[發(fā)明專利]低噪微分麥克風(fēng)陣列

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310270191.9
• 申請日: 2013-06-10
• 公開（公告）號: CN103856866B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·貝內(nèi)斯蒂;陳景東
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 杜娟娟;王忠忠

1.一種微分麥克風(fēng)陣列，包括：

用于將聲音轉(zhuǎn)換為多個(gè)電信號的M個(gè)麥克風(fēng)傳感器，其中M＞1；以及

處理器，所述處理器構(gòu)造成：

指定微分麥克風(fēng)陣列的聲壓場的目標(biāo)微分階數(shù)N，其中M＞N+1；

構(gòu)造包含N+1個(gè)導(dǎo)向矢量的導(dǎo)向矩陣D；

基于所述導(dǎo)向矩陣D計(jì)算線性約束最小方差濾波器；

在時(shí)間窗內(nèi)將所述線性約束最小方差濾波器應(yīng)用在所述電信號上以計(jì)算所述電信號在多個(gè)子帶上的頻率響應(yīng)；以及

對于每個(gè)子帶，對所述電信號的頻率響應(yīng)進(jìn)行求和以計(jì)算聲音的估算頻譜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微分麥克風(fēng)陣列，其中，所述處理器進(jìn)一步構(gòu)造成：

在應(yīng)用所述線性約束最小方差濾波器之前，計(jì)算所述電信號的短時(shí)傅立葉變換；以及

計(jì)算所述電信號的估算頻譜的逆短時(shí)傅立葉變換。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微分麥克風(fēng)陣列，其中，所述微分麥克風(fēng)陣列是均勻線性麥克風(fēng)陣列和非均勻線性麥克風(fēng)陣列中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微分麥克風(fēng)陣列，其中所述線性約束最小方差濾波器由所述微分麥克風(fēng)陣列的波束圖案確定。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微分麥克風(fēng)陣列，其中，所述導(dǎo)向矩陣D包括N+1個(gè)導(dǎo)向矢量，其中n＝1，2，...，N，ω是角頻率，τ₀＝δ/c，其中α_N，n指定零位的角度位置，其中β是指定波束圖案的矢量，其中δ是傳感器間距離，并且c是聲音速度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微分麥克風(fēng)陣列，其中D為矩形矩陣，并且其中所述線性約束最小方差濾波器是最小范數(shù)濾波器h(ω，α)＝D^H(ω，α)[D(ω，α)D^H(ω，α)]^-1β。

7.一種操作包括將聲音轉(zhuǎn)換成電信號的M個(gè)麥克風(fēng)傳感器的微分麥克風(fēng)陣列的方法，其中M＞1，包括：

由處理器指定微分麥克風(fēng)陣列的聲壓場的目標(biāo)微分階數(shù)N，其中M＞N+1；

由處理器構(gòu)造包含N+1個(gè)導(dǎo)向矢量的導(dǎo)向矩陣D；

由處理器基于所述導(dǎo)向矩陣D計(jì)算線性約束最小方差濾波器；

由處理器在時(shí)間窗內(nèi)將所述線性約束最小方差濾波器應(yīng)用在所述電信號上以計(jì)算所述電信號在多個(gè)子帶上的頻率響應(yīng)；以及

由處理器對于每個(gè)子帶，對所述電信號的頻率響應(yīng)進(jìn)行求和以計(jì)算聲音的估算頻譜。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括：

在應(yīng)用所述線性約束最小方差濾波器之前，計(jì)算所述電信號的短時(shí)傅立葉變換；以及

計(jì)算所述電信號的估算頻譜的逆短時(shí)傅立葉變換。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述微分麥克風(fēng)陣列是均勻線性麥克風(fēng)陣列和非均勻線性麥克風(fēng)陣列中的一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述線性約束最小方差濾波器由所述微分麥克風(fēng)陣列的波束圖案確定。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述導(dǎo)向矩陣D包括N+1個(gè)導(dǎo)向矢量其中n＝1，2，...，N，ω是角頻率，τ₀＝δ/c，其中α_N，n指定零位的角度位置，其中β是指定波束圖案的矢量，其中δ是傳感器間距離，并且c是聲音速度。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中D為矩形矩陣，并且其中所述線性約束最小方差濾波器是最小范數(shù)濾波器h(ω，α)＝D^H(ω，α)[D(ω，α)D^H(ω，α)]^-1β。