[发明专利]一种分布式麦克风阵列拾音系统及方法

权利要求书

1.一种分布式麦克风阵列拾音系统，其特征在于，包括：

分布式麦克风阵列，用于在室内收集声音信息；

声源定位处理模块，用于定位说话人发出声音信息的声源位置；

语音处理模块，用于根据声源位置及分布式麦克风阵列收集的声音信息进行处理，得到干净平滑的语音信号；

麦克风数据采集模块，用于采集所述分布式麦克风阵列经过语音处理模块处理后发射的信号，并将所述分布式麦克风阵列发射的信号同步到一个数据采集终端，所述数据采集终端通过分布式麦克风阵列发射的信号控制设备。

2.根据权利要求1所述的分布式麦克风阵列拾音系统，其特征在于，

所述分布式麦克风阵列包括设置在室内屋顶和四面墙壁上安装的麦克风；

通过调整各个麦克风的位置，使得所述墙壁上设置的麦克风和屋顶上设置的麦克风相互连线在空间上呈现四棱锥体的形状。

3.根据权利要求1所述的分布式麦克风阵列拾音系统，其特征在于，

所述声源定位处理模块包括：

麦克风坐标确定单元，用于设定所述分布式麦克风阵列内其中一个参考麦克风的三维坐标，并根据设定的所述三维坐标设定三维坐标系及所述分布式麦克风阵列内其他麦克风的三维坐标；

时延估计单元，用于根据麦克风接收到的信号的互相关函数估算出各个麦克风相对于参考麦克风的时间延迟；

声源位置坐标确定单元，用于根据声源到达各个麦克风之间的时间、延迟、声速以及各个麦克风的坐标计算声源位置的坐标。

4.根据权利要求1所述的分布式麦克风阵列拾音系统，其特征在于，

所述语音处理模块包括：

降噪单元，用于将所述分布式麦克风阵列收集的声音信息进行降噪，得到干净的语音信号；

加权平均单元，用于将各路麦克风信号进行延时对齐，进而对其进行加权平均，得到干净平滑的语音信号。

5.根据权利要求4所述的分布式麦克风阵列拾音系统，其特征在于，

所述降噪单元包括：

主麦克风信号设定子单元，用于设定主麦克风的信号由人发出的语音信号及噪声信号组成；

麦克风确定子单元，用于根据声源到达各个麦克风的距离确定距离声源最近的麦克风为主麦克风，其余麦克风为副麦克风，并确定距离声源最远的麦克风为噪声信号参考麦克风；

噪声估计子单元，用于使用噪声信号参考麦克风的初始无声段信号作为噪声估计，并将所述噪声估计作为所述分布式麦克风阵列的噪声信号；

功率谱计算子单元，用于根据所述主麦克风信号设定子单元及所述噪声估计子单元计算所述各麦克风信号的功率谱；

因子引入子单元，用于在所述功率谱计算子单元中引入过减因子及谱下限补偿因子；

傅里叶反变换子单元，用于通过傅里叶反变换将引入了因子引入单元的功率谱计算子单元的信号变换为时域信号，从而得到干净的语音信号。

6.根据权利要求5所述的分布式麦克风阵列拾音系统，其特征在于，

所述加权平均单元包括：

时延估计子单元，用于根据克风接收到的信号的互相关函数估算出各个麦克风相对于参考麦克风的时间延迟；

延时对齐子单元，用于根据各路信号的延迟时间将所有麦克风接收的语音信号进行延时对齐，从而对各路已经经过降噪处理的语音信号按照其与声源位置的距离进行加权平均，得到干净平滑的语音信号。

7.根据权利要求1所述的分布式麦克风阵列拾音系统，其特征在于，

所述麦克风数据采集模块包括：

数据采集单元，用于采集所述分布式麦克风阵列内所有麦克风收集并经过语音处理模块处理的声音信号；

数据发送单元，用于将所述数据采集单元采集的声音信息发送至后台数据采集器；

设备控制单元，用于连接设备，并根据数据采集器接收的声音信息控制设备。