[发明专利]一种声源定位方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及声源定位领域，尤其涉及一种基于加权的交叉相关函数的可控响应功率的声源定位方法及装置。

背景技术

声源定位在麦克风阵列的应用中占据重要位置，它可用于远程会议，为麦克风阵列指示波束聚焦的方向，为会议摄像头提供指向信息。声源定位技术可以指示声源目标所在的空间方位，为后续的信息采集与处理提供重要的空间信息。

可控响应功率的声源定位算法是声源定位领域应用最为广泛的算法，它以噪声和混响条件下的鲁棒性而著称。在这类声源定位方法中，其中一种流行的快速可控响应功率方法是采用广义交叉相关实现的。该方法采用麦克风对之间形成的交叉相关函数，计算声源在各个可能位置上的功率谱，寻求产生最大功率的方位。然而，该方法存在一个根本性的问题，即受到声源入射方向、环境噪声、以及混响的影响，各个交叉相关函数的可靠性并不相同。传统的实现方法对所有的交叉相关函数同等对待，但是一些可靠性较低的交叉相关函数对最终的定位结果产生了副作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够克服上述缺陷的声源定位方法及装置。

在本发明的第一方面，提供了一种声源定位方法，包括：将通过麦克风阵列接收的声源信号转化成数字声音信号，所述麦克风阵列中包括多个麦克风；对所述数字声音信号进行频谱提取和白化处理，得到针对每个麦克风的数字声音信号的白化频谱；根据针对每个麦克风的数字声音信号的白化频谱计算出声源位置第一值；根据所述声源位置第一值计算声源位置第二值；以及比较所述声源位置第一值与所述声源位置第二值，根据比较结果确定所述声源的位置。

在本发明的第二方面，提供了一种声源定位装置，包括：麦克风阵列，用于接收声源信号并将其转化成数字声音信号，所述麦克风阵列中包括多个麦克风；频谱提取白化模块，用于对所述数字声音信号进行频谱提取和白化处理，得到针对每个麦克风的数字声音信号的白化频谱；第一计算模块，用于根据针对每个麦克风的数字声音信号的白化频谱计算出声源位置第一值；第二计算模块，用于根据所述声源位置第一值计算声源位置第二值；以及比较确定模块，用于比较所述声源位置第一值与所述声源位置第二值，根据比较结果确定所述声源的位置。

本发明通过根据可控响应功率计算中的交叉相关函数的可靠性为其赋予各自的权重系数，从而排除不可靠的交叉相关对最终定位结果的影响。提高了声源定位方法的鲁棒性。

附图说明

图1是根据本发明实施例的声源定位方法的流程图；以及

图2是根据本发明实施例的声源定位装置的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1是根据本发明实施例的基于权重的声源定位方法的流程图。

在步骤101，将通过麦克风阵列接收的声源信号转换成数字声音信号。

在步骤102，提取该数字声音信号的频谱并对其进行白化处理，得到针对麦克风阵列中每个麦克风的数字声音信号的白化频谱。

首先，可以通过对数字声音信号进行快速傅利叶变换（FFT）的方式来提取频谱。在进行快速傅利叶变换之前，先要对接收到的数字声音信号进行缓存。对一帧的数字声音信号先补零到N点，N≥F，N=2^j，j为整数，且j≥8；然后，进行N点的快速傅利叶变换，得到一帧的数字化声音信号的离散频谱Y_l,k

其中，y_l，n表示缓存中第l个麦克风采集信号的第n个采样点，Y_l,k表示缓存中第l个麦克风采集信号的傅利叶变换系数（k=0,1,...,N-1）。

然后，对上面得到的傅利叶变换系数进行白化处理，得到白化后的傅利叶系数，Y‾l,l=Yl,k/|Yl,k|.]]>