麦克风阵列波束形成,是对各阵元的输出进行时延或相位补偿、幅度加权处理,以形成指向特定方向的波束。在远场模型中,假设输入是一个平面波。设传播方向为θ,时域频率(弧度)为ω,声音在介质中的传播速度为c,对于在一个局部均匀的介质里传播的平面波,定义波束k为k=ωsinθ/c=2sinθ/λ,其中λ是对应于频率ω的波长。由于信号到达不同的传感器的时间不同,则阵列接收到的信号可表示为f(t)=[f(t-τ0)f(t-τ1)…f(t-τN-1)]T=[exp(jω(t-kτ0))exp(jω(t-kτ1))…exp(jω(t-kτN-1))]T其中τn为第n个阵元接收到的信号相对于参考点的时延,N为阵元个数,T表示转置。定义v(k)=[e-jωkτ0e-jωkτ1…e-jωkτN-1]T矢量v包含了阵列的空间特征,称为阵列流行矢量。则f(t)可表示为f(t)=ejωtv(k)。阵列处理器对一个平面波的响应为y(t,k)=HT(ω)v(k)ejωt其中H(ω)是滤波器系数向量的傅里叶变换。符号y(t,k)强调了输出和输入波数k的关系。时域上的相关性体现在输出是一个复指数,和输入平面波有相同的频率。在频域上式可表示为Y(ω,k)=HT(ω)v(k)。注意此处ω对应单一的输入频率,所以是窄带的。阵列的空时处理关系完全可以由上式的右端描述,称为阵列的频率-波数响应函数。根据麦克风阵列的拓扑结构,则可分为线性阵列、平面阵列、体阵列等。云南信息化麦克风阵列供应
所述升压转换器u3的3脚、4脚连接后与所述电阻r11的一端、所述电阻r12的一端、所述电容c13的一端、所述电容c9的一端、所述电容c10的一端、所述电容c11的一端连接后接入到电源,所述升压转换器u3的5脚连接所述电阻r11的另一端,所述电容c9的另一端、所述电容c10的另一端、所述电容c11的另一端互相连接后接地;所述升压转换器u3的6脚连接所述电容c12的一端,所述电容c12的另一端连接所述电阻r13的一端后接地,所述升压转换器u3的7脚、所述电阻r13的另一端、所述电阻r12的另一端、所述电容c13的另一端互相连接,所述升压转换器u3的9脚、10脚、所述电容c14的一端、所述电容c15的正极、所述电容c16的一端、所述电感l2的一端、所述电感l1的另一端互相连接,所述电容c14的另一端、所述电容c15的负极、所述电容c16的另一端互相连接后接地,所述电感l2的另一端连接所述开关j2的3脚,所述开关j2的2脚连接所述插座j1的2脚,所述插座j1的1脚接地;所述稳压电源u4的1脚连接所述电容c19的一端后接入电源,所述稳压电源u4的2脚连接所述电容c19的另一端后接地,所述稳压电源u4的3脚连接所述电容c20的一端后接入电源,所述稳压电源u4的4脚连接所述电容c21的一端后接入电源。云南信息化麦克风阵列供应针对在真实室内环境中,麦克风阵列与说话人(声源)之间存在干扰的情况下,声源定位能力不足的实际问题。
wifi模块5将接收到的音频信号进行相位平移和加权求和处理后通过wifi传输到便携式平板电脑7,wifi模块5将接收到的视频信号通过wifi传输到便携式平板电脑7;便携式平板电脑7对传输过来的视频信号和音频信号进行展示,通过便携式平板电脑7也可以对wifi模块5进行控制,实现对相位平移和加权求和的控制,终实现对大声音获取方向的控制。供电装置6连接电源线与wifi模块5电连接,wifi模块5再将电能传送给音频采集装置3和视频采集装置4;印刷电路板2插放在夹层布料10和包体1的正面所构成的夹层中,视频采集装置4的镜头正对图像出孔8位置;包体1内部填充有吸音材料14,防止声音从包体1的背面干扰到麦克风阵列装置。印刷电路板的背面。印刷电路板2背面焊接有由音频采集装置3组成的4×12的麦克风阵列,正中心有视频采集装置安装孔11。其中,包体的正面材料选择透音性能好的织物材料;视频采集装置为高清的摄像机;便携式操作终端为带windows7操作系统的平板电脑;音频采集装置为4×12的麦克风阵列,单个麦克风为底部出孔的mems麦克风;包体形状为手提包或者背包或者行李包。且便携式可视化麦克风阵列装置可以被附接安装到无人机,或者其它可动装置或者附接到交通工具。
升压转换器u3的9脚、10脚、电容c14的一端、电容c15的正极、电容c16的一端、电感l2的一端、电感l1的另一端互相连接,电容c14的另一端、电容c15的负极、电容c16的另一端互相连接后接地,所述电感l2的另一端连接开关j2的3脚,开关j2的2脚连接插座j1的2脚,插座j1的1脚接地;稳压电源u4的1脚连接电容c19的一端后接入电源,稳压电源u4的2脚连接电容c19的另一端后接地,稳压电源u4的3脚连接电容c20的一端后接入电源,稳压电源u4的4脚连接电容c21的一端后接入电源,稳压电源u4的5脚接地,电容c20的另一端接地,电容c21的另一端接地;稳压器u5的1脚连接电容c17的负极、电容c18的一端后接地,稳压器u5的2脚连接电容c17的正极、电容c18的另一端后接入电源,稳压器u5的3脚接入电源;本实施例中,电源管理电路主要是提供系统所需的,5v以及正负12v电压;系统的输入电源由,升压转换器u3采用tps61230芯片实现,将电压升压至5v,给音频转换模块、语音增强模块供电;稳压器u5使用型号为,其将5v电压转至,给麦克风阵列供电;稳压电源u4使用型号为nr5d12的稳压电源实现,其将5v为±12v,为线放芯片和功放芯片供电;本发明的实施例中,在芯片对电压转换完成以后。麦克风阵列一般来说有线形、环形和球形之分,严谨的应该说成一字、十字、平面、螺旋、球形及无规则阵列等。
这两者的区别就是回声的时延更长。一般来说,超过100毫秒时延的混响,人类能够明显区分出,似乎一个声音同时出现了两次,我们就叫做回声,比如天坛着名的回声壁。实际上,这里所指的是语音交互设备自己发出的声音,比如Echo音箱,当播放歌曲的时候若叫Alexa,这时候麦克风阵列实际上采集了正在播放的音乐和用户所叫的Alexa声音,显然语音识别无法识别这两类声音。回声抵消就是要去掉其中的音乐信息而只保留用户的人声,之所以叫回声抵消,只是延续大家的习惯而已,其实是不恰当的。声源测向:这里没有用声源定位,测向和定位是不太一样的,而消费级麦克风阵列做到测向就可以了,没必要在这方面投入太多成本。声源测向的主要作用就是侦测到与之对话人类的声音以便后续的波束形成。声源测向可以基于能量方法,也可以基于谱估计,阵列也常用TDOA技术。声源测向一般在语音唤醒阶段实现,VAD技术其实就可以包含到这个范畴,也是未来功耗降低的关键研究内容。波束形成:波束形成是通用的信号处理方法,这里是指将一定几何结构排列的麦克风阵列的各麦克风输出信号经过处理(例如加权、时延、求和等)形成空间指向性的方法。波束形成主要是抑制主瓣以外的声音干扰,这里也包括人声。根据声源和麦克风阵列距离的远近,可将声场模型分为两种:近场模型和远场模型。云南信息化麦克风阵列供应
为什么需要麦克风阵列?云南信息化麦克风阵列供应
并且对接收到的声信号有很严格的要求,因此很难用于实际的语音声源定位系统;3.基于大输出功率的可控波束成型的方法,该方法已成为目前为流行的声源定位算法之一,这种算法在高混响下有很好的鲁棒性,而且定位精度高。此外,单通道语音增强方法很难抑制方向性干扰及进行降噪处理,因此多通道语音增强与处理必须采用远场波束形成方法,同时考虑不同的麦克阵拓扑,提升阵列的空间滤波效果。根据阵列信号处理理论可知,阵元的优化摆放对阵列处理系统性能具有重要影响。麦克风阵列拓扑结构可分为三类:一维阵列(如嵌套线型阵列、等间距线型阵列等线阵),二维阵列(如圆型阵列、方型阵列等平面阵),三维阵列(如星型阵列、球型阵列等立体阵)。当阵列拓扑结构不同时,例如阵列的维度、阵元的个数、阵元间距都会影响麦克风阵列定位算法的定位精度与运算速度。在实际的空间定位过程中,一维和二维的阵列定位效果并不好,因此研究合理的三维阵列拓扑结构具有实际性的意义。目前,基于麦克风阵列的室内移动声源定位研究均在麦克风阵列接收信号频率响应保持高度一致性的假设下进行。但是,在实际测试中,由于麦克风的制造本身存在公差。云南信息化麦克风阵列供应