[发明专利]基于麦克风阵列的声音方向判别方法

说明书

本发明公开一种基于麦克风阵列的声音方向判别方法，包括进行集中控制的处理器，以及设置在圆周上的若干个采集声音信号的麦克风，其特征在于：所述的处理器设置声音方向判别方法，包括以下步骤：(1)所述的处理器采集所述的麦克风输出的声音信号f_n(t)，所述的麦克风设置在角度n*360º/N上；(2)所述的处理器将声音信号f_n(t)进行二值化处理，得到二值函数F_n(t)；(3)将二值函数F_n(t)经过一维膨胀处理，得到F’_n(t);(4)所述的处理器计算二值函数F’_n(t)从0跳变为1的时间T_n，比较出T_n最小所对应的序号n，记为i；(5)计算声音的来源方向θ=i*360º/N。

技术领域

本发明涉及基于麦克风阵列的声音方向判别方法，属于信号处理技术领域。

背景技术

人和动物的听觉是非常灵敏的，不仅可以听到声音识别声音的内容，还可以准确识别声音的方向，这对于动物本能的避险，以及社会交流等具有非常重要的意义。对于广义的计算机系统而言，语音识别已经开始应用到我们的日常生活中，比如智能语音客服，智能语音交互，语音遥控器等，而声音的方向识别同样具有巨大的现实意义，比如监控云台，可以根据声音方向调整监控方向，以及智能机器人，可以根据声音方向调整自身面部的朝向，提高用户使用感受。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供基于麦克风阵列的声音方向判别方法，根据声音信号的到达时间，判断声音的方向。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于麦克风阵列的声音方向判别方法，包括进行集中控制的处理器，以及设置在圆周上的若干个采集声音信号的麦克风，所述的处理器设置声音方向判别方法，包括以下步骤：

(1)所述的处理器采集所述的麦克风输出的声音信号f_n(t)，其中n为所述的麦克风的编号，所述的麦克风设置在角度n*360º/N上，其中N为麦克风的数量,因此0≤nN；

(2)所述的处理器将声音信号f_n(t)进行二值化处理，得到二值函数F_n(t)，即如果f_n(t)T,得到F_n(t)=1，否则F_n(t)=0，其中T为二值化阈值；

(3)将二值函数F_n(t)进行一维膨胀处理，将间距不超过最大声音信号周期的零值区域赋值为1，得到F’_n(t)；

(4)所述的处理器计算二值函数F’_n(t)从0跳变为1的时间T_n，比较出T_n最小所对应的序号n，记为i；

(5)计算声音的来源方向θ=i*360º/N。

本发明的有益效果主要表现在：1，根据声音信号的到达时间，判断声音的方向，可以为智能机器人和监控云台提供数据；2，简化处理算法，将声音信号二值化，并进行滤波，转换为方波信号，降低了处理时间。

附图说明

图1是本发明的信号处理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

参照图1，基于麦克风阵列的声音方向判别方法，包括进行集中控制的处理器，以及设置在圆周上的若干个采集声音信号的麦克风。所述的处理器负责进行声音信号的处理，以及声音方向判断；所述的麦克风从不同的朝向采集声音信号，正对声音源的麦克风可以最先采集到声音信号。

所述的处理器设置声音方向判别方法，包括以下步骤：

(1) 所述的处理器采集所述的麦克风输出的声音信号f_n(t)，其中n为所述的麦克风的编号，所述的麦克风设置在角度n*360º/N上，其中N为麦克风的数量,因此0≤nN；