[发明专利]一种音频采集和位置识别的方法及装置

说明书

本发明公开了一种音频采集和位置识别的方法及装置，装置包括麦克风阵列和音频采集处理终端，音频采集处理终端包括ADC数据采集模块和处理模块，麦克风阵列的信号输出端与ADC数据采集模块的信号输入端连接，ADC数据采集模块的信号输出端与处理模块的信号输入端连接。本发明依据麦克风阵列采集的音频信号进行声源定位，在根据声源定位的结果形成定向拾音波束进行定向采集音频信号，并对定向采集的音频信号进行语音增强，获取输出纯净的音频信号，能够在复杂的噪声环境中准确的对音频信号进行采集，且定向拾音波束能够对波束以外的噪声进行抑制，提升采集的音频信号的质量，进而保证后续的音频信号识别效果。

技术领域

本发明涉及音频采集定位技术领域，尤其涉及一种音频采集和位置识别的方法及装置。

背景技术

随着人工智能技术的高速应用发展，围绕人的语音定位识别技术应用越来越多，像银行的智能柜台，通常使用语音识别模块完成一些智能化业务的办理。而采集的音频信号的质量的高低对后续的语音识别有着至关重要的作用。

例如，中国专利文献 CN201320497411.7 公开了“一种语音采集装置及带语音采集的电视系统”，包括至少两个阵列排列的麦克风、安装所述麦克风的基座、无线通信单元，所述麦克风在所述基座上的位置分开设置，所述无线通信单元将所述语音采集装置的语音信号传送出去或者传送到电视终端。上述语音采集装置无法对声源进行定位，且其是通过增加与发声设备之间的距离来减小发声设备自身的噪声影响。

发明内容

本发明主要解决原有的音频采集装置无法对声源进行定位以及采集音频信号质量差的技术问题；提供一种音频采集和位置识别的方法及装置，通过对声源的定位以及形成定向拾音波束定向采集音频信号，能够在复杂的噪声环境中准确的对音频信号进行采集，且定向拾音波束能够对波束以外的噪声进行抑制，提升采集的音频信号的质量，进而保证后续的音频信号识别效果。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的一种音频采集和位置识别的方法，包括下列步骤：

步骤1、使用麦克风阵列采集并输出多路音频信号；

步骤2、利用步骤1中麦克风阵列采集的音频信号进行声源定位；

步骤3、根据步骤2中的声源定位结果，形成定向拾音波束，定向采集音频信号；

步骤4、对步骤3采集的音频信号进行语音增强，并作为最终结果输出。

当装置进入到音频采集的工作模式后，依据麦克风阵列采集的多路音频信号进行声源定位，在根据声源定位的结果形成定向拾音波束进行定向采集音频信号，并对定向采集的音频信号进行语音增强，获取输出纯净的音频信号。通过对声源的定位以及形成定向拾音波束定向采集音频信号，能够在复杂的噪声环境中准确的对音频信号进行采集，且定向拾音波束能够对波束以外的噪声进行抑制，提升采集的音频信号的质量，进而保证后续的音频信号识别效果。对定向采集的音频信号进行语音增强，进一步提升采集的音频信号的质量，提高了音频识别的效果。

作为优选，所述的步骤1中声源定位的具体方法为：

依据麦克风阵列中每个麦克风的位置和接收到音频信号的时间差确定声源定位。

声源定位方法可以采用TDOA方法，该种方法对网络的要求想对较低，并且定位精度较高。

作为优选，所述的步骤1和步骤2之间还包括步骤A：对音频信号进行语音交互检测，判断是否出现语音交互信号，如果是，则执行步骤2，如果否，则重复步骤1。

本发明通过语音交互检测来判断装置是否进入音频采集的工作模式，进而能够降低装置数据处理的计算量，从而减少能量损耗。

作为优选，所述的步骤A具体包括：

步骤A1、选取麦克风阵列最先采集到的一路音频信号；