[发明专利]一种声源定位方法及系统

说明书

本发明涉及一种声源定位方法及系统，方法包括：获取麦克风阵列各麦克风的输入声音信号；根据各所述麦克风的输入声音信号计算声源信号到达所述麦克风的时间差；根据所述声源信号到达所述麦克风的时间差计算声源在粗定位空间中的粗定位位置；根据各所述麦克风的输入声音信号以及所述粗定位位置计算声源在细定位空间中的细定位位置；所述粗定位空间以及所述细定位空间均为以所述麦克风阵列为球心，由多个离散点组成的球形空间，所述离散点为所述球形空间的顶点，所述粗定位空间中离散点的数量小于所述细定位空间中离散点的数量。本发明使用粗定位空间快速搜索到声源所在区域后，再利用细定位空间搜索得到声源的精确位置，声源定位精度极高。

技术领域

本发明涉及声源定位技术领域，特别是涉及一种声源定位方法及系统。

背景技术

随着科学技术的迅速发展，为目标定位技术带来更多的应用场景与技术要求。因此近些年来，声源定位在众多应用场景中已成为不可或缺的重要技术。比如，利用声源定位获取声源信息，可以使得视频会议中的麦克风自动跟踪说话人，获得更加精确的采集语音，实现语音增强；可以进一步提高智能机器人的声音定位能力、语音交互能力；可以用于监控系统，作为传统视频监控的有效补充技术，在视频监控效果不佳时发挥本身特有的优点，增强监控力度；还可广泛应用于可智能家居、家庭安防报警、家庭环境中危险检测等音频及信号处理领域中。但是，目前声源定位精度往往不尽人意。

发明内容

本发明的目的是提供一种声源定位方法及系统，以提高声源定位精准度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种声源定位方法，所述声源定位方法包括：

获取麦克风阵列各麦克风的输入声音信号；

根据各所述麦克风的输入声音信号计算声源信号到达所述麦克风的时间差；

根据所述声源信号到达所述麦克风的时间差计算声源在粗定位空间中的粗定位位置；

根据各所述麦克风的输入声音信号以及所述粗定位位置计算声源在细定位空间中的细定位位置；所述粗定位空间以及所述细定位空间均为以所述麦克风阵列为球心，由多个离散点组成的球形空间，所述离散点为所述球形空间的顶点，所述粗定位空间中离散点的数量小于所述细定位空间中离散点的数量。

可选地，所述麦克风阵列为四个心型指向性麦克风组成的环形麦克风阵列。

可选地，所述时间差的计算过程包括：

将每两个所述麦克风的输入声音信号表示为互相关函数；

使用广义互相关的方法将所述互相关函数表示为广义互相关函数；

使用SCOT与PHAT联合加权的方法对所述广义互相关函数中的加权函数进行修正，得到修正后的广义互相关函数；

根据所述修正后的广义互相关函数计算所述时间差。

可选地，所述粗定位位置的计算过程包括：

根据所述球形空间的环境参数对声速进行修正，得到修正后的声速；

根据所述修正后的声速以及所述时间差计算所述粗定位位置。

可选地，所述根据所述修正后的声速以及所述时间差计算所述粗定位位置具体包括：

根据所述修正后的声速以及所述时间差计算声源初始位置；

获取所述粗定位空间中距离所述声源初始位置最近的离散点，得到所述粗定位位置。

可选地，所述细定位位置的计算过程包括：

获取所述细定位空间中到所述粗定位位置的距离在预设范围内的多个离散点；