[发明专利]一种麦克风阵列声源空间实时定位方法

摘要

本发明一种麦克风阵列声源空间实时定位方法，以麦克风阵列作为信号采集和输出设备，通过使用可控功率响应‑相位变换法初步给出声源空间位置候选点；通过先验知识进行初步的候选点筛选，并使用可控功率响应‑相位变换法计算候选点的可控功率响应输出；用改进的随机区域收缩重新确定搜索边界，提高可控功率响应‑相位变换法的效率；最后计算剩余候选点的可控功率响应，选取最大的位置作为最终的声源估计位置；本发明声源定位原理明确，实时性好，实验证明该方法在平面上的定位误差范围可控制在厘米量级上，性能优于基于现有技术的方法；具有较高的运算速度和鲁棒性，可应用于智能家居和智能机器人等需要进行实时声源定位的场景。

主权项

一种麦克风阵列声源空间实时定位方法，包括以下步骤：首先，以麦克风阵列作为信号采集和输出设备，通过使用可控功率响应‑相位变换(SRP‑PHAT)法初步给出声源空间位置候选点；其次，通过先验知识进行初步的候选点筛选，并使用可控功率响应‑相位变换(SRP‑PHAT)法计算候选点的可控功率响应输出；随后，用改进的随机区域收缩(Stochastic Region Contraction,SRC)重新确定搜索边界，提高可控功率响应‑相位变换法的效率，方法如下：对筛选得到的候选点通过计算得到对应的可控功率响应输出，选取前N个最大值，在其对应的候选点中随机选取M个，随后从这些点出发重新确定搜索边界，然后在新的区域内重复进行这种选取和搜索，直至满足精度要求；最后，计算剩余候选点的可控功率响应，选取最大的位置作为最终的声源估计位置；其特征在于，所述N的值的选择以及之后的随机采样M值的确定与具体的麦克风阵列形状及房间尺寸有关，N的值的选择采用如下方式：方式一，选为定值，M也选为定值；方式二，每次都根据上一次的N个候选点对应的可控功率响应输出，挑选出其中比均值大的可控功率响应输出对应的候选点，其总数为N'，如果N‑N'≤N'，则在这些候选点中随机挑选N‑N'个作为候选点；如果N‑N'>N'，则保留全部N'个候选点，当这些候选点的可控功率响应输出计算次数多于某个给定的阈值时停止选取和搜索。