[发明专利]拾音设备、方法、装置、系统和存储介质

权利要求书

1.一种拾音设备，其特征在于，包括：

音罩和麦克风阵列；

其中，所述音罩轴截面的两条侧边为沿所述音罩轴线对称的两条倾斜直线段；

所述麦克风阵列部署于所述音罩内部的轴线上；

所述音罩用于将声源发出的声音信号的入射声波平行反射到所述麦克风阵列；所述麦克风阵列用于采集所述入射声波，并将所述入射声波传输至处理器，以供所述处理器基于所述入射声波确定所述声源对应的阵列信号，并基于波束系数，对所述阵列信号进行滤波，得到超指向波束输出信号；

所述波束系数是基于所述声音信号对应频率下受限扩散场的相干函数矩阵，以及所述声音信号对应频率下所述麦克风阵列在目标方向上的相对传输函数矢量确定的。

2.根据权利要求1所述的拾音设备，其特征在于，所述音罩为圆锥状、圆台状、正棱锥状或棱台状。

3.根据权利要求1或2所述的拾音设备，其特征在于，所述侧边的长度大于等于预设长度阈值，所述预设长度阈值为最外侧麦克风与两条侧边所在直线的交点间的距离，与所述音罩的半张角的2倍余弦值的乘积。

4.一种拾音方法，其特征在于，包括：

基于音罩将声源发出声音信号的入射声波平行反射到部署于所述音罩内部轴线上的麦克风阵列，基于所述麦克风阵列采集所述入射声波，得到所述声源对应的阵列信号；

其中，所述音罩轴截面的两条侧边为沿所述音罩轴线对称的两条倾斜直线段；

所述得到所述声源对应的阵列信号，之后还包括：

基于波束系数，对所述阵列信号进行滤波，得到超指向波束输出信号；

所述波束系数是基于所述声音信号对应频率下受限扩散场的相干函数矩阵，以及所述声音信号对应频率下所述麦克风阵列在目标方向上的相对传输函数矢量确定的。

5.根据权利要求4所述的拾音方法，其特征在于，所述相对传输函数矢量是基于所述麦克风阵列中各个麦克风在对应频率和对应方向的声传输函数，以及参考麦克风在所述目标方向上的幅频响应确定的；

所述参考麦克风是在对应频率下，所述麦克风阵列中在所述目标方向上具有最大幅频响应的麦克风。

6.根据权利要求5所述的拾音方法，其特征在于，各个麦克风在对应频率和对应方向的声传输函数是基于如下步骤确定的：

确定多个测量仰角角度；

基于固定位置下的测试声源播放任一频率对应的测试声音信号，获取各个麦克风在所述音罩处于各个测量仰角角度时的声音采集信号；

基于所述音罩处于各个测量仰角角度时的声音采集信号，以及所述测试声音信号，确定各个麦克风对应所述任一频率的全方位声传输函数。

7.根据权利要求4所述的拾音方法，其特征在于，所述声音信号对应频率下受限扩散场的相干函数矩阵是基于均匀分布于三维球面的声源对应的归一化相干函数矩阵的集总平均确定的，或是基于均匀分布于平面圆环上的声源对应的归一化相干函数矩阵的集总平均确定的；

任一声源对应的归一化相干函数矩阵是所述任一声源的频率下所述麦克风阵列在所述任一声源所在方向上的相对传输函数矢量及其共轭转置的乘积。

8.根据权利要求4所述的拾音方法，其特征在于，所述对所述阵列信号进行滤波，得到超指向波束输出信号，之后还包括：

对所述超指向波束输出信号进行噪声抑制，或者对所述超指向波束输出信号和辅助波束输出信号进行噪声抑制；

其中，所述辅助波束输出信号是基于波束形成方法获得的对应不同方向的波束信号。