[发明专利]一种基于无线声学传感器的阵列拾音系统及方法

说明书

本发明涉及拾音系统，具体涉及一种基于无线声学传感器的阵列拾音系统及方法，包括控制器，阵列分布于空间内用于采集音频信号的信号采集模块，设置于信号采集模块上用于接收用户移动终端无线通信信号的信号接收模块，以及与信号接收模块相连的用于判断无线通信信号强度的信号强度分析模块，控制器通过无线通信模块接收音频信号、无线通信信号强度；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的无法结合麦克风与用户之间的距离对声学传感器阵列输出信号进行有效降噪处理的缺陷。

技术领域

本发明涉及拾音系统，具体涉及一种基于无线声学传感器的阵列拾音系统及方法。

背景技术

录制高质量的语音信号对语音识别等语音分析方法有着重要作用，传统采用单麦克风录音的方式在远距离高噪声环境下，录音质量急剧下降，这极大限制了语音分析方法的应用场景。因此手机上的语音输入法和语音搜索等应用必须保证说话人离手机话筒的距离足够近，这种拾音环境都归为近场拾音。

使用麦克风阵列录音能够利用多通道的语音信号数据来抑制噪声，增强目标语音信号。所以在远场拾音中，麦克风阵列成为必不可少的拾音设备。麦克风阵列是由一定数量的麦克风按照某种特定的空间几何分布排列而成的一种语音拾取装置，阵列参数包括：麦克风数目、麦克风阵元间距、麦克风空间分布形式等。

所谓分布式阵列就是将子阵元或子阵列布局到更大的范围内，相互之间通过有线或者无线的方式进行数据交换、共享。分布式麦克风阵列是麦克风阵列与分布式系统相结合的产物，在系统特点上与无线传感网络类似，同时又具有麦克风阵列语音拾取的功能，所以相比常规麦克风阵列，分布式麦克风阵列的应用更加广泛、灵活。

然而，现有拾音系统无法结合麦克风与用户之间的距离对麦克风阵列的信号进行有效降噪处理，导致麦克风阵列的输出信号存在一定程度的噪声信号影响，不能保证输出信号的质量。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于无线声学传感器的阵列拾音系统及方法，能够有效克服现有技术所存在的无法结合麦克风与用户之间的距离对声学传感器阵列输出信号进行有效降噪处理的缺陷。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于无线声学传感器的阵列拾音系统，包括控制器，阵列分布于空间内用于采集音频信号的信号采集模块，设置于信号采集模块上用于接收用户移动终端无线通信信号的信号接收模块，以及与所述信号接收模块相连的用于判断无线通信信号强度的信号强度分析模块，所述控制器通过无线通信模块接收音频信号、无线通信信号强度；

所述控制器与用于根据无线通信信号强度判断对应信号采集模块与用户之间距离的距离判断模块相连，所述控制器与用于输入建立拾音阵列的距离阈值的参数设定模块相连，所述控制器与用于将距离判断模块的判断结果与距离阈值进行对比分析的数据分析模块相连，所述控制器与用于根据对比分析结果对信号采集模块进行控制的拾音控制模块相连；

所述控制器与用于对拾音阵列中各信号采集模块采集音频信号进行预处理的信号预处理模块相连，所述控制器与用于根据距离判断模块的判断结果设定拾音阵列中各信号采集模块的权重因子的权重因子确定模块相连，所述控制器与用于根据距离判断模块的判断结果判断声源到达拾音阵列中各信号采集模块的时间差的时间差确定模块相连，还包括基于权重因子、时间差对预处理信号进行整合的信号处理模块相连。

优选地，所述信号强度分析模块分析判断出无线通信信号强度后，将该信号采集模块连同对应信号采集模块的编号打包，通过无线通信模块发送至控制器。

优选地，所述距离判断模块根据无线通信信号强度与信号源之间距离的映射关系，得到对应信号采集模块与用户之间的距离。