廣播百科 麥克風陣列
2021-02-13 廣播科技早在20世紀70、80年代，麥克風陣列已經被應用於語音信號處理的研究中，進入90年代以來，基於麥克風陣列的語音信號處理算法逐漸成為一個新的研究熱點。而到了「聲控時代」，這項技術的重要性顯得尤為突出。
▍使用麥克風陣列的原因
麥克風按照指定要求排列後，加上相應的算法（排列+算法）就可以解決很多房間聲學問題，比如聲源定位、去混響、語音增強、盲源分離等。
▍麥克風陣列能夠解決的主要實際問題
遠場拾音
噪聲抑制
混響消除
回聲抵消
聲源定位
波束形成
語音增強
▍麥克風陣列技術應用
聲成像（acoustic imaging）是基於傳聲器陣列測量技術，通過測量一定空間內的聲波到達各傳聲器的信號相位差異，依據相控陣原理確定聲源的位置，測量聲源的幅值，並以圖像的方式顯示聲源在空間的分布，即取得空間聲場分布雲圖－聲像圖，其中以圖像的顏色和亮度代表聲音的強弱。將聲像圖與陣列上配裝的攝像頭所拍的視頻圖像以透明的方式疊合在一起，就形成了可直觀分析被測物產生噪聲狀態。這種利用聲學、電子學和信息處理等技術，將聲音變換成人眼可見的圖像的技術可以幫助人們直觀地認識聲場、聲波、聲源，便捷地了解機器設備產生噪聲的部位和原因，物體（機器設備）的聲像反映了其所處的狀態。
▍麥克風的指向屬性
▍常用的指向性麥克風
有些麥克風接收來自於任何方向的聲音，這種麥克風叫做全向麥克風（ omnidirectional microphones）。不管說話的人在哪裡對著麥克風說話，前後左右，從0°到360°，所有的這些聲音都會以相同的靈敏度被拾取。
其他的一些麥克風是單向的（ unidirectional），他們僅僅接收從指定方向來的聲音。當人們對著單向麥克風說話時，要慎重選擇對著麥克風的方向。我們必須要對著「接收方向」說話來獲得更好的聲音增益，任何不同於此方向的聲音都會被削弱接收，這也就意味著增益很小。
另外一種麥克風叫做雙向麥克風（bidirectional microphone），這種麥克風可以很好的接收來自於前向和後向的聲音，但是兩側的聲音增益很小。他在隔膜的相對兩側拾取具有相等靈敏度的聲波，與隔膜成直角的指向null。
另外一種是心型麥克風（ cardioid microphone），它可以接收來自於前方和兩側的聲音，但是後面的聲音的增益很小。事實上，他們名字來源於他們的聲音拾取方向，非常的像一個心。
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注意：這裡沒有任何一種麥克風可以說比別的怎麼怎麼好，不同種類的麥克風在不同的使用環境下有各自的優缺點。從上面看起來，全向麥克風比其他的要好，因為它可以接收來自於所有方向的聲音而不是僅僅一個方向，但是試想如果在一個比較嘈雜的環境下，全向麥克風是一個比較low的選擇，因為除了我們所需要的聲音外，他還錄了周圍的噪音。在這種環境下，指向性（非全指向性麥克風）麥克風可能會更好，因為他在獲取我們所需要方向的聲音外，對其他方向的聲音進行了壓制，使得噪聲的增益非常少。所以，這些麥克風的好壞取決於用的環境。
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詳解麥克風陣列的基本原理、結構組成及聲學效果
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一文帶你全面熟悉智能語音之麥克風陣列技術的原理
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參考Knowmade 和System Plus在它們的報告《MEMS麥克風技術和專利侵權風險分析》中的分析，現在的MEMS麥克風產品共用了許多相似的技術（意味著各廠商間，存在顯著的專利爭議），Vesper則帶來了具備新性能特性的新型MEMS麥克風設計。 -
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