用于声学信号跟踪的方法技术

技术编号:7308276 阅读:188 留言:0更新日期:2012-05-02 23:46
本发明专利技术涉及一种用于确定声源信号S关于电声转换器装置的初始位置Θ的方法,具有参考数据库RD,所述参考数据库从测量过程中存储了具有所属的参考信号T的Q个以角度数据和必要时的距离的形式的参考位置Θq的参考信号T,其中通过比较源信号S与存储的参考信号T进行位置确定。本发明专利技术的特征在于,从参考信号T中获得参考特征矢量RY并且从源信号S中获得特征矢量Y,以及在于,所述特征矢量Y通过参考特征矢量RY综合为一个代表了源信号S的位置Θ和品质的相似度曲线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于确定声源信号(Quellsignal)关于电声转换装置的初始位置(Ausgangsposition)的方法,具有参考数据库,其从测量过程中存储了带有所属的以参考信号的角度数据(Winkelangaben)和必要时的距离的形式的参考位置的参考信号,其中,通过比较源信号与存储的参考信号进行位置确定。
技术介绍
这样的方法从WO 2009/062211A1中公知并且允许通过压力梯度转换器的布置对源信号进行位置确定。该方法基于参考数据库的使用,该参考数据库包含在测量过程中存储的参考信号和所属的以角度数据和必要时的距离的形式的位置,其中通过比较源信号与存储的参考信号进行位置确定。在此的缺陷是,关于信号的品质或者探测品质没有得出一般的结论。这意味着,例如在其中没有出现源信号的语音暂停中,所有的寄生噪声 (Nebengeraeusche)和出现的噪声作为源信号起作用并且由此错误地探测所寻找的源位置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是,提供一种本文开头提到种类的方法,该方法适合于具有出现的噪声和源信号的发送暂停的任何种类的声学信号。上述技术问题按照本专利技术通过如下解决,S卩,在第一步骤中从参考信号中获得参考特征矢量并且在装置的运行中在位置确定期间从源信号中获得特征矢量,从其与参考特征矢量的比较中得到代表了源信号的位置以及品质的相似度曲线。本专利技术的优点是,特征矢量通过参考特征矢量被综合为代表了源信号的位置和品质的相似度曲线。附图说明本专利技术的其他特征和优点从从属权利要求和参考附图的以下描述中得出,其中,图1示出了按照本专利技术的原理性流程图,图2示出了该方法的示意性的流程图,图3示出了用于建立参考数据库的详细流程图,图如示出了参考特征矢量的分量(矢量)的走向,并且图4b示出基于两种不同的计算方法从图如的参考特征矢量得到的相似度曲线,图如示出了参考特征矢量的走向,并且图恥示出了来自于图fe的参考特征矢量的、部分地附加具有施加的噪声的相似度曲线。图中的各个流程步骤或者块是连续的或者说在各个图中是统一编号的。主要使用的缩写表示T参考信号,S源信号,RY参考特征矢量,Y特征矢量,RD参考数据库,Q位置的数量,第q个源位置,M麦克风的数量,X(m)信道m的转换器输入信号,Hm(频域中)信道m的脉冲响应,hm(时域中)信道m的放大系数,η噪声。具体实施例方式图1中示出的图示出了本专利技术的原理性流程。在第一步骤中,由电声转换器装置采集从位于定义的位置的一个扬声器发出的参考信号T(块la)。从这m个转换器输入信号x(m)(块9a)中计算参考特征矢量RY (块2a)并且存储在参考数据库RD (图2中的块2) 中。对于所有的Q位置重复这点。在后面的运行中从未知的位置发送源信号S(块lb),并且从转换器输入信号x(m)(块9b)中计算特征矢量Y(块幻。由此可以将任意一个单个的特征矢量Y与所有的参考特征矢量RY比较,从中得出相似度曲线。从该相似度曲线中确定结果的相似度曲线(块8),从该结果的相似度曲线确定位置Θ。在图2示出的流程图示出了具有中间步骤的信号处理的示意性流程。明显的是, 在转换器输入端上提供至少两个信息声学信号T (块la)和源信号S (块lb)。参考位置 (块2b)相对于在参考数据库RD (块幻中的各个参考特征矢量RY (块2a)的数据(Angabe) 是需要的。原理性流程如下在开始时,源信号S在信号块(块3)中借助开窗术(例如矩形、Harming)划分并且然后借助快速傅里叶变换(FFT)(块4)变换到频域中^[f]= FFTN{x1[m]}。然后,将从中计算的特征矢量Y(块幻与已经在参考数据库RD中包含的参考特征矢量RY比较,由此对于每个信号块形成一个相似度曲线(块6)。然后,从所述相似度曲线中确定结果的相似度曲线。该结果的相似度曲线用于借助分别属于参考特征矢量RY 的参考位置来确定源位置Θ (块8)。如果在源信号S外部还从前面的训练阶段中呈现其他的真实的位置数据 (Positionsangaben),则按照在图2中解释的实施方式可以借助训练数据(块2c)附加地计算定位误差(块7),由此改善了参考数据库RD,这导致更精确的位置确定。在图3中示出的图示出了用于建立参考数据库RD(块2)的详细流程。为此,利用相同的参考信号T(块la)经由扬声器记录在与Q不同的位置Θ中的麦克风装置。从获得的输入信号中确定(块10)脉冲响应Hm并且借助快速傅里叶变换(FFT)(块4)变换到频域。将从中确定的参考特征矢量RY(Qtl)(块2a)与参考位置(块2b) —起存储在参考数据库RD(块2)中。在这些块(10和4)中的步骤必要时可以通过其他用于声学系统识别的方法来采用,例如通过利用最大长度序列(MLQ或时间延迟光谱测定法(TDS)的测量。图4a、图4b和图5a、图恥中的横坐标分别是方位角。图如和图fe中的纵坐标分别是“特征值”(mv)-标准化的声音压力电平,即,借助在球形麦克风上呈现的声音压力在 (肾形(Nieren-))麦克风位置上标准化的声音压力分量。这些值对于各个方向通过所有 (肾形)麦克风综合地分别形成特征矢量Y。与此相对,图4b和图恥中的纵坐标是在特征矢量Y和参考特征矢量RY (Qti)之间的相似度(d)。图4中示出了最大相似性的原理。图如示出了参考特征矢量RY(Qti)的三个矢量的相似度的走向(实线、虚线和点线),并且特征矢量Y的值在%=270°的方位角的情况下以标记(m= l,m = 2,m = 3)的形式示出。将该特征矢量Y与参考数据库RD中的参考特征矢量RY(Qtl)比较。在图4b中以实线示出了从三个特征矢量Y的所有三个相似度曲线的平均中基于P范数(p-Norm) (ρ距离)得到的结果的相似度曲线并且以虚线示出了角度偏差(余弦)。图如中以实线、虚线和点线示出了参考特征矢量RY(Gti)的走向(RY1,RY2, RY3)。不同的源(Sl,S2)和全向的噪声在%=-90°(11)集=0° (S1, SfnXcps=C0(S^S2), cps=90° (S2)方位角的情况下以标记的形式示出。在图恥中示出了所属的相似度曲线,该相似度曲线从两个不同的源(S1, S2)的特征矢量Y的差和全向噪声η中得到,其利用标记表示。显然,噪声n的相似度曲线具有恒定的走向并且多个特征矢量Y(Sl+s2)和Y(Sl+n)的组合导致平坦的(abgeflachten)走向。参考信号T的特征是,在后面对于源定位(Quellenlokalisation)所考虑的整个参考区域中包含足够的能量。函数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.09.08 AT A1494/20101.一种用于确定声源信号( 关于电声转换器装置的初始位置(Θ)的方法,具有参考数据库(RD),所述参考数据库从测量过程中存储了具有所属的⑴个)以参考信号(T)的角度数据和必要时的距离的形式的参考位置(Θ;的参考信号(T),其中通过比较源信号(S) 与存储的参考信号(T)进行位置确定,其特征在于,从参考信号(T)中获得参考特征矢量 (RY)并且从源信号( 中获得特征矢量(Y),以及在于,所述特征矢量(Y)通过参考特征矢量(RY)综合为一个代表了源信号⑶的位置(Θ)和品质的相似度曲线。2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,借助开窗术在时间上限制所述源信号⑶。3.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,将所述源信号(S)借助快速傅里叶变换(FFT)变换到频域。4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,借助带通滤波器组在频域中分解所述源信号(S)。5.按照权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,从特征矢量(Y)和至少一个来自于参考数据库(RD)的参考特征矢量(RY(Qti))的差中来确定所述相似度曲线。6.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,在特征矢量(Y)和参考特征矢量(RY)之间的相似度通过距离度量来确定S = Sim {Y...

【专利技术属性】
技术研发人员:A桑塔奇K弗赖伯格M奥皮茨
申请(专利权)人:AKG声学有限公司
类型:发明
国别省市:

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