[发明专利]一种三平面五元传声器阵列的声源定位方法

权利要求书

1.一种三平面五元传声器阵列的声源定位方法，其特征在于包括如下步骤：

S1：建立包含X0Y、X0Z、Y0Z三个平面的五元立体传声器阵列模型；

S2：分别计算声源S通过X0Y、X0Z和Y0Z三个平面内的传声器阵列得到的球坐标S₀、S₁和S₂；

S3：基于S₀、S₁和S₂，利用融合算法计算得到声源S的球坐标；

其中，步骤S1中的三平面五元传声器阵列模型包括7个传声器，分别是M0、M1、M2、M3、M4、M5、M6，其中，M0位于原点(0,0,0)处，以M0为基准传声器，其余6个传声器坐标分别为:M1(a，0，0)、M2(0，a，0)、M3(-a，0，0)、M4(0，-a，0)、M5(0，0，a)、M6(0，0，-a)，a为上述六个传声器与坐标原点之间的距离；

X0Y平面内的4个传声器M1、M2、M3、M4与M0为第一个单面五元传声器阵列；

X0Z平面内的4个传声器M1、M3、M5、M6与M0为第二个单面五元传声器阵列；

Y0Z平面内的4个传声器M2、M4、M5、M6与M0为第三个单面五元传声器阵列；

其中，步骤S3中的声源坐标为:

k₁，k₂，k₃，k₄为复合加权系数，k₂＝sinθ₀，k₁＝1-k₂，k₄＝cosθ₂，k₃＝1-k₄，θ₀和分别是S₀的球坐标参数中的俯仰角和水平角，θ₁和分别是S₁的球坐标参数中的俯仰角和水平角，θ₂和分别是S₂的球坐标参数中的俯仰角和水平角，r₀为声源S₀到坐标原点的距离，r₁为声源S₁到坐标原点的距离，r₂为声源S₂到坐标原点的距离。

2.根据权利要求1所述的一种三平面五元传声器阵列的声源定位方法，其特征在于所述步骤S2中计算S₀的球坐标包括如下步骤：

S31：利用X0Y平面内M1、M2、M3、M4与M0构成的第一个单面五元传声器阵列，设声源直角坐标参数为S₀(x₀，y₀，r₀),球坐标为利用S与M0、M1、M2、M3、M4距离公式，推导出S₀(x₀，y₀，r₀):

其中，τ₁₀、τ₂₀、τ₃₀、τ₄₀为声源S传播到M1、M2、M3、M4与M0的时延值，c为声源S产生的声波的传播速度，m₀＝τ₁₀+τ₂₀+τ₃₀+τ₄₀,n₀＝τ₁₀²+τ₂₀²+τ₃₀²+τ₄₀²；

S32：根据转换公式得出