УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННО ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ЗВУКА С ПОМОЩЬЮ АКУСТИЧЕСКОЙ ТРИАНГУЛЯЦИИ

1. Устройство для захвата звуковой информации из целевого местоположения, содержащее:
первый формирователь (110; 210; 410) луча, расположенный в среде записи и имеющий первую характеристику записи,
второй формирователь (120; 220; 420) луча, расположенный в среде записи и имеющий вторую характеристику записи, и
генератор (130; 230) сигнала,
причем первый формирователь (110; 210; 410) луча выполнен с возможностью записи звукового сигнала первого формирователя луча, когда первый формирователь (110; 210; 410) луча направлен на целевое местоположение по отношению к первой характеристике записи, и
причем второй формирователь (120; 220; 420) луча выполнен с возможностью записи звукового сигнала второго формирователя луча, когда второй формирователь (120; 220; 420) луча направлен на целевое местоположение по отношению ко второй характеристике записи,
причем первый формирователь (110; 210; 410) луча и второй формирователь (120; 220; 420) луча расположены таким образом, что первая виртуальная прямая линия, которую определяют так, что она проходит через первый формирователь (110; 210; 410) луча и целевое местоположение, и вторая виртуальная прямая линия, которую определяют так, что она проходит через второй формирователь (120; 220; 420) луча и целевое местоположение, не параллельны по отношению друг к другу, и
причем генератор (130; 230) сигнала выполнен с возможностью генерации звукового выходного сигнала, основываясь на звуковом сигнале первого формирователя луча и на звуковом сигнале второго формирователя луча, так, чтобы звуковой выходной сигнал содержал относительно больше звуковой информации из целевого местоположения по сравнению со звуковой информацией из целевого местоположения в звуковом сигнале первого и второго формирователей луча,
причем генератор (130; 230) сигнала содержит блок (620) вычисления пересечения для генерации звукового выходного сигнала в спектральной области, основываясь на звуковых сигналах первого и второго формирователей луча, и
причем блок (620) вычисления пересечения выполнен с возможностью вычисления звукового выходного сигнала в спектральной области с помощью вычисления взаимной спектральной плотности звуковых сигналов первого и второго формирователей луча и с помощью вычисления спектральной плотности мощности звуковых сигналов первого или второго формирователя луча.
2. Устройство по п.1, в котором первая виртуальная прямая линия и вторая виртуальная прямая линия расположены таким образом, что они пересекаются в целевом местоположении с углом пересечения таким образом, что угол пересечения равен от 30 до 150°.
3. Устройство по п.2, в котором первая виртуальная прямая линия и вторая виртуальная прямая линия расположены таким образом, что они пересекаются в целевом местоположении таким образом, что угол пересечения равен приблизительно 90°.
4. Устройство по п.1, в котором генератор (130; 230) сигнала содержит адаптивный фильтр (510), имеющий множество коэффициентов фильтра, причем адаптивный фильтр (510) расположен так, чтобы принимать звуковой сигнал первого формирователя луча, причем адаптивный фильтр (510) настроен для изменения звукового сигнала первого формирователя луча в зависимости от коэффициентов фильтра для получения фильтрованного звукового сигнала первого формирователя луча в качестве звукового выходного сигнала, и в котором генератор (130; 230) сигнала выполнен с возможностью корректировки коэффициентов фильтра адаптивного фильтра (510) в зависимости от фильтрованного звукового сигнала первого формирователя луча и от звукового сигнала второго формирователя луча.
5. Устройство по п.4, в котором генератор (130; 230) сигнала выполнен с возможностью корректировки коэффициентов фильтра таким образом, чтобы разность между фильтрованным первым звуковым сигналом и вторым звуковым сигналом формирователей луча была минимизирована.
6. Устройство по п.1, в котором генератор (130; 230) сигнала дополнительно содержит:
банк (610) фильтров анализа для преобразования звуковых сигналов первого и второго формирователей луча из временной области в спектральную область, и
банк (630) фильтров синтеза для преобразования звукового выходного сигнала из спектральной области во временную область,
причем блок (620) вычисления пересечения выполнен с возможностью вычисления звукового выходного сигнала в спектральной области, основываясь на звуковом сигнале первого формирователя луча, представленном в спектральной области, и на звуковом сигнале второго формирователя луча, представленном в спектральной области, причем вычисление выполняют отдельно в нескольких диапазонах частот.
7. Устройство по п.1, в котором блок (620) вычисления пересечения выполнен с возможностью вычисления звукового выходного сигнала в спектральной области с помощью использования формулы
1
в которой Y(k, n) является звуковым выходным сигналом в спектральной области,
1
S(k, n) является звуковым сигналом первого формирователя луча,
12
C(k, n) является взаимной спектральной плотностью звуковых сигналов первого и второго формирователей луча и
1
P(k, n) является спектральной плотностью мощности звукового сигнала первого формирователя луча, или
с помощью использования формулы
2
в которой Y(k, n) является звуковым выходным сигналом в спектральной области,
2
S(k, n) является звуковым сигналом второго формирователя луча,
12
C(k, n) является взаимной спектральной плотностью звуковых сигналов первого и второго формирователей луча и
2
P(k, n) является спектральной плотностью мощности звукового сигнала второго формирователя луча.
8. Устройство по п.1, в котором блок (620) вычисления пересечения выполнен с возможностью вычисления звукового выходного сигнала в спектральной области с помощью использования формулы
3
в которой Y(k, n) является звуковым выходным сигналом в спектральной области,
1
S является звуковым сигналом первого формирователя луча,
12
C(k, n) является взаимной спектральной плотностью звукового сигнала первого формирователя луча,
1
P(k, n) является спектральной плотностью мощности звукового сигнала первого формирователя луча и
2
P(k, n) является спектральной плотностью мощности звукового сигнала второго формирователя луча, или
с помощью использования формулы
4
в которой Y(k, n) является звуковым выходным сигналом в спектральной области,
2
S является звуковым сигналом второго формирователя луча,
12
C(k, n) является взаимной спектральной плотностью звуковых сигналов первого и второго формирователей луча,
1
P(k, n) является спектральной плотностью мощности звукового сигнала первого формирователя луча и
2
P(k, n) является спектральной плотностью мощности звукового сигнала второго формирователя луча.
9. Устройство по п.7, в котором блок (620) вычисления пересечения настроен для вычисления первого промежуточного сигнала согласно формуле
,
и второго промежуточного сигнала согласно формуле
и в котором блок (620) вычисления пересечения настроен для выбора наименьшего из первого и второго промежуточных сигналов в качестве звукового выходного сигнала, или
в котором блок (620) вычисления пересечения выполнен с возможностью вычисления третьего промежуточного сигнала согласно формуле
и четвертого промежуточного сигнала согласно формуле
и в котором блок (620) вычисления пересечения настроен для выбора наименьшего из третьего и четвертого промежуточных сигналов в качестве звукового выходного сигнала.
10. Устройство по п.1, в котором генератор (130; 230) сигнала настроен для генерации звукового выходного сигнала с помощью объединения звуковых сигналов первого и второго формирователей луча для получения объединенного сигнала и взвешивания объединенного сигнала с помощью коэффициента усиления.
11. Устройство по п.1, в котором генератор (130; 230) сигнала настроен для генерации звукового выходного сигнала с помощью генерации объединенного сигнала таким образом, чтобы значение спектральной плотности мощности объединенного сигнала было равно минимальному значению спектральной плотности мощности звуковых сигналов первого и второго формирователей луча для каждого рассматриваемого частотно-временного элемента.
12. Способ вычисления звуковой информации из целевого местоположения, содержащий этапы, на которых:
записывают звуковой сигнал первого формирователя луча с помощью первого формирователя луча, расположенного в среде записи и имеющего первую характеристику записи, когда первый формирователь луча направлен на целевое местоположение по отношению к первой характеристике записи,
записывают звуковой сигнал второго формирователя луча с помощью второго формирователя луча, расположенного в среде записи и имеющего вторую характеристику записи, когда второй формирователь луча направлен на целевое местоположение по отношению ко второй характеристике записи,
генерируют звуковой выходной сигнал, основываясь на звуковом сигнале первого формирователя луча и на звуковом сигнале второго формирователя луча так, чтобы звуковой выходной сигнал содержал относительно больше звуковой информации из целевого местоположения по сравнению со звуковой информацией из целевого местоположения в звуковом сигнале первого и второго формирователей луча,
причем первый формирователь луча и второй формирователь луча расположены таким образом, что первая виртуальная прямая линия, которую определяют так, что она проходит через первый формирователь луча и целевое местоположение, и вторая виртуальная прямая линия, которую определяют так, что она проходит через второй формирователь луча и целевое местоположение, не параллельны по отношению друг к другу,
причем звуковой выходной сигнал генерируют в спектральной области с помощью вычисления звуковых сигналов первого и второго формирователей луча, и
причем звуковой выходной сигнал вычисляют в спектральной области с помощью вычисления взаимной спектральной плотности звуковых сигналов первого и второго формирователей луча и с помощью вычисления спектральной плотности мощности звуковых сигналов первого или второго формирователя луча.
13. Компьютерная программа для воплощения способа по п.12, когда компьютерная программа выполняется компьютером или процессором.