[发明专利]通过麦克风阵列对不期望噪音进行自动麦克风静音

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2012年4月24日提交的序列号为61/637,358、名称为“Automatic Microphone Muting ofNoises by MicrophoneArrays”的非临时申请，其以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及扬声电话(speakerphone)，以及其他置于办公桌或桌子上的麦克风系统。

背景技术

在音频或视频会议期间总是持续不断地产生不期望的噪音。这些噪音的例子包括键盘声和纸的沙沙声。这类噪音能够分散注意力，特别是在一大组人参加的音频或视频会议期间，一个人的键盘能够扰乱另一个人的话音。因此，迫切需要在这些声音出现并且没有人讲话时，自动将麦克风静音。然而，目前还不存在将话音和噪音区分开的可靠方法。

解决这一问题的现有方法的一个例子公开于公开号为2008/0279366的美国专利申请中，其通过从用户的键盘向会议应用提供信号使得在键盘上的一个按键被按下时用户的电脑提供信号来解决这个问题。运行在计算机或者独立设备上的会议应用，在收到键按压信号时将麦克风静音一段时间。虽然这种方法在消除键盘噪音时是有帮助的，但其问题在于不仅键盘声被静音了，同时任何话音也被静音了。这导致话音中的停顿，从而引起会议的混乱以及中断。并且，这种方法没有消除环境中的其他噪音，诸如纸的沙沙声或者手机的铃声。

发明内容

相据本发明的一个实施例，使用垂直麦克风阵列来区分接收到的声音的倾斜角（tilt angle)。如果声音是近似水平的，将音频静音。这消除了纸的沙沙声、键盘敲击声等。如果声音相对于水平方向大于给定角度，则其不会被静音，因为这表明一个人正在讲话。

附图说明

附图结合于此并构成本说明书的—部分，其示出了与本发明一致的装置和方法的实施方式，并且与详细描述一同阐述了本发明的优点和原理。

图1是根据本发明的一个实施例的麦克风配置的图示。

图2是根据本发明的一个实施例的配置有第二麦克风阵列的扬声电话的图示。

图3是根据本发明的一个实施例的信号处理框图。

图4是根据本发明的一个实施例的具有任意数量的麦克风、扬声器和噪音角(noise angle)的实施例的概括图。

具体实施方式

图1示出了由两个麦克风104和106构成的垂直阵列麦克风102。如图所示，麦克风106靠近桌子的水平表面，麦克风104置于麦克风106之上。当使用通过引用而全部结合于此的美国专利7,787,328、6,912,178和5,778,082中描述的技术将垂直麦克风阵列102置于桌子112上时，能够使用处理器估计声音源的倾斜角。沙沙的纸张、敲击键盘108或鼠标110发出的声音、或手机噪音之类的都靠近桌面产生，因此具有较小的倾斜角，通常偏离水平方向小于2度。另一方面，对于诸如坐在桌前的参会者114之类的人来说，他/她的嘴在桌面上方大约1英尺的高度。在6英尺的距离处，来自说话人嘴巴的声音将在阵列处产生atan(1/6)＝9.5度的倾斜角。因此，通过测量倾斜角并估计什么角度对应于人的话音，什么角度对应于桌面噪音，从而能够将桌面噪音和话音区分开来。

倾斜角测量可以以较短的间隔周期性进行。在本发明的优选实施例中，每20ms就进行一次倾斜角测量。如果测得的倾斜角小于预定角度，将音频静音20ms。否则，不将音频静音。因此，当某人讲话并且没有桌面音时，讲话者的话音将被传输而没有失真。

除了声音全部来自桌面噪音的情形和所有声音全部来自参会者讲话的情形，有时在会议期间当参会者讲话时他们同时也在键盘上打字或者在环境中引起其他噪声。虽然在会议期间桌面噪声能够分散注意力，如果这些噪音由同一参会者与话音同时产生，则优选地是能够听到这些噪音，而不是将话音也去除。为了保证伴随有桌面噪音的话音不被去除，系统配置为如果在两个20ms间隔中检测到声音源为源自大于5度的倾斜角，则在接下来的半秒中不执行静音。在同时存在桌面噪音和话音期间，结果是将同时听到桌面噪音和话音。然而，在讲话者停止讲话半秒内桌面噪音将会被静音。

图2示出了实现上述倾斜角测量的示例扬声电话200。在扬声电话200中垂直麦克风阵列202是距离扬声器204数英寸远并指向扬声器204之外的单向麦克风。这种配置在麦克风和扬声器之间提供足够的竖直隔离以实现对扬声器声音的足够回声消除。