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語音定位跟蹤解決方案

應用背景


語音定位跟蹤系統可用于判斷非固定聲源的具體位置,例如在智能遠程會議系統中,攝像頭會隨著聲波向任何方向擺動,并鋪抓來自聲源角度的畫面,從而實時定位會議中的講話人員;或者在安防監控系統中,攝像頭可以根據聲音聲波振動,靈敏的記錄監控環境中的一切變化;又或是作為引導移動機器人的指向聲源,協助其完成相關指定智能動作等。
其高科技在聲源定位領域積累里了非常豐富的經驗,可根據用戶的實際需求,開發定制專業用途的語音定位跟蹤系統。

 

系統組成


語音定位跟蹤聲源系統由小型麥克風陣列、數據采集設備、以及基于 FPGA 的數據分析模塊組成:

 

 
 

方案概述


語音定位跟蹤系統基于可控波束成形技術,相比于基于時延的聲源定位方法(TDOA),波束成形技術的抗干擾能力更強,可以在背景噪聲較為復雜的環境中聲源進行準確定位。并且能根據具客戶的需求,對一些場景進行區分。比如識別到有人拍手,不僅可以獲取拍手的位置,還能夠準確識別拍手的次數,做出指定的操作。
本系統可使用硬件內部接口的信息傳輸方式,或通過 wifi 網絡與主控程序進行通信。便捷、簡單的數據傳輸方式,使其可以完美的與現有的智能家居或機器人產品進行整合,增加這些產品的智能度
語音定位跟蹤聲源系統中,麥克風將按照進行語音定位時的最優空間位置進行排布。由于這些麥克風的空間位置不同(如圖 1),故麥克風拾取到的聲源的信號直接存在時間的延遲(如圖 2),(注:忽略了幅值的差異)。被動語音定位跟蹤系統使用的波束成形算法將各路信號進行時延后相加,獲取合成信號的總能量。當信號的時延被部分抵消,獲取的合成信號能量較小(如圖 3),當所有信號的時延均被抵消后,獲取的合成信號的總能量最大(如圖 4)。獲取遍歷空間各個位置所對應的合成信號的總能量,當信號總能量最大時,其所對應的空間位置,即為聲源的真實位置。

 

 

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