麥克風(fēng)陣列是由一定數(shù)目的麥克風(fēng)組成,對聲場的空間特性進行采樣并濾波的系統(tǒng)。
目前常用的麥克風(fēng)陣列可以按布局形狀分為:線性陣列,平面陣列,以及立體陣列。其幾何構(gòu)型是按設(shè)計已知,所有麥克風(fēng)的頻率響應(yīng)一致,麥克風(fēng)的采樣時鐘也是同步的。
麥克風(fēng)陣列發(fā)展趨勢:
多傳感器的融合。聲學(xué)麥克風(fēng),光學(xué)麥克風(fēng),骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)的多模態(tài)降噪。提高信噪比,以及適應(yīng)不同的環(huán)境。
分布式麥克風(fēng)陣列。客廳,臥室,廚房,餐廳,手持各類麥克風(fēng)的數(shù)據(jù)實時融合處理。在更大范圍內(nèi)實現(xiàn)真正的全方位拾音。
在聲源定位流程中,計算出陣列的波束圖之后,一般還有兩步:
1)尋找波束峰值——也就是搜尋主瓣的峰值,因為主瓣(最高的小山峰)峰值此時對應(yīng)的空間角度是聲源的方向,可以從而獲得聲源方向信息。
2)空間位置映射——計算出來聲源方向后,根據(jù)陣列的已知位置信息進行空間映射即可計算出聲源的相對位置。
可以看出,整個聲源定位的核心步驟是前兩步,因為主瓣所對應(yīng)的空間角度的準(zhǔn)確性直接決定了聲源定位系統(tǒng)的精度。正向我們前面所說的,主瓣寬度越窄,相對旁瓣越高,此時定位的精度則越高,抗干擾性越強。
正是基于這個道理,我們常見的聲源定位系統(tǒng)的陣型一般都會選擇大孔徑的均勻陣,這是提升聲源定位系統(tǒng)精度最簡單粗暴的方法,因為這樣合成的波束主瓣又高又窄。因此在常見的聲源定位系統(tǒng)中,主瓣寬度(3dB寬度)往往會被作為很重要的系統(tǒng)指標(biāo)。