[发明专利]基于麦克风阵列的电抗器声信号提取方法、系统及装置

权利要求书

1.基于麦克风阵列的电抗器声信号提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过麦克风阵列采集所述目标电抗器的第一初始声信号，所述第一初始声信号用于通过消除所述第一初始声信号的非同向噪声和同向噪声，获取电抗器声信号；

通过基于掩蔽函数的波束形成算法消除所述非同向噪声；

利用基于K-DPC聚类算法的欠定盲源分离算法，消除所述同向噪声，生成所述电抗器声信号。

2.根据权利要求1所述基于麦克风阵列的电抗器声信号提取方法，其特征在于：

在通过采集第一初始声信号的过程中，所述麦克风阵列由至少9个麦克风组成，每个麦克风分别与多通道声音采集器连接；

所述目标电抗器相邻设置有1-2个非目标电抗器；

所述目标电抗器和每个所述非目标电抗器之间设置有防火墙；

所述多通道声音采集器用于采集所述第一初始声信号，以及所述非目标电抗器的第二初始声信号。

3.根据权利要求2所述基于麦克风阵列的电抗器声信号提取方法，其特征在于：

在消除所述非同向噪声的过程中，基于掩蔽函数的波束形成算法包括以下步骤：

测量所述目标电抗器与所述非目标电抗器到麦克风阵列中心的方向角，获取掩蔽区的方向角区间；

根据所述麦克风阵列的麦克风个数，获取指向系数；

根据所述方向角区间，获取掩蔽区中心方向角以及所述掩蔽区中心方向角的对侧方向角，并根据所述指向系数，构造掩蔽图；

通过所述麦克风阵列，采集所述第一初始声信号和所述第二初始声信号，采用所述掩盖图处理所述第一初始声信号和所述第二初始声信号，用于消除所述非同向噪声。

4.根据权利要求3所述基于麦克风阵列的电抗器声信号提取方法，其特征在于：

在获取所述掩蔽区中心方向角的对侧方向角的过程中，所述对侧方向角用于表示将所述掩蔽区中心方向角翻转180°后得到的方向角。

5.根据权利要求4所述基于麦克风阵列的电抗器声信号提取方法，其特征在于：

在采集所述第一初始声信号和所述第二初始声信号的过程中，所述麦克风阵列分别与所述目标电抗器和所述非目标电抗器的位置保持不变。

6.根据权利要求5所述基于麦克风阵列的电抗器声信号提取方法，其特征在于：

在消除所述同向噪声的过程中，基于K-DPC聚类算法的欠定盲源分离算法，包括以下步骤：

采用短时傅里叶变化将所述第一初始声信号由时域信号变换到时频域信号；

对所述时频域声信号进行单元点检测，并去除异常点；

采用基于K邻域的密度峰值聚类算法，对去除异常点后的所述时频域声信号进行聚类；

将聚类后的所述时频域声信号，还原成所述电抗器声信号。

7.基于麦克风阵列的电抗器声信号提取系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于通过麦克风阵列采集所述目标电抗器的第一初始声信号，所述第一初始声信号用于通过消除所述第一初始声信号的非同向噪声和同向噪声，获取电抗器声信号；

第一噪声消除模块，用于通过基于掩蔽函数的波束形成算法消除所述非同向噪声；

第二噪声消除模块，用于利用基于K-DPC聚类算法的欠定盲源分离算法，消除所述同向噪声，生成所述电抗器声信号。

8.根据权利要求7所述基于麦克风阵列的电抗器声信号提取系统，其特征在于：

所述电抗器声信号提取系统，还包括：

数据存储模块，用于存储所述第一初始声信号、所述电抗器声信号以及所述电抗器声信号提取系统产生的其他系统数据；

显示模块，用于显示所述第一初始声信号、所述电抗器声信号、消除所述非同向噪声后的所述第一初始声信号、以及所述第一初始信号和所述电抗器声信号的信号波形关系，所述信号波形关系用于表示消除所述非同向噪声和所述同向噪声的消除效果。