而且受使用时长以及室内复杂环境等多种复合因素的影响,导致麦克风阵列接收信号的频率响应特性与理论值存在较大偏差,这些偏差会使定位精度下降,因此,对麦克风阵列频率响应的校准对于室内移动声源定位精度的进一步提升具有重要意义。技术实现要素:本发明的目的是针对上述缺陷,而提供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。该方法利用设置不同拓扑结构的麦克风阵列获取语音信号,进行基于相位变换加权的可控相应功率的定位算法,加上随机区域收缩的优化算法,从定位结果上分析了各个麦克风阵列性能的优劣,并且针对在真实室内环境中,麦克风阵列与说话人(声源)之间存在干扰的情况下,声源定位能力不足的实际问题,提出一种多通道低通滤波与多通道自适应滤波融合的阵列校准方案,使定位结果具有较高的精度。实现本发明目的的技术方案是: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,包括如下步骤:(1)设置麦克风阵列室内声源定位系统,该系统由顺序连接的麦克风阵列拓扑结构分析模块、阵列自适应滤波校正模块和声源定位算法及分析模块构成;(2)提取语音信号:在室内布置合适的麦克风阵列,说话人发声,录下说话人的语音。麦克风阵列是由一定数目的麦克风组成。广西自主可控麦克风阵列标准
)可以认为是麦克风阵列上所有麦克风对的信号两两做基于相位变换的广义互相关并求和:()=其中k、l第k、l个麦克风,表示相位变换的权重,τ()表示从声音从位置x到达第k个麦克风的时间。式中将定义为组合加权函数:考虑到计算()所涉及的对称性,并去掉一些固定能量项,则()随x变化的部分为:=因而,为了简化计算可以替换为:=4.在整个房间内进行全局搜索,利用随机区域收缩算法(src)得到能量大的坐标点y。随机区域收缩算法的基本思想是,在所给定的初始值中随机找出一个n维的矩阵,在顺序过程中,逐步缩小范围,直到达到足够小的范围,找出峰值。从而计算出定位坐标点。随机区域收缩算法的过程如下:1)先定义i为迭代的次数,表示第i次迭代时随机抽取的点数,表示下一代的子搜索空间中包含的点数,表示下一代子搜索空间。定义每计算一次便记为一次,表示第i次迭代后的次数,表示停止值,φ表示大被允许计算的次数。表示新的子搜索空间的边界;2)初始化迭代次数i=0;3)设置初始参数:、,;4)计算中所有的值;5)整理出,使得≪;6)根据收缩当前的搜索空间,更新搜索空间和新的区域边界;7)如果,或者并且,则确定该点坐标位置,保存结果并输出;8)如果只有,则舍弃结果。河南光纤数据麦克风阵列介绍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。
现在的口径还是较大,声智科技现在可以做到2cm-8cm的间距,但是结构布局仍然还是限制了ID设计的自由性。很多产品采用2个麦克风其实并非成本问题,而是ID设计的考虑。实际上,借鉴雷达领域的合成孔径方法,麦克风阵列可以做的更小,而且这种方法已经在领域成熟验证,移植到消费领域只是时间问题。还有一个趋势是麦克风阵列的低成本化,当前无论是2个麦克风还是4、6个麦克风阵列,成本都是比较高的,这影响了麦克风阵列的普及。低成本化不是简单的更换芯片器件,而是整个结构的重新设计,包括器件、芯片、算法和云端。这里要强调一下,并非2个麦克风的阵列成本就便宜,实际上2个和4个麦克风阵列的相差不大,2个麦克风阵列的成本也要在60元左右,但是这还不包含进行回声抵消的硬件成本,若综合比较,实际上成本相差不大。特别是今年由于新技术的应用,多麦克风阵列的成本下降非常明显。再多说一个趋势就是多人声的处理和识别,其中典型的是鸡尾酒会效应,人的耳朵可以在嘈杂的环境中分辨想要的声音,并且能够同时识别多人说话的声音。现在的麦克风阵列和语音识别还都是单人识别模式,距离多人识别的目标还很远。前面提到了现在的算法思想主要是“抑制”,而不是“利用”。
电容c4的另一端接地,电阻r7的另一端连接电阻r6的另一端、电容c1的一端,放大器u2的7脚连接电阻r9的另一端、电容c1的另一端;二级带通滤波电路由型号为op275的运算放大器和贴片电阻电容组成,通过构建二阶低通电路和二阶高通电路形成带通滤波,后使得系统的理论通带为160-12000hz,该频带满足ci滤波器组的频带要求同时省去50hz陷波电路的设计,在确保滤波、放大功能的同时,进一步减小了系统的硬件体积。电源管理电路包括:升压转换器u3、稳压电源u4、稳压器u5、插座j1、开关j2、电感l1、l2,、电容c9~c21、电阻r11~r13,升压转换器u3的1脚、2脚连接后接入电感l1的一端,升压转换器u3的11脚接地,升压转换器u3的3脚、4脚连接后与电阻r11的一端、电阻r12的一端、电容c13的一端、电容c9的一端、电容c10的一端、电容c11的一端连接后接入到电源,升压转换器u3的5脚连接电阻r11的另一端,电容c9的另一端、电容c10的另一端、电容c11的另一端互相连接后接地;升压转换器u3的6脚连接电容c12的一端,电容c12的另一端连接电阻r13的一端后接地,升压转换器u3的7脚、电阻r13的另一端、电阻r12的另一端、电容c13的另一端互相连接。在室内布置合适的麦克风阵列,说话人发声,录下说话人的语音。
语音识别技术领域,具体为一种基于麦克风阵列的智能语音转文字及同声翻译系统。背景技术:在现在的国际化背景下,我们与国际友人沟通的契机越来越多,然而不同国籍的人的母语不同,不同的语言是沟通中的一个巨大障碍;尽管翻译软件、同声翻译软件都已经出现,但是在嘈杂环境中,因为竞争声源的存在,低信噪比(snr)的声源使得语音转文字的效果、同声翻译软件的翻译效果一直不是很理想。国内已经有了一些相关的发明、以及相关的应用软件。在前端去噪方面,该方法构建了一个基于时频掩蔽的mvdr波束形成器;由于该方法采用的四元麦克风阵列的硬件电路比较复杂,占用空间大,因此并没有小型化和便携性设备产生,在同声翻译领域的实际应用中是有限制的。该方法以传统的双麦克风波束形成法为基础,通过对前向的目标信号进行估算以及维纳滤波,获得增强的语音信号,但是若环境中存在多个竞争性语音噪声,该方法的性能将无法保证。目前市面上已有的语音识别app。麦克风阵列一般来说有线形、环形和球形之分,严谨的应该说成一字、十字、平面、螺旋、球形及无规则阵列等。北京新一代麦克风阵列标准
旨在解决现有技术中麦克风阵列操作复杂,携带不便,容易暴露,隐蔽性差等问题。广西自主可控麦克风阵列标准
放大器u1的7脚、电容c8的负极、电容c6的一端连接后接入电源,电容c6的另一端、电容c5的一端连接后接地,放大器u1的8脚电容c7的正极、电容c5的另一端互相连接后接入电源,电容c7的负极连接电容c8的正极;本实施例中,一级放大电路选用具有低噪声系数,高线性度等优点的型号为ad624的仪表放大器芯片实现,该芯片是高分辨率信号采集系统的理想器件;其放大功能主要是在其rg1和rg2引脚串联一个电阻来调节电路的放大倍数,本实施例中的一级放大电路的放大倍数为10倍;麦克风阵列连接放大器u1的1脚,将采集的声信号输入到一级放大电路。面向前向麦克风mic1的带通滤波器的电路和二级放大电路包括:放大器u2、电阻r1~r4、r6~r9、电容c1~c4,放大器u2的1脚与电阻r1的一端、电阻r3的一端、电阻r6的一端互相连接,放大器u2的2脚连接电阻r1的另一端、电阻r2的一端,电阻r2的另一端接地,放大器u2的3脚连接电阻r4的一端、电容c3的一端,电阻r4的另一端接地,电容c3的另一端连接电阻r3的另一端、电容c2的一端,电容c2的另一端连接放大器u1的9脚、10脚,放大器u2的5脚连接电容c4的一端、电阻r7的一端,放大器u2的6脚连接电阻r8的一端、电阻r9的一端,电阻r8的另一端接地。广西自主可控麦克风阵列标准
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