[發明專利]一種聲源定位方法及裝置

有效

• 申請號: 201210281019.9
• 申請日: 2012-08-08
• 公開（公告）號: CN102854494A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 彭迎標;邵詩強
• 申請（專利權）人: TCL集團股份有限公司
• 主分類號: G01S5/22
• 分類號: G01S5/22
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于聲音處理技術領域，尤其涉及一種聲源定位方法及裝置。

背景技術

在視頻會議、安防或是在一些工業應用領域中常常需要對聲源進行定位，但是在一些場合中，由于外部聲源環境的不確定性，語音信號受到外界噪聲干擾，使得信噪比發生變化，現有聲源定位技術中，通過麥克風陣列得到一組聲音數據，再經過預處理后用相位變換廣義交互相關方法（PHAT-GCC）進行時延估計，根據時延結果和麥克風陣列中麥克風的排列分布，通過幾何模型即可確定聲源的位置。由于現有的PHAT-GCC方法中，由于聲源信號的信噪比可能會隨環境發生變化，在信號能量較小的時，進行頻域加權的加權函數的分母會趨于零，使得加權函數的取值變得非常大，這樣獲取的時延結果誤差也較大，最后定位出的聲源位置也會存在很大誤差。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種聲源定位方法，旨在解決現有聲源定位技術中由于聲源信號的信噪比發生變化時，加權函數的值可能變得非常大，使得聲源定位結果誤差很大的技術問題。

本發明是這樣實現的，一種聲源定位方法，包括下述步驟：

麥克風陣列采集聲源信號，并對其中任意兩個麥克風采集的聲源信號進行預處理；

確定經過所述預處理后的兩路聲源信號的互功率譜密度函數；

確定隨當前信噪比變化而調整的加權函數；

根據所述互功率譜密度函數和加權函數確定所述兩路聲源信號的互相關函數的值序列，并根據所述互相關函數的最大值確定聲源信號到達所述兩個麥克風的時延；

根據麥克風陣列的排列分布和所述聲源信號到達其中所述兩個麥克風的時延，定位聲源位置。

本發明的再一目的在于提供一種聲源定位裝置，包括：

麥克風陣列采集預處理單元，用于麥克風陣列采集聲源信號，并對其中任意兩個麥克風采集的聲源信號進行預處理；

互功率譜密度確定單元，用于確定經過所述預處理后的兩路聲源信號的互功率譜密度函數；

加權函數確定單元，用于確定隨當前信噪比變化而調整的加權函數；

時延確定單元，用于根據所述互功率譜密度函數和加權函數確定所述兩路聲源信號的互相關函數的值序列，并根據所述互相關函數的最大值確定聲源信號到達所述兩個麥克風的時延；

聲源定位單元，用于根據麥克風陣列的排列分布和所述聲源信號到達其中所述兩個麥克風的時延，定位聲源位置。

本發明的有益效果是：由于本發明提供的聲源定位方法和裝置所采用加權函數能夠隨當前信噪比的變化做出相應調整，使得由于背景噪聲、混響等因素的影響，在聲源信噪比改變的環境下，通過相應調整加權函數，亦可準確獲取聲音信號的時延，提高了聲源定位精度。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例提供的聲源定位方法的流程圖；

圖2是本發明第二實施例提供的聲源定位方法的流程圖；

圖3是本發明第三實施例提供的聲源定位裝置的結構方框圖；

圖4是本發明第四實施例提供的聲源定位裝置的結構方框圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

為了說明本發明所述的技術方案，下面通過具體實施例來進行說明。

實施例一：

圖1示出了本發明第一實施例提供的聲源定位方法的流程，為了便于說明僅示出了與本發明實施例相關的部分。

本發明實施例提供的聲源定位方法包括：

步驟S101、麥克風陣列采集聲源信號，并對其中任意兩個麥克風采集的聲源信號進行預處理。

麥克風陣列是多個麥克風按照一定方式排列的麥克風集合，在聲源定位技術中常用于聲源信號采集，可以得到一組聲源信號，在本步驟中，任取其中的兩個麥克風采集到的聲源信號進行預處理，包括濾波和分幀等。

步驟S102、確定經過所述預處理后的兩路聲源信號的互功率譜密度函數；

步驟S103、確定隨當前信噪比變化而調整的加權函數；

步驟S104、根據所述互功率譜密度函數和加權函數確定所述兩路聲源信號的互相關函數的值序列，并根據所述互相關函數的最大值確定聲源信號到達所述兩個麥克風的時延（時間差）。