазона сбора устройств для сбора звука количеством M;

[0010] – определение управляющего вектора, ассоциированного с каждой из частотных точек количеством K, на основе позиционной взаимосвязи между устройствами для сбора звука количеством M и каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N; и

[0011] – выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M на основе управляющего вектора по каждой из частотных точек количеством K в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N и получение сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующих каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N.

[0012] Определение управляющего вектора, ассоциированного с каждой из частотных точек количеством K, на основе позиционной взаимосвязи между устройствами для сбора звука количеством M и каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, включает в себя:

[0013] – получение вектора расстояния каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M;

[0014] – определение опорного вектора задержки каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M на основе вектора расстояния каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M и расстояния от каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N до опорного устройства для сбора звука; и

[0015] – определение управляющего вектора каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из частотных точек количеством K на основе опорного вектора задержки.

[0016] Выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M на основе управляющего вектора по каждой из частотных точек количеством K в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N и получение сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующих каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, включает в себя:

[0017] – определение весового коэффициента формирования диаграммы направленности, соответствующего каждой из частотных точек количеством K, на основе управляющего вектора каждой из частотных точек количеством K и ковариационной матрицы шума каждой из частотных точек количеством K; и

[0018] – определение сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующих каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, на основе весового коэффициента формирования диаграммы направленности и исходных сигналов частотной области количеством M.

[0019] Предварительно установленные точки сетки количеством N равномерно размещаются на окружности в горизонтальной плоскости системы координат массива, сформированной посредством устройств для сбора звука количеством M.

[0020] Согласно второму аспекту вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности, предусмотрено устройство для сбора звука, включающее в себя:

– модуль преобразования сигналов, выполненный с возможностью преобразовывать сигналы временной области количеством M, собранные посредством устройств для сбора звука количеством M, в исходные сигналы частотной области количеством M;

[0021] – модуль обработки сигналов, выполненный с возможностью выполнять формирование диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N;

[0022] – модуль синтезирования сигналов, выполненный с возможностью определять среднюю амплитуду частотных компонентов количеством N, соответствующую каждой из частотных точек количеством K, на основе сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N и синтезировать синтезированный сигнал частотной области, включающий в себя частотные точки количеством K и имеющий среднюю амплитуду в качестве амплитуды в каждой из частотных точек количеством K, при этом фаза синтезированного сигнала частотной области в каждой из частотных точек количеством K представляет собой соответствующую фазу в исходном сигнале частотной области опорного устройства для сбора звука, указываемого из устройств для сбора звука количеством M; и

– модуль вывода сигналов, выполненный с возможностью преобразовывать синтезированный сигнал частотной области в синтезированный сигнал временной области,

[0023] – при этом M, N и K являются целыми числами, большими или равными 2.

[0024] То, что модуль обработки сигналов выполняет формирование диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N, включает в себя:

[0025] – выбор предварительно установленных точек сетки количеством N в различных направлениях в пределах требуемого диапазона сбора устройств для сбора звука количеством M;

[0026] – определение управляющего вектора, ассоциированного с каждой из частотных точек количеством K, на основе позиционной взаимосвязи между устройствами для сбора звука количеством M и каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N; и

[0027] – выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M на основе управляющего вектора по каждой из частотных точек количеством K в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N и получение сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующих каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N.

[0028] То, что модуль обработки сигналов определяет управляющий вектор, ассоциированный с каждой из частотных точек количеством K, на основе позиционной взаимосвязи между устройствами для сбора звука количеством M и каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, включает в себя:

[0029] – получение вектора расстояния каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M;

[0030] – определение опорного вектора задержки каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M на основе вектора расстояния каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M и расстояния от каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N до опорного устройства для сбора звука; и

[0031] – определение управляющего вектора каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из частотных точек количеством K на основе опорного вектора задержки.

[0032] Выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M на основе управляющего вектора по каждой из частотных точек количеством K в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N и получение сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующих предварительно установленным точкам сетки количеством N, включает в себя:

[0033] – определение весового коэффициента формирования диаграммы направленности, соответствующего каждой из частотных точек количеством K, на основе управляющего вектора каждой из частотных точек количеством K и ковариационной матрицы шума каждой из частотных точек количеством K; и

[0034] – определение сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующих каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, на основе весового коэффициента формирования диаграммы направленности и исходных сигналов частотной области количеством M.

[0035] Предварительно установленные точки сетки количеством N равномерно размещаются на окружности в горизонтальной плоскости системы координат массива, сформированной посредством устройств для сбора звука количеством M.

[0036] Согласно третьему аспекту вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности, предусмотрено устройство для сбора звука, включающее в себя:

[0037] – процессор; и

[0038] – запоминающее устройство, выполненное с возможностью сохранять процессорноисполняемые инструкции,

[0039] – при этом процессор выполнен с возможностью:

[0040] – преобразовывать сигналы временной области количеством M, собранные посредством устройств для сбора звука количеством M, в исходные сигналы частотной области количеством M;

[0041] – выполнять формирование диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N;

[0042] – определять среднюю амплитуду частотных компонентов количеством N, соответствующую каждой из частотных точек количеством K, на основе сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N и синтезировать синтезированный сигнал частотной области, включающий в себя частотные точки количеством K и имеющий среднюю амплитуду в качестве амплитуды в каждой из частотных точек количеством K, при этом фаза синтезированного сигнала частотной области в каждой из частотных точек количеством K представляет собой соответствующую фазу в исходном сигнале частотной области опорного устройства для сбора звука, указываемого в устройствах для сбора звука количеством M; и

[0043] – преобразовывать синтезированный сигнал частотной области в синтезированный сигнал временной области, при этом M, N и K являются целыми числами, большими или равными 2.

[0044] Согласно четвертому аспекту вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности, предусмотрен энергонезависимый машиночитаемый носитель хранения данных, который когда инструкции в носителе хранения данных выполняются посредством процессора мобильного терминала, обеспечивает возможность мобильному терминалу осуществлять способ для сбора звука, причем способ включает в себя:

[0045] – преобразование сигналов временной области количеством M, собранных посредством устройств для сбора звука количеством M, в исходные сигналы частотной области количеством M;

[0046] – выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N;

[0047] – определение средней амплитуды частотных компонентов количеством N, соответствующей каждой из частотных точек количеством K, на основе сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N и синтезирование синтезированного сигнала частотной области, включающего в себя частотные точки количеством K и имеющего среднюю амплитуду в качестве амплитуды в каждой из частотных точек количеством K, при этом фаза синтезированного сигнала частотной области в каждой из частотных точек количеством K представляет собой соответствующую фазу в исходном сигнале частотной области опорного устройства для сбора звука, указываемого в устройствах для сбора звука количеством M; и

[0048] – преобразование синтезированного сигнала частотной области в синтезированный сигнал временной области, при этом M, N и K являются целыми числами, большими или равными 2.

[0049] Технические решения, предоставленные посредством вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности, могут включать в себя следующие преимущества: стратегия формирования многонаправленной диаграммы направленности используется для того, чтобы суммировать многонаправленные лучи, достигать преимущества диаграммы направленности, формирующей нулевую ловушку в направлении помех и нормальные выводы в других направлениях, тонко обходя такую проблему, что неточный алгоритм определения направления при сильных помехах приводит к эффекту плохого сбора звука или неточному сбору звука.

[0050] Следует понимать, что как вышеприведенное общее описание, так и нижеприведенное подробное описание являются только примерными, а не ограничивающими настоящее раскрытие сущности.

Краткое описание чертежей

[0051] Прилагаемые чертежи, которые содержатся и составляют часть этого описания изобретения, иллюстрируют варианты осуществления в соответствии с настоящим раскрытием сущности и наряду с описанием изобретения служат для того, чтобы пояснять принципы настоящего раскрытия сущности.

[0052] Фиг. 1 является блок–схемой последовательности операций способа для сбора звука согласно примерному варианту осуществления;

[0053] Фиг. 2 является принципиальной схемой установления предварительно установленных точек сетки через способ для сбора звука согласно примерному варианту осуществления;

[0054] Фиг. 3 показывает моделированную диаграмму направленности массива микрофонов, к которому применяется способ для сбора звука вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности;

[0055] Фиг. 4 является блок–схемой устройства для сбора звука согласно примерному варианту осуществления;

[0056] Фиг. 5 является блок–схемой устройства согласно примерному варианту осуществления.

Подробное описание изобретения

[0057] Здесь подробно проиллюстрированы примерные варианты осуществления, примеры которых выражаются на прилагаемых чертежах. Когда нижеприведенное описание ссылается на прилагаемые чертежи, идентичные номера на различных чертежах представляют идентичные или аналогичные элементы, если не указано иное. Реализации, описанные в нижеприведенных примерных вариантах осуществления, не представляют все реализации в соответствии с раскрытием сущности. Вместо этого, они представляют собой просто примеры устройств и способов в соответствии с аспектами раскрытия сущности, изложенного в прилагаемой формуле изобретения.

[0058] Способ для сбора звука согласно вариантам осуществления настоящего раскрытия сущности используется в массиве устройств для сбора звука. Массив устройств для сбора звука представляет собой массив из множества устройств для сбора звука, расположенных в различных позициях в пространстве, размещаемом в правильной форме, и представляет собой вид устройств для пространственной дискретизации пространственно распространяемых звуковых сигналов, и собранный сигнал содержит информацию их пространственной позиции. Согласно топологии устройств для сбора звука, массив может представлять собой одномерный массив, двумерный плоский массив или трехмерный массив, такой как сферический массив и т.п.

[0059] Фиг. 1 является блок–схемой последовательности операций способа для сбора звука согласно примерному варианту осуществления, как показано на фиг. 1, способ для сбора звука вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности включает в себя этапы S11–S14.

[0060] На этапе S11, сигналы временной области количеством M, собранные посредством устройств для сбора звука количеством M, преобразуются в исходные сигналы частотной области количеством M, где M является целым числом, большим или равным 2. Чтобы реализовывать способ настоящего раскрытия сущности, необходимо использовать два или более устройств для сбора звука, чтобы собирать звуковые сигналы из различных направлений. Чем больше число устройств для сбора звука, тем лучше эффект подавления помех. Компоновка устройств для сбора звука количеством M может представлять собой компоновку в виде линейного массива, компоновку в виде плоского массива или любую другую компоновку, очевидную для специалистов в данной области техники.

[0061] В одном примере, представляет кадрированный сигнал кодирования со взвешиванием (m=1, 2, ..., M) из m–ого устройства для сбора звука в массиве устройств для сбора звука. После выполнения преобразования Фурье для сигнала временной области, получается соответствующий исходный сигнал частотной области. Иллюстративно, длина одного кадра может задаваться в диапазоне 10–30 мс, например, как 20 мс. В таком случае, процесс кодирования со взвешиванием служит для обеспечения непрерывности сигналов после кадрирования. Например, взвешивающая функция Хэмминга может выполняться для аудиосигнала, когда аудиосигнал обрабатывается.

[0062] На этапе S12, формирование диаграммы направленности выполняется для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N, при этом N является целым числом, большим или равным 2.

[0063] Предварительно установленные точки сетки означают множество точек, полученных посредством разделения оцененной позиции источника звука или направления на сетки в требуемом пространстве для сбора, которое выполняет обработку образования сетки для требуемого пространства для получения, центрированного на массиве устройств для сбора звука (включающем в себя множество устройств для сбора звука). В частности, процесс обработки образования сетки представляет собой: использование геометрического центра массива устройств для сбора звука в качестве центра сетки и использование определенной длины от центра сетки в качестве радиуса, выполнение образования круглой сетки в двумерном пространстве или образования сферической сетки в трехмерном пространстве; в качестве другого примера, использование геометрического центра массива устройств для сбора звука в качестве центра сетки и использование центра сетки в качестве квадратного центра и определенной длины в качестве длины стороны, выполнение образования квадратной сетки в двумерном пространстве, либо использование центра сетки в качестве квадратного центра и определенной длины в качестве длины стороны, выполнение образования квадратной сетки в трехмерном пространстве.

[0064] Следует отметить, что предварительно установленные точки сетки представляют собой только виртуальные точки, используемые для формирования диаграммы направленности в вариантах осуществления, и не представляют собой реальные точки источника звука или точки сбора источника звука. Чем больше значение N, которое составляет число предварительно установленных точек сетки, тем больше направлений выбирается, тем в большем числе направлений может выполняться формирование диаграммы направленности, и тем лучше должен быть конечный эффект. Одновременно, предварительно установленные точки сетки количеством N должны быть распределены в различных направлениях в максимально возможной степени для дискретизации в нескольких направлениях.

[0065] В примере, предварительно установленные точки сетки количеством N размещаются в идентичной плоскости и распределяются в различных направлениях в плоскости. Кроме того, для иллюстрации, предварительно установленные точки сетки количеством N равномерно распределяются в пределах 360 градусов, что является удобным для вычисления и позволяет достигать лучших результатов. Следует отметить, что способы компоновки предварительно установленных точек сетки количеством N настоящего раскрытия сущности не ограничены этим.

[0066] На этапе S13, средняя амплитуда частотных компонентов количеством N, соответствующая каждой из частотных точек количеством K, определяется на основе сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N, и синтезированный сигнал частотной области, включающий в себя частотные точки количеством K и имеющий среднюю амплитуду в качестве амплитуды в каждой из частотных точек количеством K, синтезируется, причем фаза синтезированного сигнала частотной области в каждой из частотных точек количеством K представляет собой соответствующую фазу в исходном сигнале частотной области опорного устройства для сбора звука, указываемого в устройствах для сбора звука количеством M. Здесь, опорное устройство для сбора звука связано с процессом формирования диаграммы направленности на вышеуказанном этапе S12, в частности, с устройством для сбора звука для определения опорной временной задержки в процессе формирования диаграммы направленности. Ниже подробнее описывается процесс формирования диаграммы направленности. Помимо этого, частотные точки количеством K связаны с исходным сигналом частотной области на этапе S11. Например, после того, как звуковые сигналы преобразуются из временной области в частотную область через преобразование Фурье, множество частотных точек, содержащихся в ней, могут определяться согласно сигналам частотной области.

[0067] На этапе S14, синтезированный сигнал частотной области преобразуется в синтезированный сигнал временной области. Синтезированный сигнал временной области используется в качестве улучшенного речевого сигнала с устранением помех для последующей обработки устройства для сбора звука, в силу чего может достигаться цель подавления шума.

[0068] Далее подробно описывается этап S12 способа для сбора звука. В варианте осуществления, этап S12 может включать в себя этапы S121–S123.

[0069] На этапе S121, предварительно установленные точки сетки количеством N в различных направлениях выбираются в пределах требуемого диапазона сбора устройств для сбора звука количеством M.

[0070] Предварительно установленные точки сетки количеством N должны быть распределены в максимально возможной степени в различных направлениях для дискретизации в нескольких направлениях. Для простоты реализации, предварительно установленные точки сетки количеством N могут выбираться в идентичной плоскости и распределяться в различных направлениях в плоскости. Конечно, чтобы проще реализовывать способ настоящего раскрытия сущности, предварительно установленные точки сетки количеством N могут равномерно распределяться в пределах 360 градусов.

[0071] На этапе S122, управляющий вектор, ассоциированный с каждой из частотных точек количеством K, определяется на основе позиционной взаимосвязи между устройствами для сбора звука количеством M и каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N.

[0072] Например, в примере, этап S122 может реализовываться следующим образом: при рассмотрении начала системы координат массива устройств для сбора звука количеством M в качестве центра, определяются координаты устройств для сбора звука и предварительно установленных точек сетки количеством N; устанавливается управляющий вектор в каждой из частотных точек количеством K для каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N на основе координат устройств для сбора звука количеством M, и получается управляющий вектор предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из частотных точек количеством K.

[0073] В варианте осуществления, этап S122 может включать в себя следующие этапы.

[0074] На этапе S1221, получается вектор расстояния каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M.

[0075] На этапе S1222, опорный вектор задержки каждой из предварительно установленных точек сетки относительно устройств для сбора звука количеством M определяется на основе вектора расстояния каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M и расстояния от каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N до опорного устройства для сбора звука.

[0076] На этапе S1223, управляющий вектор каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из частотных точек количеством K определяется на основе опорного вектора задержки.

[0077] В примере, при рассмотрении предварительно установленной точки сетки в качестве примера, предполагается, что предварительно установленная точка сетки представляет собой n–ую предварительно установленную точку сетки (n=1, 2, ..., N), для удобства выражения, с использованием для того, чтобы указывать координаты n–ой предварительно установленной точки сетки, и значение координаты представляет собой . Помимо этого, поскольку предусмотрено M устройств для сбора звука, имеются M координат устройств для сбора звука, соответственно, , , ..., . Соответствующие значения координат являются следующими: , , ..., , и P представляет матрицу координат всех устройств для сбора звука: .

[0078] Во–первых, получается расстояние от предварительно установленной точки сетки до опорного устройства для сбора звука. В качестве примера, здесь предполагается, что первое устройство для сбора звука устройств для сбора звука количеством M служит в качестве опорного устройства для сбора звука. Следует отметить, что фактически, любое из устройств для сбора звука количеством M может указываться в качестве опорного устройства для сбора звука, при условии, что опорное устройство для сбора звука остается неизменным во время всего процесса выполнения способа для сбора звука. Следовательно, в примере, расстояние от предварительно установленной точки сетки до опорного устройства для сбора звука является следующим: . Затем вектор расстояния предварительно установленной точки сетки относительно устройств для сбора звука количеством M может получаться: , где P является матрицей координат, представляющей все вышеуказанные устройства для сбора звука. Следует отметить, что фактически, расстояние от предварительно установленной точки сетки до опорного устройства для сбора звука представляет собой значение в векторе dist расстояния предварительно установленной точки сетки относительно устройств для сбора звука количеством M, и в силу этого порядок между вычислением и dist не ограничен.

[0079] На основе вектора расстояния предварительно установленной точки сетки относительно устройств для сбора звука количеством M, вектор задержки предварительно установленной точки сетки относительно устройств для сбора звука количеством M вычисляется и представляется посредством tau, в таком случае, , т.е. квадраты значений вектора dist суммируются посредством строки, и затем извлекается квадратный корень суммы.

[0080] Задержка из предварительно установленной точки сетки относительно опорного устройства для сбора звука вычитается из вектора задержки предварительно установленной точки сетки относительно устройств для сбора звука количеством M, затем результат делится на скорость звука, опорный вектор taut задержки может получаться: , где tau является вектором задержки предварительно установленной точки сетки относительно устройств для сбора звука количеством M, является задержкой предварительно установленной точки сетки относительно указанного опорного устройства для сбора звука, , c является скоростью звука.

[0081] Посредством включения опорного вектора taut задержки в формулу для управляющего вектора: , может получаться управляющий вектор предварительно установленной точки сетки в частотных точках количеством K, где: e является натуральным основанием, j является мнимой единицей, и K является числом частотных точек, получаемых посредством преобразования Фурье (в пределах от 0 до Nfft–1), , где является темпом адаптации, Nfft является числом точек преобразования Фурье, и c является скоростью звука. Аналогичным образом, могут получаться управляющие векторы других предварительно установленных точек сетки в каждой частотной точке, что не перечисляется здесь.

[0082] Затем, на этапе S123, формирование диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M выполняется на основе управляющего вектора для каждой из частотных точек количеством K в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, и сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующие каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, получаются.

[0083] В примере, этап S123 может включать в себя этапы S1231–S1232.

[0084] На этапе S1231, весовой коэффициент формирования диаграммы направленности, соответствующий каждой из частотных точек количеством K, определяется на основе управляющего вектора каждой из частотных точек количеством K и ковариационной матрицы шума каждой из частотных точек количеством K: , где является управляющим вектором предварительно установленной точки сетки в каждой из частотных точек, и является ковариационной матрицей шума каждой из частотных точек, которая может быть ковариационной матрицей шума, оцененной посредством любого алгоритма, и является инверсией , является сопряженным транспонированием управляющего вектора.

[0085] На этапе S1232, сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующие каждой из частотных точек количеством K каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, определяются на основе весового коэффициента формирования диаграммы направленности каждой из частотных точек и исходных сигналов частотной области количеством M. В частности, для одной предварительно установленной точки сетки, частотный компонент после формирования диаграммы направленности, соответствующий каждой из частотных точек, может определяться на основе весового коэффициента формирования диаграммы направленности частотной точки и частотных компонентов количеством M, соответствующих частотной точке в исходных сигналах частотной области количеством M, затем сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности предварительно установленной точки сетки синтезируются из частотных компонентов после формирования диаграммы направленности количеством K.

[0086] , где , является сопряженным транспонированием .

[0087] Согласно каждой из предварительно установленных точек сетки, получается сигнал частотной области после формирования диаграммы направленности; выбираются предварительно установленные точки сетки количеством N, и могут получаться сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N, которые, соответственно, представляются в качестве , , ...,. .

[0088] В варианте осуществления, на этапе S13, средняя амплитуда частотных компонентов количеством N, соответствующая каждой из частотных точек количеством K, определяется на основе сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N, и синтезированный сигнал частотной области, включающий в себя частотные точки количеством K и имеющий среднюю амплитуду в качестве амплитуды в каждой из частотных точек количеством K, синтезируется, причем фаза синтезированного сигнала частотной области в каждой из частотных точек количеством K представляет собой соответствующую фазу в исходном сигнале частотной области опорного устройства для сбора звука, указываемого из устройств для сбора звука количеством M.

[0089] В примере, для полученных сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N, , , ..., , амплитуда частотных компонентов в определенной частотной точке может выражаться как , , ..., , средняя амплитуда всех сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в k–ой частотной точке может получаться следующим образом: . Фазы сигналов частотной области, собранных посредством опорного устройства для сбора звука, получаются, со ссылкой на сигналы частотной области, представленные как , собранные посредством опорного устройства для сбора звука, фаза представляет собой . Синтезированный сигнал частотной области, включающий в себя частотные точки количеством K, имеющий среднюю амплитуду соответствующей частотной точки в качестве амплитуды в каждой из частотных точек, и имеющий фазу соответствующей частотной точки в исходном сигнале частотной области опорного устройства для сбора звука в качестве фазы, синтезируется следующим образом: .

[0090] Возвращаясь к этапу S14 способа для сбора звука, на этом этапе, синтезированный сигнал частотной области подвергается обратному преобразованию Фурье, чтобы получать синтезированный сигнал временной области: . Здесь, синтезированный сигнал временной области представляет собой улучшенный звуковой сигнал после устранения помех. Посредством применения способа для сбора звука вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности, шум в направлении помех в исходных сигналах временной области, собранных посредством массива микрофонов, хорошо подавляется, за счет этого получая улучшенные сигналы временной области.

[0091] В варианте осуществления, на этапе S121, предварительно установленные точки сетки количеством N равномерно размещаются на окружности в горизонтальной плоскости системы координат массива, сформированной посредством устройств для сбора звука количеством M. Иллюстративно, радиус окружности может составлять приблизительно между 1 метром и 5 метрами. Его нетрудно вычислять, и эффект должен быть относительно хорошим.

[0092] Чтобы лучше понимать технические решения в настоящем раскрытии сущности, здесь проиллюстрирован пример.

[0093] Как показано на фиг. 2, при рассмотрении интеллектуального динамика в качестве примера, динамик включает в себя шесть микрофонов. При центрировании на начале системы координат массива шести микрофонов, окружность радиуса r выбирается на горизонтальной плоскости массива, состоящего из шести микрофонов. Радиус r может составлять 1~1,5 м, что представляет собой расстояние между людьми и интеллектуальными динамиками при нормальных условиях. Шесть точек с равными интервалами в диапазоне 0~360° на окружности выбираются, например, точки, соответствующие 1°, 61°, 121°, 181°, 241° и 301°, в качестве предварительно установленных точек сетки. Устройство для сбора звука для позиции в направлении на 90° указывается в качестве опорного устройства для сбора звука, и в последующих вычислениях, устройство для сбора звука всегда используется в качестве опорного устройства для сбора звука, и конечно, другие устройства для сбора звука могут указываться в качестве опорного устройства для сбора звука.

[0094] Затем, при рассмотрении начала системы координат массива в качестве центра, координаты шести микрофонов получаются, соответственно, в качестве , , ...,. . Соответствующие значения координат являются следующими: ， , ..., , и P представляет матрицу координат всех устройств для сбора звука: .

[0095] Кроме того, координаты шести предварительно установленных точек сетки составляют , , ..., .

[0096] Если рассматривать предварительно установленную точку сетки при 61° в качестве примера, точка представляет собой вторую предварительно установленную точку сетки. Координата точки составляет , и значения координат составляют .

[0097] Во–первых, расстояние от предварительно установленной точки сетки до опорного устройства для сбора звука (иллюстративно, здесь в качестве примера рассматривается первое устройство для сбора звука) получается посредством следующего: . Затем вектор расстояния предварительно установленной точки сетки относительно устройств для сбора звука количеством M может получаться следующим образом: .

[0098] На основе вектора расстояния предварительно установленной точки сетки относительно устройств для сбора звука количеством M, вектор задержки предварительно установленной точки сетки относительно устройств для сбора звука количеством M вычисляется и представляется посредством tau, в таком случае , т.е. квадраты значений вектора dist суммируются посредством строки, и затем извлекается квадратный корень суммы.

[0099] Задержка предварительно установленной точки сетки относительно опорного устройства для сбора звука вычитается из вектора задержки предварительно установленной точки сетки относительно устройств для сбора звука количеством M, затем результат делится на скорость звука, опорная задержка taut может получаться: , где tau является вектором задержки предварительно установленной точки сетки относительно устройств для сбора звука количеством M, является задержкой предварительно установленной точки сетки относительно указанного опорного устройства для сбора звука, c является скоростью звука.

[00100] Посредством включения опорного вектора taut задержки в формулу для управляющего вектора: , может получаться управляющий вектор предварительно установленной точки сетки в частотных точках количеством K, который может выражаться как , где: e является натуральным основанием, j является мнимой единицей, и K является числом частотных точек, получаемых посредством преобразования Фурье (в пределах от 0 до Nfft–1), , где является темпом адаптации, Nfft является числом точек преобразования Фурье, и c является скоростью звука.

[00101] Через вышеописанный способ, могут получаться управляющие векторы других предварительно установленных точек сетки в каждой частотной точке.

[00102] Шесть сигналов временной области, собранных посредством шести устройств для сбора звука, преобразуются в шесть исходных сигналов частотной области: , , ..., .

[00103] Формирование диаграммы направленности для шести исходных сигналах частотной области в каждой из шести предварительно установленных точек сетки выполняется.

[00104] При этом, при рассмотрении второй предварительной установленной точки сетки в качестве примера, весовой коэффициент формирования диаграммы направленности точки вычисляется следующим образом: , где является управляющим вектором второй предварительно установленной точки сетки в каждой из частотных точек, и является ковариационной матрицей шума каждой из частотных точек, которая может быть ковариационной матрицей шума, оцененной посредством любого алгоритма, и является инверсией , является сопряженным транспонированием управляющего вектора.

[00105] Во второй предварительно установленной точке сетки, формирование диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области шести устройств для сбора звука выполняется для того, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующие второй предварительно установленной точке сетки: , где .

[00106] Для других предварительно установленных точек сетки, всего шесть сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности могут получаться посредством использования идентичного способа: , , ..., .

[00107] Согласно вышеуказанным шести сигналам частотной области после формирования диаграммы направленности, в определенной частотной точке, предусмотрено шесть частотных компонентов, соответствующих частоте в частотной точке. При рассмотрении k–ой частотной точки в качестве примера, на частоте, соответствующей частотной точке, шесть частотных компонентов, соответственно, представляют собой , , ..., . Средняя амплитуда шести сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности в k–ой частотной точке может получаться следующим образом: .

[00108] Фаза сигнала частотной области, собранного посредством опорного устройства для сбора звука, получается, и сигнал частотной области, собранный посредством опорного устройства для сбора звука, представляется как , и его фаза представляет собой .

[00109] Синтезированный сигнал частотной области, имеющий среднюю амплитуду соответствующей частотной точки в качестве амплитуды в каждой из частотных точек и имеющий фазу исходного сигнала частотной области опорного устройства для сбора звука в качестве фазы, синтезируется: .

[00110] Синтезированный сигнал частотной области подвергается обратному преобразованию Фурье, чтобы получать синтезированный сигнал временной области следующим образом: . Синтезированный сигнал временной области используется в качестве выходного сигнала.

[00111] Фиг. 3 показывает моделированную диаграмму направленности массива микрофонов, к которому применяется способ для сбора звука вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности.

[00112] Абсцисса в диаграмме направленности является ориентацией вышеуказанных предварительно установленных точек сетки. Во время моделирования, источник помех может задаваться в любой ориентации. Процесс моделирования и конкретный процесс рисования диаграммы направленности известны для специалистов в данной области техники и не описываются подробно в данном документе.

[00113] Посредством применения способа для сбора звука вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности, может подтверждаться то, что усиление сигнала в направлении помех является наименьшим, т.е. сигнал помех подавляется, и звуковые сигналы в других направлениях существенно не затрагиваются. Как показано на фиг. 3, глубокий нуль формируется в направлении помех, помехи подавляются, и звуковые сигналы в других направлениях защищаются. Как можно видеть из этого варианта осуществления, через способ настоящего раскрытия сущности, помехи в любом направлении могут подавляться, чтобы достигать цели подавления шумовых помех.

[00114] Фиг. 4 является блок–схемой устройства для сбора звука согласно примерному варианту осуществления. Ссылаясь на фиг. 4, устройство включает в себя модуль 401 преобразования сигналов, модуль 402 обработки сигналов, модуль 403 синтезирования сигналов и модуль 404 вывода сигналов.

[00115] Модуль 401 преобразования сигналов выполнен с возможностью преобразовывать сигналы временной области количеством M, собранные посредством устройств для сбора звука количеством M, в исходные сигналы частотной области количеством M.

[00116] Модуль 402 обработки сигналов выполнен с возможностью выполнять формирование диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N.

[00117] Модуль 403 синтезирования сигналов выполнен с возможностью определять среднюю амплитуду частотных компонентов количеством N, соответствующую каждой из частотных точек количеством K, на основе сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N и синтезировать синтезированный сигнал частотной области, включающий в себя частотные точки количеством K и имеющий среднюю амплитуду в качестве амплитуды в каждой из частотных точек количеством K, причем фаза синтезированного сигнала частотной области в каждой из частотных точек количеством K представляет собой соответствующую фазу в исходном сигнале частотной области опорного устройства для сбора звука, указываемого из устройств для сбора звука количеством M; и модуль 404 вывода сигналов выполнен с возможностью преобразовывать синтезированный сигнал частотной области в синтезированный сигнал временной области, при этом M, N и K являются целыми числами, большими или равными 2.

[00118] То, что модуль обработки сигналов выполняет формирование диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N, включает в себя:

[00119] – выбор предварительно установленных точек сетки количеством N в различных направлениях в пределах требуемого диапазона сбора устройств для сбора звука количеством M;

[00120] – определение управляющего вектора, ассоциированного с каждой из частотных точек количеством K, на основе позиционной взаимосвязи между устройствами для сбора звука количеством M и каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N; и

[00121] – выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M на основе управляющего вектора по каждой из частотных точек количеством K в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N и получение сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующих каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N.

[00122] То, что модуль обработки сигналов определяет управляющий вектор, ассоциированный с каждой из частотных точек количеством K, на основе позиционной взаимосвязи между устройствами для сбора звука количеством M и каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, включает в себя:

[00123] – получение вектора расстояния каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M;

[00124] – определение опорного вектора задержки каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M на основе вектора расстояния каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M и расстояния от каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N до опорного устройства для сбора звука; и

[00125] – определение управляющего вектора каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из частотных точек количеством K на основе опорного вектора задержки.

[00126] Выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M на основе управляющего вектора по каждой из частотных точек количеством K в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N и получение сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующих каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, включает в себя:

[00127] – определение весового коэффициента формирования диаграммы направленности, соответствующего каждой из частотных точек количеством K, на основе управляющего вектора каждой из частотных точек количеством K и ковариационной матрицы шума каждой из частотных точек количеством K; и

[00128] – определение сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующих каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, на основе весового коэффициента формирования диаграммы направленности и исходных сигналов частотной области количеством M.

[00129] Предварительно установленные точки сетки количеством N равномерно размещаются на окружности в горизонтальной плоскости системы координат массива, сформированной посредством устройств для сбора звука количеством M.

[00130] Относительно устройства в вышеописанных вариантах осуществления, конкретные способы, которым соответствующие модули выполняют этапы, описываются подробно в вариантах осуществления, связанных со способом, и не поясняются подробно здесь.

[00131] Фиг. 5 является блок–схемой устройства 500 согласно примерному варианту осуществления. Например, терминальное устройство 500 может представлять собой мобильный телефон, компьютер, цифровой широковещательный терминал, устройство для обмена сообщениями, игровую приставку, планшетное устройство, медицинское устройство, фитнес–устройство, персональное цифровое устройство и т.п.

[00132] Ссылаясь на фиг. 5, терминальное устройство 500 может включать в себя один или более следующих компонентов: компонент 502 обработки, запоминающее устройство 504, компонент 506 подачи мощности, мультимедийный компонент 508, аудиокомпонент 510, интерфейс 512 ввода–вывода, сенсорный компонент 514 и компонент 516 связи.

[00133] Компонент 502 обработки типично управляет общей работой терминального устройства 500, к примеру, работой, ассоциированной с отображением, телефонными вызовами, обменом данными, операциями камеры и операциями записи. Компонент 502 обработки может включать в себя один или более процессоров 520 для того, чтобы выполнять инструкции, чтобы выполнять все или часть этапов способов, описанных выше. Кроме того, компонент 502 обработки может включать в себя один или более модулей для того, чтобы упрощать взаимодействие между компонентом 502 обработки и другими компонентами. Например, компонент 502 обработки может включать в себя мультимедийный модуль для того, чтобы упрощать взаимодействие между мультимедийным компонентом 508 и компонентом 502 обработки.

[00134] Запоминающее устройство 504 выполнено с возможностью сохранять различные типы данных для того, чтобы поддерживать операции на терминальном устройстве 500. Примеры таких данных включают в себя инструкции любого приложения или способа, работающего на терминальном устройстве 500, контактные данные, данные телефонной книги, сообщения, изображения, видео и т.п. Запоминающее устройство 504 может реализовываться посредством любого типа энергозависимых или энергонезависимых устройств хранения данных или комбинации вышеозначенного, которое могут представлять собой, к примеру, статическое оперативное запоминающее устройство (SRAM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM), программируемое постоянное запоминающее устройство (PROM), постоянное запоминающее устройство (ROM), магнитное запоминающее устройство, флэш–память, диск или оптический диск.

[00135] Компонент 506 подачи мощности подает мощность в различные компоненты терминального устройства 500. Компонент 506 подачи мощности может включать в себя систему управления мощностью, один или более источников мощности и другие компоненты, ассоциированные с формированием, управлением и распределением мощности для терминального устройства 500.

[00136] Мультимедийный компонент 508 включает в себя экран, который предоставляет интерфейс вывода между терминальным устройством 500 и пользователем. В некоторых вариантах осуществления, экран может включать в себя жидкокристаллический дисплей (ЖК–дисплей) и сенсорную панель (TP). Если экран включает в себя сенсорную панель, экран может быть реализован в качестве сенсорного экрана для того, чтобы принимать входные сигналы от пользователя. Сенсорная панель включает в себя один или более датчиков касания для того, чтобы считывать касания, проведения по экрану и жесты на сенсорной панели. Датчик касания может не только считывать границы действий касания или проведения по экрану, но также и обнаруживать длительности и давления, ассоциированные с операциями касания или проведения по экрану. В некоторых вариантах осуществления, мультимедийный компонент 508 включает в себя фронтальную камеру и/или тыловую камеру. Когда терминальное устройство 500 находится в рабочем режиме, к примеру, в режиме съемки или видеорежиме, фронтальная камера и/или тыловая камера может принимать внешние мультимедийные данные. Каждая фронтальная камера и каждая тыловая камера могут представлять собой фиксированную оптическую линзовую систему или иметь фокусную длину и возможности оптического масштабирования.

[00137] Аудиокомпонент 510 выполнен с возможностью выводить и/или вводить аудиосигналы. Например, аудиокомпонент 510 включает в себя микрофон (MIC), и когда терминальное устройство 500 находится в рабочем режиме, к примеру, в режиме вызова, в режиме записи или в режиме распознавания голоса, микрофон выполнен с возможностью принимать внешние аудиосигналы. Принимаемый аудиосигнал может дополнительно сохраняться в запоминающем устройстве 504 или отправляться через компонент 516 связи. В некоторых вариантах осуществления, аудиокомпонент 510 дополнительно включает в себя динамик для вывода аудиосигналов.

[00138] Интерфейс 512 ввода–вывода предоставляет интерфейс между компонентом 502 обработки и периферийным интерфейсным модулем. Периферийный интерфейсный модуль может представлять собой клавиатуру, колесико с кнопками, кнопку и т.п. Эти кнопки могут включать в себя, но не только, кнопку перехода на домашнюю страницу, кнопку громкости, кнопку запуска и кнопку блокировки.

[00139] Узел 514 датчиков включает в себя один или более датчиков для предоставления оценки состояния различных аспектов для терминального устройства 500. Например, сенсорный компонент 514 может обнаруживать состояние включения–выключения терминального устройства 500 и относительное позиционирование компонентов, таких как дисплей и клавишная панель терминального устройства 500; сенсорный компонент 514 дополнительно может обнаруживать изменение позиции терминального устройства 500 или одного компонента терминального устройства 500, присутствие или отсутствие контакта пользователя с терминальным устройством 500, азимут или ускорение/замедление терминального устройства 500 и изменения температуры терминального устройства 500. Сенсорный компонент 514 может включать в себя бесконтактный датчик, выполненный с возможностью обнаруживать присутствие находящихся рядом объектов без физического контакта. Сенсорный компонент 514 дополнительно может включать в себя светочувствительный датчик, такой как CMOS– или CCD–датчик изображений, для использования в приложениях формирования изображений. В некоторых вариантах осуществления, сенсорный компонент 514 дополнительно может включать в себя датчик ускорения, гиродатчик, магнитный датчик, датчик давления или температурный датчик.

[00140] Компонент 516 связи выполнен с возможностью упрощать проводную или беспроводную связь между терминальным устройством 500 и другими устройствами. Терминальное устройство 500 может осуществлять доступ к беспроводной сети на основе стандарта связи, такого как Wi–Fi, 2G или 3G или комбинация вышеозначенного. В примерном варианте осуществления, компонент 516 связи принимает широковещательные сигналы или информацию относительно широковещательной передачи из внешней системы управления широковещательной передачей через широковещательные каналы. В примерном варианте осуществления, компонент 516 связи дополнительно включает в себя модуль связи ближнего радиуса действия (NFC), чтобы упрощать ближнюю связь. Например, NFC–модуль может осуществляться на основе технологии радиочастотной идентификации (RFID), технологии по стандарту Ассоциации по передаче данных в инфракрасном диапазоне (IrDA), технологии по стандарту сверхрширокополосной связи (UWB), технологии Bluetooth (BT) и других технологий.

[00141] В примерном варианте осуществления, терминальное устройство 500 может реализовываться посредством одной или более специализированных интегральных схем (ASIC), процессоров цифровых сигналов (DSP), устройств обработки цифровых сигналов (DSPD), программируемых логических устройств (PLD), программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA), контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров или других электронных компонентов, для осуществления способов, описанных выше.

[00142] В примерном варианте осуществления, дополнительно предусмотрен энергонезависимый машиночитаемый носитель хранения данных, включающий в себя инструкции, такой как запоминающее устройство 504, включающее в себя инструкции, и инструкции могут выполняться посредством процессора 520 терминального устройства 500 для того, чтобы осуществлять вышеописанный способ. Например, энергонезависимый машиночитаемый носитель хранения данных может представлять собой ROM, оперативное запоминающее устройство (RAM), CD–ROM, магнитную ленту, гибкий диск и оптическое устройство хранения данных и т.п.

[00143] Энергонезависимый машиночитаемый носитель хранения данных, когда инструкции в носителе хранения данных выполняются посредством процессора мобильного терминала, мобильному терминалу обеспечивается возможность осуществлять способ для сбора звука, и способ включает в себя:

[00144] – преобразование сигналов временной области количеством M, собранных посредством устройств для сбора звука количеством M, в исходные сигналы частотной области количеством M;

[00145] – выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N;

[00146] – определение средней амплитуды частотных компонентов количеством N, соответствующей каждой из частотных точек количеством K, на основе сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N и синтезирование синтезированного сигнала частотной области, включающего в себя частотные точки количеством K и имеющего среднюю амплитуду в качестве амплитуды в каждой из частотных точек количеством K, причем фаза синтезированного сигнала частотной области в каждой из частотных точек количеством K представляет собой соответствующую фазу в исходном сигнале частотной области опорного устройства для сбора звука, указываемого в устройствах для сбора звука количеством M; и

– преобразование синтезированного сигнала частотной области в синтезированный сигнал временной области, где M, N и K являются целыми числами, большими или равными 2.

[00147] Другие варианты осуществления раскрытия сущности должны быть очевидными для специалистов в области техники после изучения описания изобретения и практического применения раскрытия сущности, раскрытого в данном документе. Эта заявка имеет намерение охватывать все варьирования, варианты использования или адаптации раскрытия сущности, причем варьирования, варианты использования или адаптация раскрытия сущности придерживаются общих принципов настоящего раскрытия сущности и включают в себя такие отступления от настоящего раскрытия сущности, которые соответствуют известной или общепринятой практике в данной области техники. Подразумевается, что подробное описание и примеры считаются только примерными, при этом истинный объем и сущность раскрытия сущности указываются посредством прилагаемой формулы изобретения.

[00148] Следует принимать во внимание, что настоящее раскрытие сущности не ограничено точными структурами, которые описаны выше и проиллюстрированы на прилагаемых чертежах, и что различные модификации и изменения могут вноситься без отступления от его объема. Подразумевается, что объем раскрытия сущности должен быть ограничен только посредством прилагаемой формулы изобретения.

1. Способ для сбора звука, содержащий этапы, на которых:

– преобразуют сигналы временной области количеством М, собранных посредством устройств для сбора звука количеством M, в исходные сигналы частотной области количеством M;

– выполняют формирование диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N;

– определяют, на основе сигналов частотной области количеством N после формирования диаграммы направленности, среднюю амплитуду частотных компонентов количеством N, соответствующую каждой из частотных точек количеством K, и синтезируют синтезированный сигнал частотной области, содержащий частотные точки количеством K и имеющий среднюю амплитуду в качестве амплитуды в каждой из частотных точек количеством K, при этом фаза синтезированного сигнала частотной области в каждой из частотных точек количеством K представляет собой соответствующую фазу в исходном сигнале частотной области опорного устройства для сбора звука, указываемого из устройств для сбора звука количеством M; и

– преобразуют синтезированный сигнал частотной области в синтезированный сигнал временной области,

– при этом M, N и K являются целыми числами, большими или равными 2.

2. Способ для сбора звука по п. 1, в котором выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N, содержит этапы, на которых:

– выбирают предварительно установленные точки сетки количеством N в различных направлениях в пределах требуемого диапазона сбора устройств для сбора звука количеством M;

– определяют управляющий вектор, ассоциированный с каждой из частотных точек количеством K, на основе позиционной взаимосвязи между устройствами для сбора звука количеством M и каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N; и

– выполняют формирование диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M на основе управляющего вектора по каждой из частотных точек количеством K в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N и получают сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующие каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N.

3. Способ для сбора звука по п. 2, в котором определение управляющего вектора, ассоциированного с каждой из частотных точек количеством K, на основе позиционной взаимосвязи между устройствами для сбора звука количеством M и каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, содержит этапы, на которых:

– получают вектор расстояния каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M;

– определяют опорный вектор задержки каждой из предварительно установленных точек сетки относительно устройств для сбора звука количеством M на основе вектора расстояния каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M и расстояния от каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N до опорного устройства для сбора звука; и

– определяют управляющий вектор каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из частотных точек количеством K на основе опорного вектора задержки.

4. Способ для сбора звука по п. 2, в котором выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M на основе управляющего вектора по каждой из частотных точек количеством K в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N и получение сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующих каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, содержит этапы, на которых:

– определяют весовой коэффициент формирования диаграммы направленности, соответствующий каждой из частотных точек количеством K на основе управляющего вектора каждой из частотных точек количеством K и ковариационной матрицы шума каждой из частотных точек количеством K; и

– определяют сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующие каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, на основе весового коэффициента формирования диаграммы направленности и исходных сигналов частотной области количеством M.

5. Способ для сбора звука по п. 1, в котором предварительно установленные точки сетки количеством N равномерно размещаются на окружности в горизонтальной плоскости системы координат массива, сформированной посредством устройств для сбора звука количеством M.

6. Устройство для сбора звука, содержащее:

– модуль преобразования сигналов, выполненный с возможностью преобразовывать сигналы временной области количеством M, собранные посредством устройств для сбора звука количеством M, в исходные сигналы частотной области количеством M;

– модуль обработки сигналов, выполненный с возможностью выполнять формирование диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N;

– модуль синтезирования сигналов, выполненный с возможностью определять среднюю амплитуду частотных компонентов количеством N, соответствующую каждой из частотных точек количеством K, на основе сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N и синтезировать синтезированный сигнал частотной области, содержащий частотные точки количеством K и имеющий среднюю амплитуду в качестве амплитуды в каждой из частотных точек количеством K, при этом фаза синтезированного сигнала частотной области в каждой из частотных точек количеством K представляет собой соответствующую фазу в исходном сигнале частотной области опорного устройства для сбора звука, указываемого из устройств для сбора звука количеством M; и

– модуль вывода сигналов, выполненный с возможностью преобразовывать синтезированный сигнал частотной области в синтезированный сигнал временной области,

– при этом M, N и K являются целыми числами, большими или равными 2.

7. Устройство для сбора звука по п. 6, в котором то, что модуль обработки сигналов выполняет формирование диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, чтобы получать сигналы частотной области после формирования диаграммы направленности количеством N в соответствии "один–к–одному" с предварительно установленными точками сетки количеством N, содержит:

– выбор предварительно установленных точек сетки количеством N в различных направлениях в пределах требуемого диапазона сбора устройств для сбора звука количеством M;

– определение управляющего вектора, ассоциированного с каждой из частотных точек количеством K, на основе позиционной взаимосвязи между устройствами для сбора звука количеством M и каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N; и

– выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M на основе управляющего вектора по каждой из частотных точек количеством K в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N и получение сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующих каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N.

8. Устройство для сбора звука по п. 7, в котором то, что модуль обработки сигналов определяет управляющий вектор, ассоциированный с каждой из частотных точек количеством K, на основе позиционной взаимосвязи между устройствами для сбора звука количеством M и каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, содержит:

– получение вектора расстояния каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M;

– определение опорного вектора задержки каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M на основе вектора расстояния каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N относительно устройств для сбора звука количеством M и расстояния от каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N до опорного устройства для сбора звука; и

– определение управляющего вектора каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N в каждой из частотных точек количеством K на основе опорного вектора задержки.

9. Устройство для сбора звука по п. 7, в котором выполнение формирования диаграммы направленности для исходных сигналов частотной области количеством M на основе управляющего вектора по каждой из частотных точек количеством K в каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N и получение сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующих каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, содержит:

– определение весового коэффициента формирования диаграммы направленности, соответствующего каждой из частотных точек количеством K, на основе управляющего вектора каждой из частотных точек количеством K и ковариационной матрицы шума каждой из частотных точек количеством K; и

– определение сигналов частотной области после формирования диаграммы направленности, соответствующих каждой из предварительно установленных точек сетки количеством N, на основе весового коэффициента формирования диаграммы направленности и исходных сигналов частотной области количеством M.

10. Устройство для сбора звука по п. 6, в котором предварительно установленные точки сетки количеством N равномерно размещаются на окружности в горизонтальной плоскости системы координат массива, сформированной посредством устройств для сбора звука количеством M.