音频的方向定位侦测装置及方法以及音频处理系统与流程

技术特征：

1.一种音频的方向定位侦测装置，其特征在于，包括：

第一滤波器，接收多个第一音频波束并对各个第一音频波束进行第一无限脉冲响应操作，以产生多个第二音频波束；

绝对值运算器，耦接所述第一滤波器，所述绝对值运算器对各个第二音频波束的振幅进行一绝对值运算，以产生多个第三音频波束；

第二滤波器，耦接所述绝对值运算器，所述第二滤波器将各个第三音频波束进行第二无限脉冲响应操作来平滑各个第三音频波束，以产生多个第四音频波束；以及

方向定位处理器，耦接所述第二滤波器，所述方向定位处理器将所述多个第四音频波束区分为多个音频波束组，依据各个音频波束组中各个第四音频波束的能量而从各个音频波束组中选择一经选择音频波束，以输出所述经选择音频波束对应的波束信息，其中所述波束信息用于语音识别及判断语音方向。

2.如权利要求1所述的音频的方向定位侦测装置，其特征在于，每个音频波束组分别对应一通道，

所述波束信息包括所述通道的输出波束通道数据以及所述通道的输出波束通道索引，其中所述输出波束通道数据用于语音识别以获得至少一个语音信息，且所述输出波束通道索引用于判断所述至少一个语音信息所对应的传递方向。

3.如权利要求1所述的音频的方向定位侦测装置，其特征在于，所述方向定位处理器在各个音频波束组中选择各个第四音频波束的包络具备振幅最大者作为所述经选择音频波束。

4.如权利要求1所述的音频的方向定位侦测装置，其特征在于，所述第一无限脉冲响应操作的阶数大于所述第二无限脉冲响应操作的阶数。

5.一种音频处理系统，其特征在于，包括：

噪声消除装置，接收一麦克风信息及一扬声器播放信息，依序将所述麦克风信息及所述扬声器播放信息进行滤波操作、取样率转换操作以及回声消除操作，以产生经回声消除音频数据；

波束成形装置，耦接所述噪声消除装置以依据所述经回声消除音频数据产生多个第一音频波束；

方向定位侦测装置，接收所述多个第一音频波束，依序将所述第一音频波束进行第一无限脉冲响应操作、绝对值运算以及第二无限脉冲响应操作以产生多个经处理音频波束，并选出部分的所述多个经处理音频波束产生多个波束信息，其中所述多个波束信息对应至少一特定方向；以及

语音辨识器，耦接所述方向定位侦测装置，所述语音辨识器依据所述多个波束信息进行语音识别及判断语音方向。

6.如权利要求5所述的音频处理系统，其特征在于，所述方向定位侦测装置包括：

第一滤波器，接收所述多个第一音频波束并对各个第一音频波束进行所述第一无限脉冲响应操作，以产生多个第二音频波束；

绝对值运算器，耦接所述第一滤波器，所述绝对值运算器对各个第二音频波束的振幅进行一绝对值运算，以产生多个第三音频波束；

第二滤波器，耦接所述绝对值运算器，所述第二滤波器将各个第三音频波束进行所述第二无限脉冲响应操作来平滑各个第三音频波束，以产生多个经处理音频波束；以及

方向定位处理器，耦接所述第二滤波器，所述方向定位处理器将所述多个经处理音频波束区分为多个音频波束组，依据各个音频波束组中各个经处理音频波束的能量而从各个音频波束组中选择一经选择音频波束，以输出所述经选择音频波束对应的波束信息，其中所述波束信息用于语音识别及判断语音方向。

7.如权利要求6所述的音频处理系统，其特征在于，每个音频波束组分别对应一通道，

所述波束信息包括所述通道的输出波束通道数据以及所述通道的输出波束通道索引，其中所述输出波束通道数据用于语音识别以获得至少一个语音信息，且所述输出波束通道索引用于判断所述至少一个语音信息所对应的传递方向，

其中所述方向定位处理器在各个音频波束组中选择各个经处理音频波束的包络具备振幅最大者作为所述经选择音频波束。

8.如权利要求5所述的音频处理系统，其特征在于，所述噪声消除装置包括：

第一有限脉冲响应滤波器，接收所述麦克风信息并将其转换为第一音频数据；

第一取样率转换器，耦接所述第一有限脉冲响应滤波器，所述第一取样率转换器将所述第一音频数据转换为符合一取样频率的所述第一音频数据；

第二有限脉冲响应滤波器，接收所述扬声器播放信息并将其转换为第二音频数据；

第二取样率转换器，耦接所述第二有限脉冲响应滤波器，所述第二取样率转换器将所述第二音频数据转换为符合所述取样频率的所述第二音频数据；以及

回声消除器，耦接所述第一取样率转换器以及所述第二取样率转换器，依据所述第二音频数据以对所述第一音频数据进行回声消除，以产生所述经回声消除音频数据。

9.如权利要求5所述的音频处理系统，其特征在于，更包括：

输出缓冲器，其中所述第一有限脉冲响应滤波器、所述第一取样率转换器、所述第二有限脉冲响应滤波器、所述第二取样率转换器、所述回声消除器、所述波束成形装置、所述方向定位侦测装置以及所述语音辨识器共用所述输出缓冲器；以及

乘法器，其中所述第一有限脉冲响应滤波器、所述第一取样率转换器、所述第二有限脉冲响应滤波器、所述第二取样率转换器、所述回声消除器、所述波束成形装置、所述方向定位侦测装置以及所述语音辨识器以管线排序方式共用所述乘法器。

10.一种音频的方向定位侦测方法，其特征在于，包括：

接收多个第一音频波束并对各个第一音频波束进行第一无限脉冲响应操作，以产生多个第二音频波束；

对各个第二音频波束的振幅进行一绝对值运算，以产生多个第三音频波束；

将各个第三音频波束进行第二无限脉冲响应操作来平滑各个第三音频波束，以产生多个第四音频波束；以及

将所述多个第四音频波束区分为多个音频波束组，依据各个音频波束组中各个第四音频波束的能量而从各个音频波束组中选择一经选择音频波束，以输出所述经选择音频波束对应的波束信息，其中所述波束信息用于语音识别及判断语音方向。

技术总结
一种音频的方向定位侦测装置及方法以及音频处理系统。方向定位侦测装置包括第一滤波器、绝对值运算器、第二滤波器以及方向定位处理器。第一滤波器对各个第一音频波束进行第一无限脉冲响应操作，以产生多个第二音频波束。绝对值运算器对各个第二音频波束的振幅进行绝对值运算，以产生多个第三音频波束。第二滤波器将各个第三音频波束进行第二无限脉冲响应操作来平滑各个第三音频波束，以产生多个第四音频波束。方向定位处理器将多个第四音频波束区分为多个音频波束组，依据各个音频波束组中各个第四音频波束的能量而从各个音频波束组中选择经选择音频波束，以输出经选择音频波束对应的波束信息，且波束信息用于语音识别及判断语音方向。

技术研发人员：位庆海
受保护的技术使用者：珠海市煊扬科技有限公司
技术研发日：2020.01.21
技术公布日：2021.08.06