【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种音源测向的方法，属于音频信号处理。
技术介绍
1、音源测向技术是近几年国内外的一项研究热点，通过麦克风阵列的音频测向设备，在较多领域具有十分广泛的用途。比如在电话会议、视频会议等场合，自动声源测向系统能够通过使用传感器阵列确定发言人方位，控制波束方向对准声源位置，从而加强语音信号质量，并抑制干扰和噪声的影响。此外，基于麦克风阵列的声源测向方法还可以运用于车载电话、监控系统以及设备故障诊断技术中。随着科技的迅速发展和电子设备的高度智能化，音源测向技术也被逐渐推广至智能语音识别以及人机交互领域，以实现更高效、自然的信息交流和指令传达。
2、目前音源定位普遍利用不同麦克风信号互相关后峰值对应的时间点来估计音源到达麦克风的时延，这是一种有效的计算方法，但每个麦克风数据需要计算一次fft，一次ifft，计算量略大。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述不足之处，本专利技术要解决的技术问题是提供一种音源测向的方法。
2、本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种音源测向的方法，包括以下步骤：
3、s1：获取由若干麦克风组成的麦克风阵列所收集的声音信号，并将所述声音信号转换为数字信号；所述麦克风阵列由若干麦克风组成，包括一个位于中间点的中间麦克风，其他麦克风形成呈正多边形排布的拓扑结构；
4、s2：任取中间麦克风和其他一个麦克风，对每个麦克风的所述数字信号进行快速傅里叶变换；
5、s3：对所述快速傅里叶变换
6、s4：根据快速傅里叶变换结果计算所述数字信号在所述中间麦克风的最大峰值所在频率的相位差，再根据所述相位差计算音源与麦克风的夹角。
7、所述中间麦克风到任意其他麦克风的间距均为d。
8、所述声音信号按照采样频率fs转换为数字信号。
9、所述对所述快速傅里叶变换结果取绝对值，并得到最大峰值，具体为：
10、所述中间麦克风的最大峰值记为：
11、
12、式中，a1为对中间麦克风的快速傅里叶变换结果最大峰值的幅度，i为虚数单位，θ1为中间麦克风相角；
13、中间麦克风的最大峰值所在频率为f，对应所述其他一个麦克风在频率f的快速傅里叶变换结果为：
14、
15、式中，a2为对应所述其他一个麦克风在频率f的快速傅里叶变换结果的幅度，i为虚数单位，θ2为其他麦克风相角。
16、所述中间麦克风的最大峰值所在频率为：
17、
18、式中，k为中间麦克风的最大峰值的下标，n为快速傅里叶变换的点数，fs为所述声音信号转换为数字信号的采样频率。
19、所述根据快速傅里叶变换结果计算所述数字信号在峰值频率的相位差为：
20、
21、其中，x1为中间麦克风的最大峰值，x2为所述其他一个麦克风在频率f的快速傅里叶变换结果，a1为对中间麦克风的所述快速傅里叶变换结果最大峰值的幅度，a2为对应所述其他一个麦克风在频率f的快速傅里叶变换结果的幅度，所述频率f为中间麦克风的最大峰值所在频率，i为虚数单位，θ1为中间麦克风相角，θ2为其他麦克风相角。
22、所述根据所述相位差计算音源与麦克风的夹角为：
23、
24、式中，v为空气中的音速，θ1为中间麦克风相角，θ2为其他麦克风相角，f为中间麦克风的最大峰值所在频率，d为中间麦克风到任意其他麦克风的间距。
25、本专利技术具有以下优点及有益效果：
26、1、本专利技术仅通过计算就可以实现音源测向(用软件实现)，大大提高精度又无需增加硬件成本。
27、2、本专利技术较常规互相关计算延时的测向方法(cn 116125389a一种三维空间音源定位方法及定位系统)计算量减少50％。
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1.一种音源测向的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种音源测向的方法，其特征在于，所述中间麦克风到任意其他麦克风的间距均为D。
3.根据权利要求1所述的一种音源测向的方法，其特征在于，所述声音信号按照采样频率Fs转换为数字信号。
4.根据权利要求1所述的一种音源测向的方法，其特征在于，所述对所述快速傅里叶变换结果取绝对值，并得到最大峰值，具体为：
5.根据权利要求4所述的一种音源测向的方法，其特征在于，所述中间麦克风的最大峰值所在频率为：
6.根据权利要求1所述的一种音源测向的方法，其特征在于，所述根据快速傅里叶变换结果计算所述数字信号在峰值频率的相位差为：
7.根据权利要求1所述的一种音源测向的方法，其特征在于，所述根据所述相位差计算音源与麦克风的夹角为：
【技术特征摘要】
1.一种音源测向的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种音源测向的方法，其特征在于，所述中间麦克风到任意其他麦克风的间距均为d。
3.根据权利要求1所述的一种音源测向的方法，其特征在于，所述声音信号按照采样频率fs转换为数字信号。
4.根据权利要求1所述的一种音源测向的方法，其特征在于，所述对所述快速傅里叶变换结果取绝对...
【专利技术属性】
技术研发人员：张菊良，傅石雨，王勇，李辉，李英书，唐林军，陈羽萍，石波能，
申请(专利权)人：嘉兴市科讯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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