音頻處理裝置及音頻處理方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術提供一種音頻處理裝置及音頻處理方法。所述音頻處理裝置包含麥克風陣列、多個放大器模塊以及補償模塊。麥克風陣列包含多個麥克風單元。每一個放大器模塊接收并放大來自一個麥克風單元的輸入信號以產生多個已放大信號。補償模塊接收對應于所述多個放大器模塊的多個已調整增益，獲得所述多個已調整增益之間的增益差值，并依增益差值調整已放大信號以獲得已補償信號。上述音頻處理裝置及音頻處理方法能夠提升音頻處理性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術有關于一種音頻處理裝置，且特別有關于一種在通信系統中具有麥克風 陣列的音頻處理裝置以及音頻處理方法。
技術介紹
在通信系統中，麥克風或麥克風陣列擷取三種成分，包含源信號、干擾以及 回音(echo)。源信號為期望信號，例如需要被傳送至遠處的聲音信號?；匾襞c干擾被 視作發(fā)生在通信系統中的不良成分?；匾舻漠a生可能是由于混合網絡的失配(例如在網 絡回音狀況下)，或是由于回響環(huán)境導致的反射(例如聲學回音)?；匾艨娠@示自語音信 號中的始發(fā)者，其中始發(fā)者可在一段時間的延遲之后聽到他/她的語音。任何種類的回 音，都會由于延遲量的增大而增加不利的影響。同時，干擾(例如環(huán)境噪聲)也可擾亂通信系統的各種子系統(例如編譯碼器) 的固有操作。不同類型的環(huán)境噪聲的特性可能差別很大，且實際減少噪聲的機制必須能 夠處理不同特性的噪聲。為合理消除麥克風陣列擷取的干擾與回音，后端(backend)麥克風陣列信號處理 模塊十分重要。舉例來說，在信號處理模塊中通常采用適應性波束成型濾波器(Adaptive Beamforming Filter,以下簡稱為ABF)通過抑制干擾信號來將源信號束波成型。適應性回 音消除濾波器(Adaptive Echo Cancellation filter,以下簡稱為AEC)也被采用以消除不利的 回音。此外，更可在信號處理模塊之前采用自動增益控制(Automatic Gain Control，以下 簡稱為AGC)單元以將輸入信號電平調整至適當電平。然而，由于麥克風陣列中的AGC 單元的增益各不相同，導致麥克風陣列信號處理性能降低。因此，亟需一種在通信系統 中具有麥克風陣列的新的音頻處理裝置以及音頻處理方法。
技術實現思路
有鑒于此，特提供以下技術方案本專利技術的實施方式提供一種音頻處理裝置，包含麥克風陣列，包含多個麥克 風單元；多個放大器模塊，每一個放大器模塊接收并放大來自一個麥克風單元的輸入信 號以產生多個已放大信號；以及補償模塊，接收對應于所述多個放大器模塊的多個已調 整增益，獲得所述多個已調整增益之間的增益差值，并依所述增益差值調整一個已放大 信號以獲得已補償信號。本專利技術實施例另提供一種音頻處理裝置，包含第一麥克風單元；第一可編 程增益放大器，接收第一輸入信號并放大第一輸入信號以產生第一已放大信號，第一輸 入信號是擷取自第一麥克風單元；第一自動增益控制單元，耦接于第一可編程增益放大 器，且當第一已放大信號的振幅被限幅時，第一自動增益控制單元調整第一可編程增益 放大器的第一增益；第二麥克風單元；第二可編程增益放大器，接收第二輸入信號并放 大第二輸入信號以產生第二已放大信號，第二輸入信號是擷取自第二麥克風單元；第二自動增益控制單元，耦接于第二可編程增益放大器，且當第二已放大信號的振幅被限幅 時，第二自動增益控制單元調整第二可編程增益放大器的第二增益；以及補償模塊，耦 接于第一自動增益控制單元與第二自動增益控制單元，自第一自動增益控制單元接收第 一已調整增益，自第二自動增益控制單元接收第二已調整增益，獲得第一已調整增益與 第二已調整增益之間的增益差值，并依增益差值抑制第一輸入信號、第二輸入信號或多 個已放大信號中的一個，以獲得第一已補償信號或第二已補償信號。 本專利技術實施例又提供一種音頻處理方法，包含獲得第一已調整增益與第二已 調整增益之間的增益差值，第一已調整增益是通過第一自動增益控制單元產生，第二已 調整增益是通過第二自動增益控制單元產生，其中第一自動增益控制單元是用以調整第 一可編程增益放大器的第一輸入信號的增益，且第二自動增益控制單元是用以調整第二 可編程增益放大器的第二輸入信號的增益，第一輸入信號是擷取自第一麥克風，第二輸 入信號是擷取自第二麥克風；當第一已調整增益大于第二已調整增益時，依增益差值抑 制最初由第一麥克風產生的第一信號；當第一已調整增益大于第二已調整增益時，依增 益差值抑制最初由第二麥克風產生的第二信號。以上所述的音頻處理裝置以及音頻處理方法能夠通過增益差值獲得補償信號， 從而提升音頻處理性能。附圖說明圖1是依本專利技術一個實施例的音頻處理裝置的示意圖。圖2是依本專利技術另一個實施例的音頻處理裝置的示意圖。圖3是依本專利技術實施例的ABF的示意圖。圖4是依本專利技術實施例的ABF輸出信號的極性圖的示意圖。圖5是依本專利技術實施例的盲源信號分離模型的示意圖。圖6是依本專利技術另一個實施例的音頻處理裝置的示意圖。圖7是依本專利技術另一個實施例的音頻處理裝置的示意圖。圖8是依本專利技術實施例的音頻處理方法的流程圖。圖9是依本專利技術實施例的判決器的范例的示意圖。具體實施例方式在說明書及權利要求書當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬
的技術人員應可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及 權利要求書并不以名稱的差異作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異作為區(qū) 分的準則。在通篇說明書及權利要求項中所提及的「包含」為一開放式的用語，故應解 釋成「包含但不限定于」。此外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手 段。因此，若文中描述第一裝置耦接于第二裝置，則代表第一裝置可直接電氣連接于第 二裝置，或透過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至第二裝置。圖1是依本專利技術實施例的音頻處理裝置的示意圖。所述音頻處理裝置位于 通信系統中。依本專利技術實施例，通信系統可為具有麥克風模塊10的移動電話或藍牙 (Bluetooth)手機，麥克風模塊10可位于音頻處理裝置100的內部(或外部)以擷取音頻信號。麥克風模塊10可為硬件模塊并包含線性陣列傳感器(lineararray of sensor)，例如 麥克風陣列101，以擷取音頻信號。麥克風陣列101可包含多個麥克風單元(例如，麥克 風單元111與112)以自不同方向擷取音頻信號。麥克風模塊10可進一步包含多個放大 器模塊102A與102B以增強輸入音頻信號。放大器模塊102A與102B自麥克風陣列101 接收輸入信號并分別在各自的音頻處理路徑中放大輸入信號。依本專利技術實施例，放大器模塊102A與102B可包含多個可編程增益放大器 (Programmable Gain Amplifier，以下簡稱為PGA)(例如，PGA 121與122)以及其對應的 AGC單元(例如，圖中標示為AGC的AGC單元123與124)。PGA121與122為電子放 大器，例如運算放大器，對應的AGC單元123與124可分別輸出外部信號(模擬信號或 數字信號)以控制上述放大器的增益。AGC單元123與124為本領域技術人員公知的控 制電路。通常來說，PGA 121與122的放大可被保持于預定電平且AGC單元123與124 不運作。在偵測限幅(clipping)之后，已偵測的AGC單元123與124以分貝(以下簡稱 為dB)定義特定電平來調整PGA 121與122的對應增益。具體地，PGA 121與122自 麥克風單元111與112分別接收輸入信號Sml與Sm2并放大上述輸入信號以產生已放大信 號Sampl與Samp2。已放大信號Sampl與Samp2更可被AGC單元123與124偵測。若偵測到 限幅，AGC單元123與124適應性地調整PGA 121與122的增益以產生已調整本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種音頻處理裝置，包含：麥克風陣列，包含多個麥克風單元；多個放大器模塊，每一個放大器模塊接收并放大來自一個麥克風單元的輸入信號以產生多個已放大信號；以及補償模塊，接收對應于該多個放大器模塊的多個已調整增益，獲得該多個已調整增益之間的增益差值，并依該增益差值調整一個已放大信號以獲得已補償信號。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：鄭堯文，粘溪文，
申請(專利權)人：聯發(fā)科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：71[中國|臺灣]