麦克风阵列声源定位方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种麦克风阵列声源定位方法及装置，方法包括：根据四个麦克风接收到的语音信号判断四个麦克风是否正常；若是，则从四个麦克风中选择任意一组三麦克风阵列，并根据该组三麦克风阵列中每个麦克风的位置和接收到语音信号的时间差确定声源角度；利用该声源角度对视频设备的镜头执行声源跟踪控制。本申请通过麦克风的冗余设计，可以从四个麦克风中任意选择一组三麦克风阵列确定出声源角度，即使四个麦克风中有一个麦克风不正常，利用剩余三个麦克风仍然可以确定出声源角度，仍能够保证声源定位系统的正常运行，从而增加了声源定位系统的寿命。

【技术实现步骤摘要】
麦克风阵列声源定位方法及装置
本申请涉及声源定位
，尤其涉及一种麦克风阵列声源定位方法及装置。
技术介绍
随着麦克风的使用，基于麦克风阵列的声源定位系统越来越多的应用在视频设备领域。通常在声源平面定位中，使用三麦克风阵列对声源进行360度定位，然而在实际应用中，如果三麦克风阵列中有一个麦克风出现故障时，整个声源定位系统将无法实现声源定位。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种麦克风阵列声源定位方法及装置，以解决现有定位方式在有一个麦克风出现故障时，整个声源定位系统无法实现定位的问题。根据本申请实施例的第一方面，提供一种麦克风阵列声源定位方法，所述麦克风阵列包括四个麦克风，所述四个麦克风组成的四边形为矩形，所述视频设备的镜头位于所述矩形的中心，所述方法包括：根据所述四个麦克风接收到的语音信号判断所述四个麦克风是否正常；若是，则从所述四个麦克风中选择任意一组三麦克风阵列，并根据该组三麦克风阵列中每个麦克风的位置和接收到语音信号的时间差确定声源角度；利用确定出的声源角度对视频设备的镜头执行声源跟踪控制。根据本申请实施例的第二方面，提供一种麦克风阵列声源定位装置，所述麦克风阵列包括四个麦克风，所述四个麦克风组成的四边形为矩形，所述视频设备的镜头位于所述矩形的中心，所述装置包括：判断模块，用于根据所述四个麦克风接收到的语音信号判断所述四个麦克风是否正常；第一声源定位模块，用于当判断结果为是时，从所述四个麦克风中选择任意一组三麦克风阵列，并根据该组三麦克风阵列中每个麦克风的位置和接收到语音信号的时间差确定声源角度；跟踪控制模块，用于利用确定出的声源角度对视频设备的镜头执行声源跟踪控制。应用本申请实施例，在进行声源定位之前，可以先根据该四个麦克风接收到的语音信号判断该四个麦克风是否正常，若是，则从该四个麦克风中选择任意一组三麦克风阵列，并根据该组三麦克风阵列中每个麦克风的位置和接收到语音信号的时间差确定声源角度，最后利用确定出的声源角度对视频设备的镜头执行声源跟踪控制。基于上述实现方式，本申请通过麦克风的冗余设计，在根据接收到的语音信号初步判断麦克风均正常，无硬件故障之后，可以从四个麦克风中任意选择一组三麦克风阵列确定声源角度，即使四个麦克风中有一个麦克风不正常，利用剩余三个麦克风仍然可以确定出声源角度，仍能够保证声源定位系统的正常运行，从而增加了声源定位系统的寿命。附图说明图1A为本申请根据一示例性实施例示出的一种麦克风阵列声源定位方法的实施例流程示意图；图1B至图1E为本申请根据图1A所示实施例示出的四组三麦克风阵列坐标系示意图；图1F为本申请根据图1B所示的三麦克风阵列坐标系的转换示意图；图1G为本申请根据图1A所示实施例示出的双曲线的渐近线与横轴正半轴夹角示意图；图1H为声源在图1B所示的三麦克风阵列坐标系中的角度示意图；图2为本申请根据一示例性实施例示出的一种视频设备的硬件结构示意图；图3为本申请根据一示例性实施例示出的一种麦克风阵列声源定位装置的实施例结构示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。图1A为本申请根据一示例性实施例示出的一种麦克风阵列声源定位方法的实施例流程示意图；图1B至图1E为本申请根据图1A所示实施例示出的四组三麦克风阵列坐标系示意图；图1F为本申请根据图1B所示的三麦克风阵列坐标系的转换示意图；图1G为本申请根据图1A所示实施例示出的双曲线的渐近线与横轴正半轴夹角示意图；图1H为声源在图1B所示的三麦克风阵列坐标系中的角度示意图，该麦克风阵列声源定位方法可以应用于视频设备上，该视频设备可以是IPC(IPCamera，网络摄像机)，也可以是DVR(DigitalVideoRecorder，数字视频录像机)，在本申请实施例中，该麦克风阵列可以包括四个麦克风(Mic)，该四个麦克风组成的四边形为矩形，且视频设备的镜头位于该矩形的中心。如图1A所示，该麦克风阵列声源定位方法包括如下步骤：步骤101：根据四个麦克风接收到的语音信号判断该四个麦克风是否正常，若有两个以上麦克风不正常，则执行步骤102，若该四个麦克风均正常，则执行步骤103。在一实施例中，可以通过各个麦克风接收到的语音信号的幅值的相互比较来判断每个麦克风是否正常，先获取各个麦克风接收到的语音信号的幅值，并将各个幅值进行比较，若各个幅值之间的差值小于第一预设阈值，则确定四个麦克风均正常；若有幅值比其它两个以上幅值大第二预设阈值或者小第三预设阈值，则确定该幅值对应的麦克风不正常。其中，对于同一个语音信号，经过麦克风接收之后得到的幅值应该相差很小，因此可以通过判断各个幅值的差值是否小于第一预设阈值来确定麦克风是否正常，该第一预设阈值可以根据实践经验设置。而如果有幅值与其它两个幅值或者三个幅值的差值均大于第二预设阈值，则该幅值对应的麦克风不正常，第二预设阈值也可以根据实践经验设置。在另一实施例中，可以通过对各个麦克风接收到的语音信号的波形的检测结果来判断每个麦克风是否正常，即是否存在硬件上的故障，针对每个麦克风，获取该麦克风接收到的语音信号的波形，并对波形进行检测，若波形检测结果为异常，则确定该麦克风不正常；否则，确定该麦克风正常。本领域技术人员可以理解的是，波形检测可以通过相关技术实现，本申请在此不再详述。此外，还可以通过比较各个麦克风接收到的语音信号的波形差异来判断是否正常，如果某个麦克风对应的波形与其它麦克风对应的波形相差较大，则确定该某个麦克风不正常。步骤102：向终端设备发送告警信号，以提示对不正常的麦克风进行维修。在一实施例中，若确定四个麦克风中有两个以上麦克风不正常，则确定无法继续完成声源定位功能，从而可以向终端设备发送告警信号，以提示维修人员对不正常的麦克风进行维修，其中，告警信号中可以携带不正常麦克风的标识，该标识可以是数字或者字符，也可以是数字与字符的组合，本申请在此不进行限制，只要可以唯一区分每个麦克风即可。步骤103：从该四个麦克风中选择任意一组三麦克风阵列，并根据该组三麦克风阵列中每个麦克风的位置和接收到语音信号的时间差确定声源角度。在一实施例中，由于该四个麦克风组成的四边形可以为矩形，因此无论选择哪三个麦克风作为三麦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种麦克风阵列声源定位方法，其特征在于，所述麦克风阵列包括四个麦克风，所述四个麦克风组成的四边形为矩形，且视频设备的镜头位于所述矩形的中心，所述方法包括：根据所述四个麦克风接收到的语音信号判断所述四个麦克风是否正常；若是，则从所述四个麦克风中选择任意一组三麦克风阵列，并根据该组三麦克风阵列中每个麦克风的位置和接收到语音信号的时间差确定声源角度；利用确定出的声源角度对视频设备的镜头执行声源跟踪控制。

【技术特征摘要】
1.一种麦克风阵列声源定位方法，其特征在于，所述麦克风阵列包括四个麦克风，所述四个麦克风组成的四边形为矩形，且视频设备的镜头位于所述矩形的中心，所述方法包括：根据所述四个麦克风接收到的语音信号判断所述四个麦克风是否正常；若是，则从所述四个麦克风中选择任意一组三麦克风阵列，并根据该组三麦克风阵列中每个麦克风的位置和接收到语音信号的时间差确定声源角度；利用确定出的声源角度对视频设备的镜头执行声源跟踪控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述四个麦克风接收到的语音信号判断所述四个麦克风是否正常之后，所述方法还包括：若所述四个麦克风均正常，则从所述四个麦克风中选择至少两组三麦克风阵列，分别根据每组三麦克风阵列中每个麦克风的位置和接收到语音信号的时间差确定声源角度，并得到至少两个声源角度；若所述至少两个声源角度均一致，则利用所述至少两个声源角度对视频设备的镜头执行声源跟踪控制。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述四个麦克风接收到的语音信号判断所述四个麦克风是否正常，包括：获取各个麦克风接收到的语音信号的幅值；将各个幅值进行比较；若各个幅值之间的差值小于第一预设阈值，则确定所述四个麦克风均正常；若有幅值与其它两个以上幅值的差值均大于第二预设阈值，则确定该幅值对应的麦克风不正常；或者，针对每个麦克风，获取该麦克风接收到的语音信号的波形，并对所述波形进行检测；若所述波形检测结果为异常，则确定该麦克风不正常；否则，确定该麦克风正常。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述四个麦克风中有两个以上麦克风不正常，则向终端设备发送告警信号，以提示对不正常的麦克风进行维修。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据该组三麦克风阵列中的每个麦克风的位置和接收到语音信号的时间差确定声源角度，包括：建立坐标系，所述坐标系的原点与所述矩形的中心重合，横轴平行于所述矩形水平方向的边，纵轴平行于所述矩形垂直方向的边；获取该组三麦克风阵列中位于所述矩形对角的两个麦克风接收到语音信号的时间差，并将所述时间差与声音传播速度的乘积确定为声源距该两个麦克风的距离差；以该两个麦克风的位置为焦点以及该两个麦克风的距离差为实轴长建立双曲线；根据所述双曲线的渐近线的斜率以及所述语音信号到达该组三麦克风阵列中每个麦克风的先后顺序确定相对所述视频设备的镜头的声源角度。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉波，李乐宇，
申请(专利权)人：浙江宇视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33