[发明专利]声源位置的确定方法、系统、设备和存储介质

说明书

本发明公开了一种声源位置的确定方法、系统、设备和存储介质，所述确定方法包括：获取声源信号，并采用傅里叶变换算法获取所述声源信号的频谱信息；根据所述频谱信息获取每帧所述声源信号中的频率分布信息；根据所述频率分布信息计算每帧所述声源信号中的每个频点的第一权值；根据所述第一权值和所述频率分布信息获取所述声源信号中的每个频点的输出功率，确定最大输出功率的频点为产生所述声源信号的声源位置。本发明减少了目标权值与每帧声源信号的中的每个频点的语音能量分布的误差，提高了确定声源信号的声源位置的准确度。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别涉及一种声源位置的确定方法、系统、设备和存储介质。

背景技术

现有技术中，为了获取产生声源信号的声源位置，一般通过基于可控波束形成的定向方法。具体地，对麦克风阵列所接收到的声源信号分别进行滤波和求加权值来表征波束，进而通过搜索声源信号可能的位置来引导该波束，最终使波束输出功率最大的点(即声源信号的输出功率最大的点)就是声源的位置。

要实现这样一个波束形成器，一般会最大化一个简单的延迟求和波束形成器的输出能量。但是，该技术存在的问题是：输出能量的能量峰值非常宽，分辨率很差，即不能很好地区分出不同方向上的声源信号。而且，如果存在多个声源信号时，容易出现两个或多个输出能量的能量峰值产生混叠的现象，导致很难区分多个不同的声源信号。因此，一般在计算声源信号的输出能量之前，对麦克风阵列采集到的声源信号进行白化处理。然而，白化处理后虽然能产生更加锋利的能量峰值，但是，同样存在一个缺点：声源信号的频谱上的每一个频率对最终的频谱贡献度一样，即便存在信号在某频率主要由噪声控制的情况。因此，在确定声源位置时具有较大误差，存在不能准确获取声源位置的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中在确定声源位置时，容易出现在语音能量并不高的频点处，计算出的权值却很大，从而不能准确获取声源位置的等缺陷，目的在于提供一种声源位置的确定方法、系统、设备和存储介质。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种声源位置的确定方法，所述确定方法包括：

获取声源信号，并采用傅里叶变换算法获取所述声源信号的频谱信息；

根据所述频谱信息获取每帧所述声源信号中的频率分布信息；

其中，所述频率分布信息用于表征每帧所述声源信号的语音能量分布情况；

根据所述频率分布信息计算每帧所述声源信号中的每个频点的第一权值；

根据所述第一权值和所述频率分布信息获取所述声源信号中的每个频点的输出功率，确定最大输出功率的频点为产生所述声源信号的声源位置。

可选地，所述获取声源信号的步骤具体包括：

通过麦克风阵列获取声源信号；

所述根据所述频率分布信息计算每帧所述声源信号中的每个频点的第一权值的步骤中，采用如下计算公式计算所述第一权值：

i表示麦克风阵列中的第i个麦克风，n表示第n帧声源信号，k表示频点对应的频率值，表示第i个麦克风的第n帧声源信号的功率谱，f₀为可调参数，表示第i个麦克风在第n帧声源信号的频率值为k的权值。

可选地，所述根据所述第一权值和所述频率分布信息获取所述声源信号中的每个频点的输出功率的步骤具体包括：

将所述声源信号在每个频点对应的所述第一权值乘以对应的语音能量获取所述声源信号中的每个频点的输出功率。

可选地，所述根据所述第一权值和所述频率分布信息获取所述声源信号中的每个频点的输出功率的步骤之前还包括：