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空间声源定位和增强是当前通信和信号处理研究的热点之一,在智能机器人和视频会议等多个领域有着广泛的应用。本文试图利用声源的空间信息,对目标声源进行增强,涉及到:空间的声源定位和基于声源空间信息的增强。
本文从人的听觉定位机理入手,分析了听觉定位线索和头相关传输函数,在分析各种传统机器声源定位算法的基础上,用球散射体对头相关传输函数建模。结合生理学中关于Equalization-Cancellation定位理论的研究,提出了基于球散射体的双通道零陷波束形成定位算法,把双耳定位线索和波束形成有效地结合在一起。在算法实现中,根据双耳线索随着频率变化的关系考察了零陷波束束宽随频率的变化并建立了模型,据此,选定了分带滤波器组,采用从粗糙到细致的扫描机制,提出适合零陷波束形成算法的多带联合决策机制。
在空间声源增强方面,运用“增强目标”和“抑制掩蔽”策略比较了广义旁瓣相消器和自适应零陷波束形成,选取了“抑制掩蔽”的思路,把传统的自适应零陷波束形成与球散射体结合起来,使得零陷束宽更窄,消除了高频成分的“多零陷点”,提高了算法的有效性。
最后,将声源定位和增强算法与硬件框架集成,实验评测了在不同信噪比下声源定位和增强的性能,验证了算法的有效性。