时延估计声源定位

第３６卷第１０期２０１４年１０月

武　汉　工　程　大　学　学　报

Ｊ畅　Ｗｕｈａｎ　Ｉｎｓｔ畅　Ｔｅｃｈ畅Ｖｏｌ畅３６　Ｎｏ畅１０

Ｏｃｔ．　２０１４文章编号：１６７４２８６９（２０１４）０１０００６１０５

时延估计的声源定位算法及ＭＡＴＬＡＢ实现

陈向阳１，刘　松１，刘　培２，徐　莹３，沈　超１

１．武汉工程大学计算机科学与工程学院；

２．邮电与信息工程学院，湖北武汉４３００７４；３．湖北省档案局（馆）科技处，湖北武汉４３００７１

摘　要：概述评价了在机器人、视频会议、大型会议记录中等常用声源定位的时延估计和定位方法，包括广义互相关函数时延估计法、最小方差自适应时延估计法和角度距离定位算法、球形差值定位算法、线性差值法的声源定位方法．利用仿真软件Ｍａｔｌａｂ对各种算法的仿真结果，综合考虑仿真中使用的信号和噪音的互相关性，并结合改进后的相位变换加权函数改进了广义互相关函数时延估计法．结果表明利用改进的广义互相关算法结合球形差值定位技术能够得到更有效、更精确地定位．关键词：声源定位；时延估计；互相关函数；自适应估计；插值法

中图分类号：ＴＮ６４３　　　文献标识码：Ａ　　　ｄｏｉ：１０畅３９６９／ｊ畅ｉｓｓｎ畅１６７４‐２８６９畅２０１４畅０１０畅０

篇一：声源定位系统 开题报告

燕山大学

本科毕业设计（论文）开题报告

课题名称：声源定位系统 学院（系）： 信息科学与工程学院 年级专业： 12级电子信息工程学生姓名：陈坤朋 指导教师： 练秋生教授完成日期： 2016/3/18

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

与许多技术一样，声源定位技术也是率先被应用于军事领域。早在第一次世界大战期间，人们就开始利用火炮发射时的响声来测定敌方火炮的方位。随着科学技术的飞速发展，人们对声源定位的需求也在日益提高，声源定位的测量范围与定位精度都有了很大程度的提高，其应用领域也随之扩展。除了在军事领域继续大展身手以外，声源定位技术还被广泛应用于电视电话会议，工业降噪，安防系统，机器人听觉等领域。

二十世纪八十年代以来，声源定位技术逐渐成为一项研究热点，世界各国纷纷投入大量人力、物力从事这方面的研究，科研成果如雨后春笋，层出不穷[1]。

在硬件方面，麦克风阵列在声音采集领域中得到了广泛应用，通过处理采集到的阵列信号，人们可以提取目标声源的空间特征信息。麦克风阵列是由多个麦克风构成的，有一定几何形状的阵列。它可以同时采集空间中不同位置的声音信号具有很强的空间选择性，较强的干扰抑制能力，可以灵活地进行波束控制[

基于MATLAB的声源定位系统 摘要

确定一个声源在空间中的位置是一项有广阔应用前景的有趣研究，将来可以广泛的应用于社会生产、生活的各个方面。

声源定位是通过测量物体发出的声音对物体定位，与使用声纳、雷达、无线通讯的定位方法不同，前者信源是普通的声音，是宽带信号，而后者信源是窄带信号。根据声音信号特点，人们提出了不同的声源定位算法，但由于信号质量、噪声和混响的存在，使得现有声源定位算法的定位精度较低。此外，已有的声源定位方法的运算量较大，难以实时处理。

关键词：传声器阵列；声源定位；Matlab

目录

第一章 绪论 1

第二章

第三章

第四章

第五章

第六章

第七章

声源定位系统的结构…………………………………………………………2 基于到达时间差的声源定位原理 3 串口通信………………………………………………………………………5 实验电路图设计 8 总结 16 参考文献 17

第一章 绪论

1.1基于传声器阵列的定位方法简述

人声源定位的原理与能力评估方法 本文关键词：人声，原理，定位，评估，能力

人声源定位的原理与能力评估方法 本文简介：人声源定位(soundlocalization)是听者对声源空间位置的判定,包括声源的方位角位置、声源与听者的距离以及运动声源的运动速度的判定[1]。声源定位是人与动物对环境感知的一种基本方法,如果声源定位能力降低或丧失则会严重影响患者真实声环境下的言语理解及日常生活,如:不能正确避让交通车辆等[2

人声源定位的原理与能力评估方法 本文内容：

2012届毕业设计说明书

毕业设计说明书

基于麦克风阵列的声源定位技术

学生姓名： 学号： 学 院： 专 业： 指导教师：

2012年 6 月

2012届毕业设计说明书

基于麦克风阵列的声源定位技术

摘 要

声源定位技术是利用麦克风拾取语音信号，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。声源定位技术在视频会议、语音识别和说话人识别、目标定位和助听装置等领域有着重要的应用。 传统的单个麦克风的拾音范围很有限，拾取信号的质量不高，继而提出了用麦克风阵列进行语音处理的方法，它可以以电子瞄准的方式对准声源而不需要人为的移动麦克风，弥补单个麦克风在噪声处理和声源定位等方面的不足，麦克风阵列还具有去噪、声源定位和跟踪等功能，从而大大提高语音信号处理质量。

本文主要对基于多麦克风阵列的声源定位技术领域中的基于时延的定位理论进行了研究，在此基础上研究了四元阵列、五元阵列以及多元阵列的定位算法，并且分

RTP/RTCP 丢包/抖动/时延计算原理

1. RTP/RTCP的基本功能介绍

? 实时传输协议RTP（A Transport Protocol for Real-Time Application）提供实时的端对

端传输业务（如交互的语音和图象），包括负载类型标识，序列号，时间戳，传输监视。

? 实时传输协议（RTP）本身并不提供任何机制保证实时传输或业务质量保证，而是

让底层协议去实现。

? RTP包括两个紧密相关的部分：

? 实时传输协议（RTP－Real Time Transport Protocol），传输有实时特性的信息； ? RTP控制协议（RTCP－RTP Control Protocol），监视业务质量和传输对话中成员的

信息。

? RTP/RTCP报文封装格式为：DL+IP+UDP+RTP/RTCP 2. RTP报文统计方法介绍 RTP报文发送统计：

? NTP时间标志：64比特，指示了此报告发送时的壁钟（wallclock）时刻，它可以与

从其它接收者返回的接收报告块中的时间标志结合起来，测量到这些接收者的环路时延。

? RTP时间标志：32比特，与以上的NTP时间标志对应同一时刻，但是与数据包中

的RTP时间标志具有相同的单

整体声源预测模型

丹麦、挪威、瑞典、芬兰北欧四国的声学工作者于上世纪70年代中叶，联合对工厂环境噪声预测这项课题进行了长达10年的研究，发表了“工厂环境噪声的一般预测方法”、“工厂建筑物正面噪声辐射的预测”等成果报告，提出了工厂环境噪声的预测方法，我们称之为 Stüeber预测模式。它的基本思路是，将整个工厂或车间看作一个特大声源，我们称它为整体声源。整体声源辐射的声波在距声源中心为r的受声点处的声压级为

Lp?LW??Ai

（1.14）

式中Lp为受声点的声压级（dB），LW为整体声源的声功率级（dB），LW由Stüeber

受声点

D A r B 测量线

D C 图1.7 声功率测量示意图

公式（1.15）求得，?Ai为声波在传播过程中各种因素衰减量之和。预测计算的关键是要求得LW。

将一座工厂或车间看作一个特大声源，如图1.7所示，Sp为车间面积，ABCD为测点连线，Sa为连线围成的区域面积；D为连线至车间外墙面的距离，各处可不均等，当相邻两测点的声压级之差大于10dB时，可变动D值使其小于10dB为止；D为连线至车间外墙面的平均距离，一般取在0.05Sp至0.5Sp范围内；d为相邻测点的间距，取d=1.8D；传声器高度h?H?0.

噪声源识别方法综述

噪声源识别方法综述

韩松涛潘耀曾

（泛亚汽车技术中心２０１０２６）

／…

摘要本文从不同方面综述了噪声源识别的方法孓＇ｉｔ钼。不同的方法进行了分析．为今后不同琦法在工程中

的应用提供了参考。关键词噪声卿，声强，振动

７０弓Ｉ言

在噪声的振动控制中，对噪声源进行识别是重要的工作内容之一。它为噪声的控制提供了

基础，决定着噪声控制所努力的方向。因此，国际上对噪声源识别方法的研究随着科学技术的发展不断深入。

１传统的噪声源识别方法

Ｉ．１主蕊评价法

人的听觉系统具有比复杂的噪声测量系统更精确的区分不同声音的鉴别能力，而且在实际

测量中广泛应用的声压级或响度等指标都是根据人的主观感觉而定。目前噪声的主观评价更是受到许多研究人员的注意。但是这种人的主观鉴别法因人的不同而得到不同的结论，因而如何建立一个公正客观的主观评价系统还有待研究。

１．２近场测量法

该方法简便易行，只需要将声级计在靠近测量声源的表面进行连续扫描，并从声级计的大

小来确定噪声源的主次部位。但是根据声学原理，近场测量会受到近场效应的影响，另外在近场测量是还会受到其他声源的干扰。近场测量法是将传声器靠近测量声源的表面，测量个声源的近场噪声值，通过比较各个近场噪声值的大小来判断声源的主次强弱的方法。近

声强法测试噪声源试验步骤

试验仪器：

B&K公司的多通道便携式数据采集系统、声强组件、Pulse软件，一台笔记本

试验前准备：

（1） 确定试验对象的特性：形状、转速、频率

（2） 测试网格的制作：根据实验对象的性状及试验精度的要求，制作

测试网格

（3） 确定试验场地及环境：周边的声场、附近的障碍物、风速 （4） 试验仪器的连接工作：要便于声强探头的移动

试验过程：

（1） 使测试对象处于正常的工作状态

（2） 把测试网格竖直放在测试对象要测量面的合适位置（30cm左右） （3） 打开

Pulse软件，Pulse——applications——noise source

identification——ATC intensity mapping （4） 设置参数：

Hardware Setup：设置所需的传声器类型、序列号及所需的模块和通

道

Measurement Setup：设置信号的属性、分析仪的属性、测量函数的

属

性

Calibration：检验硬件是否能正常工作

Geometry Setup：设置测试网格的几何形状，要保证与实物一致

Measurement Setup：设置测量方向（z）及测量顺序(左下角为第一点)

Validation S

并购的含义

1．兼并

指两家或更多的独立的企业、公司合并组成一家企业，通常由一家占优势的公司吸收一家或更多的公司。兼并的方法：（1）用现金或证券购买其他公司的资产；（2）购买其他公司的股份或股票；（3）对其他公司股东发行新股票以换取其所持有的股权，从而取得其他公司的资产和负债。”

兼并有广义和狭义之分。狭义的兼并是指一个企业通过产权交易获得其他企业的产权，使这些企业的法人资格丧失，并获得企业经营管理控制权的经济行为。这相当于吸收合并。广义的兼并是指一个企业通过产权交易获得其他企业产权，并企图获得其控制权，但是这些企业的法人资格并不一定丧失。广义的兼并包括狭义的兼并、收购。 2．收购

收购（Acquisition）是指一家企业用现金、股票或者债券等支付方式购买另一家企业的股票或者资产，以获得该企业的控制权的行为。

收购有两种形式：资产收购和股权收购。资产收购是指一家企业通过收购另一家企业的资产以达到控制该企业的行为。股权收购是指一家企业通过收购另一家企业的股权以达到控制该企业的行为。

按收购方在被收购方股权份额中所占的比例，股权收购可以划分为控股收购和全面收购。控股收购指收购方虽然没有收购被收购方所有的股权，但其收购的股权足以控制被收购方的经营