[发明专利]基于麦克风阵列的声源定位方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种基于麦克风阵列的声源定位方法，其特征在于，包括：

获取麦克风阵列的基准阵元以及每一其它阵元的待处理信号；

根据所述待处理信号分别计算得到所述每一其它阵元相对于所述基准阵元的阵列相位差和频谱相位差；

根据所述阵列相位差和所述频谱相位差计算得到声源的入射方向。

2.根据权利要求1所述的基于麦克风阵列的声源定位方法，其特征在于，所述获取麦克风阵列的基准阵元及每一其它阵元的待处理信号，具体包括：

获取所述麦克风阵列的基准阵元及每一其它阵元的入射信号；

对所述入射信号进行时频变换，得到频域信号；

将所述入射信号以及所述频域信号作为所述待处理信号。

3.根据权利要求2所述的基于麦克风阵列的声源定位方法，其特征在于，所述对所述入射信号进行时频变换，具体为：

对所述入射信号进行傅立叶变换；或者，

对所述入射信号进行短时傅立叶变换；或者，

对所述入射信号进行小波变换。

4.根据权利要求2所述的基于麦克风阵列的声源定位方法，其特征在于，所述每一其它阵元相对于所述基准阵元的阵列相位差具体通过如下步骤进行计算：

计算所述入射信号在所述每一其它阵元中相对于所述基准阵元的时延；

根据所述时延以及所述入射信号在所述每一其它阵元中的每一个频点的频率，计算所述阵列相位差。

5.根据权利要求4所述的基于麦克风阵列的声源定位方法，其特征在于，所述计算所述入射信号在所述每一其它阵元中相对于所述基准阵元的时延，具体为：

通过如下公式计算所述时延：

τ_m＝-a^Tp_m/v；其中，τ_m为第m个阵元相对于所述基准阵元的时延，a为所述入射信号的入射方向，a^T表示a的转置，p_m为第m个阵元的阵元坐标，v为声速。

6.根据权利要求5所述的基于麦克风阵列的声源定位方法，其特征在于，所述根据所述时延以及所述入射信号在所述每一其它阵元中的每一个频点的频率，计算所述阵列相位差，具体为：

通过如下公式计算所述阵列相位差：

σ(m,n)＝τ_mf_m,n＝-a^Tp_mf_m,n/v；其中，σ(m,n)为第m个阵元中的第n个频点相对于所述基准阵元的阵列相位差，f_m,n为第m个阵元中的第n个频点的频率。

7.根据权利要求6所述的基于麦克风阵列的声源定位方法，其特征在于，所述根据所述阵列相位差和频谱相位差计算得到声源的入射方向，具体为：

通过如下公式对所述频谱相位差以及所述阵列相位差对所述入射信号的入射方向进行寻优：

其中，θ为寻优结果，μ(m,n)为第m个阵元中的第n个频点的频谱相位，μ(1,n)为基准阵元中的第n个频点的频谱相位，M为所述麦克风阵列中阵元的数量，N为所述入射信号的帧长。

8.一种基于麦克风阵列的声源定位装置，其特征在于，包括：

信号获取模块，用于获取麦克风阵列的基准阵元以及每一其它阵元的待处理信号；

信号处理模块，用于根据所述待处理信号分别计算得到所述每一其它阵元相对于所述基准阵元的阵列相位差和频谱相位差；

声源定位模块，用于根据所述阵列相位差和所述频谱相位差计算得到声源的入射方向。

9.一种基于麦克风阵列的声源定位设备，其特征在于，所述设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序由所述处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的基于麦克风阵列的声源定位方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至7任一项所述的基于麦克风阵列的声源定位方法。