[发明专利]一种麦克风阵列补偿的优化方法及音频采集装置

说明书

本发明涉及一种麦克风阵列补偿的优化方法及音频采集装置，所述优化补偿方法包括：测试麦克风阵列在预先选取的各个校正角度采集到的音频信号的整体信号强度值作为测量值；获取麦克风阵列在安装后的倾斜角度；采用线性插值方法计算该倾斜角度对应的倾斜修正值，并根据倾斜修正值对麦克风阵列实际采集到的音频信号进行增益补偿。本发明中，通过预先选取多个校正角度测试得到测量值，通过测量值可以采用线性插值方法计算该倾斜角度对应的倾斜修正值，从而根据倾斜修正值对麦克风阵列的整体信号强度值进行增益补偿，大大降低了倾斜安装环境对麦克风阵列的影响。

技术领域

本发明属于麦克风阵列技术领域，涉及一种麦克风阵列补偿的优化方法及音频采集装置。

背景技术

麦克风阵列是指将多个麦克风按照一定的几何排列方式组成阵列，通过对麦克风阵列信号的处理来实现音频信号的捕捉、处理和识别。相比于单个麦克风，麦克风阵列技术在降噪、语音增强、方向识别和距离测量等方面具有更高的精度和效率。已经广泛应用于语音识别、语音翻译、智能家居、会议系统、无线通信等领域。

在安装麦克风阵列时，为了美观，麦克风阵列的座体通常采用与天花板吊顶扣板相同尺寸的正方形，从而可以采用扣板的形式将麦克风阵列安装在天花板上。有时，也会通过吊杆将麦克风阵列吊装在天花板的下方。无论是扣板安装方式还是吊杆安装方式，，麦克风阵列在安装完成后与水平面之间一般会有一定的倾斜角度，很难保证麦克风阵列能够完全水平安装，且采用吊杆安装方式时，有时麦克风阵列本来就会采用倾斜安装的方式。而当前麦克风阵列的校准方式通常以水平安装的固定模式进行校准，但这要求安装过程必须非常精准，使麦克风阵列在安装后保持水平，以避免受到安装角度的干扰；防止安装后的倾斜角度对麦克风阵列的方向识别产生负面影响。因此，有必要通过对算法的改进减少麦克风阵列倾斜安装所造成的影响。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种麦克风阵列补偿的优化方法及音频采集装置。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种麦克风阵列补偿的优化方法，包括以下步骤：

S110、预先选取多个声源发声角度作为校正角度，分别测试麦克风阵列在各个校正角度采集到的音频信号的整体信号强度值作为测量值；

S120、获取麦克风阵列在安装后的倾斜角度；

S130、根据预先测试得到的测量值，采用线性插值方法计算该倾斜角度对应的倾斜修正值；并根据倾斜修正值对麦克风阵列的整体信号强度值进行增益补偿。

进一步的，在所述S110步骤中，选取多个声源发声角度作为校正角度的方法为：

将麦克风阵列的整体信号强度随声源发声角度增加而增大的声源发声角度区间划分为线性增加区间，将麦克风阵列的整体信号强度随声源发声角度增加而减小的声源发声角度区间划分为线性减小区间；分别在线性增加区间和线性减小区间等间隔角度选取多个角度作为校正角度。

进一步的，所述线性增加区间的声源发声角度范围为0°～180°，所述线性减小区间的声源发声角度范围为180°～360°；所述校正角度包括在0°、180°、360°、在0°～180°之间等间隔角度选取的多个角度以及在180°～360°之间等间隔角度选取的多个角度。

进一步的，在所述S110步骤中，通过测试得到测量值后，还通过数据拟合得出麦克风阵列的整体信号强度值随声源发声角度变化的函数曲线，并根据所述函数曲线对各测量值进行修正。

进一步的，所述麦克风阵列上设置有角度传感器，通过所述角度传感器获取麦克风阵列在安装后的倾斜角度。

进一步的，所述S130步骤包括以下子步骤：

S131、选取一个小于倾斜角度的校正角度作为第一插值角度，选取一个大于倾斜角度的校正角度作为第二插值角度；