一种麦克风阵列的频响校准方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及麦克风频响校准技术领域，具体为一种麦克风阵列的频响校准方法及系统。一种麦克风阵列的频响校准方法，包括以下步骤L1.N值设置模块将N的初始值设置为1；L2.选取第N个待校准麦克风；选取参照麦克风；L3.播放校准音频，待校准麦克风和参照麦克风同时采集校准音频；L4.待校准频率曲线形成模块将待校准麦克风采集的校准音频转换成待校准频率曲线；参考频率曲线形成模块将参照麦克风采集的校准音频转换成参考频率曲线；L5.频响校准参数确定模块通过待校准频率曲线和参考频率曲线获取待校准麦克风的频响校准滤波器的频响校准参数。本发明专利技术的频响校准方法及系统，能够对麦克风阵列进行频响校准，使得麦克风阵列中的麦克风具有很好的频响一致性。风具有很好的频响一致性。风具有很好的频响一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种麦克风阵列的频响校准方法及系统


[0001]本专利技术涉及麦克风频响校准
，具体为一种麦克风阵列的频响校准方法及系统。

技术介绍

[0002]麦克风通常是以麦克风阵列的形式设置于各种各样的智能设备之中，由于材料、装配等因素的影响，同一麦克风阵列中的各个麦克风的频响特性十分离散（即在播放同一音频时，同一麦克风阵列中的各个麦克风产生的频响会有差异）。麦克风阵列的频响离散性会导致麦克风阵列的信号处理能力下降，为此，需要对麦克风阵列中的各个麦克风进行频响校准。而现有技术中目前还没有合适的频响校准方法能够对麦克风阵列进行频响校准，以使得麦克风阵列中的麦克风具有很好的频响一致性。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术存在的问题，提出了一种麦克风阵列的频响校准方法及系统，能够高效、高准确度地对麦克风阵列进行频响校准，进而使得麦克风阵列中的麦克风具有很好的频响一致性。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种麦克风阵列的频响校准方法，包括以下步骤L1.N值设置模块将N的初始值设置为1；L2.选取第N个待校准麦克风；选取参照麦克风；L3.播放校准音频，待校准麦克风和参照麦克风同时采集校准音频；L4.待校准频率曲线形成模块将待校准麦克风采集的校准音频转换成待校准频率曲线；参考频率曲线形成模块将参照麦克风采集的校准音频转换成参考频率曲线；L5.频响校准参数确定模块通过待校准频率曲线和参考频率曲线获取待校准麦克风的频响校准滤波器的频响校准参数，并将频响校准滤波器的频响校准参数存储到对应的待校准麦克风中；N值设置模块将N的值加一；L6.N值判定模块将N的值与待校准麦克风的总数量进行比对，当N的值大于待校准麦克风的总数量时，结束；否则返回L2。
[0005]作为优选，所述L5具体包括以下步骤L51.M值设置单元将M的初始值设置为1；L52.第一频响值数据形成单元将待校准频率曲线等频率间隔离散化处理以得到一组第一频响值数据，第二频响值数据形成单元将参考频率曲线等频率间隔离散化处理以得到一组第二频响值数据，且第一频响值数据的频率间隔与第二频响值数据的频率间隔相同；L53.频响差值数据计算单元通过第一频响值数据和第二频响值数据计算得到一组频响差值数据；
L54.频响差值数据d获取单元获取频响差值数据中绝对值最大的频响差值数据d，并确定所述频响差值数据d对应的频点f；L55.频响差值数据d判定单元将所述频响差值数据d的绝对值与第一预设阈值进行比对，当所述频响差值数据d的绝对值小于第一预设阈值时，结束，且N值设置模块将N的值加一；当所述频响差值数据d的绝对值大于等于第一预设阈值时，进入L56；L56.中心频率值确定单元将频点f作为第M个频响校准滤波器的中心频率值；增益值确定单元将频响差值数据d的绝对值作为第M个频响校准滤波器的增益值；滤波器类型确定单元根据频响差值数据d的正负值确定第M个频响校准滤波器的类型；频率覆盖范围值确定单元确定第M个频响校准滤波器的频率覆盖范围值；L57.最新待校准频率曲线形成单元将待校准频率曲线与第M个频响校准滤波器产生的频响拟合以得到最新的待校准频率曲线；M值设置单元将M的值加一，并返回L52。
[0006]作为优选，所述L56中频率覆盖范围值确定单元确定第M个频响校准滤波器的频率覆盖范围值的步骤具体包括L561.初始频率覆盖范围值设置子单元给第M个频响校准滤波器的频率覆盖范围值设置一个初始值；L562.待定频率曲线形成子单元将待校准频率曲线与第M个频响校准滤波器产生的频响拟合以得到待定频率曲线；L563.差异值计算子单元计算待定频率曲线与参考频率曲线的差异值；对照差异值设置子单元将对应差异值设置为对照差异值；L564.S值设置子单元将计数值S设置为1；L565.频率覆盖范围值调整子单元调整第M个频响校准滤波器的频率覆盖范围值；L566.待定频率曲线形成子单元将待校准频率曲线与第M个频响校准滤波器产生的频响拟合以得到新的待定频率曲线；L567.差异值计算子单元计算新的待定频率曲线与参考频率曲线的差异值；差异值判定子单元将差异值计算子单元最新计算得到的差异值与对照差异值进行比对，当所述差异值小于对照差异值时，对照差异值设置子单元将对应差异值设置为对照差异值，频率覆盖范围值记录子单元记录对应的频率覆盖范围值，并返回L564；否则，S值设置子单元将计数值S加一，并进入L568；L568.S值判定子单元将计数值S与第二预设阈值进行比对，当计数值S小于第二预设阈值时，返回L565；当计数值S等于第二预设阈值时，将频率覆盖范围值记录子单元记录的频率覆盖范围值作为第M个频响校准滤波器的频率覆盖范围值。
[0007]作为优选，所述L563及L567中差异值的计算步骤具体包括L371.待定频响数据形成次单元将待定频率曲线等频率间隔离散化处理以得到一组待定频响数据，参考频响数据形成次单元将参考频率曲线等频率间隔离散化处理以得到一组参考频响数据，且待定频响数据的频率间隔与参考频响数据的频率间隔相同；L372.初始差异值计算数据获取次单元将待定频响数据中的数据点值与参考频响数据中的对应数据点值进行一一对应相减以得到一组初始差异值计算数据；L373.最终差异值计算数据获取次单元将初始差异值计算数据中的数据点值与权重数据中的数据点值进行一一对应相乘以得到一组最终差异值计算数据；
L374.差异值计算次单元对最终差异值计算数据中的数据点值进行均方根计算以得到所述差异值。
[0008]作为优选，所述L373中权重数据的获取步骤包括L3731.权重曲线形成次单元通过正态分布公式1）形成权重曲线；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1）其中，为正态分布函数，参数为1，参数为频点f的值，且取值范围的最小值为参考频响数据中的最小频点值，取值范围的最大值为参考频响数据中的最大频点值；L3732.权重数据获取次单元将权重曲线等频率间隔离散化处理以得到一组权重数据，且权重数据的频率间隔与参考频响数据的频率间隔相同。
[0009]一种麦克风阵列的频响校准系统，包括待校准频率曲线形成模块，用于将待校准麦克风采集的校准音频转换成待校准频率曲线；参考频率曲线形成模块，用于将参照麦克风采集的校准音频转换成参考频率曲线；频响校准参数确定模块，用于通过待校准频率曲线和参考频率曲线获取待校准麦克风的频响校准滤波器的频响校准参数，并将频响校准滤波器的频响校准参数存储到对应的待校准麦克风中；N值设置模块，用于将N的初始值设置为1，且当频响校准参数确定模块将频响校准滤波器的频响校准参数存储到对应的待校准麦克风中后将N的值加一；N值判定模块，用于将N的值与待校准麦克风的总数量进行比对。
[0010]作为优选，所述频响校准参数确定模块包括第一频响值数据形成单元，用于将待校准频率曲线等频率间隔离散化处理以得到一组第一频响值数据；第二频响值数据形成单元，用于将参考频率曲线等频率间隔离散化处理以得到一组第二频响值数据；频响差值数据计算单元，用于通过第一频响值数据和第二频响值数据计算得到一组频响差值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种麦克风阵列的频响校准方法，其特征在于：包括以下步骤L1.N值设置模块将N的初始值设置为1；L2.选取第N个待校准麦克风；选取参照麦克风；L3.播放校准音频，待校准麦克风和参照麦克风同时采集校准音频；L4.待校准频率曲线形成模块将待校准麦克风采集的校准音频转换成待校准频率曲线；参考频率曲线形成模块将参照麦克风采集的校准音频转换成参考频率曲线；L5.频响校准参数确定模块通过待校准频率曲线和参考频率曲线获取待校准麦克风的频响校准滤波器的频响校准参数，并将频响校准滤波器的频响校准参数存储到对应的待校准麦克风中；N值设置模块将N的值加一；L6.N值判定模块将N的值与待校准麦克风的总数量进行比对，当N的值大于待校准麦克风的总数量时，结束；否则返回L2。2.根据权利要求1所述的一种麦克风阵列的频响校准方法，其特征在于：所述L5具体包括以下步骤L51.M值设置单元将M的初始值设置为1；L52.第一频响值数据形成单元将待校准频率曲线等频率间隔离散化处理以得到一组第一频响值数据，第二频响值数据形成单元将参考频率曲线等频率间隔离散化处理以得到一组第二频响值数据，且第一频响值数据的频率间隔与第二频响值数据的频率间隔相同；L53.频响差值数据计算单元通过第一频响值数据和第二频响值数据计算得到一组频响差值数据；L54.频响差值数据d获取单元获取频响差值数据中绝对值最大的频响差值数据d，并确定所述频响差值数据d对应的频点f；L55.频响差值数据d判定单元将所述频响差值数据d的绝对值与第一预设阈值进行比对，当所述频响差值数据d的绝对值小于第一预设阈值时，结束，且N值设置模块将N的值加一；当所述频响差值数据d的绝对值大于等于第一预设阈值时，进入L56；L56.中心频率值确定单元将频点f作为第M个频响校准滤波器的中心频率值；增益值确定单元将频响差值数据d的绝对值作为第M个频响校准滤波器的增益值；滤波器类型确定单元根据频响差值数据d的正负值确定第M个频响校准滤波器的类型；频率覆盖范围值确定单元确定第M个频响校准滤波器的频率覆盖范围值；L57.最新待校准频率曲线形成单元将待校准频率曲线与第M个频响校准滤波器产生的频响拟合以得到最新的待校准频率曲线；M值设置单元将M的值加一，并返回L52。3.根据权利要求2所述的一种麦克风阵列的频响校准方法，其特征在于：所述L56中频率覆盖范围值确定单元确定第M个频响校准滤波器的频率覆盖范围值的步骤具体包括L561.初始频率覆盖范围值设置子单元给第M个频响校准滤波器的频率覆盖范围值设置一个初始值；L562.待定频率曲线形成子单元将待校准频率曲线与第M个频响校准滤波器产生的频响拟合以得到待定频率曲线；L563.差异值计算子单元计算待定频率曲线与参考频率曲线的差异值；对照差异值设置子单元将对应差异值设置为对照差异值；L564.S值设置子单元将计数值S设置为1；
L565.频率覆盖范围值调整子单元调整第M个频响校准滤波器的频率覆盖范围值；L566.待定频率曲线形成子单元将待校准频率曲线与第M个频响校准滤波器产生的频响拟合以得到新的待定频率曲线；L567.差异值计算子单元计算新的待定频率曲线与参考频率曲线的差异值；差异值判定子单元将差异值计算子单元最新计算得到的差异值与对照差异值进行比对，当所述差异值小于对照差异值时，对照差异值设置子单元将对应差异值设置为对照差异值，频率覆盖范围值记录子单元记录对应的频率覆盖范围值，并返回L564；否则，S值设置子单元将计数值S加一，并进入L568；L568.S值判定子单元将计数值S与第二预设阈值进行比对，当计数值S小于第二预设阈值时，返回L565；当计数值S等于第二预设阈值时，将频率覆盖范围值记录子单元记录的频率覆盖范围值作为第M个频响校准滤波器的频率覆盖范围值。4.根据权利要求3所述的一种麦克风阵列的频响校准方法，其特征在于：所述L563及L567中差异值的计算步骤具体包括L371.待定频响数据形成次单元将待定频率曲线等频率间隔离散化处理以得到一组待定频响数据，参考频响数据形成次单元将参考频率曲线等频率间隔离散化处理以得到一组参考频响数据，且待定频响数据的频率间隔与参考频响数据的频率间隔相同；L372.初始差异值计算数据获取次单元将待定频响数据中的数据点值与参考频响数据中的对应数据点值进行一一对应相减以得到一组初始差异值计算数据；L373.最终差异值计算数据获取次单元将初始差异值计算数据中的数据点值与权重数据中的数据点值进行一一对应相乘以得到一组最终差异值计算数据；L374.差异值计算次单元对最终差异值计算数据中的数据点值进行均方根计算以得到所述差异值。5.根据权利要求4所述的一种麦克风阵列的频响校准方法，其特征在于：所述L373中权重数据的获取步骤包括L3731...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹祖杨，曹睿颖，张凯强，杜子哲，
申请(专利权)人：杭州兆华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：