CN101222785A - 小型阵列麦克风装置以及其波束形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型阵列麦克风装置的波束形成方法，藉由处理在至少三个排列成L形的全向麦克风中形成两虚拟的双向麦克风的结合双向波束型态以产生锥形波束型态。本发明亦提供一种使用根据本发明所述的波束形成方法的小型阵列麦克风装置，藉由处理在至少三个排列成L形的全向麦克风中形成两虚拟的双向麦克风的结合双向波束型态，从而输出具有锥形波束型态的清晰声音信号以抑制噪声。

Description

小型阵列麦克风装置以及其波束形成方法

技术领域

本发明涉及麦克风装置，特别是涉及小型阵列麦克风(small arraymicrophone)装置以及其波束形成方法。

背景技术

在图1中，全向(omni-directional)麦克风10以及全向麦克风12大约放置在一直线上(X轴)，而近端发话者14是垂直面对由全向麦克风10与全向麦克风12所形成的直线。

双向(bi-directional)麦克风输出具有如图1所示的双向型态(pattern)16的信号。双向型态16具有分别指向X直线的左边与右边的瓣(lobe)16a以及瓣16b。因为使用噪声抑制(noise suppression)的双向型态16的波束(beam)导致只能形成所谓的派状(pie)波束，双向型态16只适合抑制来自左边方向与右边方向的噪声，而非来自上面方向与下面方向的噪声。由于双向型态16不能抑制来自通讯装置底部的噪声，因此双向型态16无法适用于许多应用，例如：蜂窝式移动电话(cell phone)、智能型移动电话(smartphone)以及其它便携式通讯装置等。

发明内容

本发明的一目的是提供一种小型阵列麦克风装置的波束形成方法，提供藉由处理在至少三个排列成L形或三角形的全向麦克风中形成两虚拟的双向麦克风的结合双向波束型态以产生锥形波束型态。

本发明的另一目的是提供一种使用本发明的波束形成方法的小型阵列麦克风装置，藉由处理在至少三个排列成L形的全向麦克风中形成两虚拟的双向麦克风的结合双向波束型态，从而输出具有锥形波束型态的清晰声音信号以抑制噪声。

为了实现上述目的，本发明提供一种小型阵列麦克风装置的波束形成方法，其步骤包括：排列至少第一、第二以及第三全向麦克风在共同平面但不位于同一直线上，用以转换所接收的声音成为第一、第二以及第三电子信号；形成包括第一以及第二全向麦克风的第一双向麦克风，用以输出具有第一双向型态的第一方向性麦克风信号；形成包括第二以及第三全向麦克风的第二双向麦克风，用以输出具有第二双向型态的第二方向性麦克风信号；最后，结合第一以及第二方向性麦克风信号以产生具有噪声抑制的结合波束型态的结合方向性麦克风信号，其中结合波束型态是相关于第一双向型态以及第二双向型态。值得注意的是，第一、第二以及第三全向麦克风排列成L形或三角形。

为了实现上述目的，本发明提供另一种小型阵列麦克风装置的波束形成方法，其步骤如下。首先，排列至少第一、第二、第三以及第四全向麦克风在共同平面但不位于同一直线上，用以转换所接收的声音成为第一、第二、第三以及第四电子信号。第二，将第一以及第二全向麦克风组成第一双向麦克风，其输出具有第一双向型态的第一方向性麦克风信号。第三，将第二以及第三全向麦克风组成第二双向麦克风，其输出具有第二双向型态的第二方向性麦克风信号。最后，结合第一以及第二方向性麦克风信号以产生具有噪声抑制的结合波束型态的结合方向性麦克风信号，其中结合波束型态是相关于第一双向型态以及第二双向型态。值得注意的是，第一、第二、第三以及第四全向麦克风排列成四边形或方形。

为了达到上述目的，本发明提供一种小型阵列麦克风装置，包括：至少第一、第二以及第三全向麦克风，排列在共同平面但不位于同一直线上，用以将所接收的声音分别转换成第一、第二以及第三电子信号；方向性麦克风形成装置，用以接收第一、第二以及第三电子信号，使第一以及第二全向麦克风共同输出具有第一双向型态的第一方向性麦克风信号，以及使第二以及第三全向麦克风共同输出具有第二双向型态的第二方向性麦克风信号；以及结合装置，用以接收第一以及第二方向性麦克风信号，以及输出具有噪声抑制的结合波束型态的结合方向性麦克风信号，其中结合波束型态相关于第一双向型态以及第二双向型态。

为了实现上述目的，本发明提供另一种小型阵列麦克风装置，包括：至少第一、第二、第三以及第四全向麦克风，排列在共同平面但不位于同一直线上，用以将所接收的声音分别转换成第一、第二、第三以及第四电子信号；方向性麦克风形成装置，用以接收第一、第二、第三以及第四电子信号，使第一以及第三全向麦克风共同输出具有第一双向型态的第一方向性麦克风信号，以及使第二以及第四全向麦克风共同输出具有第二双向型态的第二方向性麦克风信号；以及结合装置，用以接收第一以及第二方向性麦克风信号，以及输出具有噪声抑制的结合波束型态的结合方向性麦克风信号，其中结合波束型态相关于第一双向型态以及第二双向型态。

附图说明

图1示出了两全向麦克风的小型阵列麦克风装置以及其波束型态；

图2示出了根据本发明一实施例所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法的流程图；

图3A以及图3B示出了安装在蜂窝式移动电话的小型阵列麦克风装置的三个全向麦克风的排列；

图4示出了由两全向麦克风所组成的两方向性麦克风的两双向型态；

图5示出了图4中两双向型态的结合(整体)波束型态；

图6A以及图6B示出了图4中具有第一加权值组的两双向型态的另一结合波束型态；

图7A以及图7B示出了图4中具有第二加权值组的两双向型态的另一结合波束型态；

图8示出了根据本发明一实施例所述的小型阵列麦克风装置；

图9示出了图8中方向性麦克风形成装置84的例子；

图10A以及图10B示出了安装在蜂窝式移动电话的小型阵列麦克风装置的四个全向麦克风的排列；

图11示出了根据本发明另一实施例所述的小型阵列麦克风装置的另一波束形成方法的流程图；

图12示出了根据本发明另一实施例所述的小型阵列麦克风装置；

图13示出了图12中方向性麦克风形成装置124的例子；以及

图14示出了由具有排列成L形或方形的全向麦克风的小型阵列麦克风装置所形成的波束型态。

附图符号说明

10、12～全向麦克风

104～第四全向麦克风

14、140～近端发话者

142～锥形波束

16～双向型态

16a、16b～瓣

20、100～蜂窝式移动电话

21、101～第一全向麦克风

22、102～第二全向麦克风

23、103～第三全向麦克风

41～第一双向型态

42～第二双向型态

50～结合波束型态

80、120～小型阵列麦克风装置

82、122～麦克风校准装置

84、124～方向性麦克风形成装置

84a-84c、124a-124d～相位调整单元

86、126～结合装置

88、128～噪声抑制装置

88a、128a～适应性信道解耦合装置

88b、128b～抑制单元

d1～第一方向性麦克风信号

d2～第二方向性麦克风信号

m1～主信道信号

r1～参考信道信号

S1-S6～步骤

Sc～清晰音频信号

X1～第一电子信号

X2～第二电子信号

X3～第三电子信号

X4～第四电子信号

Xp1-Xp4～相移信号

Z～结合方向性麦克风信号

具体实施方式

为使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并结合附图详细说明如下。

实施例：

图2示出了根据本发明一实施例所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法的流程图。首先，排列至少一第一全向麦克风21、第二全向麦克风22以及第三全向麦克风23在共同平面但不位于同一直线上，用以转换所接收的声音成为第一、第二以及第三电子信号(步骤S1)。在实施例中，第一到第三全向麦克风21-23在蜂窝式移动电话20的表面上排列成L形，如图3A所显示。L形的排列可以延伸成任何其它相似的形状，例如图3B所显示的三角形。在步骤S2中，使用第一全向麦克风21以及第二全向麦克风22来共同输出具有第一双向型态41的第一方向性(directional)麦克风信号d1，如图4所显示。同样地，可将第一全向麦克风21以及第二全向麦克风22视为形成一个虚拟的第一双向麦克风，其输出具有第一双向型态41的第一方向性麦克风信号d1，如图4所显示。接着，在步骤S3中，使用第二全向麦克风22以及第三全向麦克风23来共同输出具有第二双向型态42的第二方向性麦克风信号d2，如图4所显示。相同地，可将第二全向麦克风22以及第三全向麦克风23视为形成一个虚拟的第二双向麦克风，其输出具有第二双向型态42的第二方向性麦克风信号d2，如图4所显示。值得注意的是，步骤S2以及步骤S3可以交换或是同时进行。接着，结合第一方向性麦克风信号d1以及第二方向性麦克风信号d2，以产生具有噪声抑制的结合波束型态的结合方向性麦克风信号Z(步骤S4)，其中结合波束型态是相关于第一双向型态41以及第二双向型态42。在实施例中，藉由使用第一加权值(weightvalue)α与第二加权值β来线性结合第一方向性麦克风信号d1与第二方向性麦克风信号d2以产生结合方向性麦克风信号Z，即Z＝α×d1+β×d2，其中第一方向性麦克风信号d1与第二方向性麦克风信号d2为数字化信号(d1(n)，d2(n))。然后，将结合方向性麦克风信号Z当作参考信道(reference channel)信号，以及将第一、第二以及第三电子信号之一或全部当作主信道(mainchannel)信号(步骤S5)。最后，处理主信道信号与参考信道信号以抑制噪声，并产生具有锥形(cone)波束型态的清晰声音(clear voice)信号(步骤S6)。

在图4中，第一双向型态41具有分别指向X直线(X轴)的左边以及右边方向的两瓣，而第二双向型态42具有分别指向Y直线(Y轴)的上面以及下面方向的两瓣。图5示出了对应于结合方向性麦克风信号Z的第一双向型态41以及第二双向型态42的结合(整体)波束型态50。相较于图1中的双向型态16，结合波束型态50增加了上面以及下面方向。因此，具有结合波束型态50的结合方向性麦克风信号Z可当作参考信道信号，以抵消来自上面方向或是下面方向的噪声或声音。

用以结合第一方向性麦克风信号d1与第二方向性麦克风信号d2的第一加权值α与第二加权值β的比例可用来调整左边和右边方向以及上面和下面方向的抵消量。在图5中，结合的比例为1，即第一加权值α以及第二加权值β等于1，因此Z＝d1+d2。然而，有些应用需要更多的弹性而不是窄的波束以得到清晰音频(audio)信号。可调整第一加权值α以及第二加权值β的比例来实现这个目的。图6A以及图6B示出了对应于结合方向性麦克风信号Z1(Z1＝d1+0.6×d2)以及结合方向性麦克风信号Z2(Z2＝d1+0.2×d2)的结合波束型态的例子。

同样地，用以结合第一方向性麦克风信号d1与第二方向性麦克风信号d2的第一加权值α与第二加权值β的比例可用来调整左边以及右边方向的抵消量。例如，图7A以及图7B示出了对应于结合方向性麦克风信号Z3(Z3＝0.6×d1+d2)以及结合方向性麦克风信号Z4(Z4＝0.2×d1+d2)的结合波束型态。

图8示出了使用上述波束形成方法的小型阵列麦克风装置80。小型阵列麦克风装置80包括第一全向麦克风21、第二全向麦克风22、第三全向麦克风23、麦克风校准(calibration)装置82、方向性麦克风形成装置84、结合装置86以及噪声抑制装置88。在实施例中，小型阵列麦克风装置80是安装在蜂窝式移动电话20的表面上，如图3A以及图3B所显示。

用以接收声音的第一全向麦克风21、第二全向麦克风22以及第三全向麦克风23排列在共同平面但不位于同一直线上。第一到第三全向麦克风21-23排列成如图3A所显示的L形，或是如图3B所显示的三角形。

第一全向麦克风21、第二全向麦克风22以及第三全向麦克风23接收声音并传送所接收的声音至麦克风校准装置82以完成增益(gain)和相位的校准。于是，第一全向麦克风21、第二全向麦克风22以及第三全向麦克风23与麦克风校准装置82接收并转换所接收的声音成为第一电子信号X1、第二电子信号X2以及第三电子信号X3。

方向性麦克风形成装置84接收第一电子信号X1、第二电子信号X2以及第三电子信号X3。第一全向麦克风21以及第二全向麦克风22组成第一双向麦克风，其输出具有第一双向型态41(如图4所显示)的第一方向性麦克风信号d1，而第二全向麦克风22以及第三全向麦克风23组成第二双向麦克风，其输出具有第二双向型态42(如图4所显示)的第二方向性麦克风信号d2。

图9示出了方向性麦克风形成装置84的例子。第一电子信号X1、第二电子信号X2以及第三电子信号X3分别传送至相位调整单元84a、相位调整单元84b以及相位调整单元84c，用以对第一电子信号X1执行相移(phaseshift)p1、对第二电子信号X2执行相移p2以及对第三电子信号X3执行相移p3，而得到相移信号Xp1、相移信号Xp2以及相移信号Xp3。接着，将相移信号Xp1减去相移信号Xp2而得到第一方向性麦克风信号d1，以及将相移信号Xp2减去相移信号Xp3而得到第二方向性麦克风信号d2。第一双向麦克风与第二双向麦克风可由其它装置或是方法形成，而非限定是由上述方法所形成。

结合装置86接收第一方向性麦克风信号d1以及第二方向性麦克风信号d2，并输出具有噪声抑制的结合波束型态的结合方向性麦克风信号Z，其中结合波束型态相关于第一双向型态41以及第二双向型态42。结合装置86使用第一加权值α与第二加权值β来线性结合第一方向性麦克风信号d1与第二方向性麦克风信号d2，使得结合方向性麦克风信号Z等于α×d1+β×d2。在实施例中，例如第一加权值α以及第二加权值β等于1，可得到如图5所显示的结合波束型态50来增加上面以及下面方向的噪声抑制。

噪声抑制装置88接收结合方向性麦克风信号d1当作参考信道信号r1，以及接收第一电子信号X1、第二电子信号X2与第三电子信号X3之一或全部来当作主信道信号m1，以输出具有锥形波束型态的清晰音频信号Sc。根据实际的应用，可选择第一电子信号X1、第二电子信号X2、第三电子信号X3或是全部的电子信号来当作主信道信号m1。在此实施例中，输入第一电子信号X1至噪声抑制装置88以当作主信道信号m1。

噪声抑制装置88可包括适应性信道解耦合装置(adaptive channeldecoupling device)88a，用以接收第一方向性麦克风信号d1以及第二方向性麦克风信号d2和第一、第二以及第三电子信号(X1、X2、X3)之一或全部(在此实施例中是第一电子信号X1)，以产生参考信道信号r1与主信道信号m1。噪声抑制装置88还包括抑制单元88b，用以接收和处理主信道信号m1以及参考信道信号r1，来估计整体噪声并抑制来自主信道信号m1的整体噪声以输出清晰音频信号Sc。

图11示出了根据本发明另一实施例所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法的流程图。首先，排列至少一第一全向麦克风101、第二全向麦克风102、第三全向麦克风103以及第四全向麦克风104在共同平面但不位于同一直线上，用以转换所接收的声音成为第一、第二、第三以及第四电子信号(步骤S11)。第一到第四全向麦克风101-104在蜂窝式移动电话100的表面上排列成方形，如图10A以及图10B所显示。麦克风的排列可以延伸成任何其它四边形。在步骤S12中，使用第一全向麦克风101以及第三全向麦克风103来形成第一双向麦克风，其输出具有第一双向型态41(如图4所显示)的第一方向性麦克风信号d1，或是使用第一全向麦克风101以及第三全向麦克风103来共同输出第一方向性麦克风信号d1。接着，在步骤S13中，使用第二全向麦克风102以及第四全向麦克风104来形成第二双向麦克风，其输出具有第二双向型态42(如图4所显示)的第二方向性麦克风信号d2，或是使用第二全向麦克风102以及第四全向麦克风104来共同输出第二方向性麦克风信号d2。接着，结合第一方向性麦克风信号d1以及第二方向性麦克风信号d2，以产生具有噪声抑制的结合波束型态的结合方向性麦克风信号Z(步骤S14)，其中结合波束型态是相关于第一双向型态41以及第二双向型态42。在实施例中，藉由使用第一加权值α与第二加权值β来线性结合第一方向性麦克风信号d1与第二方向性麦克风信号d2以产生结合方向性麦克风信号Z，即Z＝α×d1+β×d2，其中第一方向性麦克风信号d1与第二方向性麦克风信号d2为数字化信号。然后，将结合方向性麦克风信号Z当作参考信道信号，以及将第一、第二、第三以及第四电子信号之一或全部当作主信道信号(步骤S15)。最后，处理主信道信号与参考信道信号以抑制噪声，并产生具有锥形波束型态的清晰声音信号(步骤S16)。

图5示出了对应于结合方向性麦克风信号Z的第一双向型态41以及第二双向型态42的结合(整体)波束型态50。用以结合第一方向性麦克风信号d1与第二方向性麦克风信号d2的第一加权值α与第二加权值β的比例可用来调整上面以及下面方向的抵消量。在图5中，结合的比例为1，即第一加权值α以及第二加权值β等于1，因此Z＝d1+d2。然而，有些应用需要更多的弹性而不是窄的波束以得到清晰音频信号。可调整第一加权值α以及第二加权值β的比例来实现这个目的。

图12示出了使用上述波束形成方法的小型阵列麦克风装置120。小型阵列麦克风装置120包括第一全向麦克风101、第二全向麦克风102、第三全向麦克风103、第四全向麦克风104、麦克风校准装置122、方向性麦克风形成装置124、结合装置126以及噪声抑制装置128。在实施例中，小型阵列麦克风装置120是安装在蜂窝式移动电话100的表面上，如图10A以及图10B所显示。

用以接收声音的第一全向麦克风101、第二全向麦克风102、第三全向麦克风103以及第四全向麦克风104排列在共同平面但不位于同一直线上。在此实施例中，第一到第四全向麦克风101-104排列成如图10A以及图10B所显示的方形。

第一全向麦克风101、第二全向麦克风102、第三全向麦克风103以及第四全向麦克风104接收声音并传送所接收的声音至麦克风校准装置122以完成增益和相位的校准。于是，第一全向麦克风101、第二全向麦克风102、第三全向麦克风103以及第四全向麦克风104与麦克风校准装置122接收并转换所接收的声音成为第一电子信号X1、第二电子信号X2、第三电子信号X3以及第四电子信号X4。

方向性麦克风形成装置124接收第一电子信号X1、第二电子信号X2、第三电子信号X3以及第四电子信号X4。第一全向麦克风101以及第三全向麦克风103组成第一双向麦克风，其输出具有第一双向型态41(如图4所显示)的第一方向性麦克风信号d1，而第二全向麦克风102以及第四全向麦克风104组成第二双向麦克风，其输出具有第二双向型态42(如图4所显示)的第二方向性麦克风信号d2。

图13示出了方向性麦克风形成装置124的例子。第一电子信号X1、第二电子信号X2、第三电子信号X3以及第四电子信号X4分别传送至相位调整单元124a、相位调整单元124b、相位调整单元124c以及相位调整单元124d，用以对第一电子信号X1执行相移p1、对第二电子信号X2执行相移p2、对第三电子信号X3执行相移p3以及对第四电子信号X4执行相移p4，而得到相移信号Xp1、相移信号Xp2、相移信号Xp3以及相移信号Xp4。接着，将相移信号Xp1减去相移信号Xp3而得到第一方向性麦克风信号d1，以及将相移信号Xp2减去相移信号Xp4而得到第二方向性麦克风信号d2。第一双向麦克风与第二双向麦克风可由其它装置或是方法形成，而非限定是由上述方法所形成。

结合装置126接收第一方向性麦克风信号d1以及第二方向性麦克风信号d2，并输出具有噪声抑制的结合波束型态的结合方向性麦克风信号Z，其中结合波束型态相关于第一双向型态41以及第二双向型态42。结合装置126使用第一加权值α与第二加权值β来线性结合第一方向性麦克风信号d1与第二方向性麦克风信号d2，使得结合方向性麦克风信号Z等于α×d1+β×d2。在实施例中，例如第一加权值α以及第二加权值β等于1，可得到如图5所显示的结合波束型态50来增加上面以及下面方向的噪声抑制。

噪声抑制装置128接收结合方向性麦克风信号d1当作参考信道信号r1，以及接收第一电子信号X1、第二电子信号X2、第三电子信号X3与第四电子信号X4之一或全部来当作主信道信号m1，以输出具有锥形波束型态的清晰音频信号Sc。根据实际的应用，可选择第一电子信号X1、第二电子信号X2、第三电子信号X3、第四电子信号X4或是全部的电子信号来当作主信道信号m1。

噪声抑制装置128可包括适应性信道解耦合装置128a，用以接收第一方向性麦克风信号d1以及第二方向性麦克风信号d2和第一、第二、第三以及第四电子信号(X1、X2、X3、X4)之一或全部(在此实施例中是第一电子信号X1)，以产生参考信道信号r1与主信道信号m1。噪声抑制装置128还包括抑制单元128b，用以接收和处理主信道信号m1以及参考信道信号r1，来估计整体噪声并抑制来自主信道信号m1的整体噪声以输出清晰音频信号Sc。

图14示出了具有排列成L形或是方形的全向麦克风的小型阵列麦克风装置所形成的波束型态；其中，标号140表示近端发话者，而标号142表示清晰声音信号所想要的锥形波束。

本发明虽以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明的范围，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下可做若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims (32)

1.一种小型阵列麦克风装置，包括：

至少一第一、第二以及第三全向麦克风，排列在一共同平面但不位于同一直线上，用以将所接收的声音分别转换成一第一、第二以及第三电子信号；

一方向性麦克风形成装置，用以接收上述第一、第二以及第三电子信号，使上述第一以及第二全向麦克风共同输出具有一第一双向型态的一第一方向性麦克风信号，以及使上述第二以及第三全向麦克风共同输出具有一第二双向型态的一第二方向性麦克风信号；以及

一结合装置，用以接收上述第一以及第二方向性麦克风信号，以及输出具有噪声抑制的一结合波束型态的一结合方向性麦克风信号，其中上述结合波束型态相关于上述第一双向型态以及上述第二双向型态。

2.如权利要求1所述的小型阵列麦克风装置，其中上述第一、第二以及第三全向麦克风大约排列成L形。

3.如权利要求2所述的小型阵列麦克风装置，其中上述第一双向型态包括两瓣在一第一直线上，并分别指向上述第一直线的左边与右边，以及上述第二双向型态包括两瓣在大体上正交于上述第一直线的一第二直线上，并分别指向上述第二直线的左边与右边。

4.如权利要求1所述的小型阵列麦克风装置，其中上述结合装置使用一第一加权值以及一第二加权值对上述第一方向性麦克风信号以及上述第二方向性麦克风信号进行线性组合。

5.如权利要求1所述的小型阵列麦克风装置，还包括一噪声抑制装置，用以接收上述结合方向性麦克风信号当作一参考信道信号，以及接收上述第一、第二以及第三电子信号之一或全部当作一主信道信号，以输出具有一锥形波束型态的一清晰声音信号。

6.如权利要求5所述的小型阵列麦克风装置，其中上述噪声抑制装置包括一适应性信道解耦合装置，用以接收上述第一以及第二方向性麦克风信号和上述第一、第二以及第三电子信号之一或全部，以产生上述参考信道信号与上述主信道信号。

7.如权利要求6所述的小型阵列麦克风装置，其中上述噪声抑制装置还包括一抑制单元，用以接收上述主信道信号以及上述参考信道信号，以估计一整体噪声，并抑制来自上述主信道信号的上述整体噪声以输出上述清晰声音信号。

8.如权利要求1所述的小型阵列麦克风装置，还包括排列在上述共同平面上的一第四全向麦克风，其中上述第一、第二、第三以及第四全向麦克风排列成方形。

9.如权利要求1所述的小型阵列麦克风装置，其中上述第一、第二以及第三全向麦克风大约排列成三角形。

10.一种小型阵列麦克风装置，包括：

至少一第一、第二、第三以及第四全向麦克风，排列在一共同平面但不位于同一直线上，用以将所接收的声音分别转换成一第一、第二、第三以及第四电子信号；

一方向性麦克风形成装置，用以接收上述第一、第二、第三以及第四电子信号，使上述第一以及第三全向麦克风共同输出具有一第一双向型态的一第一方向性麦克风信号，以及使上述第二以及第四全向麦克风共同输出具有一第二双向型态的一第二方向性麦克风信号；以及

一结合装置，用以接收上述第一以及第二方向性麦克风信号，以及输出具有噪声抑制的一结合波束型态的一结合方向性麦克风信号，其中上述结合波束型态相关于上述第一双向型态以及上述第二双向型态。

11.如权利要求10所述的小型阵列麦克风装置，其中上述第一、第二、第三以及第四全向麦克风大约排列成方形。

12.如权利要求11所述的小型阵列麦克风装置，其中上述第一全向麦克风与上述第三全向麦克风排列在一第一直线上，以及上述第二全向麦克风与上述第四全向麦克风排列在一第二直线上，其中上述第二直线大体上正交于上述第一直线。

13.如权利要求12所述的小型阵列麦克风装置，其中上述第一双向型态包括两瓣在上述第一直线上，并分别指向上述第一直线的左边与右边，以及上述第二双向型态包括两瓣在上述第二直线上，并分别指向上述第二直线的左边与右边。

14.如权利要求10所述的小型阵列麦克风装置，其中上述结合装置使用一第一加权值以及一第二加权值对上述第一方向性麦克风信号以及上述第二方向性麦克风信号进行线性组合。

15.如权利要求10所述的小型阵列麦克风装置，还包括一噪声抑制装置，用以接收上述结合方向性麦克风信号当作一参考信道信号，以及接收上述第一、第二、第三以及第四电子信号之一或全部当作一主信道信号，以输出具有一锥形波束型态的一清晰声音信号。

16.如权利要求15所述的小型阵列麦克风装置，其中上述噪声抑制装置包括一适应性信道解耦合装置，用以接收上述第一以及第二方向性麦克风信号和上述第一、第二、第三以及第四电子信号之一或全部，以产生上述参考信道信号与上述主信道信号。

17.如权利要求16所述的小型阵列麦克风装置，其中上述噪声抑制装置还包括一抑制单元，用以接收上述主信道信号以及上述参考信道信号，以估计一整体噪声，并抑制来自上述主信道信号的上述整体噪声以输出上述清晰声音信号。

18.如权利要求10所述的小型阵列麦克风装置，其中上述第一、第二、第三以及第四全向麦克风大约排列成四边形。

19.一种小型阵列麦克风装置的波束形成方法，包括：

排列至少一第一、第二以及第三全向麦克风在一共同平面但不位于同一直线上，用以转换所接收的声音成为一第一、第二以及第三电子信号；

使上述第一以及第二全向麦克风共同输出具有一第一双向型态的一第一方向性麦克风信号；

使上述第二以及第三全向麦克风共同输出具有一第二双向型态的一第二方向性麦克风信号；以及

结合上述第一以及第二方向性麦克风信号，以产生具有噪声抑制的一结合波束型态的一结合方向性麦克风信号，其中上述结合波束型态相关于上述第一以及第二双向型态。

20.如权利要求19所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法，其中上述第一、第二以及第三全向麦克风排列成L形。

21.如权利要求20所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法，其中上述第一双向型态包括两瓣在一第一直线上，并分别指向上述第一直线的左边与右边，以及上述第二双向型态包括两瓣在大体上正交于上述第一直线的一第二直线上，并分别指向上述第二直线的左边与右边。

22.如权利要求19所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法，其中藉由使用一第一加权值以及一第二加权值来线性结合上述第一方向性麦克风信号以及上述第二方向性麦克风信号以产生上述结合方向性麦克风信号。

23.如权利要求19所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法，还包括：

接收上述结合方向性麦克风信号当作一参考信道信号；

接收上述第一、第二以及第三电子信号之一或全部当作一主信道信号；以及

藉由处理上述主信道信号以及上述参考信道信号来抑制噪声，以产生具有一锥形波束型态的一清晰声音信号。

24.如权利要求19所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法，还包括排列一第四全向麦克风在上述共同平面上，使得上述第一、第二、第三以及第四全向麦克风的排列呈现为方形。

25.如权利要求19所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法，其中上述第一、第二以及第三全向麦克风大约排列成三角形。

26.一种小型阵列麦克风装置的波束形成方法，包括：

排列至少一第一、第二、第三以及第四全向麦克风在一共同平面但不位于同一直线上，用以转换所接收的声音成为一第一、第二、第三以及第四电子信号；

使上述第一以及第三全向麦克风共同输出具有一第一双向型态的一第一方向性麦克风信号；

使上述第二以及第四全向麦克风共同输出具有一第二双向型态的一第二方向性麦克风信号；以及

结合上述第一以及第二方向性麦克风信号，以产生具有噪声抑制的一结合波束型态的一结合方向性麦克风信号，其中上述结合波束型态相关于上述第一双向型态以及上述第二双向型态。

27.如权利要求26所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法，其中上述第一、第二、第三以及第四全向麦克风排列成方形。

28.如权利要求27所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法，其中上述第一全向麦克风与上述第三全向麦克风排列在一第一直线上，以及上述第二全向麦克风与上述第四全向麦克风排列在一第二直线上，其中上述第二直线大体上正交于上述第一直线。

29.如权利要求28所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法，其中上述第一双向型态包括两瓣在上述第一直线上，并分别指向上述第一直线的左边与右边，以及上述第二双向型态包括两瓣在上述第二直线上，并分别指向上述第二直线的左边与右边。

30.如权利要求26所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法，其中藉由使用一第一加权值以及一第二加权值来线性结合上述第一方向性麦克风信号以及上述第二方向性麦克风信号，以产生上述结合方向性麦克风信号。

31.如权利要求26所述的小型阵列麦克风装置的波束形成方法，还包括：

接收上述结合方向性麦克风信号当作一参考信道信号；

接收上述第一、第二以及第三电子信号之一或全部当作一主信道信号；以及

藉由处理上述主信道信号以及上述参考信道信号来抑制噪声，以产生具有一锥形波束型态的一清晰声音信号。

32.如权利要求26所述的小型阵列麦克风装置，其中上述第一、第二、第三以及第四全向麦克风大约排列成四边形。

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