[发明专利]声源定向方法、装置及系统

说明书

本公开提供一种声源定向方法、装置及系统，涉及声信号处理技术领域。所述方法包括获取M组麦克风每组麦克风的时延估计其中，M≥2，1≤m≤M，每组麦克风包括两个麦克风；根据所述每组麦克风的时延估计分别计算声源相对于每组麦克风的相对水平角将所述每组麦克风的相对水平角进行坐标变换，变换到预设坐标系，得到坐标变换水平角φ_m；根据所述变换水平角φ_m和所述时延估计按照第一公式计算估计水平角

技术领域

本公开涉及声信号处理领域，尤其涉及声源定向方法、装置及系统。

背景技术

随着人工智能技术的不断发展和应用，传统的麦克风都将被麦克风阵列所代替。通过麦克风阵列可以清晰的拾取远场的语音信号、过滤环境噪声甚至从嘈杂环境中提取目标声音。相比于传统的麦克风，麦克风阵列的最大优势就是充分的利用了信号的空间信息，从而获得优质的语音增强效果。

在基于麦克风阵列的语音增强中，声源定向有着举足轻重的地位。快速、精准的声源定向是获得优质语音增强结果的前提条件。定向的精度与跟踪速度将直接决定包括波束形成、降噪等算法的处理效果。另外，获取声源的位置信息还有很多更为直接的应用，例如实时控制摄像机聚焦发言人、追踪移动的说话人以及指示告警方向等。

受到产品形状以及算法研究现状的限制，目前应用的阵列基本上都为线型和圆形。其中，圆阵由于其相关算法研究程度深、应用简单等特点越来越受到市场的欢迎。新兴的智能音箱、智能网关以及智能机顶盒等产品都是基于圆形阵列的。但是，目前基于平面阵，尤其是圆阵的定向存在着响应速度慢、定向精度低以及不能进行三维空间定向的问题。

发明内容

本公开实施例提供一种声源定向方法、装置及系统，能够解决目前基于平面阵，尤其是圆阵定向存在的响应速度慢、定向精度低以及不能进行三维空间定向的问题。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种声源定向方法，该方法包括：

获取M组麦克风每组麦克风的时延估计其中，M≥2，1≤m≤M，每组麦克风包括两个麦克风；

根据所述每组麦克风的时延估计分别计算声源相对于每组麦克风的相对水平角

将所述每组麦克风的相对水平角进行坐标变换，变换到预设坐标系，得到坐标变换水平角φ_m；

根据所述变换水平角φ_m和所述时延估计按照第一公式计算估计水平角

在一个实施例中，将所述每组麦克风的相对水平角进行坐标变换，变换到预设坐标系，得到坐标变换水平角φ_m包括：

通过时延估计的结果，根据时延估计最大的一组麦克风与正方向的水平角ψ_k和第二公式确定中心角度ψ_z；

对每组麦克风的相对水平角分别进行坐标系变换，根据所述中心角度ψ_z和第三公式确定坐标变换水平角φ_m。

在一个实施例中，所述第二公式为：

所述第三公式为：

其中，ψ_m是第m组麦克风与正方向的水平角。

在一个实施例中，根据所述变换水平角φ_m和所述时延估计按照第一公式计算估计水平角包括：

识别时延估计最大的一组麦克风的估计水平角φ_k；其中，