[發明專利]一種基于線性麥克風陣列的聲源定位方法及裝置

在審

• 申請號: 202011093171.5
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112363112A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 陳浩磊;畢永建
• 申請（專利權）人: 廈門億聯網絡技術股份有限公司
• 主分類號: G01S5/18
• 分類號: G01S5/18
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;顏希文

1.一種基于線性麥克風陣列的聲源定位方法，其特征在于，至少包括如下步驟：

采用GCC-PHAT方法對若干組麥克風組合分別進行聲源角度計算，得出每幀每組麥克風組合的聲源角度信息；

將所述聲源角度信息統一放置于預設的時間窗內進行統計，根據預設的統計算法計算出初步聲源角度；

在判斷當前場景需要過濾噪聲信息后，對所述初步聲源角度進行噪聲信息過濾，過濾后得到最終的聲源定位結果。

2.根據權利要求1所述的基于線性麥克風陣列的聲源定位方法，其特征在于，所述若干組麥克風組合均為均勻分布的線性陣列，每組麥克風組合由任意兩個麥克風組成，每個麥克風之間的間距均相同。

3.根據權利要求1所述的基于線性麥克風陣列的聲源定位方法，其特征在于，所述采用GCC-PHAT方法對若干組麥克風組合分別進行聲源角度計算，得出每幀每組麥克風組合的聲源角度信息，具體為：

對每組麥克風組合中的兩個麥克風進行聲源信號采集，通過計算得到兩個麥克風的聲源信號的廣義互相關函數，計算出兩個聲源信號之間的時間差；

在所述廣義互相關函數中選取高度前三的峰值位置，并換算為對應的實際角度，組成每幀每組麥克風組合的聲源角度信息集合。

4.根據權利要求3所述的基于線性麥克風陣列的聲源定位方法，其特征在于，所述計算得到兩個麥克風的聲源信號的廣義互相關函數，具體為：

分別對兩個麥克風的聲源信號對應的兩路時域數據進行加窗分幀處理和短時傅里葉變換；

轉到頻域后計算得到所述兩路時域數據的互相關函數；

采用加權函數凸顯所述互相關函數的峰值后進行傅里葉變換，得到廣義互相關函數。

5.根據權利要求1所述的基于線性麥克風陣列的聲源定位方法，其特征在于，所述根據預設的統計算法計算出初步聲源角度，具體為：

將0°至180°均勻分為18個區間，對預設的時間窗內的聲源角度信息放入對應區間進行統計；

計算每個區間的統計的聲源角度信息個數，選取個數最多的區間并計算其對應的置信度；

判斷該區間對應的置信度是否滿足預設第一閾值；

若是，則對該區間的各個聲源角度進行平均值統計，以統計得出的平均值作為初步聲源角度；

若否，則以前一個時間窗內輸出的初步聲源角度作為當前時間窗內的初步聲源角度。

6.根據權利要求1所述的基于線性麥克風陣列的聲源定位方法，其特征在于，所述在判斷當前場景需要過濾噪聲信息后，對所述初步聲源角度進行噪聲信息過濾，過濾后得到最終的聲源定位結果，具體為：

采集并判斷當前場景是否存在超過預設能量閾值的噪聲，若是，則進行噪聲信息過濾；

利用VAD算法模塊計算當前場景的VAD信息，在根據所述VAD信息判斷當前幀為噪聲時，采用GCC-PHAT方法對若干組麥克風組合分別進行聲源角度計算，得出當前幀每組麥克風組合的聲源角度信息；

將所述當前幀每組麥克風組合的聲源角度信息統一放置于預設的時間窗內進行統計，根據預設的統計算法選取出峰值高度最大的中心位置，以該中心位置對應的角度作為噪聲角度；

根據所述初步聲源角度和噪聲角度進行聲源角度的二次判斷，得到最終的聲源定位結果。

7.根據權利要求6所述的基于線性麥克風陣列的聲源定位方法，其特征在于，所述根據所述初步聲源角度和噪聲角度進行聲源角度的二次判斷，具體為：

判斷所述初步聲源角度與所述噪聲角度是否處于同一區間時；若否，則以所述初步聲源角度作為最終聲源角度；

若是，則選取聲源角度信息個數第二多的區間并計算其對應的置信度；

判斷該區間對應的置信度是否滿足預設第二閾值；

若是，則對所述聲源角度信息個數第二多的區間的各個聲源角度進行平均值統計，以統計得出的平均值作為最終聲源角度；

若否，則以聲源角度信息個數最多的區間對應的所述初步聲源角度作為最終聲源角度。