【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多麦克风拾音识别，尤其涉及的是，一种采用立体结构实现的麦克风阵列拾音的方法及系统。
技术介绍
1、现有技术的麦克风设置方式一般是采用一个或两个以上的麦克风数量，由于设置的数量越多，其硬件成本越高，因此通常在没有特别的处理功能需求情况下，一般是采用一至两个麦克风进行拾音或降噪。
2、普通麦克风的设置方式一般都是再物理空间内的平行设置方式，例如应用到笔记本电脑上，一般会在上盖的显示屏上方设置摄像头，在摄像头的一侧或两侧各设置一个麦克风，最多再在下盖的基体一侧再设置第三个麦克风。
3、这些麦克风的设置方式一般仅是为提升识别的清晰度，但由于在一个、两个或三个的麦克风设置方式中，一般存在对称性质的区域，例如，以一个麦克风为中心的同等半径球面上的声源，由于其幅度基本一致，就无法进行方位区分；而如果采用的两个麦克风则形成的是通过这两个麦克风的一条虚拟直线轴，而围绕直线轴的圆形分布声源，对这两个麦克风来说就难于识别和区分其方位；而如果采用的是三个麦克风空间分布，则由于三点定面，在该面两侧的对称位置声源，也无法进行方位识别。
4、在现有技术日常使用的通讯设备中，例如常见的翻折式移动终端，例如笔记本和开合式pad、开合式手机等，为实现准确识别声音，常应用多个麦克风进行拾音的技术。其中麦克风阵列一般为线性麦克风阵列(通常由2个麦克风或者4个麦克风排列在一条线上)和平面麦克风阵列(通常由3个麦克风组成的不共线平面)。
5、在通话应用场景中，其中一项重要任务是从环境声中能够准确拾取出目标声
6、麦克风阵列定位拾音技术主要依靠的是声源到达不同麦克风间的到达延时来定位声源位置。在麦克风数量较少时，就存在方位区分的挑战。
7、如前所述，在一个麦克风的设置方案中，同等半径球面上的所有声源都难以进行方位区分。而在两个麦克风构成的线性阵列中，如图1所示，在空间中存在声源a’的情况下，该声源位置到达麦克风m1和m2间的延时与声源a是一致的。在此场景中，两个麦克风m1和m2形成一条虚拟的直线轴，使得围绕该直线轴圆周分布的声源都难以被识别其方位的不同，如图1中所示的a和a’之间就难以通过相位差进行区分和识别，两者的相位差是一样的。通过到达延时算法无法区分具体声源点位置，从而导致通话算法处理场景更加复杂，难以实现对声源方位的准确识别。
8、如图2中所示，展示了由麦克风m1,m2和m3构成的平面麦克风阵列，声源点a仍然存在有到达各个麦克风的延时一致模式的声源点a’。在此场景中，三个麦克风的设置也可能无法准确识别两侧对称的声源，仍然无法准确定位声源位置。
9、因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种立体结构的麦克风阵列拾音装置及方法，针对现有技术线性麦克风阵列及平面麦克风阵列都无法准确定位空间中的声源位置，提供一种立体麦克风阵列定向拾音方法及装置，该拾音方法能够准确定位空间中的声源位置，并由此进行降噪处理，极大提升信噪比，使得在通话应用的诸多问题上都能够得到改善，有效提升通话质量。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种立体结构的麦克风阵列拾音装置，其设置在折叠设备中，所述折叠设备设置包括平台以及与平台可转动连接的上盖；其特征在于，设置包括至少四个麦克风用于拾音，并且四个麦克风不共面设置。
4、所述的立体结构的麦克风阵列拾音装置，其中，在所述平台及上盖上分别设置有两个麦克风，且分别两个麦克风的连线不平行设置。
5、所述的立体结构的麦克风阵列拾音装置，其中，所说平台和上盖上其中一侧设置有三个麦克风，且不共线设置，在另一侧设置有第四麦克风。
6、一种应用于任一所述立体结构的麦克风阵列拾音装置的方法，其包括以下步骤：
7、a、获取麦克风阵列在设备中的部署位置信息；
8、b、获取麦克风阵列接受的声音信号；
9、c、根据该麦克风阵列的立体结构确定出声源位置；
10、d、对定位出的声源信号进行处理。
11、所述的方法，其中，在所述折叠设备上还设置有一用于对折叠角度进行传感的角度传感器，所述步骤a还包括：
12、a1、依照预先设计的立体结构麦克风阵列，确定算法基础；
13、a2、根据所述角度传感器获取的折叠角度确定所述麦克风阵列的立体结构。
14、所述的方法，其中，所述步骤c还包括：对所述声源位置的定位过程包括tdoa估计和tdoa定位的步骤。
15、所述的方法，其中，所述tdoa估计的步骤包括：
16、c1、获取不同位置麦克风的信号；
17、c2、应用延迟估计算法估计声源到达不同麦克风的时间差。
18、所述的方法，其中，所述tdoa定位的步骤包括：
19、c3、通过球形插值法对声源的轴向角、俯角以及距离进行定位；
20、c4、通过波束形成得出波束增强后的语音信号。
21、所述的方法，其中，所述步骤c3还包括：
22、选取其中一个麦克风作为参考麦克风，并作为坐标原点m0＝q0＝(0,0,0)t，第i个麦克风mi的坐标为qi＝(xi,yi,zi)t，声源空间矢量s的坐标为qs＝(xs,ys,zs)t,其他麦克风及声源点到参考麦克风的距离记为为ri和rs，声源到达参考麦克风m0与mi的距离差可以通过gcc方法得到：
23、di＝‖qi-qs‖-‖q0-qs‖
24、确定声源位置为：
25、
26、其中，
27、所述的方法，其中，所述步骤c4还包括：通过计算导向矢量，利用mvdr滤波器获取目标声源方位的人声。
28、本专利技术所提供的一种立体结构的麦克风阵列拾音装置及方法，由于采用了不共面的立体结构麦克风阵列，实现对空间内任何位置的声源方位进行定位，因而可以实现更为精准的降噪处理。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种立体结构的麦克风阵列拾音装置，其设置在折叠设备中，所述折叠设备设置包括平台以及与平台可转动连接的上盖；其特征在于，设置包括至少四个麦克风用于拾音，并且四个麦克风不共面设置。
2.根据权利要求1所述的立体结构的麦克风阵列拾音装置，其特征在于，在所述平台及上盖上分别设置有两个麦克风，且分别两个麦克风的连线不平行设置。
3.根据权利要求1所述的立体结构的麦克风阵列拾音装置，其特征在于，所说平台和上盖上其中一侧设置有三个麦克风，且不共线设置，在另一侧设置有第四麦克风。
4.一种应用于权利要求1至3任一所述立体结构的麦克风阵列拾音装置的方法，其包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述折叠设备上还设置有一用于对折叠角度进行传感的角度传感器，所述步骤A还包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤C还包括：对所述声源位置的定位过程包括TDOA估计和TDOA定位的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述TDOA估计的步骤包括：
8.根据权利要求7所述的方
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤C3还包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤C4还包括：通过计算导向矢量，利用MVDR滤波器获取目标声源方位的人声。
...【技术特征摘要】
1.一种立体结构的麦克风阵列拾音装置，其设置在折叠设备中，所述折叠设备设置包括平台以及与平台可转动连接的上盖；其特征在于，设置包括至少四个麦克风用于拾音，并且四个麦克风不共面设置。
2.根据权利要求1所述的立体结构的麦克风阵列拾音装置，其特征在于，在所述平台及上盖上分别设置有两个麦克风，且分别两个麦克风的连线不平行设置。
3.根据权利要求1所述的立体结构的麦克风阵列拾音装置，其特征在于，所说平台和上盖上其中一侧设置有三个麦克风，且不共线设置，在另一侧设置有第四麦克风。
4.一种应用于权利要求1至3任一所述立体结构的麦克风阵列拾音装置的方法，其包括以下步骤：
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟华，段相，
申请(专利权)人：大象声科深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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