[发明专利]一种手机听声定位方法

说明书

一种手机听声定位方法。其目的是实现用手机对声音声源的方向进行定位和测距。所发明的方法包括安装在手机上特殊位置的定位麦克风阵列，麦克风阵列包括至少两个麦克风，两个麦克风平行于手机的长轴安装在尽可能靠近手机两端的位置。定位声音声源时，先通过信号的模式识别，选定需要定位的声音信号；保持手机面水平，在水平面内转动手机，根据需要定位的声音信号到达不同麦克风的时间差算出声音声源的方向垂直半平面；然后在声音声源的方向垂直半平面内转动手机，再根据声音信号到达不同麦克风的时间差而算出声音信号的直线方向；最后将手机对准声音信号的直线方向而前后转动，并根据声音信号到达不同麦克风的时间差而算出声音声源距手机的距离。

技术领域：

本发明提供了一种手机听声定位方法，属于通信工程领域。

背景技术：

当今社会智能手机已经非常普及，智能手机的功能也不再仅仅局限于通信功能，而是几乎成了我们生活中的万能工具，比如，上网、导航、学习、娱乐、理财、购物、计算、日志、化妆、健康，等等，都越来越离不开智能手机。而且人们还在不停地将新的功能集成添加到智能手机中，商家希望借新功能提升自家手机的竞争力，而消费者则希望手机能够提供更多的生活功能，包括各种小众生活功能。根据声音找物体就是这样的一个小众生活功能。比如，手表不知放在房间哪儿了，外出抓蝈蝈或知了，检修汽车等大型设备时定位异常声响，灾害时受灾人员在现场第一时间定位其他被困人员。在这些生活场景中，普通百姓不可能特意使用专业的定位设备和工具，甚至不可能接触到专业定位设备和工具。基于现在手机的普及程度，如果手机具有一定的听声定位功能，则无疑将为人们的生活提供又一便利。目前的各种手机还鲜有听声定位功能。而且目前手机大都只有一个麦克风，或者都安装在手机底部彼此靠得很近的两个麦克风，其效果几乎等同于一个麦克风。基于一个麦克风听声定位，则定位精度不高，更难以确定声音生源的距离。基于一个麦克风听声定位时，常见的做法是拿着麦克风对着各个方向转一整圈；转完后，麦克风接受到声音最响的那个方向就被当成是声音声源的方向。但这种方法是有明显缺陷的，因为声音声源发出的声音信号的强度是可以随时间变化的，可能有时很响，有时又很弱，比如，知了鸣叫时，声音信号就是时强时弱。完全有可能当麦克风正对着声音声源的方向时，声音声源正好发出一个很弱的声音信号；而当麦克风转向对着一个并非声音声源方向的角度时，声音声源却正好发出一个很强的声音信号，从而搞错了声音声源的真正方向。本发明的手机听声定位方法不是根据所接收到的声音信号的强弱，而是根据声音信号到达手机麦克风的时间来测定声音声源的方向。根据信号到达时间来定位和测距在无线电通信导航技术中经常用到，通常可分为两类。一类是探测器先主动发出一个信号，信号碰到被探测物体时反射回来，然后就可以根据发射信号和反射信号的方向来确定被探测物体的方向，并根据信号发出时间和反射信号返回时间之差来确定被探测物体的距离，雷达和声呐就属于这一类；另一类是由多个位置已知的信标台不停地发出时钟同步的定位信号，需要定位的物体根据所接收到的多个信标台的定位信号的到达时间以及信标台的位置而推算出自己的位置，全球定位系统和无线电航空导航台就属于第二类。虽然本发明的手机听声定位方法也是根据信号到达时间来定位，但是却完全不同于上述两类根据信号到达时间而定位的技术，因为本发明的方法不需要主动发出信号，也不需要等待反射信号返回，而且本发明的方法也不需要任何信标台。

本发明提出一种手机听声定位方法，可以实现利用手机进行精确定位的功能，而且还能确定声音生源的距离。

发明内容：