[發(fā)明專利]一種聲源定位系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110660759.2
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN113484825B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李軒;孫先松
• 申請（專利權(quán)）人: 長江大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S5/20
• 分類號(hào): G01S5/20
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 姜婷

本發(fā)明公開了一種聲源定位系統(tǒng)及方法，所述聲源定位系統(tǒng)包括設(shè)置在不同位置的至少三個(gè)聲音傳感器、與至少三個(gè)所述聲音傳感器一一對應(yīng)的至少三個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、至少兩個(gè)時(shí)間差測量模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊；所述聲音傳感器用于從不同的位置采集聲源的聲音信號(hào)；所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊用于將所述聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；所述時(shí)間差測量模塊用于測量其中一個(gè)聲音傳感器與其他聲音傳感器采集的聲音信號(hào)的時(shí)延差所述數(shù)據(jù)處理模塊用于根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)以及所述聲音信號(hào)的時(shí)延差對所述聲源進(jìn)行定位。本發(fā)明提高了聲源定位系統(tǒng)對環(huán)境的適應(yīng)性，提高了定位速度和定位精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聲源定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聲源定位系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著科技的發(fā)展，人工智能產(chǎn)品開始慢慢進(jìn)入人們的日常生活當(dāng)中，極大地改變了人們的生活方式，提高了人們的生活水平，目前關(guān)于人工智能方面的研究可謂是炙手可熱，而其中聲源定位技術(shù)成為了一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，具有廣泛的市場以及應(yīng)用前景。比如目前比較熱門的智能話筒，通過檢測演講者的聲音信息，確定演講者所在方位，之后根據(jù)這一位置信息轉(zhuǎn)向演講者，達(dá)到智能話筒始終朝向演講者這一效果。

但現(xiàn)有聲源定位技術(shù)存在兩個(gè)問題，一是由于現(xiàn)有聲源定位系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)和模型結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，導(dǎo)致聲源定位系統(tǒng)對環(huán)境的適應(yīng)性較低、理論計(jì)算負(fù)擔(dān)較大；二是由于現(xiàn)有技術(shù)中引入遠(yuǎn)場模型對聲源進(jìn)行定位，但遠(yuǎn)場模型所引入的誤差補(bǔ)償受實(shí)際測量環(huán)境影響較大，導(dǎo)致定位速度和定位精度降低。

因此，急需提出一種聲源定位系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的聲源定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及測量速度和精度均較低的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種聲源定位系統(tǒng)及方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的聲源定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及定位速度和定位精度均較低的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供了一種聲源定位系統(tǒng)，包括設(shè)置在不同位置的至少三個(gè)聲音傳感器、與至少三個(gè)所述聲音傳感器一一對應(yīng)的至少三個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、至少兩個(gè)時(shí)間差測量模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊；

所述聲音傳感器用于從不同的位置采集聲源的聲音信號(hào)；

所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊用于將所述聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；

所述時(shí)間差測量模塊用于測量其中一個(gè)聲音傳感器與其他聲音傳感器采集的聲音信號(hào)的時(shí)延差；

所述數(shù)據(jù)處理模塊用于根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)以及所述聲音信號(hào)的時(shí)延差對所述聲源進(jìn)行定位。

在本發(fā)明一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述聲源定位系統(tǒng)包括第一聲音傳感器、第二聲音傳感器以及第三聲音傳感器，對于一個(gè)二維坐標(biāo)系，所述第二聲音傳感器設(shè)置在所述二維坐標(biāo)系的原點(diǎn)，所述第一聲音傳感器設(shè)置在橫軸的負(fù)半軸，所述第三聲音傳感器設(shè)置在橫軸的正半軸，且所述第一聲音傳感器和所述第三聲音傳感器與所述第二聲音傳感器之間的距離相等。

在本發(fā)明一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述聲源定位系統(tǒng)包括第一時(shí)間差測量模塊和第二時(shí)間差測量模塊；

所述第一時(shí)間差測量模塊分別連接所述第一聲音傳感器和所述第三聲音傳感器，用于測量所述第一聲音傳感器和所述第三聲音傳感器采集的聲音信號(hào)的第一時(shí)延差；

所述第二時(shí)間差測量模塊分別連接所述第二聲音傳感器和所述第三聲音傳感器，用于測量所述第二聲音傳感器和所述第三聲音傳感器采集的聲音信號(hào)的第二時(shí)延差。

在本發(fā)明一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述聲源定位系統(tǒng)包括第一信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、第二信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊以及第三信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊；

所述第一信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊連接于所述第一聲音傳感器，用于將所述第一聲音傳感器采集的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)；

所述第二信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊連接于所述第二聲音傳感器，用于將所述第二聲音傳感器采集的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號(hào)；