本發(fā)明專利技術(shù)提供一種聲源定位系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)包括全向麥克風(fēng)、指向麥克風(fēng)和定位單元。全向麥克風(fēng)用于采集第一聲音信息。指向麥克風(fēng)用于采集第二聲音信息。定位單元用于根據(jù)第一聲音信息和第二聲音信息定位聲源在預(yù)定的第一平面中的兩處疑似位置，并根據(jù)第二聲音信息的幅度信息在兩處疑似位置中確定聲源的位置。其中，全向麥克風(fēng)和指向麥克風(fēng)位于第一直線上，指向麥克風(fēng)不指向第一直線所在的、垂直于第一平面的第二平面。本發(fā)明專利技術(shù)根據(jù)全向麥克風(fēng)和指向麥克風(fēng)分別采集聲音信息定位聲源在平面或空間中的若干疑似位置，再通過指向麥克風(fēng)的指向中軸以及幅度信息在各疑似位置中確定聲源的位置，從而通過兩個麥克風(fēng)即實現(xiàn)平面和空間定位。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及聲源定位
，具體涉及一種聲源定位系統(tǒng)和方法。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位系統(tǒng)和方法通常采用全向麥克風(fēng)陣列或指向麥克風(fēng)陣列。通過全向麥克風(fēng)陣列實現(xiàn)360°平面定位需要至少3顆麥克風(fēng)，實現(xiàn)空間定位需要至少四顆麥克風(fēng)，難以縮減麥克風(fēng)陣列的體積；通過指向麥克風(fēng)陣列實現(xiàn)平面或空間定位則存在指向麥克風(fēng)對非指向區(qū)域的拾音效果差，非指向區(qū)域的靈敏度極低，不利于后續(xù)的識別的缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種結(jié)合全向麥克風(fēng)和指向麥克風(fēng)，通過兩顆麥克風(fēng)即可實現(xiàn)平面定位和空間定位的聲源定位系統(tǒng)和方法。第一方面，本專利技術(shù)提供一種聲源定位系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括全向麥克風(fēng)、指向麥克風(fēng)和定位單元。所述全向麥克風(fēng)用于采集第一聲音信息。所述指向麥克風(fēng)用于采集第二聲音信息。所述定位單元用于根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在預(yù)定的第一平面中的兩處疑似位置，并根據(jù)所述第二聲音信息的幅度信息在所述兩處疑似位置中確定所述聲源的位置。其中，所述全向麥克風(fēng)和所述指向麥克風(fēng)位于第一直線上，所述指向麥克風(fēng)不指向所述第一直線所在的、垂直于所述第一平面的第二
平面。第二方面，本專利技術(shù)提供一種對應(yīng)于上述聲源定位系統(tǒng)的聲源定位方法，所述方法包括：全向麥克風(fēng)采集第一聲音信息，指向麥克風(fēng)采集第二聲音信息；根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在預(yù)定的第一平面中的兩處疑似位置；根據(jù)所述第二聲音信息的幅度信息在所述兩處疑似位置中確定所述聲源的位置。其中，所述全向麥克風(fēng)和所述指向麥克風(fēng)位于第一直線上，所述指向麥克風(fēng)不指向所述第一直線所在的、垂直于所述第一平面的第二平面。第三方面，本專利技術(shù)還提供另一種聲源定位系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一種聲源定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括全向麥克風(fēng)、指向麥克風(fēng)和定位單元。所述全向麥克風(fēng)用于采集第一聲音信息。所述指向麥克風(fēng)用于采集第二聲音信息。所述定位單元用于根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在三維空間中的組成圓形的疑似位置集合，并根據(jù)所述第二聲音信息的幅度信息在所述疑似位置集合中確定所述聲源的位置。其中，所述全向麥克風(fēng)和所述指向麥克風(fēng)位于第一直線上，所述指向麥克風(fēng)不指向預(yù)定的第一平面，所述第一直線所在的、垂直于所述第一平面的第二平面，以及自身所在的、垂直于所述第一直線的第三平面。第四方面，本專利技術(shù)還提供一種對應(yīng)上述聲源定位系統(tǒng)的聲源定位方法，所述方法包括：全向麥克風(fēng)采集第一聲音信息，指向麥克風(fēng)采集第二聲音信息；根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在三維空間中的組成圓形的疑似位置集合；根據(jù)所述第二聲音信息的幅度信息在所述疑似位置集合中確定所述聲源的位置。其中，所述全向麥克風(fēng)和所述指向麥克風(fēng)位于第一直線上，所述指向麥克風(fēng)不指向預(yù)定的第一平面，所述第一直線所在的、垂直于所述第一平面的第二平面，以及自身所在的、垂直于所述第一直線的第三平面。本專利技術(shù)諸多實施例提供的聲源定位系統(tǒng)和方法通過根據(jù)全向麥克風(fēng)和指向麥克風(fēng)分別采集的第一聲音信息和第二聲音信息定位聲源在平面或空間中的若干疑似位置，再通過指向麥克風(fēng)的指向中軸的方向以及第二聲音信息的幅度信息在各疑似位置中確定聲源的位置，從而通過兩個麥克風(fēng)即可實現(xiàn)平面定位和空間定位。附圖說明通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：圖1為本專利技術(shù)一實施例提供的一種聲源定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)一實施例提供的對應(yīng)于圖1所示系統(tǒng)的聲源定位方法的流程圖。圖3為圖2所示聲源定位方法中步驟S13的流程圖。圖4為本專利技術(shù)一實施例提供的另一種聲源定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本專利技術(shù)一實施例提供的對應(yīng)于圖4所示系統(tǒng)的聲源定位方法的流程圖。圖6為圖5所示聲源定位方法中步驟S23的流程圖。圖7為圖5所示聲源定位方法中步驟S25的流程圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅僅用于解釋相關(guān)專利技術(shù)，而非對該專利技術(shù)的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與專利技術(shù)相關(guān)的部分。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例
中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本申請。圖1為本專利技術(shù)一實施例中聲源定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，在本實施例中，本專利技術(shù)提供的一種聲源定位系統(tǒng)包括全向麥克風(fēng)10、指向麥克風(fēng)30和定位單元50。其中，全向麥克風(fēng)10用于采集第一聲音信息；指向麥克風(fēng)30用于采集第二聲音信息。定位單元50用于根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在預(yù)定的第一平面中的兩處疑似位置A和B，并根據(jù)所述第二聲音信息的幅度信息在所述兩處疑似位置A和B中確定所述聲源的位置。其中，全向麥克風(fēng)10和指向麥克風(fēng)30位于第一直線上。指向麥克風(fēng)30不指向所述第一直線所在的、垂直于所述第一平面的第二平面。圖2為本專利技術(shù)一實施例提供的對應(yīng)于圖1所示系統(tǒng)的聲源定位方法的流程圖。圖2所示的聲源定位方法可應(yīng)用于圖1所示的系統(tǒng)中。如圖2所示，在本實施例中，本專利技術(shù)提供的一種聲源定位方法包括：S11：全向麥克風(fēng)采集第一聲音信息，指向麥克風(fēng)采集第二聲音信息。S13：根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在預(yù)定的第一平面中的兩處疑似位置。S15：根據(jù)所述第二聲音信息的幅度信息在所述兩處疑似位置中確定所述聲源的位置。其中，所述全向麥克風(fēng)和所述指向麥克風(fēng)位于第一直線上，所述指向麥克風(fēng)不指向所述第一直線所在的、垂直于所述第一平面的第二平面。具體地，在本實施例中，所述預(yù)定的第一平面為水平面。全向麥克風(fēng)10和指向麥克風(fēng)30位于第一直線上。指向麥克風(fēng)30不指向所述第一直線所在的、垂直于所述第一平面的第二平面，即，指向麥克風(fēng)30的指向中軸偏向第一直線兩側(cè)的其中一側(cè)。在本實施例中，所述預(yù)定的第一平面為水平面，在更多實施例中，可以根據(jù)實際需求將所述預(yù)定的第一平面設(shè)置為全向麥克風(fēng)10和指向麥克風(fēng)30所在的不同平面，具有相同的技術(shù)效果。步驟S11中，全向麥克風(fēng)10和指向麥克風(fēng)30分別采集第一聲音信息和第二聲音信息。步驟S13中，定位單元50根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在水平面中的兩處疑似位置A和B。兩處疑似位置A和B到全向麥克風(fēng)10和指向麥克風(fēng)30的距離相同，相對于所述第一直線對稱。步驟S15中，由于指向麥克風(fēng)30的指向中軸偏向第一直線兩側(cè)的其中一側(cè)，指向麥克風(fēng)30分別采集A處的聲源和B處的聲源所產(chǎn)生的聲音信息的幅度信息不相同，通過所述第二聲音信息的幅度信息可以在兩處疑似位置A和B中確定所述聲源的位置，從而完成對聲源的平面定位。上述實施例通過根據(jù)全向麥克風(fēng)和指向麥克風(fēng)分別采集的第一聲音信息和第二聲音信息定位聲源在平面中的兩處疑似位置，再通過指向麥克風(fēng)的指向中軸的方向以及第二聲音信息的幅度信息在各疑似位置中確定聲源的位置，從而通過兩個麥克風(fēng)即可實現(xiàn)平面定位。在一優(yōu)選實施例中，所述根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在預(yù)定的第一平面中的兩處疑似位置包括：根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息計算所述聲源到所述全向麥克風(fēng)和所述指向麥克風(fēng)的時間差和相位差；根據(jù)所述相位差定位所述聲源在預(yù)定的第一平面本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種聲源定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括全向麥克風(fēng)、指向麥克風(fēng)和定位單元；所述全向麥克風(fēng)用于采集第一聲音信息；所述指向麥克風(fēng)用于采集第二聲音信息；所述定位單元用于根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在預(yù)定的第一平面中的兩處疑似位置，并根據(jù)所述第二聲音信息的幅度信息在所述兩處疑似位置中確定所述聲源的位置；其中，所述全向麥克風(fēng)和所述指向麥克風(fēng)位于第一直線上，所述指向麥克風(fēng)不指向所述第一直線所在的、垂直于所述第一平面的第二平面。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種聲源定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括全向麥克風(fēng)、指向麥克風(fēng)和定位單元；所述全向麥克風(fēng)用于采集第一聲音信息；所述指向麥克風(fēng)用于采集第二聲音信息；所述定位單元用于根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在預(yù)定的第一平面中的兩處疑似位置，并根據(jù)所述第二聲音信息的幅度信息在所述兩處疑似位置中確定所述聲源的位置；其中，所述全向麥克風(fēng)和所述指向麥克風(fēng)位于第一直線上，所述指向麥克風(fēng)不指向所述第一直線所在的、垂直于所述第一平面的第二平面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在預(yù)定的第一平面中的兩處疑似位置包括：根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息計算所述聲源到所述全向麥克風(fēng)和所述指向麥克風(fēng)的時間差和相位差；根據(jù)所述相位差定位所述聲源在預(yù)定的第一平面中的兩處疑似位置。3.一種聲源定位方法，其特征在于，所述方法包括：全向麥克風(fēng)采集第一聲音信息，指向麥克風(fēng)采集第二聲音信息；根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在預(yù)定的第一平面中的兩處疑似位置；根據(jù)所述第二聲音信息的幅度信息在所述兩處疑似位置中確定所述聲源的位置；其中，所述全向麥克風(fēng)和所述指向麥克風(fēng)位于第一直線上，所述指向麥克風(fēng)不指向所述第一直線所在的、垂直于所述第一平面的第二平面。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在預(yù)定的第一平面中的兩處疑似位置包括：根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息計算所述聲源到所述全向麥克風(fēng)和所述指向麥克風(fēng)的時間差和相位差；根據(jù)所述相位差定位所述聲源在預(yù)定的第一平面中的兩處疑似位置。5.一種聲源定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括全向麥克風(fēng)、指向麥克風(fēng)和定位單元；所述全向麥克風(fēng)用于采集第一聲音信息；所述指向麥克風(fēng)用于采集第二聲音信息；所述定位單元用于根據(jù)所述第一聲音信息和所述第二聲音信息定位聲源在三維空間中的組成圓形的疑似位置集合，并根據(jù)所述第二聲音信息的幅度信息在所述疑似位置集合中確定所述聲源的位置；其中，所述全向麥克風(fēng)和所述指向麥克風(fēng)位于第一直線上，所述指向麥克風(fēng)不指向預(yù)定的第一平面，所述第一直線所在的、垂直于所述第一平面的第二平面，以及自身所在的、垂直于所述第一直線的第三平面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定位系統(tǒng)，其特...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐榮強，
申請(專利權(quán))人：北京地平線信息技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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