基于MSP430的声音定位系统的设计

声源定位在当今日益智能化的社会中有着诸多方面的应用,特别是在智能控制,军事等领域。文中设计的系统以MSP430F449单片机为控制核心,步进电机驱动的小车作为移动声源载体,设计两个间距固定的麦克风作为接收设备,测量声源发声到麦克风接收到声音的时间差数据,声源通过无线模块接收到数据从而计算出声源的坐标,然后控制声源小车运行到指定坐标实现定位控制。经测试,本系统能精确的控制小车到达指定坐标点,系统工作稳定。     

基于声源定位的智能小车控制系统设计与实现

文章以智能小车为载体,讨论声源定位技术在实际应用中的设计方案和实现。系统采用TC264微控制器作为主控芯片,采用麦克风、FM接收模块、红外测距模块等多种传感器,实现不同环境场内Chirp信号音源的寻找,并采用二倍插值互相关等方法,计算不同麦克风的到达时间差以及小车和声源的距离,完成定位。在音频数据量较大的情况下,文章以200 ms周期进行声源定位,辅助卡尔曼滤波,以5 ms控制周期完成控制,保证控制的实时性;在路径规划与速度分配方面,文章对小车运行路径做出合理规划,使其能够以较优的路径完成定位并躲避障碍物。     

麦克风阵列声源定位系统的研究

随着多媒体技术的进一步发展,语音接收和声音信号处理得到了日益广泛的关注和应用,而声源的定位和声源增强是实现语音增强,语音识别的前提和基础.基于麦克风阵列的声源定位技术由于其广泛的应用前景得到了众多学者的关注.单个麦克风接收到的信息量较少,缺少声源定位所需要的信息,而麦克风阵列克服了上述的缺点,利用了各麦克风信号之间信号的相关性对数据进行相关分析和处理从而实现声源的定位.文中阐述了麦克风阵列声源定位的原理,推导计算目标方位角、俯仰角以及距离的计算公式;阐述了硬件系统的组成以及各个部分的作用并通过实验进行了系统的测试,通过对测试数据的分析得出麦克风阵列声源定位系统能够实现声源的快速定位.     

基于麦克风阵列的声源定位系统设计与应用

概括声源定位实验原理并设计麦克风阵列进行声源的捕捉,通过多次实验验证,与仿真软件的数据拟合,使得声源定位算法得到进一步提升。系统配备专门的上位机控制软件,当上位机得到各组麦克风阵列收集到的数据后,经Matlab程序估计时延及解析声源位置,通过软件的声源波形图和声源雷达图使得声源的定位更加直观。     

声音导向小车的设计与仿真

声音导向系统在搜寻生命痕迹中具有重要的现实意义,可以通过声强传感器获知待救人员的地址位置。目前声音导向小车主要类型有:通过语音识别来控制小车,通过发射接收声波信号的时间间隔判断位置、控制小车。这些智能车硬件和软件设计较为复杂。这里以AT89C51单片机为核心,以驻级话筒作为声强传感器,用L298N作为电机驱动芯片,设计制作了一种声音导引系统,并使用软件进行仿真。单片机根据传感器接收到的声强信号判断声源位置,控制电机的运转,使小车运动到目标位置。使用Proteus 7.8软件给出了仿真方案和仿真结果,可以实现追踪声源目标的功能。该设计提出了新的方案,系统设计结构简单可靠,性能良好。     

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。     

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。     

基于STM32声源脉冲信号定位装置设计

本文设计了基于STM32声源脉冲信号定位装置,装置设计目的主要应用在教学实验场合,设计方法是通过多个麦克风检测同一个声源脉冲信号,麦克风安置在同一条直线上的接收正方向上的声源信号,通过平面几何原理计算出声源所处的位置与麦克风阵列方向和距离。本设计实现方案采用麦克风接收声音信号,LM386放大器将声音信号放大到180倍左右,经过LM393滞回比较器比较声音脉冲信号,最后经过NEC555定时器单稳态电路稳态输出上升沿脉冲信号给STM32F103控制器,控制器通过检测麦克风阵列之间的时间差并通过理论公式计算出实际的位置。硬件电路通过绘制并制作PCB单面板电路实现检测电路模块和发送电路模块的设计,经硬件电路调试与数据测试表示能够获得理想的声援位置信号。     

基于双麦克风声源定位的视频跟踪

声源定位跟踪技术在当今社会有着越来越广泛的应用。在此使用两个高灵敏度麦克风作为传感器,配以音频信号处理芯片,接收音频信号并进行模数转换,使用FPGA器件作为核心控制器,结合TDOA算法和ILD算法,实现在室内环境下、二维平面内的声源定位。并根据声源定位的信息驱动摄像头转动,使其一直对准于声源所在位置,并保持持续跟踪。FPGA使用NiosII内核,方便使用高级语言进行程序设计。摄像头的视频输出信号可接于PC机或其他视频设备。与其他定位算法相比。系统减少了使用传感器的数量。     

实时声源定位算法研究与实现

声源定位技术是语音增强、语音识别技术的前提和基础。基于麦克风阵列的声源定位技术已经成为一大研究热点,其广阔的应用前景得到了广泛的关注。本文提出基于变步长标准最小均方差（variable step size least mean square,VLMS）的声源定位算法。该算法利用VLMS算法自适应估计声源到麦克风的脉冲响应系数,进而估计出各麦克风之间时延,并利用几何方法定位声源在3D空间的位置。此外,本文设计了基于Cortex-A8嵌入式平台的声源定位系统,并进行了相应的硬件选型与调试及算法移植工作。实时实验显示,本系统的方案合理有效,能够较好的实现声源定位。