波束系数存储方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及波束系数存储方法、装置、设备和存储介质。该方法包括：通过正圆形麦克风阵列中麦克风采集音频信号，所述正圆形麦克风阵列中均匀设置有多个所述麦克风；根据固定波束的方向获取第一固定波束和第二固定波束，所述固定波束的方向是根据所述正圆形麦克风阵列中麦克风的角度和所述固定波束的数量设置的；所述固定波束的数量根据所述麦克风的数量确定；对所述音频信号对应的频域数字信号中的每一个频率点存储所述第一固定波束的波束系数和所述第二固定波束的波束系数。如此，来减少波束系数所占用的存储空间。

【技术实现步骤摘要】
波束系数存储方法、装置、设备和存储介质
本申请涉及数据处理领域，特别是涉及一种波束系数存储方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
麦克风阵列可以自动检测声源位置，利用麦克风阵列可以实现声源到达方向估计。通常，音频信号在时域都是以实数表示的，使用实数离散傅立叶变换转换到频域后，会得到对应的复数的频域信号。音频信号在时域是以一个一个的采样点形成存储的，转换到频域就变成一个一个的频率点进行存储。均匀环形麦克风阵列固定波束在频域实现。设麦克风个数为M，在环形上均匀分布的固定波束方向个数为D，那么对于某一个频率点而言，共存储有DM个波束系数。显然，占用了较多的存储空间。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出了一种波束系数存储方法、装置、设备和存储介质。第一方面，本申请实施例提供一种波束系数存储方法，所述方法包括：通过正圆形麦克风阵列中麦克风采集音频信号，所述正圆形麦克风阵列中均匀设置有多个所述麦克风；根据固定波束的方向获取第一固定波束和第二固定波束，所述固定波束的方向是根据所述正圆形麦克风阵列中麦克风的角度和所述固定波束的数量设置的；所述固定波束的数量根据所述麦克风的数量确定；对所述音频信号对应的频域数字信号中的每一个频率点存储所述第一固定波束的波束系数和所述第二固定波束的波束系数。第二方面，本申请实施例提供一种波束系数存储装置，所述装置包括：采集模块，用于通过正圆形麦克风阵列中麦克风采集音频信号，所述正圆形麦克风阵列中均匀设置有多个所述麦克风；获取模块，用于根据固定波束的方向获取第一固定波束和第二固定波束，所述固定波束的方向是根据所述正圆形麦克风阵列中麦克风的角度和所述固定波束的数量设置的；所述固定波束的数量根据所述麦克风的数量确定；存储模块，用于对所述音频信号对应的频域数字信号中的每一个频率点存储所述第一固定波束的波束系数和所述第二固定波束的波束系数。第三方面，本申请实施例提供一种波束系数存储设备，包括：一个或多个处理器；与所述一个或多个处理器通信连接的存储器；一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序被配置为执行以上所述的方法。第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上所述的方法。本专利技术提出的一种波束系数存储方法、装置、设备和存储介质，首先通过正圆形麦克风阵列中麦克风采集音频信号；然后根据固定波束的方向获取第一固定波束和第二固定波束，所述固定波束的方向是根据所述正圆形麦克风阵列中麦克风的角度和所述固定波束的数量设置的；最后对音频信号对应的频域数字信号中的每一个频率点存储所述第一固定波束的波束系数和所述第二固定波束的波束系数。与目前对于每个频率点存储有DM个(麦克风个数与固定波束的个数的乘积)波束系数相比，本专利技术根据正圆形麦克风阵列的旋转对称性，所有波束系数都可以通过第一固定波束和第二固定波束的波束系数变化得到，因此每个频率点仅存储第一固定波束的波束系数和第二固定波束的波束系数即可实现所有固定波束的转换，从而通过本专利技术可减少存储波束系数占用的存储空间。附图说明图1为本专利技术实施例波束系数存储方法的实现流程示意图；图2为本专利技术实施例正圆形麦克风阵列示意图；图3为本专利技术实施例波束系数存储方法的实现流程示意图；图4为本专利技术实施例波束系数存储装置的结构示意图；图5本专利技术实施例波束系数存储设备的结构示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。基于此，本申请实施例提供了一种波束系数存储方法、装置、设备和存储介质；具体地，图1为本专利技术实施例波束系数存储方法的实现流程示意图，如图1所示，所述方法包括：步骤101：通过正圆形麦克风阵列中麦克风采集音频信号。其中，所述正圆形麦克风阵列中均匀设置有多个所述麦克风；所述麦克风阵列中各麦克风等间距的设置于不同方向，以从不同方向采集音频信号。具体的，麦克风的个数具体可以为4个、6个、8个等，本专利技术实施例不做具体限定。需要说明的是，由于音频信号在时域都是以实数表示的，而对音频进行滤波则需要频域数字信号下进行的，因此在通过麦克风采集音频信号之后，需要使用实数离散傅立叶变换将时域的音频信号转换为转换对应的频域数字信号，以便于在后续步骤中对频域数字信号进行滤波处理，即存储频域数字信号中的每一个频率点的波束系数。步骤102：根据固定波束的方向获取第一固定波束和第二固定波束。如图2所示，正圆形麦克风阵列中黑色的点代表麦克风，横穿正圆圆心的直线为固定波束，其中，所述固定波束的方向是根据所述正圆形麦克风阵列中麦克风的角度和所述固定波束的数量设置的，即所有的固定波束均匀设置在正圆形麦克风阵列中。所述固定波束的数量根据所述麦克风的数量确定。具体的，所述固定波束的数量为所述麦克风的数量的N倍，如固定波束的数量为所述麦克风的数量的2倍、4倍等。对于本专利技术实施例，在根据固定波束的方向获取第一固定波束和第二固定波束之前，所述方法还包括：根据所述正圆形麦克风阵列的旋转对称性，以及所述固定波束的方向与所述正圆形麦克风阵列中麦克风的位置关系将所述固定波束划分为第一固定波束和第二固定波束。具体的，根据所述正圆形麦克风阵列的旋转对称性，以及所述固定波束的方向与所述正圆形麦克风阵列中麦克风的位置关系将所述固定波束划分为第一固定波束和第二固定波束，包括：1、将与所述正圆形麦克风阵列中的麦克风连成一条直线的固定波束确定为所述第一固定波束；参照图2中，与正圆形麦克风阵列中的麦克风连成一条直线的固定波束为第一固定波束θd，disodd。2、将在所述正圆形麦克风阵列中两个相邻麦克风连线的垂直平分线上的固定波束确定为所述第二固定波束。参照图2中，在所述正圆形麦克风阵列中两个相邻麦克风连线的垂直平分线上的固定波束确定为所述第二固定波束θd，diseven。以下结合图2具体示例对本申请方案做进一步详细说明，具体地，本示例能够通过正圆形麦克风阵列的旋转对称性，可大大减少滤波器系数存储所需的空间。设麦克风个数为M，在圆周上均匀分布的固定波束方向个数为D，选择D为M的整数倍，即D＝D2M，D2∈Z+。举例来说，以6个麦克风的正圆形麦克风阵列为例，即M＝6，通过观察固定波束系数特性，选择D2＝2，这样，可以在系数存储效率与波束方向精度之间达到最好的平衡。记1号麦克风正对方向为0°，逆时针方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波束系数存储方法，其特征在于，所述方法包括：/n通过正圆形麦克风阵列中麦克风采集音频信号，所述正圆形麦克风阵列中均匀设置有多个所述麦克风；/n根据固定波束的方向获取第一固定波束和第二固定波束，所述固定波束的方向是根据所述正圆形麦克风阵列中麦克风的角度和所述固定波束的数量设置的；所述固定波束的数量根据所述麦克风的数量确定；/n对所述音频信号对应的频域数字信号中的每一个频率点存储所述第一固定波束的波束系数和所述第二固定波束的波束系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种波束系数存储方法，其特征在于，所述方法包括：
通过正圆形麦克风阵列中麦克风采集音频信号，所述正圆形麦克风阵列中均匀设置有多个所述麦克风；
根据固定波束的方向获取第一固定波束和第二固定波束，所述固定波束的方向是根据所述正圆形麦克风阵列中麦克风的角度和所述固定波束的数量设置的；所述固定波束的数量根据所述麦克风的数量确定；
对所述音频信号对应的频域数字信号中的每一个频率点存储所述第一固定波束的波束系数和所述第二固定波束的波束系数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据固定波束的方向获取第一固定波束和第二固定波束之前，所述方法还包括：
根据所述正圆形麦克风阵列的旋转对称性，以及所述固定波束的方向与所述正圆形麦克风阵列中麦克风的位置关系将所述固定波束划分为第一固定波束和第二固定波束。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述正圆形麦克风阵列的旋转对称性，以及所述固定波束的方向与所述正圆形麦克风阵列中麦克风的位置关系将所述固定波束划分为第一固定波束和第二固定波束，包括：
将与所述正圆形麦克风阵列中的麦克风连成一条直线的固定波束确定为所述第一固定波束；
将在所述正圆形麦克风阵列中两个相邻麦克风连线的垂直平分线上的固定波束确定为所述第二固定波束。


4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
计算所述第一固定波束的波束系数、所述第二固定波束的波束系数；
根据所述第一固定波束的波束系数、所述第二固定波束的波束系数中波束系数的重复或共轭特性，确定所述第一固定波束的波束系数中的第一特殊值，第二固定波束的波束系数中的第二特殊值；
对所述音频信号对应的频域数字信号中的每一个频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：王备，
申请(专利权)人：北京字节跳动网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11