[實用新型]一種聲音定位裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920045129.2
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN209590257U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮雷;蔡鷗;李慶利
• 申請（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號: G01S5/22
• 分類號: G01S5/22
• 代理公司: 上海藍(lán)迪專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本實用新型公開了一種聲音定位裝置。該裝置包括全指向性模擬輸出MEMS聲音采集模塊與信號處理模塊，所述全指向性模擬輸出MEMS聲音采集模塊由麥克風(fēng)模塊，信號放大模塊以及無源低通濾波模塊組成；所述信號處理模塊由MCU微控制單元，WIFI模塊以及GPRS模塊組成。定位方法利用不同聲音采集模塊的時間互相關(guān)序列計算到達(dá)時延差，并由到達(dá)時延差計算得到聲源位置信息。本實用新型安裝簡單，成本低，使用方便，抗干擾能力強，實現(xiàn)了定位場景中的聲源精準(zhǔn)定位，并允許用戶在移動端進行靈敏度的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域中無線通信、聲源定位及音頻降噪的技術(shù)，尤其是一種聲音定位裝置。

背景技術(shù)

聽覺是人的感官之一，而聲音信號是最重要的信息來源之一。聲音定位技術(shù)非常實用并且其應(yīng)用范圍廣泛。它可安置在交通路口配合攝像頭實現(xiàn)精確定位抓拍鳴笛，也可安置在家中實時檢測聲源信息，從而實現(xiàn)防盜以及安全事故監(jiān)測的功能?，F(xiàn)如今，基于圖像識別的定位技術(shù)層出不窮，而基于聲音定位的技術(shù)則相對較少?；趫D像識別的定位技術(shù)容易受到干擾，從而降低了定位效果，聲音定位技術(shù)可獨立應(yīng)用，也可協(xié)同圖像定位，以保證定位的準(zhǔn)確度及提高定位的效率。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種聲音定位裝置，本實用新型采用四件全指向性模擬輸出MEMS聲音采集模塊接收聲源，利用不同位置聲音采集模塊聲音信號的時間相關(guān)性計算得到不同聲音采集模塊之間的時延差，再根據(jù)到達(dá)時延差計算得到聲源的位置信息，并將聲源定位信息通過MCU微控制單元實時處理采集，最終通過WIFI模塊及GPRS模塊將聲源信息及位置信息反饋給用戶。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用方便，抗干擾能力強，實現(xiàn)了定位場景中的聲源精準(zhǔn)定位，并允許用戶在移動端進行靈敏度的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。

實現(xiàn)本實用新型目的的具體實施方式是：

一種聲音定位裝置，特點是該裝置包括全指向性模擬輸出MEMS聲音采集模塊及一個信號處理模塊；所述全指向性模擬輸出MEMS聲音采集模塊為四件，每件均由麥克風(fēng)模塊、信號放大模塊及無源低通濾波模塊組成；其中，麥克風(fēng)模塊的信號output端與信號放大模塊的input端連接，信號放大模塊的output端與無源低通濾波模塊的input端連接。

所述信號處理模塊由MCU微控制單元、WIFI模塊及GPRS模塊組成；其中，WIFI模塊的RX端與 TX端分別與MCU微控制單元的GPIO端連接，GPRS模塊的RX端與TX端分別與MCU微控制單元的GPIO 端連接。

所述全指向性模擬輸出MEMS聲音采集模塊與信號處理模塊連接；其中，四件全指向性模擬輸出MEMS聲音采集模塊上信號放大模塊的control端分別與信號處理模塊上MCU微控制單元的GPIO 端連接；四件全指向性模擬輸出MEMS聲音采集模塊上無源低通濾波模塊的信號output端分別與信號處理模塊上MCU微控制單元的ADinput端連接。

所述全指向性模擬輸出MEMS聲音采集模塊為四件，且該四件在平面直角坐標(biāo)系的位置分布為：選用其中一件設(shè)于平面直角坐標(biāo)系的原點，其余三件在平面直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)分別為[0，1]、[1，0]、[-1，-1]，單位為：米。

本實用新型全指向性模擬輸出MEMS聲音采集模塊包括麥克風(fēng)模塊、信號放大模塊及無源低通濾波模塊。全指向性模擬輸出MEMS聲音采集模塊對采集到的聲音信號進行了預(yù)處理，處理過程是先通過麥克風(fēng)模塊采集聲音信號；信號放大模塊采用單電源放大電路將聲音信號適當(dāng)放大，該模塊的放大倍數(shù)可由MCU微控制單元來調(diào)整，此處采用單電源放大電路是為了使聲音信號幅度與MCU微控制單元的可接受輸入幅度相匹配；無源低通濾波模塊將放大后的信號進行濾波處理，通過設(shè)置合適的截止頻率能將大部分噪聲信息濾除；無源低通濾波模塊通過有線傳輸將經(jīng)過預(yù)處理的聲音信號傳輸給MCU微控制單元；GPRS模塊用于將聲源定位信息通過移動網(wǎng)絡(luò)GPRS發(fā)送給用戶端，并且能接收用戶端的控制信號。