[发明专利]一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法

权利要求书

1.基于微声探测分析装置的阵列音频信号处理方法，其中，微声探测分析装置，所述微声探测分析装置包括微声传感阵列(1)、信号处理单元(2)、信号存储单元(3)和信号分析单元(4)；

所述微声传感阵列(1)包括多个微声传感器；

所述微声传感器用于将声音信号转化为电信号，并将该电信号发送至信号处理单元(2)；

所述微声传感器包括微声感受单元，所述微声感受单元包括石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜用于感受声压；

所述信号处理单元(2)用于处理微声传感器发来的电信号，并将包含音频特征信息和声源位置信息的电信号发送至信号分析单元(4)；

所述信号存储单元(3)预存有多个目标声源的音频特征信息；

所述信号分析单元(4)用于将信号处理单元(2)发来的电信号与所述多个目标声源进行比对，当发现与该电信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示发现该目标声源，当未发现与该电信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示未发现目标声源；

所述信号分析单元(4)还用于根据信号处理单元(2)发来的电信号所包含的声源位置信息，定位该声源；

所述微声传感器还包括第一永磁体(9)和第二永磁体(10)；

所述微声感受单元还包括基板(7)，所述基板上设置有通孔(11)，所述石墨烯薄膜(8)固定设置在基板(7)上，并覆盖所述通孔(11)的一端；

所述第一永磁体(9)和第二永磁体(10)均设置在基板(7)上，第一永磁体(9)和第二永磁体(10)之间形成耦合磁场；

当所述石墨烯薄膜(8)受到声压而振动时，能够切割所述磁场，并产生电信号；

所述信号处理单元(2)接收该电信号；

其特征在于，在实施所述信号处理方法之前需实施：

步骤一、根据声源的位置选择微声传感阵列(1)中微声感受单元的分布模式，并保证微声传感阵列的音频信号传输通道的一致性；

所述音频信号为微声传感器发给信号处理单元(2)的电信号；

所述分布模式包括直线分布、平面分布、弧线分布和弧面分布；

步骤二、选择微声传感阵列(1)的工作模式，对干扰方向进行估计，并抑制干扰；

所述工作模式包括监视模式和跟踪模式；

所述监视模式又包括指定方向监视模式和全方向监视模式；

所述信号处理方法包括：

步骤三、筛选出噪声信号可分离的音频信号，并分离该音频信号中的噪声信号；

步骤四、对分离了噪声信号的音频信号进行音频特征信息的提取；

步骤五、对分离了噪声信号的音频信号进行声源位置信息的提取；

步骤六、将包含音频特征信息和声源位置信息的音频信号与信号存储单元(3)中预存的多个目标声源进行比对，当发现与该音频信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示发现该目标声源，当未发现与该音频信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示未发现目标声源；

步骤七、根据步骤六中的音频信号所包含的声源位置信息定位该声源；

对于已经检测到并定位的声源，形成声源的运动方程，因而外推声源下一个信息采集时刻的位置信息，进行预先方位图形成，提高对该声源的检测性能；同时，可以根据声源运动方程，推测出声源的运动参数，作为声源特征参数的一部分存入数据库中，以方便声源的识别处理。

2.如权利要求1所述的基于微声探测分析装置的阵列音频信号处理方法，其特征在于，所述石墨烯薄膜(8)与所述通孔的一端的端面之间存在空隙。

3.如权利要求1所述的基于微声探测分析装置的阵列音频信号处理方法，其特征在于，所述微声感受单元呈直线分布、平面分布、弧线分布或弧面分布。

4.如权利要求3所述的基于微声探测分析装置的阵列音频信号处理方法，其特征在于，将所述石墨烯薄膜(8)替换为氧化石墨烯薄膜。