TW200820813A - Bluetooth microphone array - Google Patents

Description

200820813 九、發明說明： L W J^ff Λ ^1 發明領域 本發明一般是關於無線通訊，且特別是關於無線電話 5 系統中的信號處理。 【先前技術;1 發明背景 背景雜訊是無線電話通訊系統中的一固有問題。在一 嘴雜環境中，例如在機場、在街上、在汽車中等等，在無 10線電話系統上的一有效的通訊中使用免持(hands-free)並不 是件容易的任務。為了抑制該等背景雜訊，傳統的無線電 話系統包括-麥克風陣列，該麥克風陣列接收一近端使用 者的聲音及背景雜訊，且輸出相關音訊信號輸出，用於後 續編碼及到達一遠端使用者電話的傳輸。 15 ⑽’此等現行的技術需要兩麥克風及額外信號處理 &力’以產生不包括背景雜訊的—信號。當使用此等技術 於-無線耳機(headsetX例如，藍牙耳機），該等額外信號處 理能力不得不被提供於該藍牙耳機内部。該等額外信號處 理能力包括各種演算法，該等演算法試圖區分該音訊信號 20中的-聲音成分及該音訊信號中的_背景雜訊成分，且接 著減小該背景雜訊成分的程度。 為了於藍牙耳機中執行此等演算法，額外信號處理能 力是需要的。在耳機情況中，該等信號處理器並不夠強大 到足以處理該等信號來抑制背景雜訊。在該藍牙耳機中提 5 200820813 2額外功能成爲實施技術中_超载和功率消耗的原因。 同4，這不是一成本有效的解決方案。 接下來就需要不具有額外信號處理能力及演算法的即 可抑制出現於一輸入音訊信號中背景雜訊影響的一無線電 5話。本發明已經被發展以滿足該領域中的此等需要。包 t發明内容3 發明概要 本發明揭露-無線電話系統，該無線電話系統使用麥 克風陣列與該無線電話的信號處理能力，來抑制周圍環1 1〇中的背景雜訊。無線電話中的該等信號處理資源及藍 輸中的多通道傳輸能力被使用於抑制該背景雜訊。本發明 的系統及方法允許使用具有多個麥克風陣列的低成本誌牙 收發器，以提供該背景雜訊抑制。 在本發明一示範性實施例中一無線電話系統被提供。 15該無線電話系統包括一被配置用於透過一多通道藍牙傳輪 與一無線電話通訊之藍牙收發為’及一搞接於該藍牙收發 器之麥克風陣列，該麥克風陣列用於接收來自一周圍環境 的一音訊信號輸入。遠麥克風陣列包括一產生一第一音訊 信號輸出之第一麥克風，及一產生一第二音訊信號輸出之 20第二麥克風。該多通道藍牙傳輸包括一第一通道及一第二 通道。該第一音訊信號輸出透過該第一通道被傳送到該無 線電話，且第二音訊信號輸出透過第二通道被傳送。該無 線電話包括用於接收該第一音訊信號輸出及該第二音訊信 號輸出的一信號處理器。該信號處理器使用該第一音訊信 6 200820813 號輸出及該第二音訊信號輸出計算並去除該背景雜訊。該 無線電話系統還包括一揚聲器，該揚聲器耦接於該藍牙收 發器，且與該揚聲器相對應的該等音訊信號透過該多通道 藍牙傳輸的該第一通道被傳輸。 5 在本發明的另一示範性實施例中，一無線電話系統的 另一配置被提供。該無線電話系統包括一被配置用於透過 一多通道藍牙傳輸與一無線電話通訊之第一藍牙收發器， 一被配置用於透過該多通道藍牙傳輸與該無線電話通訊之 第二藍牙收發器，及一用於接受來自一周圍環境的一音訊 10 信號輸出之麥克風陣列。該麥克風陣列包括一產生一第一 音訊信號輸出之第一麥克風，及一產生一第二音訊信號輸 出之第二麥克風。該第一麥克風被耦接於該第一藍牙收發 器，且該第二麥克風被耦接於該第二藍牙收發器。該多通 道藍牙傳輸包括一第一通道及一第二通道。該第一音訊信 15 號輸出透過該第一通道被傳送到該無線電話，且該第二音 訊信號輸出透過該第二通道被傳送。該無線電話包括用於 接收該第一音訊信號輸出及第二音訊信號輸出的一信號處 理器。該信號處理器使用該第一音訊信號輸出及該第二音 訊信號輸出計算並去除該背景雜訊。該無線電話系統還包 20 括一揚聲器，該揚聲器被耦接於該藍牙收發器，且與該揚 聲器相對應的該等音訊信號透過該多通道藍牙傳輸的該第 一通道被傳輸。 在本發明的另一示範性實施例中，用於在一無線電話 系統中處理音訊信號的一方法被提供。該方法包括下列步 7 200820813 驟··提供配置用於透過一多通道藍牙傳輸與一無線電話通 訊的一藍牙收發器，及提供耦接於該藍牙收發器的_麥克 風陣列，該麥克風陣列用於接收來自一周圍環境的一音訊 信號輸入。該麥克風陣列包括一產生一第一音訊信號輸出 5之第一麥克風，及一產生一第二音訊信號輸出之第二麥克 風。該多通逼藍牙傳輸包括一用於傳送該第一音訊信號輪 出的該第一通道，及一用於傳送該第二音訊信號輸出的該 第二通道。一乜號處理器被提供於該無線電話中。該信號 處理器使用該第一音訊信號輸出及該第二音訊信號輸出計 10 算並去除該背景雜訊。 在本發明的另一示範性實施例中，用於在一無線電話 系統中處理音訊信號的一方法被提供。該方法包括下列步 驟：提供配置用於透過一多通道藍牙傳輸與一無線電話通 訊的一第一藍牙收發器，提供配置用於透過該多通道藍牙 15傳輸與該無線電話通訊的一第二藍牙收發器，及提供耦接 於該藍牙收發器的一麥克風陣列，該麥克風陣列用於接收 來自一周圍環境的一音訊信號輸入。該麥克風陣列包括一 第一麥克風及一第二麥克風，該第一麥克風被耦接於該第 一藍牙收發裔且該第二麥克風被耦接於該第二藍牙收發 20裔。該第一麥克風產生一第一音訊信號輸出且該第二麥克 風產生一第二音訊信號輸出。該第一音訊信號輸出及該第 一音訊信號輸出分別透過多通道藍牙傳輪的該第一通道及 該第二通道被傳送到該無線電話。一信號處理器被提供於 該無線電話中。該信號處理器使用該第一音訊信號輸出及 8 200820813 . 該第二音訊信號輸出計算並去除該背景雜訊。 - • 在本發明之另一示範性實施例中，一無線電話系統被 提供。該無線電話系統包括配置用於透過一多通道藍牙傳 ； 輸與一無線電話通訊的一組藍牙收發器，及接收來自一周 5圍環境的一音訊信號輸入的一麥克風陣列。該組藍牙收發 器包括一第一藍牙收發器、一第二藍牙收發器，及一第三 藍牙收發器。該麥克風陣列包括一第一麥克風及一第二麥 Φ 克風，該第一麥克風被耦接於該第一藍牙收發器且該第二 麥克風被耦接於該第二藍牙收發器。該無線電話系統還包 10括一揚聲器，該揚聲器耦接於該第三藍牙收發器。 以上本發明概要目的不在於代表本發明的每一揭露的 實施例，或本發明的每一層面。其他層面及實施例被提供 於以下圖示及詳細説明。 ’ 圖式簡單說明 -15 考慮到結合附圖的以下對本發明之各種實施例的詳細 Φ 説明，本發明可被更完整地理解，附圖有： 第1圖是一方塊圖，説明依據本發明之一示範性實施例 的一無線電話系統。 第2圖是一流程圖，説明依據本發明之一示範性實施例 20的用於一無線電话糸統中處理音訊信號的方法。 第3圖是一方塊圖，説明依據本發明之一示範性實施例 的一無線電話系統，其麥克風是空間上被分開的。 第4圖是一流程圖，説明依據本發明之一示範性實施例 的用於-無線電話系統中處理音訊信號的方法，該無線電 9 200820813 話系統之麥克風是空間上被分開的。 第5圖是一先前技術圖，説明藍牙傳輸的多通道。 第6圖是一方塊圖，説明依據本發明之一示範性實施例 的無線電活糸統，其揚聲器被|馬接於一獨立藍牙收發器。 5 儘管本發明對各種修改及其他可行形式是經的起檢驗 的，特別是其中已經被顯示於圖中且將被詳細説明的範 例。然而應該明白，本發明之意圖並不僅限於被描述於該 特定實施例。相反地，本發明涵蓋屬於如附加申請專利範 圍中所定義的本發明的精神及範圍中的所有修改、等效 10 物，及其他可行選擇。 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 本毛明揭硌一無線電話系統，該無線電話系統使用麥 克風陣列與無線電話的信號處理能力，以抑制周圍環境中 15的該背景雜訊。一無線電話的該等信號處理資源及該藍牙 傳輸的多通道傳輸能力被使用以抑制該背景雜訊。 該等音§fl輪入信號使用藍牙通訊通道被傳送到該無線 電話，而不是在藍牙收發器中處理該等音訊輸入信號。 第1圖是一方塊圖，説明依據本發明之一示範性實施例 的-無線電話系統100。該無線電話系統1〇〇包括一無線電 話105、一藍牙收發器110、一第一麥克風115、一第二麥克 風120及一揚聲器125。該藍牙收發器11〇被耦接於該第一麥 克風115、第二麥克風12〇及該揚聲器125。該等麥克風115 和120接收來自周圍環境的該音訊信號輸入且產生一第一 200820813 音訊信號輸出及-第二音訊輸出。來自該等麥克風⑴、⑽ 的此等音訊輪出使用藍牙傳輸被傳送到該無線電糊^該 牙提供三通道用於傳送在-聲音連接中的音訊信號^ 為，EV3通道〇(第一通道）、EV3通道 儿 I弟一通道）及未使用 通這(弟三通道）。該第-及第二音訊信號如分別透過肥 通運0及EV3通道丨被傳送。此等藍牙傳輪中的聲音連接已 經被預設配置支援，且在實施上Μ要任何額^號處理 能力。該無線電話1G5中的該信號處理器從該等麥克風 10 15 20 m接收該等音訊信號輸出，且利用該等音聰號輸 出計异該背景雜訊。該信號處理器在值 寻k該產生的信號到 達遠端之前去除該背景雜訊。該揚簦哭^_ 耳时g訊信號透過該 EV3通道0被傳送。 該等音訊信號被分別地傳送到該無線電話1〇5。因此， 該等音訊信號被分別地傳送到該無線雷 包活105且該無線電 話105處理該等音訊信號以抑制該背景雜 '、tL，而不是在該藍 牙收發器110中處理該等音訊信號（如在I^ 死則技術中）。這 樣，該藍牙收發器110就不需要額外信號處理能力了。本發 明使用該無線電話105的信號處理能力於雜1抑制 x 第2圖是一流程圖，説明依據本發明夕 一 不範性實施例 的用於無線電話系統中處理音訊信號的方法2〇〇。在 + 205,提供一被配置用於透過一多通道n芬括w 人 、、風牙傳輸與該無線電 話通訊的藍牙收發器。在另一步驟21〇中，十| T 一麥克風陣列被 耦接於該藍牙收發器。該麥克風陣列包括一 弟一麥克風及 一第二麥克風。該第一麥克風及該一第-炎Λ ^上 矛一麥克風接收來自 11 200820813 周圍環境的該等音訊信號且分別產生一第—音訊信號輪出 及-第二音訊信號輸出。在-步驟215中，該等音訊輸出信 號被傳送到該無線電話。該第一及第二音訊信號輸出分別 透過EV3通道〇及EV3通道i被傳送。在該無線電財的一信 號處理器被提供於該無線電話中。該信號處理器接收來自 該等麥克風的該等音訊輸出’且從該等音訊信號中去除該 背景雜訊。 /

第3圖是-方塊圖，説明依據本發明之一示範性實施例 的無線電話系統300,其麥克風115、12〇是空間上被分開 的。此配置包括一空間上分開的第一麥克風115及第二麥克 風U0。該第-麥克風115及該第二麥克風12〇分別被搞接於 -第-藍牙收發器305及-第二藍牙收發器31〇。該揚聲器 125被耦接於該第一藍牙收發器。這兩個麥克風ιΐ5、12〇及 該無線電話105創建-單-藍牙微微網(pic〇net)。一微微網 被定義為以一特定方式，透過藍牙技術連接的裝置的一聚 集。來自該等麥克風115、120的該等音訊信號輸出使用EV3 通道〇及EV3通道1被傳送到該無線電話1〇5。無線電話1〇5 中的該信號處理器採用與第1圖所描述的相同的方式去除 該背景雜訊。 此配置不需要該兩個麥克風115、12〇之間的一連接， 且允許更容易的安裝一麥克風陣列在交通工具(例如汽車) 中。該第一藍牙收發器305僅於一第一位置提供該第一麥克 風資料，且该弟一藍牙收發為310於一第二位置提供該第二 麥克風資料及其他能力。該兩個藍牙收發器3〇5、31〇相互 12 200820813 同步。該第一藍牙收發器305可被視爲一藍牙耳機，且該第 二麥克風310可被視爲一藍牙麥克風。 第4圖是一流程圖，説明依據本發明之一示範性實施例 的用於無線電話系統中處理音訊信號的方法400,在無線電 5 話系統中該等麥克風是空間上被分開的。被配置用於透過 一多通道藍牙傳輸與該無線電話通訊的一第一藍牙收發器 及第二藍牙收發器分別被提供於步驟405及410中。在一步 驟415中，提供一被耦接於該第一藍牙收發器之第一麥克 風。在另一步驟420中，提供一被耦接於該第二藍牙收發器 10 之第二麥克風。該等麥克風產生該第一及第二音訊信號輸 出。在步驟425中，該第一及第二音訊信號輸出分別透過 EV3通道0及EV3通道1傳輸。該無線電話中的該信號處理器 接收該第一及第二音訊信號輸出。該背景雜訊被計算並被 去除，且該產生的信號被傳送到該遠端。 15 第5圖説明用於傳送資料的藍牙傳輸的該等多通道 500。如圖中所示，藍牙提供三通道用於傳輸一聲音連接中 的音訊信號，名為，EV3通道〇、EV3通道1及未使用通道。 此通道模式週期性重複。每一通道的該時間間隔是 L25ms。該等藍牙通道被使用於從該等麥克風傳輸該等音 2〇 訊信號輸出到該無線電話。 第6圖是一方塊圖，説明依據本發明之一示範性實施例 的無線電話系統600，其揚聲器125被耦接於一獨立藍牙收 發器605。在此配置中，兩個麥克風115、12〇及揚聲器125 擁有獨立的藍牙收發器。該第一麥克風115被耦接於該第一 13 200820813 5 ' . 藍牙收發器305，第二麥克風120被耦接於該第二藍牙收發 器310，且該揚聲器125被耦接於該第三藍牙收發器605。該 三個藍牙收發器305、310、605創建一單一藍牙微微網。該 無線電話105採用與第3圖所描述的相同的方式去除該等背 景雜訊。 本發明的應用包括，但不限於，在該等藍牙耳機技術 實現中，僅有有限數量的處理資源被置於該藍牙耳機中。 • 同樣地，本發明可應用於該等麥克風及揚聲器空間上被分 開，且相互之間沒有線連接的免持應用。 10 當本發明在參考若干特定的示範性實施例已經被描述 時，那些該領域中具有通常知識者將意識到許多改變可能 被進行，又不脫離本發明的精神及範圍，其被提及於以下 申請專利範圍。 【圖式簡單說明3 15 • 第1圖是一方塊圖，説明依據本發明之一示範性實施例 的一無線電話系統。 第2圖是一流程圖，説明依據本發明之一示範性實施例 的用於一無線電話系統中處理音訊信號的方法。 第3圖是一方塊圖，説明依據本發明之一示範性實施例 20 的一無線電話系統，其麥克風是空間上被分開的。 第4圖是一流程圖，説明依據本發明之一示範性實施例 的用於一無線電話系統中處理音訊信號的方法，該無線電 話系統之麥克風是空間上被分開的。 第5圖是一先前技術圖，説明藍牙傳輸的多通道。 14 200820813 第6圖是一方塊圖，説明依據本發明之一示範性實施例 的無線電話系統，其揚聲器被耦接於一獨立藍牙收發器。 【主要元件符號說明】 100...無線電話系統 300...無線電話系統 105…無線電話 305…第一藍牙收發器 110...藍牙收發器 310…第二藍牙收發器 115...第一麥克風 400...方法 120…第二麥克風 405、410、415、420、425…步驟 125...揚聲器 500...多通道 200...方法 600...無線電話系統 205、210、215···步驟 605…第三藍牙收發器 15

Claims (1)

1. 200820813 十、申請專利範圍： 1· 一種系統，包含： 一藍牙收發器，配置用以透過一多通道藍牙傳輪與 一無線電話進行通訊；及 N

   10

   一麥克風陣列，其被耦接於該藍牙收發器，用於 收來自-周圍環境的-音訊信號輪人，其中該麥克風陣 列包含產生一第一音訊信號輸出之一第一麥克風，及產 生一第二音訊信號輸出之一第二麥克風； 輸出之第二通道 其中該多通道藍牙傳輸包含—用於傳送該第一音 訊信號輸出之第-通道，及一用於傳送該第二^訊信二 及弟二音訊信號輸出 2.如申請專利範圍第i項所述之系統，其中該無線電話進 -：包含-信號處理器，用於接收該第一音訊信：輸出 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中該信鏡處理哭 使用該第—音訊信㈣出及第二音訊信料 : 去除該背景雜訊。 ^ V/ 如申明專利範圍第1項所述之系統進一步包含·· '一揚聲11，其被耦接於該藍牙收發ϋ，且與該揚聲 =對應的該等音訊信號透過該多通道藍牙傳:二 弟通道被傳送。 5·—種系統，包含： 以透過—多通道藍牙傳 一第一藍牙收發器，配置用 輪與—無線電話進行通訊； 16 200820813 一第二藍牙收發器，配置用以透過該多通道藍牙傳 輸與該無線電話進行通訊；及 一麥克風陣列，接收來自一周圍環境的一音訊信號 輸入，該麥克風陣列包含一第一麥克風及一第二麥克 5 風，其中該第一麥克風被耦接於該第一藍牙收發器，且 該第二麥克風被耦接於該第二藍牙收發器。 6.如申請專利範圍第5項所述之系統，其中該第一麥克風 產生一第一音訊信號輸出，且該第二麥克風產生一第二 音訊信號輸出。 10 7.如申請專利範圍第5項所述之系統，其中該多通道藍牙 傳輸包含一用於傳送該第一音訊信號輸出之第一通 道，及一用於傳送該第二音訊信號輸出之第二通道。 8. 如申請專利範圍第5項所述之系統，其中該無線電話進 一步包含一信號處理器，用於接收該第一音訊信號輸出 15 及第二音訊信號輸出。 9. 如申請專利範圍第8項所述之系統，其中該信號處理器 使用該第一音訊信號輸出及第二音訊信號輸出計算並 去除該背景雜訊。 10. 如申請專利範圍第5項所述之系統進一步包含： 20 一揚聲器，其被耦接於該第一藍牙收發器，且與該 揚聲器相對應的該等音訊信號透過該多通道藍牙傳輸 的該第一通道被傳送。 11. 如申請專利範圍第5項所述之系統，其中該第一麥克 風、第二麥克風，及該無線電話創建一單一藍牙微微網。 17 200820813 - 12.—種用於處理一系統中的音訊信號之方法，包含下列步… . 驟： 提供一配置用以透過一多通道藍牙傳輸與一無線 - 電話進行通訊之藍牙收發器；及 _ 5 提供一被耦接於該藍牙收發器之麥克風陣列，該麥 " 克風陣列用於接收來自一周圍環境的一音訊信號輸 入，其中該麥克風陣列包含一產生一第一音訊信號輸出 之第一麥克風，及一產生一第二音訊信號輸出之第二麥 克風； 10 其中該多通道藍牙傳輸包含一用於傳送該第一音 訊信號輸出之第一通道，及一用於傳送該第二音訊信號 輸出之第二通道。 13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該無線電話包 ‘ 含一信號處理器，用於接收該第一音訊信號輸出及第二 _ 15 、音訊信號輸出。 14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該信號處理器 _ 使用該第一音訊信號輸出及第二音訊信號輸出計算並 去除該背景雜訊。 15. 如申請專利範圍第12項所述之方法進一步包含：提供一 20 被耦接於該藍牙收發器之揚聲器，且與該揚聲器相對應 的該等音訊信號透過該多通道藍牙傳輸的該第一通道 被傳送。 16. —種用於處理一系統中的音訊信號之方法，包含下列步 驟： 18 200820813 … 提供一配置用以透過一多通道藍牙傳輸與一無線 電話進行通訊之第一藍牙收發器； 提供一配置用以透過該多通道藍牙傳輸與該無線 電話進行通訊之第二藍牙收發器；及 &供一接收來自一周圍壞境的一音訊信號輸入之 麥克風陣列，該麥克風陣列包含一第一麥克風及一第二 麥克風，其中該第一麥克風被耦接於該第一藍牙收發 器，且該第二麥克風被耦接於該第二藍牙收發器。 17·如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該第一麥克風 產生第一音訊^號輸出，且該第二麥克風產生一第二 音訊信號輸出。 18.如申請專利第16項所述之方法，其中該多通道藍牙 傳輪包含-用於傳送該第—音訊信號輸出之第一通 道’及—用於傳送該第二音訊信號輸出之第二通道。 15 19·如中請專利範圍第16項所述之方法，其中該無線電話進 一^包含—信號處理器，用於接收該第-音訊信號輸出 及弟二音訊信號輸出。 20.如申請專利範圍第19項所述 卜 «方法，其中該信號處理器 使用該第一音訊信號輸出及笛- 弟一音訊信號輸出計算並 20 去除該背景雜訊。 21.如申請專利範圍第16項所述之方法進—步包人. 提供一軸接於該第1牙收《之揚i器，且與 該揚聲器相對應的該等音訊 4唬透過該多通道藍牙傳 輸的该弟一通道被傳送。 19 200820813 • 22. —種系統，包含： 一 . 一組藍牙收發器，其被配置用以透過一多通道藍牙 傳輸與一無線電話進行通訊，其中該組藍牙收發器包含 : 一第一藍牙收發器---第二藍牙收發器，及一第三藍牙 5 收發器； *' 一麥克風陣列，接收來自一周圍環境的一音訊信號 輸入，該麥克風陣列包含一第一麥克風及一第二麥克 風，其中該第一麥克風被耦接於該第一藍牙收發器，且 該第二麥克風被耦接於該第二藍牙收發器；及 10 一揚聲器，其被耦接於該第三藍牙收發器。 23.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中該第一麥克風 產生一第一音訊信號輸出，且該第二麥克風產生一第二 音訊信號輸出。 * 24.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中該多通道藍牙 ^ 15 傳輸包含一用於傳送該第一音訊信號輸出之第一通 道，及一用於傳送該第二音訊信號輸出之第二通道。 •' 25.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中該無線電話包 含一信號處理器，用於接收該第一音訊信號輸出及第二 音訊信號輸出。 20 26.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中該組藍牙收發 器創建一單一藍牙微微網。 20