声源定位系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种声源定位系统和方法，所述系统包括：双麦克风阵列，用于采集声音信息；扬声器，用于采集声源反馈信息；所述扬声器和所述双麦克风阵列不处于同一条直线上；校准单元，用于根据预设参数校准所述声源反馈信息的频响、相位和幅度；定位单元，用于根据所述声音信息定位声源在预定平面中的两处疑似位置，根据校准后的声源反馈信息在所述两处疑似位置中确定所述声源的位置。本发明专利技术利用现有设备中通常具备的扬声器采集声源反馈信息，根据不同距离声源产生的声源反馈信息判断麦克风阵列所定位的疑似位置，从而实现了无需增设一个麦克风即可通过双麦克风阵列结合扬声器实现平面定位，或通过三麦克风阵列结合扬声器实现立体定位。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及声源定位
，具体涉及一种声源定位系统和方法。
技术介绍
传统的声音定位系统和方法受到麦克风阵列的局限，例如直线麦克风阵列只能实现180°范围的定位，而无法实现360°定位；平面麦克风阵列可以实现360°的平面范围定位，而无法实现三维空间的立体定位。图1为现有技术中直线麦克风阵列进行平面定位的示意图。如图1所示，当直线麦克风阵列11进行平面定位时，会得到两个轴对称的疑似位置，两个疑似位置相对于直线麦克风阵列11所在的直线对称。基于直线麦克风阵列11的定位系统无法在这两个疑似位置中进行区分，需要在直线外增设一个麦克风构成平面麦克风阵列才能实现平面定位。图2为现有技术中平面麦克风阵列进行立体定位的示意图。如图2所示，当平面麦克风阵列21进行立体定位时，会得到两个平面对称的疑似位置，两个疑似位置相对于平面麦克风阵列21所在的XY平面对称。基于平面麦克风阵列21的定位系统无法在这两个疑似位置中进行区分，需要在平面外增设一个麦克风构成立体麦克风阵列才能实现立体定位。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种结合现有设备中通常具备的扬声器，无需通过增设麦克风，即可实现通过直线麦克风阵列进行平面定位，通过平面麦克风阵列进行立体定位的声源定位系统和方法。第一方面，本专利技术提供一种声源定位系统，所述系统包括：直线麦克风阵列，包括至少两个位于同一直线上的麦克风，用于采集声音信息；扬声器阵列，包括至少一个扬声器，用于采集声源反馈信息；所述扬声器和所述直线麦克风阵列不处于同一条直线上；校准单元，用于根据预设参数校准所述声源反馈信息的频响、相位和幅度；定位单元，用于根据所述声音信息定位声源在预定平面中的两处疑似位置，根据校准后的声源反馈信息在所述两处疑似位置中确定所述声源的位置。第二方面，本专利技术提供一种对应上述定位系统的声源定位方法，所述方法包括：直线麦克风阵列采集声音信息，扬声器阵列采集声源反馈信息；根据预设参数校准所述声源反馈信息的频响、相位和幅度；根据所述声音信息定位声源在预定平面中的两处疑似位置；根据校准后的声源反馈信息在所述两处疑似位置中确定所述声源的位置；其中，所述直线麦克风阵列包括至少两个位于同一直线上的麦克风，所述扬声器阵列包括至少一个扬声器，各所述扬声器和所述直线麦克风阵列不处于同一条直线上。第三方面，本专利技术还提供另一种声源定位系统，所述系统包括：平面麦克风阵列，包括至少三个位于同一平面上的麦克风，用于采集声音信息；各所述麦克风不处于同一直线上；扬声器阵列，包括至少一个扬声器，用于采集声源反馈信息；所述扬声器和所述平面麦克风阵列不处于同一平面上；校准单元，用于根据预设参数校准所述声源反馈信息的频响、相位和幅度；定位单元，用于根据所述声音信息定位声源在三维空间中的两处疑似位置，根据校准后的声源反馈信息在所述两处疑似位置中确定所述声源的位置。第四方面，本专利技术还提供一种对应上述定位系统的声源定位方法，所述方法包括：平面麦克风阵列采集声音信息，扬声器阵列采集声源反馈信息；根据预设参数校准所述声源反馈信息的频响、相位和幅度；根据所述声音信息定位声源在三维空间中的两处疑似位置；根据校准后的声源反馈信息在所述两处疑似位置中确定所述声源的位置；其中，所述平面麦克风阵列包括至少三个位于同一平面上的麦克风，各所述麦克风不处于同一直线上；所述扬声器阵列包括至少一个扬声器，各所述扬声器和所述平面麦克风阵列不处于同一平面上。本专利技术诸多实施例提供的声源定位系统和方法通过利用现有设备中通常具备的扬声器采集声源反馈信息，根据不同距离声源产生的声源反馈信息具备的不同特性判断麦克风阵列所定位的疑似位置，从而实现了无需增设麦克风即可通过直线麦克风阵列结合扬声器实现平面定位，或通过平面麦克风阵列结合扬声器实现立体定位；本专利技术一些实施例提供的声源定位系统和方法进一步通过将扬声器设置在基于平面麦克风阵列构建的三维直角坐标系的第三轴上，简化了对声源反馈信息的计算。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为现有技术中直线麦克风阵列进行平面定位的示意图。图2为现有技术中平面麦克风阵列进行立体定位的示意图。图3为本专利技术一实施例中声源定位系统的结构示意图。图4为本专利技术一实施例中声源定位方法的流程图。图5为图3所示的声源定位系统中直线麦克风阵列结合扬声器进行平面定位的示意图。图6为本专利技术一优选实施例中声源定位系统的结构示意图。图7为本专利技术另一优选实施例中声源定位系统的结构示意图。图8为本专利技术一实施例中声源定位系统的结构示意图。图9为本专利技术一实施例中声源定位方法的流程图。图10为图8所示的声源定位系统中平面麦克风阵列结合扬声器进行立体定位的示意图。图11为本专利技术一优选实施例中声源定位系统的结构示意图。图12为本专利技术另一优选实施例中声源定位系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。图3为本专利技术一实施例中声源定位系统的结构示意图。如图3所示，在本实施例中，本专利技术提供的声源定位系统包括直线麦克风阵列11、扬声器阵列13、校准单元15和定位单元17。直线麦克风阵列11包括至少两个位于同一直线上的麦克风，用于采集声音信息。扬声器阵列13包括至少一个扬声器，用于采集声源反馈信息。所述扬声器和直线麦克风阵列11不处于同一条直线上。校准单元15用于根据预设参数校准所述声源反馈信息的频响、相位和幅度。定位单元17，用于根据所述声音信息定位声源在预定平面中的两处疑似位置，根据校准后的声源反馈信息在所述两处疑似位置中确定所述声源的位置。具体地，在本实施例中，直线麦克风阵列11为双麦克风阵列，包括两个位于同一直线上的麦克风，扬声器阵列13包括单个扬声器，在更多的实施例中，直线麦克风阵列11可以根据实际需求设置多于两个的麦克风，扬声器阵列13可以根据实际需求设置多于一个的扬声器，只要麦克风设置在同一直线上，扬声器与直线麦克风阵列不处于同一条直线上，即可以实现同样的技术效果。在一些实施例中，校准单元15和定位单元17可以分别设置为单独的芯片、单片机等硬件设备；在另一些实施例中，校准单元15和定位单元17可以设置为计算机中或智能家居设备、智能移动设备中的软件。相对应地，在一些实施例中，所述声源定位系统为单独集成一体的装置，并设有各类标准接口或无线通信单元以输出定位结果；在一些实施例中，所述声源定位系统通过计算机实现，由计算机的扬声器、计算机的麦克风阵列和计算机中的软件单元组成；在另一些实施例中，所述声源定位系统集成在智能设备中，例如智能电视或智能冰箱等。图4为本专利技术一实施例中声源定位方法的流程图。图4所示的声源定位方法可以应用在图3所示的声源定位系统中。如图4所示，在本实施例中，本专利技术提供的声源定位方法包括：S12：直线麦克风阵列采集声音信息，扬声器阵列采集声源反馈信息；S14：根据预本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声源定位系统，其特征在于，所述系统包括：直线麦克风阵列，包括至少两个位于同一直线上的麦克风，用于采集声音信息；扬声器阵列，包括至少一个扬声器，用于采集声源反馈信息；所述扬声器和所述直线麦克风阵列不处于同一条直线上；校准单元，用于根据预设参数校准所述声源反馈信息的频响、相位和幅度；定位单元，用于根据所述声音信息定位声源在预定平面中的两处疑似位置，根据校准后的声源反馈信息在所述两处疑似位置中确定所述声源的位置。

【技术特征摘要】
1.一种声源定位系统，其特征在于，所述系统包括：直线麦克风阵列，包括至少两个位于同一直线上的麦克风，用于采集声音信息；扬声器阵列，包括至少一个扬声器，用于采集声源反馈信息；所述扬声器和所述直线麦克风阵列不处于同一条直线上；校准单元，用于根据预设参数校准所述声源反馈信息的频响、相位和幅度；定位单元，用于根据所述声音信息定位声源在预定平面中的两处疑似位置，根据校准后的声源反馈信息在所述两处疑似位置中确定所述声源的位置。2.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述声源反馈信息由所述声源发声使各所述扬声器中的振膜振动从而在闭合磁场的导线中产生电流生成。3.一种声源定位方法，其特征在于，所述方法包括：直线麦克风阵列采集声音信息，扬声器阵列采集声源反馈信息；根据预设参数校准所述声源反馈信息的频响、相位和幅度；根据所述声音信息定位声源在预定平面中的两处疑似位置；根据校准后的声源反馈信息在所述两处疑似位置中确定所述声源的位置；其中，所述直线麦克风阵列包括至少两个位于同一直线上的麦克风，所述扬声器阵列包括至少一个扬声器，各所述扬声器和所述直线麦克风阵列不处于同一条直线上。4.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于，所述声源反馈信息由所述声源发声使各所述扬声器中的振膜振动从而在闭合磁场的导线中产生电流生成。5.一种声源定位系统，其特征在于，所述系统包括：平面麦克风阵列，包括至少三个位于同一平面上的麦克风，用于采集声音信息；各所述麦克风不处于同一直线上；扬声器阵列，包括至少一个扬声器，用于采集声源反馈信息；所述扬声...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐荣强，
申请(专利权)人：北京地平线信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11