基于麦克风阵列声音信号定位方法的研究.pdf

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1、第23卷第5期传感技术V01．23No．52010年5月CHINESEJOURNALOFSENSORSMav2010SoundSourceLocalizationBasedonMicrophoneArraysWUXiao，删Shijiu，LIYibo，ZHANGPeng，1．StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnology&Instruments，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．DepartmentofAutomotiveEnginee

2、ring，AcademyofMilitaryTransportation，Tianfin300161，ChinaAbstract：Analgorithmofsoundsourcelocalizationinthepresenceofnoiseusingmicrophonearraysisproposed．Firstly，eachofthesensoroutputsisseparatedintoseveralintrinsicmodefunctions(IMFs)usingempiricalmodedecomposition(EMD

3、)．Secondly，normalizedenergyofeachIMFsiscalculatedandIMFsweredenoisedaccordingtonormalizedenergy．TheremainingsignalsarerestructuredonlyusingmainIMFsinordertoincreasetheinputsignal-to—noiseratio．Lastly，timedelayamongdifferentmicrophonesisestimatedbygeneralizedcrosscorre

4、lation—phasetransform(GCC-PHAT)betweensignalsandlocationiscompletedbysolvingthegeometryequation．Ino卜dertotesttheproposedalgorithm，apreliminaryexperimentwascariedout．Theresultsofcomparingexperimentdatashownthatthenewmethodisbetterthantheordinaryalgorithm．Theexperimentr

5、esultsalsoprovedthattheproposedmethodmayprovidenotonlyanincreaseinthelocationbutalsoreliabilityinthenoiseenvironments．Keywords：soundsourcelocalization；EmpiricalModeDecomposition；Indoorenvironments；TOA；Crosscorrela—tion—-phasetransformGCC-·PHATEEACC：7230：6130基于麦克风阵列声音信

6、号定位方法的研究吴晓，靳世久，李一博，张鹏，1．天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072；、＼2．军事交通学院汽车工程系，天津300161／摘要：提出了一种在嘈杂环境下利用麦克风阵列对声音信号定位的方法。该方法对每个麦克风采集的声音信号进行经验模态分解，然后根据各个IMF信号的归一化能量挑选出主要的IMF分量进行信号重构，从而实现对信号进行降噪处理。将降噪后的信号使用互功率谱相位法进行相关运算，计算出不同麦克风声音信号出现的时间差异。根据信号时延和麦克风之间的几何位置关系计算出声音信号的位置。为了验证本文所提出的

7、定位算法，进行了语音信号定位实验，通过实验实测的数据分析对比分析，验证了本文提出的方法比传统的定位算法要优越。关键词：声源定位；EMD分解；室内环境，信号到达时间；互功率谱相位中图分类号：TP391．42文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)0s一0682-05基于麦克风阵列的研究和应用是声音信号处理的定位技术，利用到达阵列上各传声器的声音信号的一个新领域。利用阵列定位技术目前有广泛的应间的时间差来定位声源【4J，这类技术计算量小，比用。例如在视频会议中，声源定位被用于检测说话较适用于实时处理，在实际应用中占有很大

8、的比人的位置，并自动聚焦摄像头；在助听器中用来声音重J。本文重点研究第3类技术。增强的预处理；在智能机器人领域用于说话人跟基于到达时间差的定位算法主要由两个部分组踪等。成。第1部分为时延估计_6；第2部分为定位估计。声源定位技术主要可以分成3类：第