CN106248196A - 一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法 - Google Patents

一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106248196A
CN106248196A CN201610793786.6A CN201610793786A CN106248196A CN 106248196 A CN106248196 A CN 106248196A CN 201610793786 A CN201610793786 A CN 201610793786A CN 106248196 A CN106248196 A CN 106248196A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
micro
sound source
signal processing
audio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610793786.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106248196B (zh
Inventor
杨霖
张健伟
侯成宇
曹国剑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201610793786.6A priority Critical patent/CN106248196B/zh
Priority to CN201910371992.1A priority patent/CN110095178B/zh
Publication of CN106248196A publication Critical patent/CN106248196A/zh
Priority to US15/691,628 priority patent/US10433072B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN106248196B publication Critical patent/CN106248196B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R23/00—Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00
    • H04R23/02—Transducers using more than one principle simultaneously
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G01H11/02—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by magnetic means, e.g. reluctance
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
    • G10L25/48—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00 specially adapted for particular use
    • G10L25/51—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00 specially adapted for particular use for comparison or discrimination
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H04R19/04—Microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R23/00—Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00
    • H04R23/008—Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00 using optical signals for detecting or generating sound
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R29/00—Monitoring arrangements; Testing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/08—Microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2307/00—Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/023—Diaphragms comprising ceramic-like materials, e.g. pure ceramic, glass, boride, nitride, carbide, mica and carbon materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法，属于微声探测领域，解决了现有的电容式微声探测器的声强探测下限较高和基于现有的音频信号处理方法，无法同时对微声探测器探测到的声源进行识别和定位的问题。所述装置采用基于石墨烯薄膜的微声感受单元来感受声压。所述方法包括分离音频信号中的噪声信号、并对该音频信号中的音频特征信息和声源位置信息提取、将包含音频特征信息和声源位置信息的音频信号与信号存储单元中预存的多个目标声源进行比对，并判断是否有与之匹配的目标声源和根据所述声源位置信息定位该声源的步骤。本发明适用于微声探测及对探测到的声源进行识别和定位。

Description

一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理 方法
技术领域
本发明涉及微声探测领域，具体涉及一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法。
背景技术
微声探测器在国防领域和民用领域都有着广泛的应用。近年来，微声探测器的应用领域对微声探测器的声强探测下限的要求也越来越高。而现有的电容式微声探测器的声强探测下限较高，已经无法满足其应用领域对声强探测下限的要求。
另外，根据现有的音频信号处理方法，微声探测器无法同时对所探测到的声源进行识别和定位。
发明内容
本发明为解决现有的电容式微声探测器的声强探测下限较高的问题，提出了一种微声探测分析装置；为解决根据现有的音频信号处理方法，微声探测器无法同时对所探测到的声源进行识别和定位的问题，提出了一种阵列音频信号处理方法。
本发明所述的一种微声探测分析装置包括微声传感阵列1、信号处理单元2、信号存储单元3和信号分析单元4；
所述微声传感阵列1包括多个微声传感器；
所述微声传感器用于将声音信号转化为电信号，并将该电信号发送至信号处理单元2；
所述微声传感器包括微声感受单元，所述微声感受单元包括石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜用于感受声压；
所述信号处理单元2用于处理微声传感器发来的电信号，并将包含音频特征信息和声源位置信息的电信号发送至信号分析单元4；
所述信号存储单元3预存有多个目标声源的音频特征信息；
所述信号分析单元4用于将信号处理单元2发来的电信号与所述多个目标声源进行比对，当发现与该电信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示发现该目标声源，当未发现与该电信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示未发现目标声源；
所述信号分析单元4还用于根据信号处理单元2发来的电信号所包含的声源位置信息，定位该声源。
优选的是，所述微声传感器还包括激光器5和感光元件6；
所述微声感受单元还包括基板7，所述基板上设置有通孔，所述石墨烯薄膜8固定设置在基板7上，并覆盖所述通孔的一端；
由激光器5发射的激光经所述通孔的另一端入射至石墨烯薄膜8，并经石墨烯薄膜8的折射，入射至所述感光元件6的感光面；
所述感光元件6与信号处理单元2相连。
优选的是，所述微声传感器还包括第一永磁体9和第二永磁体10；
所述微声感受单元还包括基板7，所述基板上设置有通孔11，所述石墨烯薄膜8固定设置在基板7上，并覆盖所述通孔11的一端；
所述第一永磁体9和第二永磁体10均设置在基板7上，第一永磁体9和第二永磁体10之间形成耦合磁场；
当所述石墨烯薄膜8受到声压而振动时，能够切割所述磁场，并产生电信号；
所述信号处理单元2接收该电信号。
优选的是，所述微声传感器还包括导电隔板12、电池13和电阻14；
所述微声感受单元还包括基板7，所述基板7上设置有通孔，所述石墨烯薄膜8和导电隔板12均固定设置在基板7上，分别覆盖所述通孔的两端，并构成平行板电容；
所述平行板电容、电池13、电阻14和信号处理单元2串联，并构成电气回路。
优选的是，所述石墨烯薄膜8与所述通孔的一端的端面之间存在空隙。
可选的是，所述微声感受单元呈直线分布、平面分布、弧线分布或弧面分布。
可选的是，将所述石墨烯薄膜8替换为氧化石墨烯薄膜。
本发明所述的阵列音频信号处理方法基于所述微声探测分析装置实现，在实施所述信号处理方法之前需实施：
步骤一、根据声源的位置选择微声传感阵列1中微声感受单元的分布模式，并保证微声传感阵列的音频信号传输通道的一致性；
所述音频信号为微声传感器发给信号处理单元2的电信号；
所述分布模式包括直线分布、平面分布、弧线分布和弧面分布；
步骤二、选择微声传感阵列1的工作模式，对干扰方向进行估计，并抑制干扰；
所述工作模式包括监视模式和跟踪模式；
所述监视模式又包括指定方向监视模式和全方向监视模式；
所述信号处理方法包括：
步骤三、筛选出噪声信号可分离的音频信号，并分离该音频信号中的噪声信号；
步骤四、对分离了噪声信号的音频信号进行音频特征信息的提取；
步骤五、对分离了噪声信号的音频信号进行声源位置信息的提取；
步骤六、将包含音频特征信息和声源位置信息的音频信号与信号存储单元3中预存的多个目标声源进行比对，当发现与该音频信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示发现该目标声源，当未发现与该音频信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示未发现目标声源；
步骤七、根据步骤六中的音频信号所包含的声源位置信息定位该声源。
本发明所述的一种微声探测分析装置，采用基于石墨烯薄膜的微声感受单元来感受声压。石墨烯薄膜拥有极小的厚度，最薄能够达到原子量级，在同等面积下，石墨烯薄膜的质量远远小于其他材质的声压膜。石墨烯薄膜中所有的共价键都是沿薄膜面内分布的，因此石墨烯薄膜拥有极小的面外弯曲刚度。因声压造成的石墨烯薄膜的面外弯曲振动几乎没有阻尼，因此，石墨烯薄膜能够感受极小单位的声压，而声强与声压的平方成正比，由此，本发明所述的一种微声探测分析装置的声强探测下限低，能够解决现有的电容式微声探测器的声强探测下限较高的问题。
本发明所述的阵列音频信号处理方法，在所述信号处理方法之前实施的步骤一使得微声感受单元的分布模式与声源的位置匹配，并保证了微声传感阵列输出的音频信号的同步。步骤二通过选择微声传感阵列的工作模式来最大限度地抑制干扰。所述信号处理方法通过步骤三、四和五能够得到分离了噪声信号，且包含音频特征信息和声源位置信息的音频信号。步骤六将该音频信号与信号存储单元的多个目标声源进行比对，如两者的音频特征信息，则比对成功。步骤七根据所述声源位置信息确定该声源的位置。实施本发明所述的阵列音频信号处理方法，既能够判断所探测的声源是否为信号存储单元中预存的目标声源，又能够对探测到的声源进行定位。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明所述的一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法进行更详细的描述，其中：
图1是实施例一所述的一种微声探测分析装置的电气结构示意图；
图2是实施例二中微声传感器的工作原理图；
图3是实施例三中微声传感器的透视图；
图4是实施例四中微声传感器的结构示意图；
图5是实施例五中微声感受单元的侧视图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明所述的一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法作进一步说明。
实施例一：下面结合图1详细地说明本实施例，本实施例所述的一种微声探测分析装置包括微声传感阵列1、信号处理单元2、信号存储单元3和信号分析单元4；
所述微声传感阵列1包括多个微声传感器；
所述微声传感器用于将声音信号转化为电信号，并将该电信号发送至信号处理单元2；
所述微声传感器包括微声感受单元，所述微声感受单元包括石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜用于感受声压；
所述信号处理单元2用于处理微声传感器发来的电信号，并将包含音频特征信息和声源位置信息的电信号发送至信号分析单元4；
所述信号存储单元3预存有多个目标声源的音频特征信息；
所述信号分析单元4用于将信号处理单元2发来的电信号与所述多个目标声源进行比对，当发现与该电信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示发现该目标声源，当未发现与该电信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示未发现目标声源；
所述信号分析单元4还用于根据信号处理单元2发来的电信号所包含的声源位置信息，定位该声源。
实施例二：下面结合图2详细地说明本实施例，本实施例是对实施例一所述的一种微声探测分析装置作进一步的限定，本实施例所述的一种微声探测分析装置，所述微声传感器还包括激光器5和感光元件6；
所述微声感受单元还包括基板7，所述基板上设置有通孔，所述石墨烯薄膜8固定设置在基板7上，并覆盖所述通孔的一端；
由激光器5发射的激光经所述通孔的另一端入射至石墨烯薄膜8，并经石墨烯薄膜8的折射，入射至所述感光元件6的感光面；
所述感光元件6与信号处理单元2相连。
当石墨烯薄膜未受声压，处于静止状态时，其将激光器发出的激光折射至感光元件的感光面上，形成光斑，此时入射至感光面的激光为实线。当石墨烯薄膜因受到声压而振动时，入射至感光面的激光的光路会发生变化，如图中的虚线所示，此时感光面上的光斑的位置会偏移。感光元件将光斑的位置偏移量转换为电信号，并发送至信号处理单元。
实施例三：下面结合图3详细地说明本实施例，本实施例是对实施例一所述的一种微声探测分析装置作进一步的限定，本实施例所述的一种微声探测分析装置，所述微声传感器还包括第一永磁体9和第二永磁体10；
所述微声感受单元还包括基板7，所述基板上设置有通孔11，所述石墨烯薄膜8固定设置在基板7上，并覆盖所述通孔11的一端；
所述第一永磁体9和第二永磁体10均设置在基板7上，第一永磁体9和第二永磁体10之间形成耦合磁场；
当所述石墨烯薄膜8受到声压而振动时，能够切割所述磁场，并产生电信号；
所述信号处理单元2接收该电信号。
如图3所示，第一永磁体9和第二永磁体10分别固定设置在基板7的上端和下端，石墨烯薄膜8位于第一永磁体9和第二永磁体10之间。第一永磁体9和第二永磁体10之间形成耦合磁场。石墨烯薄膜8与信号处理单元构成电气回路。石墨烯薄膜8为良导体，当石墨烯薄膜8因受到声压而振动时，能够切割所述磁场的磁感线，产生电信号。
实施例四：本实施例是对实施例一所述的微声探测分析装置作进一步的限定，本实施例所述的一种微声探测分析装置，所述微声传感器还包括导电隔板12、电池13和电阻14；
所述微声感受单元还包括基板7，所述基板7上设置有通孔，所述石墨烯薄膜8和导电隔板12均固定设置在基板7上，分别覆盖所述通孔的两端，并构成平行板电容；
所述平行板电容、电池13、电阻14和信号处理单元2串联，并构成电气回路。
在本实施例中，石墨烯薄膜8与导电隔板12构成平行板电容，并与电池13、电阻14和信号处理单元2构成电气回路。当石墨烯薄膜8未受声压，处于静止状态时，石墨烯薄膜8与导电隔板12的间距一定，所述平行板电容的电容量一定。当石墨烯薄膜8因受到声压而振动时，石墨烯薄膜8与导电隔板12的间距改变，所述平行板电容的电容量改变。电容量改变导致所述电气回路的电信号改变。
实施例五：下面结合图5详细地说明本实施例，本实施例是对实施例二至四任意一项所述的一种微声探测分析装置作进一步的限定，本实施例所述的一种微声探测分析装置，所述石墨烯薄膜8与所述通孔的一端的端面之间存在空隙。
如图5所示，本实施例中的微声感受单元，覆盖通孔一端的石墨烯薄膜8为松弛的，并向所述通孔的反方向突出。在感受同等声压的情况下，松弛的石墨烯薄膜与张紧的石墨烯薄膜相比，振动的振幅更大。
实施例六：本实施例是对实施例一至四任意一项所述的一种微声探测分析装置作进一步的限定，本实施例所述的一种微声探测分析装置，所述微声感受单元呈直线分布、平面分布、弧线分布或弧面分布。
多个微声感受单元呈直线分布适用于探测近场地面声源；
多个微声感受单元呈平面分布适用于空中声源；
多个微声感受单元呈弧线分布与呈直线分布的方式相比，增加了一个空间维度；
多个微声感受单元呈弧面分布与呈弧面分布的方式相比，增加了一个空间维度。
实施例七：本实施例是对实施例六所述的一种微声探测分析装置作进一步的限定，本实施例所述的一种微声探测分析装置，将所述石墨烯薄膜8替换为氧化石墨烯薄膜。
氧化石墨烯薄膜与石墨烯薄膜相比，其感受声压的能力稍差，但是制备方法简单，制造成本大大降低。
实施例八：本实施例所述的阵列音频信号处理方法基于实施例一至四任意一项所述的一种微声探测分析装置实现，在实施所述信号处理方法之前需实施：
步骤一、根据声源的位置选择微声传感阵列1中微声感受单元的分布模式，并保证微声传感阵列的音频信号传输通道的一致性；
所述音频信号为微声传感器发给信号处理单元2的电信号；
所述分布模式包括直线分布、平面分布、弧线分布和弧面分布；
步骤二、选择微声传感阵列1的工作模式，对干扰方向进行估计，并抑制干扰；
所述工作模式包括监视模式和跟踪模式；
所述监视模式又包括指定方向监视模式和全方向监视模式；
所述信号处理方法包括：
步骤三、筛选出噪声信号可分离的音频信号，并分离该音频信号中的噪声信号；
步骤四、对分离了噪声信号的音频信号进行音频特征信息的提取；
步骤五、对分离了噪声信号的音频信号进行声源位置信息的提取；
步骤六、将包含音频特征信息和声源位置信息的音频信号与信号存储单元3中预存的多个目标声源进行比对，当发现与该音频信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示发现该目标声源，当未发现与该音频信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示未发现目标声源；
步骤七、根据步骤六中的音频信号所包含的声源位置信息定位该声源。
步骤三中的噪声信号可分离的音频信号是指噪声信号与音频信号具有分离维度，该分离维度为时域、空域或频域；
对于已经检测到并定位的声源，按照先验知识或是已经量测的信息，形成声源的运动方程，因而外推声源下一个信息采集时刻的位置信息，进行预先方位图形成，提高对该声源的检测性能。同时，可以根据声源运动方程，推测出声源的运动参数，作为声源特征参数的一部分存入数据库中，以方便声源的识别处理。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (8)

1.一种微声探测分析装置，其特征在于，所述微声探测分析装置包括微声传感阵列(1)、信号处理单元(2)、信号存储单元(3)和信号分析单元(4)；
所述微声传感阵列(1)包括多个微声传感器；
所述微声传感器用于将声音信号转化为电信号，并将该电信号发送至信号处理单元(2)；
所述微声传感器包括微声感受单元，所述微声感受单元包括石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜用于感受声压；
所述信号处理单元(2)用于处理微声传感器发来的电信号，并将包含音频特征信息和声源位置信息的电信号发送至信号分析单元(4)；
所述信号存储单元(3)预存有多个目标声源的音频特征信息；
所述信号分析单元(4)用于将信号处理单元(2)发来的电信号与所述多个目标声源进行比对，当发现与该电信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示发现该目标声源，当未发现与该电信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示未发现目标声源；
所述信号分析单元(4)还用于根据信号处理单元(2)发来的电信号所包含的声源位置信息，定位该声源。
2.如权利要求1所述的一种微声探测分析装置，其特征在于，所述微声传感器还包括激光器(5)和感光元件(6)；
所述微声感受单元还包括基板(7)，所述基板上设置有通孔，所述石墨烯薄膜(8)固定设置在基板(7)上，并覆盖所述通孔的一端；
由激光器(5)发射的激光经所述通孔的另一端入射至石墨烯薄膜(8)，并经石墨烯薄膜(8)的折射，入射至所述感光元件(6)的感光面；
所述感光元件(6)与信号处理单元(2)相连。
3.如权利要求1所述的一种微声探测分析装置，其特征在于，所述微声传感器还包括第一永磁体(9)和第二永磁体(10)；
所述微声感受单元还包括基板(7)，所述基板上设置有通孔(11)，所述石墨烯薄膜(8)固定设置在基板(7)上，并覆盖所述通孔(11)的一端；
所述第一永磁体(9)和第二永磁体(10)均设置在基板(7)上，第一永磁体(9)和第二永磁体(10)之间形成耦合磁场；
当所述石墨烯薄膜(8)受到声压而振动时，能够切割所述磁场，并产生电信号；
所述信号处理单元(2)接收该电信号。
4.如权利要求1所述的一种微声探测分析装置，其特征在于，所述微声传感器还包括导电隔板(12)、电池(13)和电阻(14)；
所述微声感受单元还包括基板(7)，所述基板(7)上设置有通孔，所述石墨烯薄膜(8)和导电隔板(12)均固定设置在基板(7)上，分别覆盖所述通孔的两端，并构成平行板电容；所述平行板电容、电池(13)、电阻(14)和信号处理单元(2)串联，并构成电气回路。
5.如权利要求2至4任意一项所述的一种微声探测分析装置，其特征在于，所述石墨烯薄膜(8)与所述通孔的一端的端面之间存在空隙。
6.如权利要求1至4任意一项所述的一种微声探测分析装置，其特征在于，所述微声感受单元呈直线分布、平面分布、弧线分布或弧面分布。
7.如权利要求6所述的一种微声探测分析装置，其特征在于，将所述石墨烯薄膜(8)替换为氧化石墨烯薄膜。
8.基于权利要求1至4任意一项所述的一种微声探测分析装置的阵列音频信号处理方法，其特征在于，在实施所述信号处理方法之前需实施：
步骤一、根据声源的位置选择微声传感阵列(1)中微声感受单元的分布模式，并保证微声传感阵列的音频信号传输通道的一致性；
所述音频信号为微声传感器发给信号处理单元(2)的电信号；
所述分布模式包括直线分布、平面分布、弧线分布和弧面分布；
步骤二、选择微声传感阵列(1)的工作模式，对干扰方向进行估计，并抑制干扰；
所述工作模式包括监视模式和跟踪模式；
所述监视模式又包括指定方向监视模式和全方向监视模式；
所述信号处理方法包括：
步骤三、筛选出噪声信号可分离的音频信号，并分离该音频信号中的噪声信号；
步骤四、对分离了噪声信号的音频信号进行音频特征信息的提取；
步骤五、对分离了噪声信号的音频信号进行声源位置信息的提取；
步骤六、将包含音频特征信息和声源位置信息的音频信号与信号存储单元(3)中预存的多个目标声源进行比对，当发现与该音频信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示发现该目标声源，当未发现与该音频信号的音频特征信息相同的目标声源时，提示未发现目标声源；
步骤七、根据步骤六中的音频信号所包含的声源位置信息定位该声源。
CN201610793786.6A 2016-08-31 2016-08-31 一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法 Expired - Fee Related CN106248196B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610793786.6A CN106248196B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法
CN201910371992.1A CN110095178B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法
US15/691,628 US10433072B2 (en) 2016-08-31 2017-08-30 Micro-sound detection analysis device and array audio signal processing method based on same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610793786.6A CN106248196B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910371992.1A Division CN110095178B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106248196A true CN106248196A (zh) 2016-12-21
CN106248196B CN106248196B (zh) 2019-10-15

Family

ID=58080592

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610793786.6A Expired - Fee Related CN106248196B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法
CN201910371992.1A Active CN110095178B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910371992.1A Active CN110095178B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10433072B2 (zh)
CN (2) CN106248196B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108821264A (zh) * 2018-07-10 2018-11-16 杭州高烯科技有限公司 一种纳米级声波发生器
CN108871547A (zh) * 2018-07-10 2018-11-23 杭州高烯科技有限公司 一种石墨烯膜基低频声波探测器
CN108917914A (zh) * 2018-07-10 2018-11-30 杭州高烯科技有限公司 一种导电聚合物/石墨烯膜复合膜及其在低频声波探测器中的应用
CN108955860A (zh) * 2018-07-10 2018-12-07 浙江大学 一种高强石墨烯膜基声波探测器
CN109374117A (zh) * 2018-12-21 2019-02-22 福州大学 基于感声条纹薄膜的声音测量装置及方法
CN110868677A (zh) * 2019-11-07 2020-03-06 天津大学 一种新型石墨烯扬声器
CN113419557A (zh) * 2021-06-17 2021-09-21 哈尔滨工业大学 运动无人机音频合成方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2606733B (en) * 2021-05-18 2023-06-28 Paragraf Ltd Graphene transducer
CN113421774B (zh) * 2021-06-21 2022-07-08 哈尔滨工业大学 一种将石墨烯悬浮膜制成电容的夹具

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010245797A (ja) * 2009-04-06 2010-10-28 Panasonic Corp コンデンサーマイクロフォン
CN102095488A (zh) * 2010-12-03 2011-06-15 中国电子科技集团公司第四十九研究所 基于光纤硅微声压传感器的低应力波纹膜片的封装结构
CN102638753A (zh) * 2012-03-16 2012-08-15 中北大学 基于石墨烯的mems声学传感器
CN103557929A (zh) * 2013-11-14 2014-02-05 北京航空航天大学 一种基于石墨烯膜的光纤法珀声压传感器制作方法及其测量方法、装置
CN104320741A (zh) * 2014-10-22 2015-01-28 李亚宁 带有石墨烯复合音膜的音频装置
WO2015064871A1 (ko) * 2013-11-01 2015-05-07 엘지전자 주식회사 음향 발생 장치
CN105025416A (zh) * 2015-07-10 2015-11-04 武汉科技大学 一种便携式双传声器声源识别与定位装置
CN103259906B (zh) * 2012-02-15 2016-01-06 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 语音通话的处理方法及终端

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6001248B2 (ja) * 2011-09-20 2016-10-05 トヨタ自動車株式会社 音源検出装置
KR101369331B1 (ko) * 2012-09-10 2014-03-06 주식회사 이엠텍 음향변환장치
EP3205118A4 (en) * 2014-10-06 2018-04-18 The Royal Institution for the Advancement of Learning / McGill University Graphene oxide based acoustic transducer methods and devices
KR20170128535A (ko) * 2015-03-16 2017-11-22 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 초음파 마이크로폰 및 초음파 음향 라디오
US20160295338A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 Vorbeck Materials Corp. Microphone diaphragm
US9900698B2 (en) * 2015-06-30 2018-02-20 Apple Inc. Graphene composite acoustic diaphragm
US20170155993A1 (en) * 2015-11-30 2017-06-01 Bragi GmbH Wireless Earpieces Utilizing Graphene Based Microphones and Speakers

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010245797A (ja) * 2009-04-06 2010-10-28 Panasonic Corp コンデンサーマイクロフォン
CN102095488A (zh) * 2010-12-03 2011-06-15 中国电子科技集团公司第四十九研究所 基于光纤硅微声压传感器的低应力波纹膜片的封装结构
CN103259906B (zh) * 2012-02-15 2016-01-06 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 语音通话的处理方法及终端
CN102638753A (zh) * 2012-03-16 2012-08-15 中北大学 基于石墨烯的mems声学传感器
WO2015064871A1 (ko) * 2013-11-01 2015-05-07 엘지전자 주식회사 음향 발생 장치
CN103557929A (zh) * 2013-11-14 2014-02-05 北京航空航天大学 一种基于石墨烯膜的光纤法珀声压传感器制作方法及其测量方法、装置
CN104320741A (zh) * 2014-10-22 2015-01-28 李亚宁 带有石墨烯复合音膜的音频装置
CN105025416A (zh) * 2015-07-10 2015-11-04 武汉科技大学 一种便携式双传声器声源识别与定位装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李林剑 等: ""一种分布式双麦克风线阵声源定位方法"", 《应用声学》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108821264A (zh) * 2018-07-10 2018-11-16 杭州高烯科技有限公司 一种纳米级声波发生器
CN108871547A (zh) * 2018-07-10 2018-11-23 杭州高烯科技有限公司 一种石墨烯膜基低频声波探测器
CN108917914A (zh) * 2018-07-10 2018-11-30 杭州高烯科技有限公司 一种导电聚合物/石墨烯膜复合膜及其在低频声波探测器中的应用
CN108955860A (zh) * 2018-07-10 2018-12-07 浙江大学 一种高强石墨烯膜基声波探测器
CN108917914B (zh) * 2018-07-10 2021-09-07 杭州高烯科技有限公司 一种导电聚合物/石墨烯膜复合膜及其在低频声波探测器中的应用
CN109374117A (zh) * 2018-12-21 2019-02-22 福州大学 基于感声条纹薄膜的声音测量装置及方法
CN110868677A (zh) * 2019-11-07 2020-03-06 天津大学 一种新型石墨烯扬声器
CN113419557A (zh) * 2021-06-17 2021-09-21 哈尔滨工业大学 运动无人机音频合成方法
CN113419557B (zh) * 2021-06-17 2022-07-19 哈尔滨工业大学 运动无人机音频合成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106248196B (zh) 2019-10-15
US10433072B2 (en) 2019-10-01
CN110095178B (zh) 2021-06-22
CN110095178A (zh) 2019-08-06
US20180063648A1 (en) 2018-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106248196A (zh) 一种微声探测分析装置及基于该装置的阵列音频信号处理方法
US8810249B2 (en) E-field sensor arrays for interactive gaming, computer interfaces, machine vision, medical imaging, and geological exploration CIP
US20150189444A1 (en) MEMS Microphone
US7136500B2 (en) Electret condenser microphone
US20070041273A1 (en) Acoustic sensor
US20090295366A1 (en) E-field sensor arrays for interactive gaming, computer interfaces, machine vision, medical imaging, and geological exploration
US20150055796A1 (en) Acoustic source separation
JP5423370B2 (ja) 音源探査装置
CN104395720B (zh) 测量力的测量元件、测量体和测量装置以及这种测量体的应用
CN108490384A (zh) 一种小型空间声源方位探测装置及其方法
JP2013510299A (ja) 容量性拡散読み出しボード
Sekiguchi et al. Analysis of sound field on spatial information using a four-channel microphone system based on regular tetrahedron peak point method
KR102607863B1 (ko) 음원 분리 장치 및 음원 분리 방법
US8664029B2 (en) Process for fabricating a capacitance type tri-axial accelerometer
CN205693860U (zh) 一种音响装置和显示装置
RU2018118364A (ru) Устройство тактильной и звуковой аутентификации
US10133906B2 (en) Audio device and display device
WO2006098372A1 (ja) 高周波インターフェース素子
CA1185694A (en) Electret transducer with variably charged electret foil
CN109324312A (zh) 一种多啸叫源位置确定方法及装置
KR20210091397A (ko) 지향성 음향 센서
JP6090682B1 (ja) 位置決め用一体型荷重センサ
JP6255672B2 (ja) 積層コンデンサの製造方法
TWI823455B (zh) 振動感應裝置
US8573059B2 (en) Acceleration sensor having an electrode bridge

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190505

Address after: 150001 No. 92 West straight street, Nangang District, Heilongjiang, Harbin

Applicant after: HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY

Address before: 150040 Room 329, Building 6, School of Materials, South District, Harbin University of Technology, Harbin, Heilongjiang Province

Applicant before: Yang Lin

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20191015

Termination date: 20210831