基于线性阵列麦克风的声源定位系统及其方法与流程

本申请涉及智能定位领域，且更为具体地，涉及一种基于线性阵列麦克风的声源定位系统及其方法。

背景技术：

1、声源定位是指通过分析环境中的声音信号，确定声源的位置和方向。它在许多领域中都有广泛的应用，例如会议录音、语音识别、智能家居等。线性阵列麦克风是一种常用的麦克风阵列配置，它将多个麦克风按照一条直线排列。通过利用麦克风之间的时延差异和幅度差异，可以实现声源定位。

2、然而，传统的线性阵列麦克风的参数和配置调整通常是基于静态的环境信息，无法实时适应环境的动态变化。例如，当环境中的噪声水平、吸声特性或声源位置发生变化时，系统无法及时做出相应调整，导致定位精度下降。

3、因此，期望一种优化的基于线性阵列麦克风的声源定位系统。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种基于线性阵列麦克风的声源定位系统及其方法，其通过实时监测和分析环境中的声音信号，以根据环境中声音的方向信息自动计算出最佳的阵列方向，并将调整指令发送给麦克风阵列，使得麦克风阵列的方向能够始终朝向声源。这样，能够使得基于线性阵列麦克风的声源定位系统能够更好地适应实际应用需求，从而优化声源定位的效果。

2、根据本申请的一个方面，提供了一种基于线性阵列麦克风的声源定位方法，其包括：

3、获取由线性阵列麦克风采集的多个周围环境声音信号；

4、对所述多个周围环境声音信号进行特征分析以得到全局声音波形特征；以及

5、基于所述全局声音波形特征，确定推荐麦克风阵列的方向坐标。

6、根据本申请的另一个方面，提供了一种基于线性阵列麦克风的声源定位系统，其包括：

7、采集板，所述采集板由线性排列的麦克风阵列组成，用于采集周围环境的声音信号；

8、主控板，所述主控板通过pin线连接器可通信连接于所述采集板，用于接收并分析所述采集板采集的声音信号，并用于控制调整所述麦克风阵列的方向。

9、与现有技术相比，本申请提供的一种基于线性阵列麦克风的声源定位系统及其方法，其通过实时监测和分析环境中的声音信号，以根据环境中声音的方向信息自动计算出最佳的阵列方向，并将调整指令发送给麦克风阵列，使得麦克风阵列的方向能够始终朝向声源。这样，能够使得基于线性阵列麦克风的声源定位系统能够更好地适应实际应用需求，从而优化声源定位的效果。

技术特征：

1.一种基于线性阵列麦克风的声源定位系统，其特征在于，包括：

2.一种基于线性阵列麦克风的声源定位方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的基于线性阵列麦克风的声源定位方法，其特征在于，对所述多个周围环境声音信号进行特征分析以得到全局声音波形特征，包括：

4.根据权利要求3所述的基于线性阵列麦克风的声源定位方法，其特征在于，对所述线性阵列麦克风进行麦克风阵列拓扑关联分析以得到麦克风阵列拓扑特征矩阵，包括：

5.根据权利要求4所述的基于线性阵列麦克风的声源定位方法，其特征在于，对所述多个周围环境声音波形特征向量和所述麦克风阵列拓扑特征矩阵进行图结构的关联编码以得到拓扑全局声音波形特征矩阵作为所述全局声音波形特征，包括：将所述多个周围环境声音波形特征向量和所述麦克风阵列拓扑特征矩阵通过图神经网络模型以得到所述拓扑全局声音波形特征矩阵。

6.根据权利要求5所述的基于线性阵列麦克风的声源定位方法，其特征在于，基于所述全局声音波形特征，确定推荐麦克风阵列的方向坐标，包括：将所述拓扑全局声音波形特征矩阵通过解码器以得到解码值，所述解码值用于表示推荐麦克风阵列的方向坐标。

7.根据权利要求6所述的基于线性阵列麦克风的声源定位方法，其特征在于，还包括训练步骤：用于对所述基于二维卷积层的声音波形特征提取器、所述基于卷积神经网络模型的拓扑特征提取器和所述解码器进行训练。

8.根据权利要求7所述的基于线性阵列麦克风的声源定位方法，其特征在于，所述训练步骤，包括：

9.根据权利要求8所述的基于线性阵列麦克风的声源定位方法，其特征在于，在所述训练的每一轮迭代中，以如下优化公式对所述解码器的权重矩阵进行基于基准注释的外部边界约束迭代；

技术总结
本申请公开了一种基于线性阵列麦克风的声源定位系统及其方法，其通过实时监测和分析环境中的声音信号，以根据环境中声音的方向信息自动计算出最佳的阵列方向，并将调整指令发送给麦克风阵列，使得麦克风阵列的方向能够始终朝向声源。这样，能够使得基于线性阵列麦克风的声源定位系统能够更好地适应实际应用需求，从而优化声源定位的效果。

技术研发人员：黄术,黄琪敏,魏祥,夏航剑
受保护的技术使用者：杭州优航信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16