基于双麦克风的2维平面定位算法

基于麦克风阵列的声源定位技术受到了越来越多的关注。在视频会议、助听器、免提电话系统中,声源定位被用于检测说话人的位置信息来自动调节摄像头,或者形成波束。在各种声源定位方法中,基于到达时间差(time delay of arrival,TDOA)估计的双步定位算法是普遍采用的一种行之有效的方法。Birchfield从能量的角度出发提出了一种基于双耳电平差(interaural level difference,ILD)的双步定位算法,它通过检测多个麦克风对所接收到的信号能量比来确定声源的位置。然而,所有的这些方法如果要确定出声源在二维平面内的位置坐标,都至少需要三个麦克风。针对这一问题,本文提出了一种基于双麦克风的二维平面定位算法,类似于人的双耳定位原理,我们通过同时估计声源到达两个麦克风的能量比和时延信息,来达到定位的目的,而进一步推导出的闭合解可以用于实时地跟踪运动声源。最后的仿真结果证明了这一算法在一般的混响条件下都可以获得好的结果,然而它减小了阵列的尺寸,这对于体积受限的通信设备来说具有极大的吸引力。     

声源定位中的时延估计技术

时延估计(TDE)是阵列信号处理中的一项关键技术,其目的是要估计出同源信号到达不同传感器时,由于传输距离不同而引起的时间差。现有的TDE算法主要包括经典的广义互相关(GCC)方法、自适应最小均方(LMS)方法、基于子空间的特征值分解(EVD)方法和基于传递函数比(ATF-s ratio)的方法等。这些算法因其抗噪和抗混响性能不同,有着各自的应用场合。本文首先对现有的各种TDE算法进行分类论述,进而通过综合比较揭示了它们各自的优缺点,最后给出了进一步的研究方向。