应于所述多个时间帧和所述第一多个频 率之间的关系。7. 如权利要求1所述的装置，其中，所述模块经配置以乘以第一多个频率的所述第一 时间-频率表示和第一多个频率的幅度校正因子，以相对于第二麦克风校准第一麦克风。8. 如权利要求1所述的装置，其中，所述模块被进一步配置为： 接收对应于由第一麦克风在第一时间帧捕获的声音信号的第一数字化信号流的第一 附加数字化信号； 接收对应于由第二麦克风在第一时间帧捕获的声音信号的第二数字化信号流的第二 附加数字化信号； 基于所述第一附加的数字化信号，计算第三时频表示； 基于所述第二附加数字化的信号，计算第四时频表示；和 基于第三时间-频率表示和所述第四时频表示，更新幅度校准因数。9. 如权利要求8所述的装置，其中，所述模块经配置以： 识别在第一时间帧的第三时间-频率表示的幅度低于噪声电平的频率，并 当基于第三时频表示更新幅度校正因子时，丢弃所识别频率和第一时间帧的第三时频 表不。10. 如权利要求8所述的装置，其中，所述模块经配置以： 识别在第一时间帧的第三时间-频率表示与不符合要求的声信号相关的频率； 当基于第三时频表示更新幅度校正因子时，丢弃所识别频率和第一时间帧的第三时频 表不。11. 如权利要求10所述的装置，其中，当第四时频表示和所述第三时频表示的比例足 够不同于基于第一时间-频率表示和第二时间-频率表示计算的幅度校准因子时，所述模 块被配置以确定该第三时频表示与不符合要求的声信号相关联。12. 如权利要求1所述的装置，其中，所述时频表示包括一个或多个的短时傅立叶变换 (STFT)或小波变换。13. -种方法，包括： 由耦合到第一麦克风和第二麦克风的数据处理模块接收第一数字化信号流和第二数 字化信号流，其中，所述第一数字化信号流和第二数字化信号流对应于分别通过第一麦克 风和第二麦克风捕获的声音信号； 由数据处理模块确定所述第一数字化信号流的第一时间-频率表示和第二数字化信 号流的第二时间-频率表示，其中，第一时间-频率表示表示第一数字化信号流对于多个时 间帧的多个频率的大小，以及其中所述第二时间-频率表示表示第二数字化信号流对于多 个时间帧的多个频率的幅度； 通过与所述数据处理模块通信的校准模块确定所述第一时间-频率表示和第二时 间-频率表示之间在多个时间帧对于多个第一频率的关系； 基于第一时间-频率表示和第二时间-频率表示法之间的关系，由校准模块确定第一 麦克风和第二麦克风对于第一多个频率的幅度校准因子。14. 如权利要求13所述的方法，其中，确定所述第一时间-频率表示和第二时间-频率 表示法之间的关系包括： 对于第一多个频率，确定所述第二时间-频率表示和第一时间-频率表示对于每个所 述多个时间帧的比例；和 确定对应于第一所述多个频率的比例的直方图。15. 如权利要求13所述的方法，其中，确定所述第一时间-频率表示和第二时间-频率 表示法之间的关系包括识别线，所述线建模第一时间-频率表示和第二时间-频率表示对 应于所述多个时间帧和所述第一多个频率之间的关系。16. 如权利要求13所述的方法，进一步包括：乘以第一多个频率的所述第一时间-频 率表示和第一多个频率的幅度校正因子，以相对于第二麦克风校准第一麦克风。17. 如权利要求13所述的方法，进一步包括： 接收对应于由第一麦克风在第一时间帧捕获的声音信号的第一数字化信号流的第一 附加数字化信号； 接收对应于由第二麦克风在第一时间帧捕获的声音信号的第二数字化信号流的第二 附加数字化信号； 基于所述第一附加数字化信号计算第三时间-频率表示； 基于所述第二附加数字化信号计算第四时间-频率表示； 和基于第三时间-频率表示和第四时间-频率表示更新幅度校准因子。18. -种非临时性计算机可读介质，具有可操作来使得数据处理装置可执行的指令： 通过耦合到第一麦克风和第二麦克风的接口接收第一数字化信号流和第二数字化信 号流，其中所述第一数字化信号流和第二数字化信号流对应于分别由所述第一麦克风和第 二麦克风捕获的声音信号； 确定所述第一数字化信号流的第一时间-频率表示和第二数字化信号流的第二时 间-频率表示，其中，第一时间-频率表示指示第一数字化信号流对于多个时间帧的多个频 率的大小，以及其中所述第二时间-频率表示指示第二数字化信号流对于为多个时间帧的 多个频率的大小； 确定所述第一时间-频率表示和所述第二时间-频率表示法在多个时间帧对于第一多 个频率之间的关系，和 基于第一时间-频率表示和第二时间-频率表示法之间的关系，确定第一麦克风和第 二麦克风对于第一多个频率的幅度校准因子。19. 如权利要求18所述的非临时性计算机可读介质，其中，所述可执行指令可操作以 使得数据处理装置识别线，所述线建模第一时间-频率表示和第二时间-频率表示对应于 所述多个时间帧和所述第一多个频率之间的关系。20. 如权利要求18所述的非临时性计算机可读介质，其中所述可执行指令可操作以使 得数据处理装置以： 接收对应于由第一麦克风在第一时间帧捕获的声音信号的第一数字化信号流的第一 附加数字化信号； 接收对应于由第二麦克风在第一时间帧捕获的声音信号的第二数字化信号流的第二 附加数字化信号； 基于所述第一附加数字化信号计算第三时间-频率表示； 基于所述第二附加数字化信号计算第四时间-频率表示；和 基于第三时间-频率表示和第四时间-频率表示更新幅度校准因子。21. -种装置，包括： 经配置以接收第一数字化信号流和第二数字化信号流的接口，其中，所述第一数字化 信号流和第二数字化信号流对应于由第一麦克风和第二麦克风分别捕获的声音信号； 处理器，与所述接口通信，配置成运行存储器中存储的模块，其中所述模块经配置以： 确定所述第一数字化信号流的第一时间-频率表示和第二数字化信号流的第二时 间-频率表示，其中，第一时间-频率表示法指示第一数字化信号流相对第一时间帧的多个 频率的幅度，以及所述第二时间-频率表示法表示第二数字化信号流相对于所述多个频率 和第一时间帧的幅度； 基于所述第一麦克风和第二麦克风的相对布置，以及在第一多个频率和第一时间帧的 第一时间-频率表示和第二时间-频率表示而计算指示声音信号的到达方向的第一参数； 基于第一参数、第一时间-频率表示和在第一多个频率和第一时间帧的第二时频表 示，确定所述第一麦克风和第二麦克风之间对于第一时间帧和第一多个频率的第一相对相 位误差。22. 如权利要求21所述的装置，其中，所述模块经配置以： 确定第一时间-频率表示和第二时间-频率表示法在所述第一多个量化频率在第一时 间帧之间的第一相位差；和 基于第一相位差，确定第一参数。23. 如权利要求21所述的装置，其中，所述模块被进一步配置成根据线性系统确定第 一参数，所述线性系统至少部分涉及到达方向以及第一时间-频率表示和第二时间-频率 表示法之间的相位差。24. 如权利要求21所述的装置，其中，所述模块被进一步配置为： 接收对应于由第一麦克风在第二时间帧捕获的声音信号的第一数字化信号流的第一 附加数字化信号； 接收对应于由第二麦克风在第二时间帧捕获的声音信号的第二数字化信号流的第二 附加数字化信号； 基于所述第一附加数字化信号，计算第二时间帧的第三时间-频率表示； 基于所述第二附加数字化信号，计算第二时间帧的第四时间-频率表示； 基于对于第二时间帧的第三频率表示和第四频率表示、第一麦克风和第二麦克风的相 对布置、第一时间帧的第一相对相位误差，确定表示所述声信号对于第二时间帧的到达方 向的第二参数；和 基于第三频率表示和在第二时间帧中的第四频率表示以及第二参数，确定第一麦克风 和第二麦克风之间对于第二时间帧和第一多个频率的第二相对相位误差。25. 如权利要求24所述的装置，其中，所述模块被配置来基于所述第一相对相位误差 确定第二相对相位误差，以相对于所述第一相对相位误差平滑所述第二相对相位误差。26. 如权利要求24所述的装置，其中，所述模块经配置以确定当第一参数和第二参数 彼此接近时的第二相对相位误差时，所述第一参数指示第一时间帧的到达方向的离散化， 而第二参数指示第二时间帧的到达方向的离散化。27. 如权利要求24所述的装置，其中，所述模块被配置成提供掩码，所述掩码识别第三 时频表示的幅度小于噪声电平的频率。28. 如权利要求27所述的装置，其中，所述模块被配置为使用所述掩模，以在估计第二 相对相位误差丢弃所识别频率的第三时频表示。29. 如权利要求24所述的装置，其中，所述模块被配置成提供掩码，该掩码识别在第三 时频表示与不符合要求的声信号相关的频率。30. 如权利要求29所述的装置，其中，所述模块被配置为使用所述掩模，以在估计第二 相对相位误差中丢弃所识别频率的第三时频表示。31. 如权利要求21所述的装置，其中，所述模块被配置为平滑与至少两个所述多个频 率的相关联的第一相对相位误差。32. 如权利要求21所述的方法，其中所述模块经配置以： 接收对应于由第一麦克风在第二时间帧捕获的声音信号的第一数字化信号流的第一 附加数字化信号； 基于所述第一附加信号数字化计算第二时间帧的第三时间-频率表示；和 从对于第一多个频率和第二时间帧的第三时频表示去除第一相对相位误差，以对于第 一所述多个频率相对于所述第二麦克风校准第一麦克风。33. 一种方法，包括： 由耦合到第一麦克风和第二麦克风的数据处理模块接收第一数字化信号流和第二数 字化信号流，其中，所述第一数字化信号流和第二数字化信号流分别对应于由第一麦克风 和第二麦克风捕获的声音信号； 在数据处理模块确定所述第一数字化信号流的第一时间-频率表示和第二数字化信 号流的第二时间-频率表示，其中，第一时间-频率表示指示第一数字化信号流相对于多个 频率和第一时间帧的相位，以及其中所述第二时间-频率表示法表示第二数字化信号流对 于多个频率和第一时间帧的相位； 在与数据处理模块通信的校准模块计算第一参数，其基于所述第一麦克风和第二麦 克风的相对布置、在第一所述多个频率和第一时间帧的第一时间-频率表示和的第二时 间-频率表示，指示声音信号的到达方向；和 在校准模块，基于所述第一参数、第一时间-频率表示和在第一多个频率和第一时间 帧的第二时间-频率表示，确定第一麦克风和第二麦克风对于第一多个频率和第一时间帧 的第一相对相位误差。34. 如权利要求33所述的方法，其中，计算所述第一参数包括： 确定第一时间-频率表示和第二时间-频率表示对于第一多个量化频率在第一时间帧 之间的第一相位差；和 基于第一相位差，确定第一参数。35. 如权利要求34所述的方法，其中，基于第一相位差确定第一参数：包括根据线性系 统确定第一参数：所述线性系统至少部分涉及到达方向以及第一时间-频率表示和第二时 间-频率表不法之间的相位差。36. 如权利要求33所述的方法，还包括： 接收对应于由第一麦克风在第二时间帧捕获的声音信号的第一数字化信号流的第一 附加数字化信号； 接收对应于由第二麦克风在第二时间帧捕获的声音信号的第二数字化信号流的第二 附加数字化信号； 基于所述第一附加数字化信号，计算第二时间帧的第三时间-频率表示； 基于所述第二附加数字化信号，计算第二时间帧的第四时间-频率表示； 基于对于第二时间帧的第三频率表示和第四频率表示、第一麦克风和第二麦克风的相 对布置、第一时间帧的第一相对相位误差，确定表示所述声信号对于第二时间帧的到达方 向的第二参数；和 基于第三频率表示和在第二时间帧中的第四频率表示以及第二参数，确定第一麦克风 和第二麦克风对于第二时间帧和第一多个频率之间的第二相对相位误差。37. 如权利要求36所述的方法，其中，确定所述第二相对相位误差包括：基于第一相 对相位误差确定第二相对相位误差，以相对于所述第一相对相位误差平滑第二相对相位误 差。38. -种非临时性计算机可读介质，具有可操作来使得数据处理装置可执行的指令， 以： 由耦合到第一麦克风和第二麦克风的数据处理模块接收第一数字化信号流和第二数 字化信号流，其中，所述第一数字化信号流和第二数字化信号流分别对应于由第一麦克风 和第二麦克风捕获的声音信号； 确定所述第一数字化信号流的第一时间-频率表示和第二数字化信号流的第二时 间-频率表示，其中，第一时间-频率表示指示第一数字化信号流相对于多个频率和第一时 间帧的相位，以及其中所述第二时间-频率表示法表示第二数字化信号流对于多个频率和 第一时间帧的相位； 计算第一参数，其基于所述第一麦克风和第二麦克风的相对布置、在第一所述多个频 率和第一时间帧的第一时间-频率表示和的第二时间-频率表示，指示声音信号的到达方 向；和 基于所述第一参数、第一时间-频率表示和在第一多个频率和第一时间帧的第二时 间-频率表示，确定第一麦克风和第二麦克风对于第一多个频率和第一时间帧的第一相对 相位误差。39. 如权利要求38所述的非临时性计算机可读介质，其中所述可执行指令可操作以使 得数据处理装置以： 确定第一时间-频率表示和第二时间-频率表示在所述第一多个量化频率和在第一时 间帧之间的第一相位差；和 基于第一相位差确定第一参数。40. 如权利要求38所述的非临时性计算机可读介质，其中所述可执行指令可操作以使 得数据处理装置以： 接收对应于由第一麦克风在第二时间帧捕获的声音信号的第一数字化信号流的第一 附加数字化信号； 接收对应于由第二麦克风在第二时间帧捕获的声音信号的第二数字化信号流的第二 附加数字化信号； 基于所述第一附加数字化信号，计算第二时间帧的第三时间-频率表示； 基于所述第二附加数字化信号，计算第二时间帧的第四时间-频率表示； 基于对于第二时间帧的第三频率表示和第四频率表示、第一麦克风和第二麦克风的相 对布置、第一时间帧的第一相对相位误差，确定表示所述声信号对于第二时间帧的到达方 向的第二参数；和 基于第三频率表示和在第二时间帧中的第四频率表示以及第二参数，确定第一麦克风 和第二麦克风对于第二时间帧和第一多个频率之间的第二相对相位误差。
【专利摘要】所公开的装置、系统和方法提供用于校准一组麦克风的校准技术。所公开的校准技术被配置成相对于基准麦克风校准麦克风，并可以在实际操作中而不是测试环境中使用。所公开的校准技术可估计用于补偿幅度灵敏度变化的幅度校准因子和应用补偿相位延迟变化的相对相位误差。此外，所公开的校准技术可甚至当多个声源存在时使用。所公开的技术特别适用于校准全向和充分接近彼此的一组麦克风。
【IPC分类】H04R3/00
【公开号】CN105409241
【申请号】CN201480042142
【发明人】J·拉涅里, N·D·斯泰因, D·温格特
【申请人】美国亚德诺半导体公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年7月28日
【公告号】DE112014003443T5, US9232332, US9232333, US20150030164, US20150030166, WO2015013698A1