[发明专利]一种声源定位方法和装置及其时延估计方法和装置

说明书

技术领域

本申请涉及声源定位技术领域，尤其涉及一种声源定位方法和装置及其 时延估计方法和装置。

背景技术

麦克风声源定位技术是利用麦克风拾取声音信号，并用数字信号处理技 术对其进行分析和处理，继而确定和跟踪声源的空间位置。针对室内复杂场 景，能够实时、准确的估计出声源的位置，以此作为机器人本体进行位姿调 整的依据，使得机器人本体能够根据声源位置对位姿进行主动调整，将本体 朝向声源位置。如果存在多个声源，能够智能的选择主要声源，抑制次要声 源的影响，使机器人的交互功能更加准确、智能、友好。

目前，基于时延估计的声源定位中，主要利用时延估计技术得到声源到 达各个麦克风的时间差，然后利用时间差结合麦克风阵列的几何位置计算出 声源的位置。

然而，现有基于时延估计的声源定位方法中，由于非空间相关高斯噪声 和声音信号周期性的影响，常用的估计方法，例如时域高阶统计量的方法得 到的时延冲击响应函数容易被源信号频谱延展，在信号时延周围产生混淆峰 值，因此具有较大的时延估计误差。再例如广义互相关-谱加权的方法，会随 着信噪比的逐渐减小而出现噪声时延处的峰值能量越来越大，导致错误的时 延估计。时延估计的误差会在声源位置计算中累积并放大，从而影响定位效 果。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种声源定位方法和装置及其时延估计方法和 装置，以克服现有技术中时域高阶统计量方法和广义互相关-谱加权方法存在 的信号时延周围由于混淆峰值以及高斯噪声污染的影响导致定位误差增大的 问题。

为实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种时延估计方法，包括：

对接收的声源发出的声音信号进行两级降噪处理得到降噪信号；

根据所述降噪信号的四阶累积量和四阶累积量互谱，定义时延估计方程；

根据所述时延估计方程估计得到所述声音信号到达麦克风阵列中各个麦 克风的时间差。

优选的，所述对接收的声源发出的声音信号进行两级降噪处理得到降噪 信号包括：

利用通道滤波器进行信号的局部和全局降噪处理，降低所述声音信号中 的噪声干扰，得到初步降噪信号；

将所述初步降噪信号叠加白化权重函数k，降低伪峰幅值，增大时延峰值， 得到降噪信号。

优选的，所述根据所述降噪信号的四阶累积量和四阶累积量互谱，定义 时延估计方程包括：

根据所述降噪信号的四阶累积量和四阶累积量谱，定义所述时延估计方 程为：