阵列麦克风和普通麦克风有什么区别?

如题所述

01

什么是麦克风阵列


麦克风阵列是由一定数目的麦克风组成,对声场的空间特性进行采样并滤波的系统。



目前常用的麦克风阵列可以按布局形状分为:线性阵列,平面阵列,以及立体阵列。其几何构型是按设计已知,所有麦克风的频率响应一致,麦克风的采样时钟也是同步的。




02


麦克风阵列的作用


麦克风阵列一般用于:

    声源定位,包括角度和距离的测量

    抑制背景噪声、干扰、混响、回声

    信号提取

    信号分离

    03


    声源定位技术

    利用麦克风阵列计算声源距离阵列的角度和距离,实现对目标声源的跟踪。

    基于TDOA(Time Difference Of Arrival,到达时间差)的声源定位技术。估计信号到达两两麦克风之间的时间差,从而得到声源位置坐标的方程组。然后求解方程组即可得到声源的精确方位坐标。

    04


    信号的提取与分离

    通过波束形成技术,在期望方向上有效地形成一个波束,仅拾取波束内的信号,从而达到同时提取声源和抑制噪声的目的。

    05


    语音去混响

    混响(Reverberation)是指声波在室内传播时,被墙壁、天花板、地板等障碍物形成反射声,并和直达声形成叠加的现象。

    混响的作用

    混响是声学中最重要的现象之一

    合适的混响会使得声音圆润动听、富有感染力。

    混响时间太长会使得声音含糊不清,听不清楚。

    混响是建筑声学中要重点考虑的问题

    演讲厅要短一些的混响时间,比如北京学术报告厅混响时间为1s

    交响乐则需要长一些的混响时间,比如上海音乐厅混响时间为1.5s,维也纳音乐厅为2.05s

    过大的混响会带来音素的交叠掩蔽现象,严重影响语音识别效果,尤其是远距离语音识别。

    目前主流采用麦克风阵列+深度学习的方式来进行去混响。

    06


    线性麦克风阵列

    加性麦克风阵列( Additive Microphone Array)

    阵列的输出是各阵元的加权和

    最优波束方向可调

    结构简单、方便布局

    适用于车载、家电等场合

    差分麦克风阵列( Differential Microphone Array )

    阵列的输出是两两麦克风之间的加权相减

    最优波束方向只能在末端方向

    适用于耳机通话等场合

    07


    平面麦克风阵列

    平面麦克风阵列(Planar Microphone Array )

    实现平面360度等效拾音

    麦克风个数越多,空间划分越精细,语音增强和降噪效果越好

    广泛用于智能音箱和交互机器人上

    08


    立体麦克风阵列

    立体阵列麦克风(3-D Microphone Array )

    真正实现全空间360度无损拾音

    解决了平面阵高俯仰角信号响应差的问题

    09


    麦克风阵列发展趋势

    多传感器的融合。声学麦克风,光学麦克风,骨传导麦克风的多模态降噪。提高信噪比,以及适应不同的环境。

    分布式麦克风阵列。客厅,卧室,厨房,餐厅,手持各类麦克风的数据实时融合处理。在更大范围内实现真正的全方位拾音。

    基于深度学习的麦克风阵列。用多麦克风+神经网络,来取代双耳结构+大脑信号处理机制。

    最终目标:达到人类听力水平;用两个麦克风让机器能听清10米-20米的声音;实现鸡尾酒会效应。

    本地和云端识别紧耦合,配合使用也是一个大的趋势。

TGMZ天歌魅尊

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第1个回答  2020-05-29
应该叫麦克风阵列。
普通麦克风其实应该是单麦克风,当然如果是2个麦克风那没有加入处理电路或芯片,也是普通麦克风。打个比喻就是一个眼晴,一个眼晴是无法定位的。双麦克风虽然可以定位,但有的无用杂音或音染是无法消除的。
麦克风阵列是多个麦克风按一下方式排列在一起,由于加入芯片,像昆虫的复眼一个能够精确定位,可以通过芯片,消除环境中各种干扰,比如回声,这就大提高了在恶劣环境中的音色识别性能,也可以降低噪音,主要用在人工智能上,实现远距离识别有用信号,也就是提高清晰度。现版在在远程会议,刑侦,庭审,录音笔上都有这种麦克风阵列。
由于用途不同,所以在频率范围上是有限制的,也就是说不一定能达到权限但能消除环境造成的干扰。
第2个回答  2020-07-09
麦克风阵列是将两个麦克风的信号耦合为一个信号。亦即在两个麦克风的正前方形成一个接收区域,进而削减两个麦克风侧向的收音效果。在频率响应中也可以根据时域中波束形成与空间滤波器相仿的应用,分析出接收到语音信号音源的方向以及其变化。而这些分析都可以由极坐标图以波束形式来显示语音信号的强度与角度。

比如深圳蝙蝠声学、顺泰伟成都是做这行比较专业的。
第3个回答  2020-05-28
他们两个麦克风是有区别的呢,因音响方面有区别的,质量方面也是有所区别
第4个回答  2020-05-28
阵列麦克风和普通麦克风有什么区别?急诊科呢可不大剧院徐哈撒
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