[发明专利]声源定位的方法和装置及空调器

说明书

技术领域

本发明涉及声源定位领域，具体涉及一种声源定位的方法、一种声源定位的装置、一种空调器、一种非临时性计算机可读存储介质和一种计算机程序产品。

背景技术

家电设备如空调、电风扇等已成为人们生活中必不可少的产品，随着人工智能技术的快速发展，具备语音识别功能的家电产品也层出不穷，极大的改善着人们对家电产品的使用体验。语音识别技术依赖于语音的拾取，语音拾取的核心部件是麦克风，即通过麦克风阵列获取语音的输入。但麦克阵列不仅拾取语音信号，也同步拾取了混杂在语音信号中的各种噪声，在语音识别之前，必须要进行语音增强，语音增强的核心手段是去噪及声源定位。

目前，相关技术可以实现简单去噪和基于麦克风阵列的到达时间差算法的远场声源定位。该技术首先使用FIR(Finite Impulse Response，有限长单位冲激响应)带通滤波器滤除200～4000Hz以外的噪声信号，之后，对到达两个麦克风的信号源进行算法估算，估算的核心是基于声音源到达两麦克风之间的时间差不同。具体地，使用互功率谱向位法(CSP)得到两信号之间的互相关函数，互相关函数的峰值位置即两信号之间的相对时间差；获得声音源到一对麦克风的时间差值，就可以算出声音到达麦克风的角度值，声源就处于以这对麦克风所处的位置为焦点，到达时间差所对应的声音传输距离为参数的双曲面上。

然而，虽然上述技术中算法原理简单，但误差较大。实际家电使用环境多为远场声音识别环境，往往存在较大的环境噪声和较强的混响，FIR带通滤波器无法滤掉混在声源中的大部分背景噪声，且基于CSP算法对室内混响与声音衍射的处理能力较弱，严重影响声源的识别效果。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种声源定位的方法。

本发明的第二个目的在于提出一种声源定位的装置。

本发明的第三个目的在于提出一种空调器。

本发明的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

本发明的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种声源定位的方法，包括以下步骤：获取麦克风阵列所接收的音频信号，其中，所述麦克风阵列包括多个麦克风，所述音频信号包括语音信号和噪声信号；根据所述音频信号和预设参量获取所述多个麦克风之中任意两个麦克风接收的音频信号之间的相对时间差，其中，根据所述音频信号的信噪比设定所述预设参量；根据所述音频信号到达所述多个麦克风之中任意两个麦克风的相对时间差和每个麦克风的位置对所述音频信号进行定位。

根据本发明实施例的声源定位的方法，在获取任意两个麦克风的相对时间差时，引入了预设参量，即通过麦克风阵列所接收的音频信号和预设参量获取多个麦克风之中任意两个麦克风的接收的音频信号之间的相对时间差，进而根据任意两个麦克风的相对时间差和每个麦克风的位置对音频信号进行定位。由此，能够有效的自适应减少环境噪声，而且对远场环境下的混响及声音衍射噪声有较强的适应抵抗能力，实现了双重降噪效果，大幅提升了基于阵列式麦克风的远场声源识别精度，使远场声源识别的实用性大大增强。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种声源定位的装置，包括：第一获取模块，用于获取麦克风阵列所接收的音频信号，其中，所述麦克风阵列包括多个麦克风，所述音频信号包括语音信号和噪声信号；第二获取模块，用于根据所述音频信号和预设参量获取所述多个麦克风之中任意两个麦克风接收的音频信号之间的相对时间差，其中，根据所述音频信号的信噪比设定所述预设参量；定位模块，用于根据所述音频信号到达所述多个麦克风之中任意两个麦克风的相对时间差和每个麦克风的位置对所述音频信号进行定位。

根据本发明实施例的声源定位的装置，在通过第二获取模块获取任意两个麦克风的相对时间差时，引入了预设参量，即通过第二获取模块根据麦克风阵列所接收的音频信号和预设参数获取多个麦克风之中任意两个麦克风接收的音频信号之间的相对时间差，进而通过定位模块根据任意两个麦克风的相对时间差和每个麦克风的位置对音频信号进行定位。由此，能够有效的自适应减少环境噪声，而且对远场环境下的混响及声音衍射噪声有较强的适应抵抗能力，实现了双重降噪效果，大幅提升了基于阵列式麦克风的远场声源识别精度，使远场声源识别的实用性大大增强。

进一步地，本发明提出了一种空调器，其包括上述实施例的声源定位的装置。