为本发明实施例不同麦克风阵列阵型定位效果;为本发明实施例阵列不同阵元间距定位效果;为本发明实施例三维正交阵阵元间距10cm时定位误差与计算量;为本发明实施例基于多通道低通滤波与多通道自适应滤波融合的srp-phat定位系统示意;为本发明实施例滤波前麦克风频率响应对比;为本发明实施例滤波后麦克风频率响应对比图。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步的阐述。实施例:一种基于不同麦克风阵列拓扑结构分析的室内声源定位方法,是先设置一个麦克风阵列室内说话人定位系统,该系统由三个模块组成:麦克风阵列拓扑结构分析模块、阵列自适应滤波校正模块、说话人定位算法模块。(1)麦克风阵列拓扑结构分析模块:为了探究不同阵列拓扑结构对定位结果的影响,本例采用控制变量法对麦克风阵列中:阵列维度、阵元间距及阵元个数进行变量调整,以构成不同拓扑结构的麦克风阵列。从一维线阵、二维t型阵、三维正交阵三种不同拓扑结构阵型展开分析,所示误差分析表明三维正交阵的拓扑结构较其它两种阵型具有更优的定位性能,并示出该阵型下阵元个数的推荐择。在阵列维度的阵元个数确定的情况下对阵元间距的分析。线性麦克风阵列的输出是各阵元的加权和优波束方向,可调结构简单、方便布局,适用于车载、家电等场合。内蒙古电子类麦克风阵列介绍
麦克风阵列波束形成,是对各阵元的输出进行时延或相位补偿、幅度加权处理,以形成指向特定方向的波束。在远场模型中,假设输入是一个平面波。设传播方向为θ,时域频率(弧度)为ω,声音在介质中的传播速度为c,对于在一个局部均匀的介质里传播的平面波,定义波束k为k=ωsinθ/c=2sinθ/λ,其中λ是对应于频率ω的波长。由于信号到达不同的传感器的时间不同,则阵列接收到的信号可表示为f(t)=[f(t-τ0)f(t-τ1)…f(t-τN-1)]T=[exp(jω(t-kτ0))exp(jω(t-kτ1))…exp(jω(t-kτN-1))]T其中τn为第n个阵元接收到的信号相对于参考点的时延,N为阵元个数,T表示转置。定义v(k)=[e-jωkτ0e-jωkτ1…e-jωkτN-1]T矢量v包含了阵列的空间特征,称为阵列流行矢量。则f(t)可表示为f(t)=ejωtv(k)。阵列处理器对一个平面波的响应为y(t,k)=HT(ω)v(k)ejωt其中H(ω)是滤波器系数向量的傅里叶变换。符号y(t,k)强调了输出和输入波数k的关系。时域上的相关性体现在输出是一个复指数,和输入平面波有相同的频率。在频域上式可表示为Y(ω,k)=HT(ω)v(k)。注意此处ω对应单一的输入频率,所以是窄带的。阵列的空时处理关系完全可以由上式的右端描述,称为阵列的频率-波数响应函数。山西自主可控麦克风阵列特征什么是麦克风阵列?为您介绍。
麦克风阵列具有对远场干扰噪声很强的抑制作用,应用于便携IT设备如PDA、GPS、NB、手机等在较大噪声环境中使用时表现出较好的效果。小型麦克风阵列由一组麦克风单元在一个小范围内按照一定空间分布组合而成,由于它在噪声环境下具有良好的信号采集性,因此越来越受到声学应用领域的关注。1.波束的形成麦克风阵列是指按一定距离排列放置的一组麦克风,通过声波抵达阵列中每个麦克风之间的微小时差的相互作用,麦克风阵列可以得到比单个的麦克风更好地指向性。在麦克风阵列的设计中首要的改进是引入了波束成形、阵列指向性与波束宽度的概念。通过对所有麦克风信号的综合处理,麦克风阵列可以组合成为所要求的强指向性麦克风,形成被称为“波束”的指向特性。麦克风阵列的波束可以经由特殊电路或程序算法软件控制,使其指向声源方向而加强音频采集效果。阵列算法处理后的指向性波束形成技术能精确的形成一个锥状窄波束,只接受说话人的声音同时抑制环境中的噪音与干扰。可以通过以下两种方法获得麦克风阵列单元之间相对位置的信息:(1)把一对麦克风同步采集到的信号进行互相关,寻找互相关信号的最大值,得到两信号之间的延时τ,再乘以声波传播速度C0得到相对位置间距:。
干扰噪声源1、干扰噪声源2...干扰噪声源num-1偏离正向的角度为θ2、θ3...θnum;本实施例中,num取值为3,即有两个竞争声源,则mic1采到的目标声源、干扰噪声源1、干扰噪声源2分别记作s1(n)、s2(n)和s3(n);则:前向麦克风mic1采集到的混合信号m1(n)为:m1(n)=s1(n)+s2(n)+s3(n)其中:s1(n)、s2(n)、s3(n)分别为通过麦克风mic1采集到的目标声源、干扰噪声源1、干扰噪声源2发出的声音信号;因为前向麦克风mic1更接近目标声源s1,所以麦克风mic2采集到的信号相对于前向麦克风mic1采集到的信号会有一定的延迟,则根据关系,可得麦克风mic2采集到的混合信号m2(n):其中,d为前向麦克风mic1和麦克风mic2之间的距离,本实施例中d的取值为15mm;c为声速,fs为采样频率;对时域信号进行分帧、加窗后再进行时频变换可得m1(l,k)和m2(l,k):如果在混合信号的一个时频单元内,当目标信号的能量占了主导,即在这个时频单元内存在如下关系:|s1(l,k)|>>|s2(l,k)|并且|s1(l,k)|>>|s3(l,k)|式中:l和k分别是频率点和时间窗的序号;则此混合信号的一个时频单元内,目标声源的信号占主导时,混合信号与目标信号的关系可以近似表示为:其中,δ1为目标声源的理想延迟时间。一种便携式可视化麦克风阵列装置。
麦克风阵列,是一组位于空间不同位置的全向麦克风按一定的形状规则布置形成的阵列,是对空间传播声音信号进行空间采样的一种装置,采集到的信号包含了其空间位置信息。根据声源和麦克风阵列之间距离的远近,可将阵列分为近场模型和远场模型。根据麦克风阵列的拓扑结构,则可分为线性阵列、平面阵列、体阵列等。(1)近场模型和远场模型声波是纵波,即媒质中质点沿传播方向运动的波。声波是一种振动波,声源发声振动后,声源四周的媒质跟着振动,声波随着媒质向四周扩散,所以是球面波。根据声源和麦克风阵列距离的远近,可将声场模型分为两种:近场模型和远场模型。近场模型将声波看成球面波,它考虑麦克风阵元接收信号间的幅度差;远场模型则将声波看成平面波,它忽略各阵元接收信号间的幅度差,近似认为各接收信号之间是简单的时延关系。显然远场模型是对实际模型的简化,极大地简化了处理难度。一般语音增强方法就是基于远场模型。近场模型和远场模型的划分没有的标准,一般认为声源离麦克风阵列中心参考点的距离远大于信号波长时为远场;反之,则为近场。设均匀线性阵列相邻阵元之间的距离(又称阵列孔径)为d,声源高频率语音的波长(即声源的小波长)为λmin。根据声源和麦克风阵列之间距离的远近,可将阵列分为近场模型和远场模型。山西自主可控麦克风阵列特征
使用无线连接方式操控便携式可视化麦克风阵列。内蒙古电子类麦克风阵列介绍
所述升压转换器u3的3脚、4脚连接后与所述电阻r11的一端、所述电阻r12的一端、所述电容c13的一端、所述电容c9的一端、所述电容c10的一端、所述电容c11的一端连接后接入到电源,所述升压转换器u3的5脚连接所述电阻r11的另一端,所述电容c9的另一端、所述电容c10的另一端、所述电容c11的另一端互相连接后接地;所述升压转换器u3的6脚连接所述电容c12的一端,所述电容c12的另一端连接所述电阻r13的一端后接地,所述升压转换器u3的7脚、所述电阻r13的另一端、所述电阻r12的另一端、所述电容c13的另一端互相连接,所述升压转换器u3的9脚、10脚、所述电容c14的一端、所述电容c15的正极、所述电容c16的一端、所述电感l2的一端、所述电感l1的另一端互相连接,所述电容c14的另一端、所述电容c15的负极、所述电容c16的另一端互相连接后接地,所述电感l2的另一端连接所述开关j2的3脚,所述开关j2的2脚连接所述插座j1的2脚,所述插座j1的1脚接地;所述稳压电源u4的1脚连接所述电容c19的一端后接入电源,所述稳压电源u4的2脚连接所述电容c19的另一端后接地,所述稳压电源u4的3脚连接所述电容c20的一端后接入电源,所述稳压电源u4的4脚连接所述电容c21的一端后接入电源。内蒙古电子类麦克风阵列介绍
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