[发明专利]音频波束形成

权利要求书

1.一种音频波束形成装置，包括：

接收电路（103），用于从包括至少三个麦克风的至少二维的麦克风阵列（101）接收信号；

参考电路（105），用于根据麦克风信号产生至少三个参考波束；

组合电路（107），用于通过响应于期望的声源的第一方向及干扰声源的方向估计组合所述参考波束来产生对应于期望的波束图的输出信号；

估计电路（109），用于通过下述方式产生所述方向估计：

     确定对应于在第一角区间内的该输出信号的功率度量的局部最小值的第一角，

     确定对应于在第二角区间内的该输出信号的功率度量的局部最小值的第二角，以及

     将所述方向估计确定为选自与该输出信号功率度量的多个局部最小值相对应的一组角中的角，其中这组角至少包括所述第一角和所述第二角；以及

其中所述组合电路（107）被设置成确定用于组合所述参考波束的组合参数，以提供在与所述方向估计相对应的角中的凹陷及方向性代价度量的最小化，该方向性代价度量指示在第一方向上的增益与平均增益之间的比率。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述估计电路（109）被设置成：响应于作为对分隔所述第一角区间和所述第二角区间的角的方向估计的函数的、输出信号的功率度量梯度，将所述方向估计选择为所述第一角和所述第二角之一。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一角区间包括从0至π的角以及所述第二角区间包括从π至2π的角。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述估计电路（109）被设置成：响应于作为对π角的方向估计的函数的、输出信号的功率度量梯度，将所述方向估计选择为所述第一角和所述第二角之一。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述组合电路（107）包括旁瓣消除器。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述旁瓣消除器被设置成将输出信号产生为至少主信号、第一噪声参考信号及第二噪声参考信号的加权的组合。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述组合电路（107）被设置成响应于所述方向估计和所述方向性代价度量的最小化来计算所述第一和第二噪声参考信号的权重。

8.根据权利要求5所述的装置，其中所述估计电路（109）被设置成通过应用于与组合电路的旁瓣消除器相对应且具有角输入变量的旁瓣消除器的梯度搜索来确定所述第一和第二角中的至少一个。

9.根据权利要求8所述的装置，其中依据用于所述角输入变量的当前相位值的旁瓣消除器的输出信号以及用于该当前相位值的旁瓣消除器的第一和第二噪声参考信号来确定所述角输入变量的更新值。

10.根据权利要求9所述的装置，其中依据所述当前相位值来对所述第一和第二噪声参考信号进行加权。

11.根据权利要求9所述的装置，其中所述估计电路（109）被设置成确定所述第一和第二噪声参考信号中的至少一个的功率估计以及依据该功率估计来执行对所述更新值的归一化。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少二维的麦克风阵列包括至少四个麦克风，并且所述装置包括在产生所述参考波束之前用于组合来自所述至少四个麦克风中的至少两者的信号的电路。

13.根据权利要求1所述的装置，进一步包括所述至少二维的麦克风阵列（101），该至少二维的麦克风阵列（101）包括在此阵列周界向外的方向上具有最大应答的方向性麦克风。