[發明專利]一種聲源遠近的判斷方法、裝置、終端設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202011284929.3
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112540347A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 陳英博
• 申請（專利權）人: 普聯國際有限公司
• 主分類號: G01S5/28
• 分類號: G01S5/28
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種聲源遠近的判斷方法、裝置、終端設備及存儲介質，所述方法包括：獲取用于接收聲源的麥克風陣列，所述麥克風陣列中包括偶數個麥克風陣元；根據其中任意兩個麥克風陣元得到陣元線，并將其中相互平行且長度相等的陣元線組成陣元線對；計算所述陣元線對中兩條陣元線接收所述聲源的時延，得到第一時延和第二時延；根據所述第一時延與第二時延的差值判斷所述聲源處于近場或遠場。本發明通過計算麥克風陣元線對的時延差值判斷聲源處于近場還是遠場，有效降低了聲源遠近判斷的復雜度，提高了聲源遠近判斷的準確度，從而進一步提高聲源定位的準確度。

技術領域

本發明涉及聲源的定位技術領域，尤其涉及一種聲源遠近的判斷方法、裝置、終端設備及存儲介質。

背景技術

在麥克風陣列信號處理中，根據聲源與麥克風陣列之間距離的遠近，可以將聲場模型分為近場模型和遠場模型。其中，近場模型是將聲波看成球面波，它考慮各麥克風陣元接收到的信號間的幅度差，在近場情況下，信號到達每個麥克風陣元的方向和幅度均不同，因此，近場模型要綜合考慮幅度衰減和相位差兩個因素，對于近場模型，通常采用三角定位的方法對聲源進行定位。遠場模型則將聲波看成平面波，它忽略各麥克風陣元接收到的信號間的幅度差，近似認為各麥克風陣元接收到的信號之間只是簡單的時延關系。

現有技術中，通常采用經驗公式來判斷聲源處于近場還是遠場。若R是聲源距麥克風陣列中心的距離，L是均勻線陣的總長度或均勻圓陣的直徑，lambda代表寬帶信號中最小波長，若R2×L×L/lambda，則表示聲源處于遠場，反之則聲源處于近場，處于遠場的聲源用遠場模型進行聲源定位，處于近場的聲源用近場模型定位。但是，目前的聲源定位由于考慮到問題復雜度，通常選擇忽略遠場和近場的判斷，要么統一使用近場模型，要么統一使用遠場模型，這種做法會使聲源定位的準確度大大降低，即如果無法準確判斷聲源處于遠場還是近場，就無法準確地進行聲源定位，從而也會影響到后續波束形成的效果。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種聲源遠近的判斷方法、裝置、終端設備及存儲介質，能夠降低聲源遠近判斷的復雜度，提高聲源遠近判斷的準確度，從而提高聲源定位的準確度。

為了實現上述目的，本發明實施例提供了一種聲源遠近的判斷方法，包括：

獲取用于接收聲源的麥克風陣列，所述麥克風陣列中包括偶數個麥克風陣元；

根據其中任意兩個麥克風陣元得到陣元線，并將其中相互平行且長度相等的陣元線組成陣元線對；

計算所述陣元線對中兩條陣元線接收所述聲源的時延，得到第一時延和第二時延；

根據所述第一時延與第二時延的差值判斷所述聲源處于近場或遠場。

進一步的，所述計算所述陣元線對中兩條陣元線接收所述聲源的時延，得到第一時延和第二時延，具體包括：

計算所述陣元線對中其中一陣元線上的兩個麥克風陣元接收所述聲源的時間差，得到第一時延；

計算所述陣元線對中另一陣元線上的兩個麥克風陣元接收所述聲源的時間差，得到第二時延。

進一步的，所述根據所述第一時延與第二時延的差值判斷所述聲源處于近場或遠場，具體包括：

計算每一陣元線對的第一時延與第二時延的差值的絕對值；

計算所有陣元線對的絕對值的平均值；

當所述平均值大于預設閾值時，則判定所述聲源處于近場；

當所述平均值小于或等于預設閾值時，則判定所述聲源處于遠場。

進一步的，所述麥克風陣列中包括至少四個麥克風陣元，且至少四個所述麥克風陣元均勻設置。

本發明實施例還提供了一種聲源遠近的判斷裝置，包括：