>[0098]
[0099] 其中,γ(ωι,ω2, ω3)稱為時延估計子,它是經(jīng)過兩級降噪之后信號的四階累積 量和四階累積量譜:
表示白化權(quán)重函數(shù),疊加在時延估計子用于 降低偽峰幅值,增大時延峰值;ω1; ω2, ω3是三維傅里葉變換后的自變量,即信號的頻率, 取值范圍是不小于〇的實數(shù);ΡΜ 表示參考信號α(η)的四階累積量譜;ρ α{5(ωι, ω2,ω3)表示參考信號α(η)和延遲信號β(η)的四階累積量互譜;i表示虛數(shù)單位,i的平方等 于-1;τ表示聲音信號到達麥克風(fēng)陣列中各個麥克風(fēng)信號的到達時間差。
[0100] 其中,αβ = α(η)β(η)α(η)α(η),βα = α(η)α(η)α(η)α(η),兩者主要用于區(qū)分譜和互 譜,譜是一個信號的,互譜是兩個信號的,α(η)和β(η)代表兩個信號,具體的,α(η)代表參考 信號,β(η)代表延遲信號。為了計算方便,在本申請中ω#Ρω 3可以取值為〇,但不限于取〇, 具體取值可以根據(jù)實際需要設(shè)定。
[0101]估計單元204,用于根據(jù)定義單元203定義的時延估計方程估計得到聲音信號到達 麥克風(fēng)陣列中各個麥克風(fēng)的時間差。
[0102] 估計單元將γ ( ω1; c〇2, ω3)經(jīng)過逆傅里葉變換得到:
[0103]
[0104] 其中,Τ表示時延估計子γ ( ω i,ω 2,ω 3)的傅里葉反變換;δ表示狄拉克函數(shù),即單 位脈沖函數(shù);j代表虛數(shù)單位,j的平方等于-1; Ν表示傅里葉正交基的個數(shù);
[0105] 則時延,即聲音信號到達麥克風(fēng)陣列中各個麥克風(fēng)的時間差為t = D。
[0106] 需要說明的是,本申請所提供的該時延估計方法和裝置不局限于聲源定位技術(shù) 中。
[0107] 由以上技術(shù)方案可知,本申請?zhí)峁┑脑摃r延估計方法和裝置,通過采用兩級降噪 處理以及四階累積量譜降低了噪聲和干擾的影響,準(zhǔn)確的估計時延,有效克服了時域高階 統(tǒng)計量和廣義互相關(guān)-譜加權(quán)方法存在的聲音信號時延周圍由于混淆峰值以及高斯噪聲污 染的影響導(dǎo)致聲源定位誤差增大的問題。
[0108] 實施例三
[0109] 本申請實施例三提供了一種聲源定位方法,如圖3所示,圖3為本申請實施例三提 供的一種聲源定位方法,包括:
[0110] S301:對接收的聲源發(fā)出的聲音信號進行兩級降噪處理得到降噪信號;
[0111] 在本申請中,對接收的聲源發(fā)出的聲音信號進行兩級降噪處理得到降噪信號包 括:
[0112] S1:利用通道濾波器進行信號的局部和全局降噪處理,降低聲音信號中的噪聲干 擾,得到初步降噪信號;
[0113] S2:將初步降噪信號疊加白化權(quán)重函數(shù)k,降低偽峰幅值,增大時延峰值,得到降噪 信號。
[0114] S302:根據(jù)降噪信號的四階累積量和四階累積量互譜,定義時延估計方程;
[0115] 根據(jù)所述降噪信號的四階累積量和四階累積量互譜,定義時延估計方程包括:
[0116] 根據(jù)降噪信號的四階累積量和四階累積量譜,定義時延估計方程為:
[0117]
[0118] 其中,γ(ωι,ω2, ω3)稱為時延估計子,它是經(jīng)過兩級降噪之后信號的四階累積
量和四階累積量譜: 表示白化權(quán)重函數(shù),疊加在時延估計子用于 降低偽峰幅值,增大時延峰值;ω1; ω2, ω3是三維傅里葉變換后的自變量,即信號的頻率, 取值范圍是不小于〇的實數(shù);ΡΜ 表示參考信號α(η)的四階累積量譜;ρ α{5(ωι, ω2,ω3)表示參考信號α(η)和延遲信號β(η)的四階累積量互譜;i表示虛數(shù)單位,i的平方等 于-1;τ表示聲音信號到達麥克風(fēng)陣列中各個麥克風(fēng)信號的到達時間差。
[0119] 其中,αβ = α(η)β(η)α(η)α(η),βα = α(η)α(η)α(η)α(η),兩者主要用于區(qū)分譜和互 譜,譜是一個信號的,互譜是兩個信號的,α(η)和β(η)代表兩個信號,具體的,α(η)代表參考 信號,β(η)代表延遲信號。為了計算方便,在本申請中ω#Ρω 3可以取值為〇,但不限于取〇, 具體取值可以根據(jù)實際需要設(shè)定。
[0120] S303:根據(jù)時延估計方程估計得到聲音信號到達麥克風(fēng)陣列中各個麥克風(fēng)的時間 差;
[0121] 具體的,將γ ( ω i,ω 2,ω 3)經(jīng)過逆傅里葉變換得到:
[0122]
[0123] 其中,Τ表示時延估計子γ ( ω :,ω 2,ω 3)的傅里葉反變換;δ表示狄拉克函數(shù),即單 位脈沖函數(shù);j代表虛數(shù)單位,j的平方等于-1;Ν表示傅里葉正交基的個數(shù);
[0124] 則時延,即聲音信號到達麥克風(fēng)陣列中各個麥克風(fēng)的時間差為t = D。
[0125] S304:根據(jù)時間差,結(jié)合麥克風(fēng)陣列的幾何位置計算出聲源的位置。
[0126] 根據(jù)得到的時間差結(jié)合麥克風(fēng)陣列的集合位置計算聲源位置是現(xiàn)有中成熟的技 術(shù),在本申請中不再贅述。
[0127] 實施例四
[0128] 在實施例三的基礎(chǔ)上,本申請實施例四提供了一種聲源定位裝置,如圖4所示,圖4 為本申請實施例四提供的一種聲源定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該聲源定位裝置包括:聲音采 集單元401、處理單元402、定義單元403、估計單元404和計算單元405,其中,
[0129] 聲音采集單元401,用于采集聲源發(fā)出的聲音信號;
[0130]處理單元402,用于對聲音采集單元401采集的聲音信號進行兩級降噪處理得到降 噪信號;
[0131] 在本申請中,處理單元包括:第一處理單元和第二處理單元,其中,
[0132] 第一處理單元,用于利用通道濾波器進行信號的局部和全局降噪處理,降低聲音 信號中的噪聲干擾,得到初步降噪信號;
[0133] 第二處理單元,用于將初步降噪信號疊加白化權(quán)重函數(shù)k,降低偽峰幅值,增大時 延峰值,得到降噪信號。
[0134] 定義單元403,用于根據(jù)處理單元402處理得到的降噪信號的四階累積量和四階累 積量互譜,定義時延估計方程;
[0135] 在本申請中,定義單元具體用于根據(jù)所述降噪信號的四階累積量和四階累積量 譜,定義所述時延估計方程為:
[0136] ,-
[0137] 其中,γ(ωι,ω2, ω3)稱為時延估計子,它是經(jīng)過兩級降噪之后信號的四階累積 量和四階累積量譜;
表示白化權(quán)重函數(shù),疊加在時延估計子用于 ,+ 降低偽峰幅值,增大時延峰值;ω1; ω2, ω3是三維傅里葉變換后的自變量,即信號的頻率, 取值范圍是不小于〇的實數(shù);ΡΜ 表示參考信號α(η)的四階累積量譜;ρ α{5(ωι, ?2,(〇3)表示參考信號<1(11)和延遲信號0(1 1)的四階累積量互譜1表示虛數(shù)單位,1的平方等 于-1;τ表示聲音信號到達麥克風(fēng)陣列中各個麥克風(fēng)信號的到達時間差。
[0138] 其中,αβ = α(η)β(η)α(η)α(η),βα = α(η)α(η)α(η)α(η),兩者主要用于區(qū)分譜和互 譜,譜是一個信號的,互譜是兩個信號的,α(η)和β(η)代表兩個信號,具體的,α(η)代表參考 信號,β(η)代表延遲信號。為了計算方便,在本申請中ω#Ρω 3可以取值為〇,但不限于取〇, 具體取值可以根據(jù)實際需要設(shè)定。
[0139]估計單元404,用于根據(jù)定義單元403定義的時延估計方程估計得到聲音信號到達 麥克風(fēng)陣列中各個麥克風(fēng)的時間差;
[0140] 估計單元將γ ( ω1; c〇2, ω3)經(jīng)過逆傅里葉變換得到:
[0141] ?
[0142] 其中,T表示時延估計子的傅里葉反變換;δ表示狄拉克函數(shù),即單 位脈沖函數(shù);j代表虛數(shù)單位,j的平方等于-1; Ν表示傅里葉正交基的個數(shù);
[0143] 則時延,即聲音信號到達麥克風(fēng)陣列中各個麥克風(fēng)的時間差為t = D。
[0144] 計算單元405,用于根據(jù)估計單元404得到的時間差,結(jié)合麥克風(fēng)陣列的幾何位置 計算出聲源的位置。
[0145] 由以上技術(shù)方案可知,本申請實施例三和實施例四提供了一種聲源定位方法和裝 置,該聲源定位技術(shù)通過采用兩級降噪處理以及四階累積量譜估計時延,從而降低了噪聲 和干擾的影響,準(zhǔn)確的估計時延,有效克服了時域高階統(tǒng)計量和廣義互相關(guān)-譜加權(quán)方法存 在的聲音信號時延周圍由于混淆峰值以及高斯噪聲污染的影響導(dǎo)致聲源定位誤差增大的 問題,提高了聲源定位的準(zhǔn)確性。
[0146] 需要說明的是,本申請實施例一、實施例二、實施例三和實施例四相同和