传声器阵列的声源定位研究

对传声器阵列进行了总体概述,研究了基于传声器阵列的声源定位所面临的问题,分析和比较了几类主要的声源定位方法。给出了一种基于时间到达差的声源定位在处于混响环境下时延估计的有效算法并通过实验验证了该算法。     

基于传声器阵列的产品噪声源定位技术的应用

基于传声器阵列的产品噪声源定位技术有两个主要方法:STSF和Beamforming,但两者的实现方法各不相同。通过对STSF和Beamforming声源定位技术的推导,给出了两种测量技术适用的频率范围和空间范围,从理论上对其应用范围的差异进行了说明,并提出了在实际测量中如何选择合适的声源定位方法。结合两种测量技术的特点,还提出了声源定位技术下一阶段的研究课题。     

TDOA中几种时延估计算法的比较

在现有的传声器阵列声源定位方法中,基于声达时间差(TDOA)估计定位法计算量较小,定位精度较高,同时也易于实现实时系统,是目前声源定位法中常用的方法。采用该方法最重要的就是进行时间延迟估计(TDE),其精确性直接影响到定位的准确与否。概括了基于传声器阵列的声达时间差(TDOA)估计定位法中几种时间延迟估计的算法,给出了部分算法的仿真结果,分析了每种算法中存在的优缺点并同时指出了需进一步研究的问题。     

基于BP神经网络和声达时间差的声源定位算法

提出了利用神经网络进行声源定位的方法,该方法是在基于声达时间差(TDOA)的定位系统基础上提出的.概括了利用传声器阵列进行声源定位的几种方法,详细给出了BP神经网络算法原理.利用MATLAB仿真工具和BP神经网络对输入样本进行仿真训练,距离误差可以保持在0.5 m内,方位角误差在0.2°内.最后在声达时间差估计不准的情况下根据仿真结果对发令枪声进行了实例检测,证明定位效果仍可以满足要求.     

基于传声器阵列的声源定位

文中对利用传声器进行语音声源定位时所面临的几个问题作了讨论。同时分析比较了类主要的源定位方法，并给出了基于可控波束形成的仿真结果。     

一种利用线性预测定位的声源跟踪方法

在声源跟踪中,声源定位的精度和更新速率决定了声源跟踪方法的精确度和实时性。常用的声源定位算法易受噪声和混响的干扰,定位精度较差。提出了一种声源跟踪方法,利用语音的线性预测残留误差求互相关对声源定位,减小了噪声和混响对定位的影响。仿真结果显示,该声源跟踪方法有较高的精度和稳定性。     

单水听器时频分布相关水下声源定位方法

针对水下声源深度距离估计问题,利用时-频分布相关提出最小方差无畸变响应方法和子空间方法.通过对单声源定位、双声源定位等条件,对比两种方法的定位性能.仿真数据表明,两种方法均能实现对单声源的定位,且子空间方法对噪声有很好的抑制作用,可在信噪比为-15?dB时有效定位声源.针对双声源定位,声源级相同且无噪声时,最小方差无畸变响应方法无定位能力,子空间方法可在一定程度定位声源大致位置,但其中一个声源位置误差较大;针对不同声源级的双声源定位结果表明,最小方差无畸变响应方法只能在弱干扰条件下实现声源定位,而子空间方法能在较低信干比时准确定?位声源.     

基于小波回声状态网络的声源定位算法

为了解决传统声源定位算法存在定位误差大的问题,提出了一种小波回声状态网络的声源定位算法。首先建立声源定位的阵列信号处理模型,并采集声源信号数据,然后采用小波分解将声源信号分解成为高频与低频两部分,并采用回声状态网络分别对高频与低频数据进行建模,最后采用小波重构对高频与低频估计结果进行融合,并对算法性能进行仿真测试。结果表明,本文算法可以精确对声源进行定位,相对于其它声源定位算法,具有更好的适用性和可靠性。     

一种平面传声器阵列在声源定位中的研究

空域中声源定位主要利用传声器阵列到达时间差(TDOA)技术实现,为避免阵列自身精度对测量的影响和复杂的计算,提出一种便捷的平面十字形传声器阵列模型,分析声源定位TDOA技术和模型在三维空间中的应用,给出了定位算法和误差公式,论证了模型在构造、计算方面的优势。系统虽在精度等方面有待进一步提高,但对无源定位的方法和阵列构造有较强的实用价值,在各类阵列技术领域中有广泛的应用前景。     

正确定位传声器的几个要素

在使用传声器的过程中,面对各种各样的声源,传声器的定位也各不相同,这是由声源的多样性和声场环境的复杂性所决定的。如何做到在任何场合下都能正确地使用传声器,使拾取的声音达到最令人满意的效果并不是一件容易的事,这与传声器的准确定位有着密切关系。因此从事录音专业的人员要在实践中不断地积累和摸索经验,才能做到在各种不同环境和不同声源的情况下,熟练地掌握传声器（少则几只多则十几只）的定位艺术。下面根据个人的经验谈谈关于传声器定位的几个重要因素。１传声器与声源的距离因素由于声源有单一声源和综合声源之分,在录…     

一种多基阵炸点声源定位系统设计

为提高火炮武器的命中精度和攻击效果,提出了一种基于无源声探测的目标定位技术。系统通过传声器阵列采集目标声源发出的声信号,采用多个基阵定向结果对目标进行交汇定位,搭建了基于FPGA+DSP架构的基阵节点,对节点的软硬件进行了详细设计,并利用时延估计和定位算法解算出目标声源的三维坐标,实现对炮弹炸点的精确定位。最后模拟现场环境,设计完成了多次测试实验,验证了方位角估计理论的正确性及试验系统的可行性。实验数据表明,该方法具有较高的估计精度,可获得炸点的具体位置信息,具有一定的实用价值和应用前景。     

基于麦克风阵列的相容时延矢量声源定位方法

时延估计是常用的声源定位方法,传统的算法将定位分为两个步骤,即先估计麦克风阵列中每一对基元的接收信号时延,然后根据这些时延用几何的方法确定声源的位置。在低信噪比下,一对麦克风的时延估计误差较大,导致定位误差较大。相容时延矢量估计算法将两步合为一步,没有逐对估计时延,而是构造一个目标函数,通过搜索得到声源的位置。仿真结果表明,在低信噪比下,只需要较短的数据,该算法仍可得到较高的定位精度。     

基于统计的近场声源定位方法

基于麦克风阵列的声源定位技术可以广泛应用于音视频会议、说话人跟踪与识别以及助听器等众多场合中。根据语音信号的短时平稳特性,文中提出了一种改进的基于MUSIC算法进行声源二维定位的方法。该方法按帧交叉进行声源数估计和声源方位估计,最后对多帧信号的估计值进行统计、平均得到最终的方位估计和较准确的声源数估计。仿真结果表明,这种方法能有效解决由于声源数估计不准确导致的峰值搜索时偏差较大的问题,并且具有良好的抗噪性能。     

深海直达声区水下声源距离深度联合估计

深海直达声区声场存在明显的多途结构,可用于水下声源被动定位。本文根据一次南海实验获取的数据,研究基于双水听器接收信号互相关函数和单水听器接收信号自相关函数的水下声源距离深度联合估计方法。首先假设声源深度位于50m~300m之间,根据双水听器互相关函数提取直达波到达时间差估计水下声源距离,然后根据距离估计结果以及单水听器自相关函数提取的直达波与海面反射波时延差估计水下声源深度,最后计算声源深度估计结果的平均值再与双水听器互相关函数结合得到更为精确的距离估计结果。结果表明,采用此方法估计的水平距离相对误差在10.5%以内,声源深度相对误差小于13.3%。      

基于LabVIEW的多通道语音信号采集系统

基于麦克风阵列的时延估计声源定位方法是基于声音的相位信息的,所以保证声音的相位信息不失真,才能得到正确的声源定位结果。为了实时、准确、以较高的精度同步采集声源信号,进行后续声源定位研究。在此对LabVIEW驱动普通数据采集卡进行了研究,针对北京双诺公司生产的MP420数据采集卡,成功地实现了可供LabVIEW直接调用的动态库的编制与调用,并结合LY-901LS拾音器开发出了一套性价比较高的数据采集系统。实验表明,该系统操作简单,使用户更精确、方便地完成对语音数据的采集。     

基于延迟估计算法的声音跟随小车

本文介绍了基于延迟估计算法的声源定位小车的设计。本系统由音频接收、信号处理、无线收发、电机驱动及液晶显示五个模块构成。根据时间差确定声源位置。具体阐述了相关硬件及软件的设计,实际电路测试表明该系统稳定可靠,对声源的定位有较高的精度。     

SOUND SOURCE LOCALIZATION OF DIGITAL HEARING AIDS USING WAVELET BASED MULTIVARIATE STATISTICAL METHOD

The letter proposed a sound source localization method of digital hearing aids using wavelet based multivariate statistics with the Generalized Cross Correlation (GCC) algorithm. Haar wavelet is used to decompose GCC sequences and extract four wavelet characteristics. And then, Hotelling T2 statistical method is used to fuse the four wavelet characteristics. The statistical value is used to judge the number of sound sources and obtain corresponding time delay estimation which is used to localize the position of sound source. The experimental results show that the proposed method has better robustness in an environment with severe noise and reverberation. Meanwhile, the complexity of algorithm is moderate, which is available for sound source localization of hearing aids.     

基于传声器阵列的声源定位系统设计

传声器声源定位是利用传声器阵列拾取声音信号,并用数字信号处理技术对其进行分析和处理的声源定位技术。设计了一种基于MUSIC算法的声源定位系统,该系统以数字信号处理器(DSP)为控制核心,通过TMS320C6747高速数字信号处理器,提高了系统处理速度,简化了设计,能更好的满足声源定位的要求。经测试,该系统具有实时、高速、精度高及可靠性好的优点。     

一种具有听觉功能的智能视频监控系统

基于图像的智能视频监控系统由于视角有限,当目标不在摄像头视场范围时,易出现监控盲区,为了解决该难题,利用声源定位的优点,提出一种具有听觉功能的智能视频监控系统。首先采集传声器线性阵列,采用时延估计技术对声源进行定位,然后根据声源位置驱动摄像头,使其转动到声源位置并采集视频信息,最后采用图像检测程序对目标进行实时定位和跟踪,并通过仿真测试验证该系统的可行性,结果表明,该系统具有较好的定位和跟踪精度。