[发明专利]一种基于微型麦克风阵列的声源方位识别方法

摘要

本发明公开了一种基于微型麦克风阵列的声源方位识别方法。首先，在四阵元差分阵列的基础上，计算各方向分量上每个时频点的声强，并对每个时频点声强采用相位变换加权进行处理；其次，对各方向分量上的时频点分别进行求和平均运算并对加权后的特征向量进行归一化处理；然后，根据三阵元正交阵的声强特性，通过子阵求声强，构造合适的特征向量；最后，采用最小二乘支持向量机进行训练和测试，得到声源方位角识别结果。相比现有技术，本发明提取的特征向量在高混响环境下有更好的鲁棒性，并且不受语音特性的影响，容错率较高，方位识别精度也更高。

主权项

1.一种基于微型麦克风阵列的声源方位识别方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据四阵元差分阵列求声强方法，计算各个方向上每个时频点的声强分量，并在每个时频点分别对声强分量进行相位变换加权处理；所述四阵元差分阵列包含1、2、3、4号麦克风，1、2、3、4号麦克风位于同一圆周上且按逆时针方向排列，以4个麦克风所在圆周的圆心作为原点、以相对2个麦克风所在直线作为坐标轴，建立平面直角坐标系，1、2、3、4号麦克风依次位于x轴正方向、y轴正方向、x轴负方向、y轴负方向；采用下式计算各方向上的每个时频点经相位变换加权处理的声强分量：上式中，I_ox‑PHAT(w,t)为坐标原点处声强在x轴方向上每个时频点进行相位变换加权后的分量，I_oy‑PHAT(w,t)为坐标原点处声强在y轴方向上每个时频点进行相位变换加权后的分量，P_o(w,t)为阵列中心处声压的短时傅里叶变换，P_i(w,t)为i号麦克风处声压的短时傅里叶变换，i＝1,2,3,4，(ω,t)表示时频点，j为虚数单位，*表示共轭变换；(2)对经相位变换加权处理的各时频点的声强分量进行求和平均运算，并对求和平均后的声强分量做归一化处理；(3)根据三阵元正交阵的声强特性，按照步骤(1)‑(2)，获取四阵元差分阵列中各子阵列的声强分量；(4)经步骤(2)、(3)得到的声强分量构成特征向量，采用最小二乘支持向量机进行训练和测试，求解出声源方位角。