基于麥克風(fēng)陣列的多聲源測向方法研究.pdf

1、基于麥克風(fēng)陣列的多聲源測向技術(shù)通過對麥克風(fēng)陣列接收的多聲源混合信號進(jìn)行處理，從而確定各個(gè)聲源的方位。它在很多領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景和實(shí)際意義，如在民用方面的視/音頻會議、語音識別及增強(qiáng)等領(lǐng)域中，常利用聲源測向技術(shù)精確估計(jì)出說話人位置來控制攝像頭，使其自動對該位置的語音信號進(jìn)行增強(qiáng)。在軍事方面聲源測向技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在飛機(jī)，火炮、狙擊手探測等方面。因此，該技術(shù)成為了語音信號處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　本課題針對基于麥克風(fēng)陣列多聲

2、源測向問題展開研究，歸納總結(jié)并比較了傳統(tǒng)的幾類聲源測向方法。本文以典型的雙陣元麥克風(fēng)陣列為研究對象，針對遠(yuǎn)場多聲源模型，將基于語音信號時(shí)頻正交特性的退化分離估計(jì)技術(shù)(DUET)應(yīng)用于聲源信號測向。該算法利用了語音信號特有的時(shí)頻稀疏和短時(shí)正交特性(W-DisjointOrthogonality，W-DO)，基于此特性的時(shí)延估計(jì)算法計(jì)算量小，實(shí)現(xiàn)簡單，僅用兩個(gè)麥克風(fēng)就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)聲源的方位測向。但是當(dāng)聲源存在波長小于兩倍陣元間距的高頻成分時(shí)

3、，此類聲源測向方法將出現(xiàn)相位卷繞模糊問題，而陣元間距因物理尺寸限制也不可能無限縮小，因此限制了該類方法的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域。針對上述問題，本文提出了一種基于迭代時(shí)頻掩蔽的寬間距麥克風(fēng)陣列多聲源測向方法，該方法通過迭代消去過程，顯著抑制了相位卷繞產(chǎn)生的影響。此外，結(jié)合基于能量的語音端點(diǎn)檢測技術(shù)，本文進(jìn)一步給出了上述方法的實(shí)時(shí)處理算法步驟。針對上述方法，本文進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)和相關(guān)外場實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:針對寬間距麥克風(fēng)陣列多聲源測向，本文所述方法明