[发明专利]用于估计到达方向的方法和装置及电子设备

权利要求书

1.一种用于估计到达方向的方法，包括：

将在特定时间帧内的来自麦克风阵列中的一对麦克风的输入音频信号数字化；

缓冲数字化信号；

从每个缓冲信号中提取多个子带，该子带覆盖预设带宽；

计算所述一对麦克风的每个子带的相位偏移；

根据各子带的相位偏移和频率执行线性回归，以估计与所述一对麦克风对应的子带的相位偏移和频率之间的估计关系系数；且

通过所述一对麦克风的估计关系系数计算到达方向；

其中，所述预设带宽选择成使得所述一对麦克风的两个麦克风之间的距离小于所述多个子带中的最高频率的波长的一半。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，执行线性回归还包括：

根据子带的相位偏移和频率，基于最小均方LMS或归一化最小均方NLMS执行线性回归，以估计所述估计关系系数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，执行线性回归还包括：

基于以下关系执行线性回归以估计所述估计关系系数：

其中，N个子带中的每个的相位偏移是Δφ_i，i＝1…N，N个子带中的每个的频率是ω_i，i＝1…N，且估计关系系数是

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，计算到达方向还包括：

基于空气中声音的速度、所述一对麦克风的所述两个麦克风之间的距离和估计关系系数计算到达方向。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，到达方向是估计到达角度估计到达角度是入射方向和所述一对麦克风的平面的法线方向之间的角度，

其中，计算到达方向还包括：

基于以下关系计算到达方向：

其中

其中，C是空气中声音的速度，d是所述一对麦克风的所述两个麦克风之间的距离，且是估计关系系数。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，麦克风阵列包括至少两对麦克风且所述至少两对麦克风的估计到达角度是

其中，被放入直方图以获取优化的估计到达角度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一对麦克风包括在麦克风阵列中的两个邻近麦克风。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，预设带宽是输入音频信号的有效带宽的相对高的部分且有效带宽在150Hz至7000Hz的范围中。

9.一种用于估计到达方向的装置，包括：

A/D转换器，将在特定时间帧内的来自麦克风阵列中的一对麦克风的输入音频信号转换成数字化信号；

缓冲器，缓冲数字化信号；以及

处理装置，执行以下过程：

从每个缓冲信号中提取多个子带，该子带覆盖预设带宽；

计算所述一对麦克风的每个子带的相位偏移；

根据各子带的相位偏移和频率执行线性回归，以估计与所述一对麦克风对应的子带的相位偏移和频率之间的估计关系系数；且

通过所述一对麦克风的估计关系系数计算到达方向；

其中，所述预设带宽选择成使得所述一对麦克风的两个麦克风之间的距离小于所述多个子带中的最高频率的波长的一半。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，处理装置还执行以下过程：

根据子带的相位偏移和频率，基于最小均方LMS或归一化最小均方NLMS执行线性回归，以估计所述估计关系系数。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其中，处理装置还执行以下过程：

基于以下关系执行线性回归以估计所述估计关系系数：

其中，N个子带中的每个的相位偏移是Δφ_i，i＝1…N，N个子带中的每个的频率是ω_i，i＝1…N，且估计关系系数是