[發明專利]用于估計到達方向的方法和裝置及電子設備

有效

• 申請號: 201880000943.0
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108702558B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 塞巴斯蒂安·加迪
• 申請（專利權）人: 歌爾股份有限公司
• 主分類號: H04R1/08
• 分類號: H04R1/08;H04R3/00
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 楊國權;李慧

1.一種用于估計到達方向的方法，包括：

將在特定時間幀內的來自麥克風陣列中的一對麥克風的輸入音頻信號數字化；

緩沖數字化信號；

從每個緩沖信號中提取多個子帶，該子帶覆蓋預設帶寬；

計算所述一對麥克風的每個子帶的相位偏移；

根據各子帶的相位偏移和頻率執行線性回歸，以估計與所述一對麥克風對應的子帶的相位偏移和頻率之間的估計關系系數；且

通過所述一對麥克風的估計關系系數計算到達方向；

其中，所述預設帶寬選擇成使得所述一對麥克風的兩個麥克風之間的距離小于所述多個子帶中的最高頻率的波長的一半。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，執行線性回歸還包括：

根據子帶的相位偏移和頻率，基于最小均方LMS或歸一化最小均方NLMS執行線性回歸，以估計所述估計關系系數。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，執行線性回歸還包括：

基于以下關系執行線性回歸以估計所述估計關系系數：

其中，N個子帶中的每個的相位偏移是Δφ_i，i＝1…N，N個子帶中的每個的頻率是ω_i，i＝1…N，且估計關系系數是

4.根據權利要求1或2所述的方法，其中，計算到達方向還包括：

基于空氣中聲音的速度、所述一對麥克風的所述兩個麥克風之間的距離和估計關系系數計算到達方向。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，到達方向是估計到達角度估計到達角度是入射方向和所述一對麥克風的平面的法線方向之間的角度，

其中，計算到達方向還包括：

基于以下關系計算到達方向：

其中

其中，C是空氣中聲音的速度，d是所述一對麥克風的所述兩個麥克風之間的距離，且是估計關系系數。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，麥克風陣列包括至少兩對麥克風且所述至少兩對麥克風的估計到達角度是

其中，被放入直方圖以獲取優化的估計到達角度。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述一對麥克風包括在麥克風陣列中的兩個鄰近麥克風。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，預設帶寬是輸入音頻信號的有效帶寬的相對高的部分且有效帶寬在150Hz至7000Hz的范圍中。

9.一種用于估計到達方向的裝置，包括：

A/D轉換器，將在特定時間幀內的來自麥克風陣列中的一對麥克風的輸入音頻信號轉換成數字化信號；

緩沖器，緩沖數字化信號；以及

處理裝置，執行以下過程：

從每個緩沖信號中提取多個子帶，該子帶覆蓋預設帶寬；

計算所述一對麥克風的每個子帶的相位偏移；

根據各子帶的相位偏移和頻率執行線性回歸，以估計與所述一對麥克風對應的子帶的相位偏移和頻率之間的估計關系系數；且

通過所述一對麥克風的估計關系系數計算到達方向；

其中，所述預設帶寬選擇成使得所述一對麥克風的兩個麥克風之間的距離小于所述多個子帶中的最高頻率的波長的一半。

10.根據權利要求9所述的裝置，其中，處理裝置還執行以下過程：

根據子帶的相位偏移和頻率，基于最小均方LMS或歸一化最小均方NLMS執行線性回歸，以估計所述估計關系系數。

11.根據權利要求9或10所述的裝置，其中，處理裝置還執行以下過程：

基于以下關系執行線性回歸以估計所述估計關系系數：

其中，N個子帶中的每個的相位偏移是Δφ_i，i＝1…N，N個子帶中的每個的頻率是ω_i，i＝1…N，且估計關系系數是