基于子带信噪比估计和软判决的鲁棒双耳声源定位算法.pdf

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1、第45卷第4期Vo1．45NO．4东南大学学报(自然科学版)2015年7月JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)July2015doi：10．3969／j．issn．1001—0505．2015．04．001基于子带信噪比估计和软判决的鲁棒双耳声源定位算法周琳赵小燕程旭李拟琚吴镇扬(东南大学水声信号处理教育部重点实验室，南京210096)摘要：为了提高噪声和混响环境下的双耳声源定位算法性能，提出了一种基于子带信噪比估计和软判决的双耳互功率谱和耳间时间差估计算法．首先根据每帧中每个子带双耳

2、声信号的自相关矩阵估计子带信噪比；其次，将子带信噪比映射为软判决值，并对双耳互功率谱进行加权；最后利用加权后的互功率谱估计耳间时间差，从而判断目标声源方位．仿真测试和实际环境测试均表明：与基于互相关函数、过零率的传统双耳声源定位算法相比，所提算法在噪声和混响的复杂声学环境下，显著提高了双耳声源定位性能．关键词：双耳声源定位；子带信噪比估计；软判决；耳间时间差中图分类号：TN912．3文献标志码：A文章编号：1001—0505(2015)04-0619-06Robustbinauralsoundsourcelocalizationbasedonsub．

3、bandSNRestimationandsoftdecisionZhouLinZhaoXiaoyanChengXuLiNijunWuZhenyang(KeyLaboratoryofUnderwaterAcousticSignalProcessingofMinistryofEducation，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China)Abstract：Inordertoimprovethelocalizationperformanceinnoisyandreverberationenvironments，arobu

4、stbinauralsoundsourcelocalization(SSL)algorithmbasedonsub—bandsignal—to—noiseratio(SNR)estimationandsoftdecisioniSproposed．First，sub．bandSNRiSestimatedbasedontheau—tocorrelationmatrixofsub—bandbinauralsoundsignalsineachframe．Then，thesub—bandSNRismappedtosoftdecisionvalue，andthe

5、crosspowerspectrumdensity(PSD)ofbinauralsoundsignalisweightedbysoftdecision．Finally，inter—auraltimedifference(ITD)iscomputedbyweightedcrossPSD，andtheazimuthofsoundsourceisestimated．Simulationandrealenvironmenttestre—sultsshowthat，comparedwiththeconventionalbinauralSSLalgorithms

6、basedoncrosscorrelationandzeroscrossing，thelocalizationperformanceoftheproposedalgorithmissignificantlyimprovedincomplexacousticenvironments．Keywords：binauralsoundsourcelocalization；sub—bandsignal—to—noiseratioestimation；softdeci—sion：inter—auraltimedifference声源定位在机器人导航、语音识别、盲源

7、分离双耳声信号进行声源定位，具有系统结构精简、计等领域已得到广泛应用．目前大部分声源定位算法算复杂度小、定位准确等优点．采用麦克风阵列信号处理方法，该类方法处理多路Rayleigh提出的双工理论首次全面分析了(≥3个)麦克风信号，计算复杂度大．还有一些定人耳听觉系统的双耳空间感知物理特性．Rayleigh位算法则模拟人耳听觉系统的空间感知机制，利用指出，耳间时间差(ITD)和耳间强度差(IID)是用收稿日期：201412—31．作者简介：周琳(1978一)，女，博士，副教授，Linzhou@seu．edu．ca．基金项目：国家自然科学基金资助项目(6

8、1201345)、中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2242013K30010)．引用本文：周琳，赵小