[發明專利]麥克風陣列聲源定位方法及裝置

有效

• 申請號: 201710163580.X
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106842131B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 王玉波;李樂宇
• 申請（專利權）人: 浙江宇視科技有限公司
• 主分類號: G01S5/22
• 分類號: G01S5/22
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司 11415
• 代理人: 陳蕾

1.一種麥克風陣列聲源定位方法，其特征在于，所述麥克風陣列包括四個麥克風，所述四個麥克風組成的四邊形為矩形，且視頻設備的鏡頭位于所述矩形的中心，所述方法包括：

根據所述四個麥克風接收到的語音信號判斷所述四個麥克風是否正常；

若是，則從所述四個麥克風中選擇任意一組三麥克風陣列，并根據該組三麥克風陣列中每個麥克風的位置和接收到語音信號的時間差確定聲源角度；

利用確定出的聲源角度對視頻設備的鏡頭執行聲源跟蹤控制；

其中，根據該組三麥克風陣列中每個麥克風的位置和接收到語音信號的時間差確定聲源角度，包括：

獲取該組三麥克風陣列中位于所述矩形對角的兩個麥克風接收到語音信號的時間差，并依據所述時間差確定聲源距該兩個麥克風的距離差；

根據該兩個麥克風的位置以及聲源距該兩個麥克風的距離差建立雙曲線；

根據所述雙曲線以及所述語音信號到達該組三麥克風陣列中每個麥克風的先后順序確定聲源角度。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在根據所述四個麥克風接收到的語音信號判斷所述四個麥克風是否正常之后，所述方法還包括：

若所述四個麥克風均正常，則從所述四個麥克風中選擇至少兩組三麥克風陣列，分別根據每組三麥克風陣列中每個麥克風的位置和接收到語音信號的時間差確定聲源角度，并得到至少兩個聲源角度；

若所述至少兩個聲源角度均一致，則利用所述至少兩個聲源角度對視頻設備的鏡頭執行聲源跟蹤控制。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述四個麥克風接收到的語音信號判斷所述四個麥克風是否正常，包括：

獲取各個麥克風接收到的語音信號的幅值；將各個幅值進行比較；若各個幅值之間的差值小于第一預設閾值，則確定所述四個麥克風均正常；若有幅值與其它兩個以上幅值的差值均大于第二預設閾值，則確定該幅值對應的麥克風不正常；或者，

針對每個麥克風，獲取該麥克風接收到的語音信號的波形，并對所述波形進行檢測；若所述波形檢測結果為異常，則確定該麥克風不正常；否則，確定該麥克風正常。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

若所述四個麥克風中有兩個以上麥克風不正常，則向終端設備發送告警信號，以提示對不正常的麥克風進行維修。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據該組三麥克風陣列中的每個麥克風的位置和接收到語音信號的時間差確定聲源角度，包括：

建立坐標系，所述坐標系的原點與所述矩形的中心重合，橫軸平行于所述矩形水平方向的邊，縱軸平行于所述矩形垂直方向的邊；

獲取該組三麥克風陣列中位于所述矩形對角的兩個麥克風接收到語音信號的時間差，并將所述時間差與聲音傳播速度的乘積確定為聲源距該兩個麥克風的距離差；

以該兩個麥克風的位置為焦點以及該兩個麥克風的距離差為實軸長建立雙曲線；

根據所述雙曲線的漸近線的斜率以及所述語音信號到達該組三麥克風陣列中每個麥克風的先后順序確定相對所述視頻設備的鏡頭的聲源角度。

6.一種麥克風陣列聲源定位裝置，其特征在于，所述麥克風陣列包括四個麥克風，所述四個麥克風組成的四邊形為矩形，視頻設備的鏡頭位于所述矩形的中心，所述裝置包括：

判斷模塊，用于根據所述四個麥克風接收到的語音信號判斷所述四個麥克風是否正常；

第一聲源定位模塊，用于當判斷結果為是時，從所述四個麥克風中選擇任意一組三麥克風陣列，并根據該組三麥克風陣列中每個麥克風的位置和接收到語音信號的時間差確定聲源角度；

跟蹤控制模塊，用于利用確定出的聲源角度對視頻設備的鏡頭執行聲源跟蹤控制；

其中，所述第一聲源定位模塊，具體用于在根據該組三麥克風陣列中每個麥克風的位置和接收到語音信號的時間差確定聲源角度過程中，獲取該組三麥克風陣列中位于所述矩形對角的兩個麥克風接收到語音信號的時間差，并依據所述時間差確定聲源距該兩個麥克風的距離差；根據該兩個麥克風的位置以及聲源距該兩個麥克風的距離差建立雙曲線；根據所述雙曲線以及所述語音信號到達該組三麥克風陣列中每個麥克風的先后順序確定聲源角度。