[发明专利]用于估计到达方向的设备和方法

权利要求书

1.一种用于估计来自Q≥1个声源(202)的声音的到达方向(Direction of Arrival，DOA)的设备(100)，其特征在于，所述设备(100)用于：

获取包含测量出的相位差值的相位差矩阵，所述测量出的相位差值中的每一个是两个麦克风单元(203)之间针对所述声音的频率范围中的一个频率点的相位差测量值；

通过将所述测量出的相位差值复制到其它可能的正弦周期来生成复制相位差矩阵；

针对所述复制相位差矩阵中的每个相位差值计算DOA值；以及

将基于所述计算出的DOA值生成的直方图中的Q个最突出的峰值确定为Q个DOA结果；

其中，通过基于下式定义的最小混叠频率复制所述测量出的相位差值来生成所述复制相位差矩阵：

其中，Δd表示所述两个麦克风单元(203)之间的距离，c是声速；

将所述相位差矩阵中的所述测量出的相位差值包裹在[–π,π]中；以及

所述设备(100)用于根据下式生成所述复制相位差矩阵：

C_s＝(-C,-C+1,…,0,…,C)

μ(i,j)＝μ₀(i)+2πC_s(j)

i＝1,…N；j＝1,…(2C+1)

其中，μ₀表示所述相位差矩阵，μ表示所述复制相位差矩阵，i是与频率f_i相对应的频率点索引，j是复制索引，表示上限函数。

2.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，用于：

基于以下公式计算所述DOA值：

其中，θ(i,j)表示频率点索引i和复制索引j的所述DOA值，μ表示所述复制相位差矩阵，Δd表示所述两个麦克风单元(203)之间的距离。

3.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，用于：

根据所述计算出的DOA值生成第一直方图；以及

将所述第一直方图中的Q个最突出的峰值确定为所述Q个DOA结果。

4.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，用于：

根据所述计算出的DOA值生成第一直方图；

选择所述第一直方图中的Q+q个最突出的峰值作为Q+q个DOA候选项，其中q＝2；

基于所选定的Q+q个DOA候选项生成第二直方图；以及

将所述第二直方图中的Q个最突出的峰值确定为所述Q个DOA结果。

5.根据权利要求3或4所述的设备(100)，其特征在于，用于：

在生成所述第一直方图之前，删除计算出的复杂DOA值。

6.根据权利要求4所述的设备(100)，其特征在于，为了生成所述第二直方图，所述设备(100)用于：

根据所述计算出的DOA值为每个选定的DOA候选项确定其相关DOA值；

根据每个选定的DOA候选项及其相关DOA值生成第三直方图；以及

通过合并所有选定的DOA候选项的所述第三直方图来生成所述第二直方图。

7.根据权利要求6所述的设备(100)，其特征在于，用于：

合并所有选定的DOA候选项的所述第三直方图以通过以下方式生成所述第二直方图：

针对每个直方图索引，使用所有所述第三直方图中的最大值作为所述第二直方图中针对这个直方图索引的值。

8.根据权利要求6所述的设备(100)，其特征在于，用于：

通过以下方式确定DOA候选项的所述相关DOA值：

将所述复制相位差矩阵中的位于假定正确的正弦周期中的所述相位差值确定为其相关相位差值；以及

根据其相关相位差值计算其相关DOA值。