基于麥克風(fēng)陣列的多聲源測(cè)向方法研究.pdf

1、基于麥克風(fēng)陣列的多聲源測(cè)向技術(shù)通過(guò)對(duì)麥克風(fēng)陣列接收的多聲源混合信號(hào)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(huì)議、語(yǔ)音識(shí)別及增強(qiáng)等領(lǐng)域中，常利用聲源測(cè)向技術(shù)精確估計(jì)出說(shuō)話人位置來(lái)控制攝像頭，使其自動(dòng)對(duì)該位置的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)。在軍事方面聲源測(cè)向技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在飛機(jī)，火炮、狙擊手探測(cè)等方面。因此，該技術(shù)成為了語(yǔ)音信號(hào)處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　本課題針對(duì)基于麥克風(fēng)陣列多聲

2、源測(cè)向問(wèn)題展開(kāi)研究，歸納總結(jié)并比較了傳統(tǒng)的幾類(lèi)聲源測(cè)向方法。本文以典型的雙陣元麥克風(fēng)陣列為研究對(duì)象，針對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)多聲源模型，將基于語(yǔ)音信號(hào)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(hào)測(cè)向。該算法利用了語(yǔ)音信號(hào)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(jiǎn)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(cè)向。但是當(dāng)聲源存在波長(zhǎng)小于兩倍陣元間距的高頻成分時(shí)

3、，此類(lèi)聲源測(cè)向方法將出現(xiàn)相位卷繞模糊問(wèn)題，而陣元間距因物理尺寸限制也不可能無(wú)限縮小，因此限制了該類(lèi)方法的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域。針對(duì)上述問(wèn)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(cè)向方法，該方法通過(guò)迭代消去過(guò)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(yǔ)音端點(diǎn)檢測(cè)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(duì)上述方法，本文進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)和相關(guān)外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:針對(duì)寬間距麥克風(fēng)陣列多聲源測(cè)向，本文所述方法明