[发明专利]一种基于麦克风阵列的声源定位方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种基于麦克风阵列的声源定位方法及装置，所述方法包括：获取经所述麦克风阵列传输的语音信号，对所述语音信号进行分帧处理，并确定目标语音信号；确定所述目标语音信号中的目标频率点，并根据所述目标频率点，针对所述麦克风阵列中的预设位置，分别确定各预设位置的声压信号；根据所述各预设位置的声压信号和预设方位角，计算各预设方位角对应的波束响应值，并基于所述各预设方位角对应的波束响应值，确定声源方位角。由于声压信号具有一定指向性，因此采用预设位置的声压信号计算波束响应值，进而确定声源的方位角，可以在麦克风阵列尺寸较小的微型阵列条件下准确地定位声源的方位。

技术领域

本发明涉及语音信号处理领域，特别是涉及一种基于麦克风阵列的声源定位方法及装置。

背景技术

目前市场上很多产品具有声源定位功能，例如视频会议系统、智能家电等产品。这些产品在处理语音信号时，通过麦克风阵列接收语音信号，定位声源的方位，进而可以仅获得该方位的声源发出的语音操作指令，从而可以过滤掉其他方位的噪音信号，提高语音信息接收的准确性。其中，麦克风阵列由若干个麦克风组成，用于接收语音信号。显然，在语音信号的处理过程中，声源定位是非常重要的。

现有技术中一般采用时延估计方法进行声源定位。具体地，可以通过麦克风阵列接收语音信号，并利用每个麦克风接收的语音信号相对于参考点接收的语音信号的时延，进而通过时延与方位角的映射关系确定声源位置，完成对声源的定位。

然而，上述声源定位方法，由于通过时延预估语音信号的幅度，无法确定波束指向性，所以只有当麦克风阵列的尺寸较大，每个麦克风之间距离较远时，每个麦克风接收的语音信号相对于参考点接收的语音信号的时延才会比较明显，从而获得较高的声源定位精度。而当麦克风阵列的尺寸较小，每个麦克风之间距离较近时，每个麦克风接收的语音信号相对于参考点接收的语音信号的时延将相差很小，这将导致声源定位精度较低。

但是，在实际应用中，由于受到安装平台或设计要求的限制，往往只能采用小尺寸的微型麦克风阵列。而在微型麦克风阵列条件下，无法采用时延估计法等现有方法对声源进行定位，不能满足实际应用的要求。

发明内容

本发明实施例公开了一种基于麦克风阵列的声源定位方法及装置，用以解决现有声源定位方法无法在微型麦克风阵列条件下对声源进行定位的问题。技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于麦克风阵列的声源定位方法，所述方法包括：

获取经所述麦克风阵列传输的语音信号，对所述语音信号进行分帧处理，并确定目标语音信号；

确定所述目标语音信号中的目标频率点，并根据所述目标频率点，针对所述麦克风阵列中的预设位置，分别确定各预设位置的声压信号；

根据所述各预设位置的声压信号和预设方位角，计算各预设方位角对应的波束响应值，并基于所述各预设方位角对应的波束响应值，确定声源方位角。

可选的，所述确定所述目标语音信号中的目标频率点的步骤包括：

将所述目标语音信号转换为频域信号；

将所述频域信号中信噪比高于预设阈值的频率点确定为目标频率点。

可选的，当所述目标频率点为多个时，所述根据所述各预设位置的声压信号和预设方位角，计算各预设方位角对应的波束响应值，并基于所述各预设方位角对应的波束响应值，确定声源方位角的步骤包括：

根据每个频率点对应的各预设位置的声压信号和预设方位角，计算每个频率点对应每个预设方位角的波束响应值；

识别每个频率点对应的最大的波束响应值，并将所识别出的波束响应值对应的预设方位角确定为预估方位角；

对所述预估方位角进行概率分布统计，将出现概率最高的预估方位角确定为声源方位角。