基于差分麥克風(fēng)陣列的聲源定位方法研究.pdf

1、麥克風(fēng)陣列聲源定位一直是語音信號處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。經(jīng)典的聲源定位方法在小尺寸麥克風(fēng)陣列條件下的性能變差，精度無法滿足實(shí)際需要。因此，如何有效實(shí)現(xiàn)小尺寸陣列和混響噪聲環(huán)境下的聲源定位是麥克風(fēng)陣列處理領(lǐng)域中有待進(jìn)一步解決的關(guān)鍵問題。而基于差分麥克風(fēng)陣列的聲強(qiáng)估計(jì)方法為實(shí)現(xiàn)小尺寸陣列條件下的聲源定位提供了一條重要技術(shù)途徑。本文以差分麥克風(fēng)陣列為研究對象，以聲強(qiáng)估計(jì)作為主要定位手段，從單聲源和多聲源兩個(gè)角度進(jìn)行討論，并在此基礎(chǔ)上對基本方法

2、進(jìn)行改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)聲源方位的準(zhǔn)確定位。具體的工作如下：
　　首先介紹了差分麥克風(fēng)陣列定位的基本理論，然后詳細(xì)介紹了基于聲強(qiáng)估計(jì)、基于時(shí)延估計(jì)和基于可控波束形成的聲源定位方法的基本原理，并對其性能進(jìn)行仿真分析和比較。結(jié)果表明，基于聲強(qiáng)估計(jì)的聲源定位方法要優(yōu)于其他兩種方法，為接下來提出的算法奠定了基礎(chǔ)。
　　針對聲強(qiáng)估計(jì)方法在高混響下性能變差的缺陷，本文結(jié)合局部標(biāo)準(zhǔn)差和瞬時(shí)方位估計(jì)值之間的關(guān)系提出了基于局部標(biāo)準(zhǔn)差加權(quán)的方法。仿真

3、結(jié)果表明，此方法有一定的效果，但是改進(jìn)效果并不明顯。于是，本文提出了基于二次門限時(shí)頻掩蔽的定位方法。該方法從時(shí)頻域角度進(jìn)行了改進(jìn)，定位精度得到提升。此外，本文還從空域角度進(jìn)行了算法改進(jìn)，提出了基于波束指向性加權(quán)的方法，初步結(jié)果表明，此方法有效地提高了聲源定位的性能。最后，本文結(jié)合時(shí)頻域和空域改進(jìn)方法的優(yōu)點(diǎn)，提出了基于時(shí)頻空域聯(lián)合處理的方法，仿真和實(shí)測數(shù)據(jù)結(jié)果表明，該方法要優(yōu)于只在時(shí)頻域或空域處理的方法。
　　本文還對多聲源的聲強(qiáng)估