[发明专利]声源定位系统及方法

说明书

本申请涉及一种声源定位系统及方法。上述声源定位方法，通过获取每一个所述第一传声器采集到的声压信号与其他所述第一传声器采集到的声压信号的第一时间差，并根据所述第一时间差获取声源在所述第一平面内的投影点的角度信息。所并通过获取所述第二传声器采集到的声压信号与每一个所述第一传声器采集到的声压信号的第二时间差，并根据所述第二时间差获取声源在第二平面内的角度信息，所述第二平面垂直所述第一平面，并且所述第二平面经过所述声源在所述第一平面内的所述投影点。本申请利用所述第二传声器参与定位计算，可降低所述第一传声器的数量和结构复杂性。

技术领域

本申请涉及噪声测试技术领域，特别是涉及一种声源定位系统及方法。

背景技术

当前用于监测环境噪声的系统，使用测量传声器进行声音信号的测量。由于测量传声器仅仅记录声音的强弱，而不能区分声音的方向，因此一般环境噪声监测设备仅仅记录噪声的声压级(即噪声的大小)，而无法区分声音的来源方位，因此不利于噪声的进一步研究和治理。

传统技术方案中的噪声定位方法使用的传声器的数量较多，导致噪声定位装置的结构较复杂。

发明内容

基于此，本申请提供一种声源定位系统及方法，以降低传声器的数量，进而降低结构复杂性。

一种声源定位系统，包括：

多个第一传声器，阵列排布在第一平面内，任意相邻的两个所述第一传声器的间距小于预设值，所述第一传声器用于采集声压信号；

第二传声器，设置于垂直所述第一平面的中轴线上，所述第二传声器到所述第一平面的距离大于所述预设值，所述第二传声器用于与多个所述第一传声器同步采集声压信号；以及

处理器，与多个所述第一传声器和所述第二传声器分别电连接，用于获取每一个所述第一传声器采集到的声压信号与其他所述第一传声器采集到的声压信号的第一时间差，并根据所述第一时间差获取声源在所述第一平面内的投影点的角度信息，所述处理器还用于获取所述第二传声器采集到的声压信号与每一个所述第一传声器采集到的声压信号的第二时间差，并根据所述第二时间差获取声源在第二平面内的角度信息；

其中，所述第二平面垂直所述第一平面，并且所述第二平面经过所述声源在所述第一平面内的所述投影点。

在其中一个实施例中，多个所述第一传声器在第一平面内等间隔呈圆环排列。

在其中一个实施例中，任意相邻的两个所述第一传声器的间距小于预设值，所述第二传声器到所述第一平面的距离大于所述预设值。

在其中一个实施例中，多个所述第一传声器的数量大于或者等于4个。

一种声源定位方法，利用上述实施例中任一项所述声源定位系统，包括：

利用多个所述第一传声器和所述第二传声器同步进行声压信号采集；

所述处理器获取每一个所述第一传声器采集到的声压信号与其他所述第一传声器采集到的声压信号的第一时间差，并根据所述第一时间差获取声源在所述第一平面内的投影点的角度信息；

所述处理器获取所述第二传声器采集到的声压信号与每一个所述第一传声器采集到的声压信号的第二时间差，并根据所述第二时间获取声源在第二平面内的角度信息，所述第二平面垂直所述第一平面，并且所述第二平面经过所述声源在所述第一平面内的所述投影点。

在其中一个实施例中，利用所述声压信号的相位差表示所述第一时间差，获取所述声压信号的相位差的方法为频谱或其他算法。

在其中一个实施例中，使用所述声压信号的相位差，通过迟累加算法、多信号分类算法、公平算法或者其他波束成形算法获取声源方位。

在其中一个实施例中，所述获取所述第二时间差的步骤包括：