[發(fā)明專利]一種聲源定位方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210587043.5
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103076593A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設計）人: 應冬文;李軍鋒;馮永強;潘接林;顏永紅
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所;上海中科高等研究院;北京中科信利技術有限公司
• 主分類號: G01S5/18
• 分類號: G01S5/18
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

技術領域

本發(fā)明涉及聲源定位領域，尤其涉及一種基于加權的交叉相關函數的可控響應功率的聲源定位方法及裝置。

背景技術

聲源定位在麥克風陣列的應用中占據重要位置，它可用于遠程會議，為麥克風陣列指示波束聚焦的方向，為會議攝像頭提供指向信息。聲源定位技術可以指示聲源目標所在的空間方位，為后續(xù)的信息采集與處理提供重要的空間信息。

可控響應功率的聲源定位算法是聲源定位領域應用最為廣泛的算法，它以噪聲和混響條件下的魯棒性而著稱。在這類聲源定位方法中，其中一種流行的快速可控響應功率方法是采用廣義交叉相關實現的。該方法采用麥克風對之間形成的交叉相關函數，計算聲源在各個可能位置上的功率譜，尋求產生最大功率的方位。然而，該方法存在一個根本性的問題，即受到聲源入射方向、環(huán)境噪聲、以及混響的影響，各個交叉相關函數的可靠性并不相同。傳統(tǒng)的實現方法對所有的交叉相關函數同等對待，但是一些可靠性較低的交叉相關函數對最終的定位結果產生了副作用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠克服上述缺陷的聲源定位方法及裝置。

在本發(fā)明的第一方面，提供了一種聲源定位方法，包括：將通過麥克風陣列接收的聲源信號轉化成數字聲音信號，所述麥克風陣列中包括多個麥克風；對所述數字聲音信號進行頻譜提取和白化處理，得到針對每個麥克風的數字聲音信號的白化頻譜；根據針對每個麥克風的數字聲音信號的白化頻譜計算出聲源位置第一值；根據所述聲源位置第一值計算聲源位置第二值；以及比較所述聲源位置第一值與所述聲源位置第二值，根據比較結果確定所述聲源的位置。

在本發(fā)明的第二方面，提供了一種聲源定位裝置，包括：麥克風陣列，用于接收聲源信號并將其轉化成數字聲音信號，所述麥克風陣列中包括多個麥克風；頻譜提取白化模塊，用于對所述數字聲音信號進行頻譜提取和白化處理，得到針對每個麥克風的數字聲音信號的白化頻譜；第一計算模塊，用于根據針對每個麥克風的數字聲音信號的白化頻譜計算出聲源位置第一值；第二計算模塊，用于根據所述聲源位置第一值計算聲源位置第二值；以及比較確定模塊，用于比較所述聲源位置第一值與所述聲源位置第二值，根據比較結果確定所述聲源的位置。

本發(fā)明通過根據可控響應功率計算中的交叉相關函數的可靠性為其賦予各自的權重系數，從而排除不可靠的交叉相關對最終定位結果的影響。提高了聲源定位方法的魯棒性。

附圖說明

圖1是根據本發(fā)明實施例的聲源定位方法的流程圖；以及

圖2是根據本發(fā)明實施例的聲源定位裝置的示意圖。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

圖1是根據本發(fā)明實施例的基于權重的聲源定位方法的流程圖。

在步驟101，將通過麥克風陣列接收的聲源信號轉換成數字聲音信號。

在步驟102，提取該數字聲音信號的頻譜并對其進行白化處理，得到針對麥克風陣列中每個麥克風的數字聲音信號的白化頻譜。

首先，可以通過對數字聲音信號進行快速傅利葉變換（FFT）的方式來提取頻譜。在進行快速傅利葉變換之前，先要對接收到的數字聲音信號進行緩存。對一幀的數字聲音信號先補零到N點，N≥F，N=2^j，j為整數，且j≥8；然后，進行N點的快速傅利葉變換，得到一幀的數字化聲音信號的離散頻譜Y_l,k

其中，y_l，n表示緩存中第l個麥克風采集信號的第n個采樣點，Y_l,k表示緩存中第l個麥克風采集信號的傅利葉變換系數（k=0,1,...,N-1）。

然后，對上面得到的傅利葉變換系數進行白化處理，得到白化后的傅利葉系數，Y‾l,l=Yl,k/|Yl,k|.]]>