[发明专利]一种基于微型麦克风阵列的声源方位识别方法有效
| 申请号： | 201710034312.8 | 申请日： | 2017-01-17 |
| 公开（公告）号： | CN106886010B | 公开（公告）日： | 2019-07-30 |
| 发明（设计）人： | 李妍文;陈华伟;晏燕;宋宫琨琨 | 申请（专利权）人： | 南京航空航天大学 |
| 主分类号： | G01S5/20 | 分类号： | G01S5/20;G01S5/22 |
| 代理公司： | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 | 代理人： | 许方 |
| 地址： | 210016 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于微型麦克风阵列的声源方位识别方法。首先，在四阵元差分阵列的基础上，计算各方向分量上每个时频点的声强，并对每个时频点声强采用相位变换加权进行处理；其次，对各方向分量上的时频点分别进行求和平均运算并对加权后的特征向量进行归一化处理；然后，根据三阵元正交阵的声强特性，通过子阵求声强，构造合适的特征向量；最后，采用最小二乘支持向量机进行训练和测试，得到声源方位角识别结果。相比现有技术，本发明提取的特征向量在高混响环境下有更好的鲁棒性，并且不受语音特性的影响，容错率较高，方位识别精度也更高。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 基于 微型 麦克风 阵列 声源 方位 识别 方法 | ||
【主权项】：
1.一种基于微型麦克风阵列的声源方位识别方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据四阵元差分阵列求声强方法，计算各个方向上每个时频点的声强分量，并在每个时频点分别对声强分量进行相位变换加权处理；所述四阵元差分阵列包含1、2、3、4号麦克风，1、2、3、4号麦克风位于同一圆周上且按逆时针方向排列，以4个麦克风所在圆周的圆心作为原点、以相对2个麦克风所在直线作为坐标轴，建立平面直角坐标系，1、2、3、4号麦克风依次位于x轴正方向、y轴正方向、x轴负方向、y轴负方向；采用下式计算各方向上的每个时频点经相位变换加权处理的声强分量：![]()
上式中，Iox‑PHAT(w,t)为坐标原点处声强在x轴方向上每个时频点进行相位变换加权后的分量，Ioy‑PHAT(w,t)为坐标原点处声强在y轴方向上每个时频点进行相位变换加权后的分量，Po(w,t)为阵列中心处声压的短时傅里叶变换，Pi(w,t)为i号麦克风处声压的短时傅里叶变换，i＝1,2,3,4，(ω,t)表示时频点，j为虚数单位，*表示共轭变换；(2)对经相位变换加权处理的各时频点的声强分量进行求和平均运算，并对求和平均后的声强分量做归一化处理；(3)根据三阵元正交阵的声强特性，按照步骤(1)‑(2)，获取四阵元差分阵列中各子阵列的声强分量；(4)经步骤(2)、(3)得到的声强分量构成特征向量，采用最小二乘支持向量机进行训练和测试，求解出声源方位角。
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- 杨玉春;焦君圣;岳志杰;王忠康 - 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
- 2016-04-01 - 2019-01-18 - G01S5/20
- 本发明涉及一种基于锥形阵的超短基线定位装置及阵元位置误差修正方法，包括四个阵元，所述的四个阵元间呈锥形阵结构，其中三个阵元在同一平面内并按等边三角形布置，在该三个阵元中心的正上方布置有一个针元；所述的针元采用球形结构，该阵元的半径小于中心频率对应的波长；该阵元位置误差修正方法为：通过数学方法推导出目标俯仰角表达式，采用抵消方法并根据各阵元时延关系求得目标水平方位角；利用声学方法并采用曲线拟合方式计算出修正后的水平方位角和俯仰角；本发明巧妙的解决了由于超短基线阵元位置误差而引起的测向偏差问题。
- 定位方法、定位系统及终端设备-201610586849.0
- 张明远 - 腾讯科技（深圳）有限公司
- 2016-07-22 - 2019-01-11 - G01S5/20
- 本发明提供一种定位方法、定位系统及终端设备，所述定位方法包括：通过麦克风阵列对监测目标所发出的声音进行监测；当监测到声音信号时，根据麦克风阵列中各麦克风获取到的声音相位差值确定出声源方向；通过红外收发器对所述声源方向进行红外检测；根据红外检测结果，确定所述监测目标与所述红外收发器之间的距离；根据所述声源方向与距离，生成所述监测目标的位置信息。本发明通过对声音信号和对红外热释信号进行多方位采集、并精准分析，来进行对监测目标的识别和定位。
- 基于麦克风阵列的定位方法、装置和存储介质-201811042764.1
- 欧阳建军 - 深圳市天博智科技有限公司
- 2018-09-07 - 2019-01-08 - G01S5/20
- 本发明公开了一种基于麦克风阵列的定位方法、装置和存储介质，应用于机器人，包括以下步骤：通过麦克风阵列获取声源发出的声音，并记录所述麦克风阵列中各麦克风获取到所述声音的时间差；根据所述时间差和预设的麦克风阵列中各个麦克风之间的距离，通过第一算法定位所述声源的位置；根据所述声源的位置，控制所述机器人移动以使得所述机器人面向所述声源。本发明通过定位算法，利用麦克风阵列获取声源发出的声音并定位声源的位置，在较小的计算量下提高了声源定位的精度。
- 远场声源定位系统和方法-201610631078.2
- 徐荣强 - 北京地平线信息技术有限公司
- 2016-08-04 - 2019-01-01 - G01S5/20
- 本发明提供一种远场声源定位系统和方法，所述系统包括：麦克风阵列，包括至少两个麦克风，各麦克风分别用于采集声源的声音信息；空间分集定位单元，用于建立空间坐标系，根据各麦克风的位置将空间划分为若干个子集，根据各声音信息确定声源所在的子集；虚拟相位定位单元，用于分别对每一对麦克风进行虚拟相位定位；其中，虚拟相位定位包括：对一对麦克风所采集的两个声音信息进行虚拟相位迁移以获得放大相位差，并根据对应的逆函数确定真实相位差，根据真实相位差确定声源相对于一对麦克风的入射角；统计定位单元，用于对各入射角进行统计分析，确定声源相对于系统的角度信息。本发明实现了通过小尺寸麦克风阵列对远场声源的角度进行精准定位。
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