[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

说明书

本发明涉及声源信号处理技术领域，公开了一种基于麦克风阵列的声源定位方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：获取麦克风阵列的基准阵元以及每一其他阵元的待处理信号；根据所述待处理信号分别计算得到所述每一其他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。本发明提供的一种基于麦克风阵列的声源定位方法、装置、设备及存储介质，能够提高声源定位的准确率。

技术领域

本发明涉及声源信号处理技术领域，特别是涉及一种基于麦克风阵列的声源定位方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

传统麦克风阵列信号处理方法分为声源定位和波束形成两个过程。其中，声源定位的作用是利用麦克风阵列原始入射信号计算得出声源的入射方向；波束形成的作用是根据麦克风阵列的原始入射信号以及声源定位所得出的入射方向，调整波束形成器的参数，使波束形成器指向声源方向，保证声源方向信号通过的同时，对其他方向的信号进行抑制，从而提升输出信号的信噪比。

在现有的声源定位算法中，常用的算法是TDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差)算法。TDOA算法在时域使用相关函数，计算不同麦克风对之间的相对时延，从所有麦克风对的所有相对时延及麦克风间几何位置来推断出声源方位。但是，这种声源定位算法只能计算采样间隔整数倍的时延，分辨率太低，声源定位的准确率低。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种基于麦克风阵列的声源定位方法、装置、设备及存储介质，提高声源定位的准确率。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种基于麦克风阵列的声源定位方法，所述声源定位方法包括：

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。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，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。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，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。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，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。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，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。