[发明专利]定向音频捕获

说明书

技术领域

本发明涉及定向音频捕获，并且更具体而言涉及一种用于在视频产品中产生选择性音频的方法和系统，从而使得能够利用受控操纵和缩放功能进行广播。

该系统对于有必要在其中进行空间滤波的噪声条件下捕获声音很有用，例如，在体育赛事下捕获来自运动员、裁判和教练的声音来进行广播制作。

该系统包括一个或多个麦克风阵列、一个或多个采样单元、存储装置以及一个具有用于接收位置数据的输入装置的控制和信号处理单元。

背景技术

麦克风阵列是多信道声捕获装备，包括位于不同空间位置的两个或多个声压传感器，以便对来自一个或几个源的声压进行空间采样。可以使用信号处理技术来控制(或更具体而言用于操纵)麦克风阵列朝向任何目标源。要使用的技术可以是：信号延迟、滤波、加权以及增加来自麦克风元件的信号，以获得期望的空间选择性。这被称为波束形成。可控的麦克风阵列中的麦克风应在幅度和相位上很好地匹配。如果不匹配，则必须知道差别，以便以软件和/或硬件执行错误纠正。在相关信号处理领域中公知阵列操纵的原理。麦克风阵列可以是矩形、圆形或三维形状。

有几个包括麦克风阵列的已知系统。它们的大多数主要集中于优化采样信号的信号处理和/或解释图片中的目标或元件的位置。

最相关的现有技术描述如下：

US-5940118描述了一种用于操纵定向麦克风的系统和方法。该系统意在用于容纳听众成员的会议室中。它包括光输入装置(即摄像机)和用于解释哪个音频构件正在发音的解释装置，以及用于激活朝向声源的声音的装置。

US-6469732描述了一种视频会议系统中使用的用于提供参与发言者位置的精确确定的装置和方法。

JP2004 180197描述了一种可以关于声聚焦数字控制的麦克风阵列。

本发明是一种用于提供受控地聚焦和操纵声音与视频一起呈现的方法和系统。本发明在灵活性和便于使用方面不同于现有技术。

在一个优选实施方案中，本发明是一种用于从拍摄事件的一个或多个摄像机接收位置和聚焦数据的方法和系统，并且使用该输入数据来产生与视频一起的相关声音输出。

在另一个实施方案中，用户可以输入拾音的希望位置，并且信号处理装置将使用该希望位置来执行必要的信号处理。

在又一个实施方案中，根据本发明，可以从系统发送拾音的地点的位置数据，该系统包括从置于要跟踪的目标上或其中的无线发射器拾取无线信号的天线，以及用于推导地点并向系统发送该信息的装置。例如，该无线发送器可以被放置于足球中，从而使得该系统能够记录来自该球的地点的声音，并且还可以控制一个或多个摄像机，以便视频和声音将聚焦在该球的地点。

发明内容

本发明的目的是提供关于相关目标区域的选择性音频输出。

通过用于数字化定向聚焦和操纵目标区域内的采样数据以产生选择性音频输出的系统来实现该目的。该系统包括一个或多个宽带麦克风阵列、一个或多个模数(A/D)信号转换单元、控制单元，所述控制单元具有输入装置、输出装置、存储装置以及一个或多个信号处理单元。

该系统的特征在于该控制单元包括用于接收来自该系统包括的所有麦克风的所捕获声音的数字信号的输入装置，以及用于接收包括选择性位置数据的指令的输入装置。

该系统进一步的特征在于该控制单元包括信号处理装置，用于：从阵列中的相关麦克风的选集中选择信号来进行进一步处理，并且根据所接收的指令对来自相关麦克风的选集的信号执行信号处理来聚焦和操纵声音，以及用于根据所执行的处理产生选择性音频输出。

还通过用于数字化定向聚焦和操纵目标区域内的采样数据来产生选择性音频输出的方法来进一步获得本发明的目的，其中该方法包括使用一个或多个宽带麦克风阵列、模数(A/D)信号转换单元、控制单元，所述控制单元具有输入装置、输出装置、存储装置以及一个或多个信号处理单元。

该方法的特征在于，它包括由该控制单元执行的下列步骤：

-接收来自该系统包括的所有麦克风的所捕获声音的数字信号；

-通过该控制单元中的输入装置接收包括选择性位置数据的指令；

-从宽带阵列中的相关麦克风的选集中选择信号来进行进一步处理，并且其中所执行的选择是基于该信号的频谱分析的；

-根据所接收的指令对来自相关麦克风的选集中的信号执行信号处理来聚焦和操纵声音；

-根据所执行的处理产生一个或多个选择性音频输出。