用于进行相位差展开的装置及方法制造方法及图纸

一种装置，包括：处理器，用于：获得多个相位差，其中每个相位差表示由第一麦克风捕获的第一伴音信号中的频谱分量与第二麦克风捕获的第二伴音信号中的对应频谱分量之间的相位差，所述第一麦克风与所述第二麦克风物理隔开，每个频谱分量为其相应伴音信号的信号频谱的一部分，每个信号频谱将其各自的伴音信号表示为伴音信号的多个频带的相应频带中的多个频谱分量。所述处理器用于估计混杂频率，其中期望对从所述混杂频率以上的频带中的频谱分量中获得的相位差进行包裹；还用于根据所述估计的混杂频率对多个相位差进行展开，其中，不依赖于从另一频带中的频谱分量中获得的任何相位差，对从一个频带中的频谱分量中获得的相位差进行展开。因此，所述装置能够在嘈杂的环境中更准确地展开相位差，因为特别受噪声影响的频带不会影响相邻频带中的相位差的展开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于进行相位差展开的装置及方法本专利技术涉及一种用于进行相位差展开的装置及方法，用于例如定位伴音信号。多声道声源定位已经发展了几十年，涉及估计到达方向(DirectionofArrival，简称DOA)和到达时间差(TimeDifferenceofArrival，简称TDOA)。尽管通过现有算法可以在低噪声自由场条件下准确定位声源，但由于干扰，对混响和高阶背景噪声的声源进行定位仍然具有挑战性。大多数窄带声源定位算法中，对两个或多个麦克风捕获的伴音信号之间的相位差进行估计，从而导致空间混杂问题。超过空间混杂频率，对一对麦克风之间的相位差进行包裹，这意味着难以区分超出混杂频率的不同频谱分量之间的相位差。一种解决方案是调整麦克风之间的距离以获得合适的混杂频率，并且仅使用低于混杂频率的频谱分量来进行定位。该技术广泛应用于定位和波束赋形，但是混杂频率增加，则需要麦克风之间的距离越来越小，准确度降低。随着正确的相位展开，可通过更宽的频带进行定位，因为对相位差进行展开时，可通过全频带(高达奈奎斯特采样率)进行定位。K.Itoh于1982年所著的第21(14)卷第2470页所述的应用光学的“相位展开的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，其特征在于，包括处理器，用于：获得多个相位差，其中每个相位差表示由第一麦克风捕获的第一伴音信号中的频谱分量与第二麦克风捕获的第二伴音信号中的对应频谱分量之间的相位差，每个频谱分量为其相应伴音信号的信号频谱的一部分，每个信号频谱将其各自的伴音信号表示为伴音信号的多个频带的相应频带中的多个频谱分量；估计混杂频率，其中期望对从所述混杂频率以上的频带中的频谱分量中获得的相位差进行包裹；根据所述估计的混杂频率对多个相位差进行展开，其中，不依赖于从另一频带中的频谱分量中获得的任何相位差，对从一个频带中的频谱分量中获得的相位差进行展开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，其特征在于，包括处理器，用于：获得多个相位差，其中每个相位差表示由第一麦克风捕获的第一伴音信号中的频谱分量与第二麦克风捕获的第二伴音信号中的对应频谱分量之间的相位差，每个频谱分量为其相应伴音信号的信号频谱的一部分，每个信号频谱将其各自的伴音信号表示为伴音信号的多个频带的相应频带中的多个频谱分量；估计混杂频率，其中期望对从所述混杂频率以上的频带中的频谱分量中获得的相位差进行包裹；根据所述估计的混杂频率对多个相位差进行展开，其中，不依赖于从另一频带中的频谱分量中获得的任何相位差，对从一个频带中的频谱分量中获得的相位差进行展开。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器用于根据从所述第一伴音信号和第二伴音信号中的三个以上的频带中的频谱分量中获得的相位差来估计所述混杂频率。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述处理器用于根据与从所述第一伴音信号和第二伴音信号中的频谱分量中获得的相位差相关联的基频来估计所述混杂频率。4.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述处理器用于通过以下方式估计所述混杂频率：对从所述第一伴音信号和第二伴音信号中的三个以上的频带中的频谱分量中获得的相位差进行自相关；识别自相关的最大值或最小值；根据与所述最大值或最小值相关联的频率来估计所述混杂频率。5.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述处理器用于通过确定所述展开的相位差对从特定频带的频谱分量中获得的相位差进行展开：其中，Φ″i为频带i的第一伴音信号中包括的频谱分量与频带i的第二伴音信号中的频谱分量之间的频带i的展开的相位差，Φi为所述频带i的第一伴音信号包括的频谱分量与所述频带i的第二伴音信号包括的频谱分量之间的频带i的测量到的/观察到的包裹相位差，kd为展开方向，表示向下取整函数。6.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，估计所述混杂频率之前，所述处理器用于：针对所述第一伴音信号和所述第二伴音信号中的每个频谱分量，获得表示所述第一伴音信号和所述第二伴音信号中的相应频谱分量的协方差的协方差矩阵，并确定对应于该矩阵的特征向量的特征值；识别所述第一伴音信号和所述第二伴音信号中与具有低于预定阈值的特征值的协方差矩阵相关联的任何频谱分量；在对所述混杂频率进行估计时忽略从所述识别的频谱分量中的一个频谱分量中获得的任何相位差；通过在从频谱分量中获得的相位差之间进行插值来确定替换相位差，所述频谱分量识别为具有大于上述预定阈值的特征值的协方差矩阵；用替换相位差代替忽略的相位差。7.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述处理器用于根据所述第一伴音信号和所述第二伴音信号中的多个频带中的三个以上频带的频谱分量来确定包裹方向，根据所述包裹方向对所述多个相位差进行展开。8.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述处理器用于通过以下方式确定用于展开相位差的包裹方向：将多个相位差中的每个相位差分配给一个或多个组中的其中一个组；其中每个组包括从所述第一伴音信号和所述第二伴音信号的多个频带的特定分段中的频谱分量中获得的相位差；根据所述估计的混杂频率将相位差分配给其中一个组，使得相对于分配给同一组的其它相位差，分配给特定组的相位差都没有进行包裹；将线拟合到每一组相位差；根据适合于每组相位差的线的斜率来估计所述包裹方向。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理器用于在将线拟合到用于估计包裹方向的每...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤尔根·盖格，陈凯南，彼得·格罗舍，
申请(专利权)人：杜塞尔多夫华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE