[发明专利]基于双通路声信号的声源定位方法

权利要求书

1.一种基于双通路声信号的水平方位声源定位方法，其特征是包括步骤：

1)基于双通路声信号的水平方位声源定位的训练，方法包括如下步骤：

101)使用HRIR数据与白噪声卷积生成方位已知的虚拟声；

102)对所述虚拟声进行预处理，获得平稳的单帧信；预处理包括幅度归一化、预加重、分帧和加窗，获得平稳的单帧信号；

103)将步骤102)得到的平稳单帧信号进行端点检测，获得有效的单帧信号；

104)将步骤103)得到的单帧信号经过Gammatone滤波器组分成耳间强度差IID子带和耳间时间差ITD子带；该ITD、IID子带中心频率的取值范围分别是300～800Hz、2～10kHz；

105)对步骤104)得到的IID、ITD子带分别进行子带IID、子带ITD估计；将各子带IID、ITD的均值和方差作为方位GMM模型的参数；

2)基于双通路声信号的水平方位声源定位，方法包括如下步骤：

201)将采集的声信号进行预处理，包括幅度归一化、预加重、分帧和加窗，获得平稳的单帧信号；

202)将步骤201)得到的平稳单帧信号进行端点检测，获得有效的单帧信号；

203)将步骤202)得到的单帧信号经过Gammatone滤波器组分成IID、ITD子带信号；该ITD、IID子带中心频率的取值范围分别是300～800Hz，2～10kHz；

204)提取出各子带的ITD、IID定位信息，基于高斯混合模型GMM整合各子带的ITD、IID定位线索，得到ITD、IID在各方位角相应频带上的似然值，作为方位估计的判决值，最后进行定位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤204)的步骤包括：

2041)提取待定位声信号的子带ITD、IID特征；每个声源位置对应于一个特征参数为 的GMM模型，其中k＝1，2，...，K，K为位置数； 

2042)逐一计算子带特征在各方位GMM模型下的似然度值；

方位匹配的判决量为：

其中ITD_i，IID_i，i＝1，2，...，N为由待定位的接收声信号计算得到的子带耳间差估计值； 为每个声源位置对应的GMM模型的特征参数。k为方向角索引，i为子带索引；

该判决量反应了接受声信号与各声源位置GMM模型的似然度；

2043)根据子带ITD特征的似然度在θ＝0°～90°范围内搜索最大值，输出前向方位；

2044)根据子带IID特征的似然度进行前后对称方位的二值判决，输出最终定位结果。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤102)和201)的预处理方法是

幅度归一化和分帧是，采取帧长为30ms，帧移为10ms；

预加重采用一阶数字滤波器H(z)＝1-μz^-1，其中μ＝0.97；

加窗处理使用汉明窗对分帧后的语音信号进行处理，加窗后的第n帧信号表示为x_n(m)＝w_H(m)x(nN+m)0≤m＜N，N为一帧采样数据长度，为1323，

其中，为汉明窗。