CN107422305A - 一种麦克风阵列声源定位方法和装置 - Google Patents

一种麦克风阵列声源定位方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种麦克风阵列声源定位方法和装置，方法包括：将麦克风阵列发生旋转时所围绕旋转的水平轴线确定为基准轴线；对麦克风阵列采集到的声源发出的声音进行计算，得到指示三维空间中声源方位的第一声源估计值；获取麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于基准轴线所在的水平面的倾斜角度；根据第一声源估计值和倾斜角度，计算得到第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值，将第二声源估计值作为确定出的声源方位。本发明技术方案通过在麦克风阵列发生倾斜时，计算出三维空间中的声源方向对应的水平面内的声源方向，减小麦克风阵列倾斜时定位出的声源与实际声源方位的误差，提高了声源定位的精度和音频处理性能。

Description

一种麦克风阵列声源定位方法和装置
技术领域
本发明涉及声学信号处理技术领域，具体涉及一种麦克风阵列声源定位方法和装置。
背景技术
随着电子信息技术和声学技术的发展，以及机器人等智能硬件产品的发展，基于麦克风阵列的声源定位技术越来越多的在机器人等产品上应用。麦克风阵列，是一组位于空间不同位置的麦克风按一定的形状规则布置形成的阵列，用来对空间传播声音信号进行采集并处理。声源定位技术，是其它声源处理技术的基础，只有先通过声源定位技术判断了声源的位置与水平方向角度，才能开展后续的波束成型，声源跟踪，语音降噪，回声消除等工作。如果声源定位的方向角度与实际声源方位有偏差，就会大大降低后续语音处理的有效性。因此，减小声源定位误差，提高声源定位精度是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种有效减小声源定位误差，提高声源定位精度的麦克风阵列声源定位方法和装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种麦克风阵列声源定位方法，该方法包括：
将麦克风阵列发生旋转时所围绕旋转的水平轴线确定为基准轴线；
对麦克风阵列采集到的声源发出的声音进行计算，得到指示三维空间中声源方位的第一声源估计值；
获取麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于基准轴线所在的水平面的倾斜角度；
根据第一声源估计值和倾斜角度，计算得到第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值，将第二声源估计值作为确定出的声源方位。
根据本发明的另一个方面，提供了一种麦克风阵列声源定位装置，该装置包括：
轴线确定模块，适于将麦克风阵列发生旋转时所围绕旋转的水平轴线确定为基准轴线；
第一计算模块，适于对麦克风阵列采集到的声源发出的声音进行计算，得到指示三维空间中声源方位的第一声源估计值；
角度获取模块，适于获取麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于基准轴线所在的水平面的倾斜角度；
第二计算模块，适于根据第一声源估计值和倾斜角度，计算得到将第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值，将第二声源估计值作为确定出的声源方位。
本发明的有益效果是：本发明实施例的技术方案通过先对麦克风阵列采集到的声源发出的声音进行计算，得到指示三维空间中声源方位的第一声源估计值；然后为了避免麦克风阵列倾斜时对声源估计造成的定位误差，本实施例获取麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于基准轴线所在的水平面的倾斜角度；根据第一声源估计值和倾斜角度，计算得到第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值，如此，满足了麦克风阵列倾斜时声源定位的需求，同时，避免了麦克风阵列倾斜状态下声源定位出现误差的情形，提高了声源定位的精度。另外，由于在麦克风阵列倾斜时也能精准定位出声源方位，突破了现有技术中带麦克风阵列的产品在设计时要求麦克风阵列水平放置的限制，极大的提高了产品硬件设计的灵活性和外观设计上的美观程度，使产品在设计麦克风阵列时有更多的选择，提高了产品的市场竞争力。
附图说明
图1是本申请一个实施例的麦克风阵列声源定位方法的流程图；
图2是本申请一个实施例的麦克风阵列未倾斜状态下的定位模型示意图；
图3是本申请一个实施例的麦克风阵列倾斜状态下的定位模型示意图；
图4是根据图3构建的五面体模型的示意图；
图5是本申请一个实施例的实时计算第二声源估计值的原理示意图；
图6是本申请一个实施例的对应关系库的示意图；
图7本申请一个实施例的智能设备的硬件结构图；
图8是本申请一个实施例的麦克风阵列声源定位装置的功能框图。
具体实施方式
声源定位算法的实现载体，是由多个麦克风组成的麦克风阵列。麦克风阵列最常见的形式，是四个(或更多)麦克风均匀的分布在一个圆圈上。目前的麦克风阵列以及大多数声源定位技术，都要求在硬件设计时，将麦克风阵列水平放置，因为当麦克风阵列中的所有麦克风都在同一水平面上时，声源定位算法得到的方位结果与实际的声源方位才能保证误差最小。
本发明的设计构思在于：针对现有技术，基于麦克风阵列的声源定位技术均要求麦克风阵列的麦克风位于同一水平面，无法满足部分产品的需求的问题。提出一种麦克风阵列的声源定位方案，本发明实施例的方案首先利用麦克风阵列定位出在三维空间中的第一声源估计值，然后根据获取的麦克风阵列发生倾斜时旋转轴线相对于基准轴线所在的水平面的倾斜角度计算出第一声源估计值在水平面上的映射，即第二声源方位，从而可以满足那些麦克风阵列的麦克风不能位于同一水平面的产品的应用需求，减少麦克风阵列倾斜时，定位出声源方位和实际声源方位之间的误差，提高产品的竞争力。
为了方便对本申请技术方案的理解，这里先对基于麦克风阵列的声源定位的原理进行简要说明。
目前，麦克风阵列主要采用三种方法实现声源定位：第一种，采用时延估计(Time-Delay estimator)技术和延迟求和波束形成(Delay Sum Beamformer)技术来进行声源定位。由于时延估计和延迟求和波束形成技术的定位精度较低，所以在三维定位等方面的应用局限性大。第二种，采用极大似然估计类算法和高阶估计类算法进行声源定位。该方法复杂度高，计算量大，一般仅用于理论研究。第三种，采用近场声源定位技术来实现声源定位，具体方法为：首先把多个麦克风按照一定的拓扑结构组成麦克风阵列，例如，将6个全向麦克风均匀分布在一个直径为40厘米的圆周上，组成圆形麦克风阵列，来拾取声源发出的声音信号和其它处于麦克风接收范围内的所有语音信号。然后，对每个麦克风接收到的信号进行模数转换、加窗、谱减等一系列处理，最后计算得出声源入射到麦克风阵列的方向角，即判断出声源的位置和方向。
上述基于麦克风阵列的声源定位技术都要求将麦克风阵列中的所有麦克风都在同一水平面上，以保证声源定位结果和实际值之间误差最小，但是在实践中，有些产品存在不能保证所有麦克风都在同一水平面上的需求和问题，例如，服务机器人产品，一般的，麦克风阵列都设置在服务机器人的头部，而服务机器人头部经常处于活动状态，例如，抬头，低头等，这样便无法保证麦克风阵列的所有麦克风都在同一水平面上，即，会发生麦克风阵列倾斜的情况。当麦克风阵列旋转后，麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于基准轴线所在的水平面的倾斜角度变大时，则导致定位出声源的方向角度误差较大。
本申请的发明人在提出本申请技术方案的过程中发现，以往的声源定位技术，均没有考虑到麦克风阵列倾斜的情况，只能在麦克风阵列完全水平状态下使用才能保证定位精度。麦克风阵列的非水平状态，对于麦克风阵列的测量结果有一定的影响。测量误差随倾斜角度变化，在声源定位结果为0度和90度时没有影响(因为是垂直投影)，而当声源定位结果在45度左右时影响较大，最大的误差(即，定位出的角度和实际声源角度的差距)约20度。考虑到麦克风阵列的拾音距离大概为5米，20度的角度差异所引起的目标距离差异可达1.5米左右，这是一个无法接受的差异。
为解决上述技术问题，本申请一个实施例提供了一种麦克风阵列声源定位方法，参见图1，该方法包括如下步骤：
步骤S101，将麦克风阵列发生旋转时所围绕旋转的水平轴线确定为基准轴线；
步骤S102，对麦克风阵列采集到的声源发出的声音进行计算，得到指示三维空间中声源方位的第一声源估计值；
步骤S103，获取麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于基准轴线所在的水平面的倾斜角度；
步骤S104，根据第一声源估计值和所述倾斜角度，计算得到第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值，将第二声源估计值作为确定出的声源方位。
由图1所示可知，本发明实施例的麦克风阵列声源定位方法，根据麦克风阵列采集到声音信号，计算出三维空间中的声源方位角度，然后根据获取的麦克风阵列的倾斜角度，再计算将麦克风阵列投影到水平面上后，三维空间中声源的方位角度对应的水平面内的声源方位角，从而得到水平声源方向角度，满足了实际需求，减小了声源定位结果和实际声源方位之间的误差(经实验证实，采用本发明实施例的技术方案，在麦克风阵列严重倾斜的状态下，可以将声源方位角度定位误差从20度减小到3度)，极大提高了声源定位精度。
由于根据麦克风阵列采集到的声源发出的声音进行计算，得到指示三维空间中声源方位的第一声源估计值可以采用现有技术(如基于可控波束形成的声源定位，基于到达时间差技术或者基于高分辨率谱估计的声源定位技术)来实现。因此，本实施例中结合图2至图4重点对如何根据第一声源估计值和倾斜角度，计算得到第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值进行说明。
本发明实施例中以麦克风阵列为常见的圆形麦克风阵列为例进行说明，前面已有介绍，圆形麦克风阵列是将多个麦克风均匀的分布在圆周上。为了更好的对麦克风阵列的倾斜状态进行判定，本实施例中，将麦克风阵列发生旋转时所围绕旋转的水平轴线确定为基准轴线，基准轴线永远保持完全水平的状态。当麦克风阵列倾斜时，无论倾斜的角度如何变化，其倾斜的状态均可以在麦克风阵列中找到同一个水平参考基准。
参见图2所示的基准轴线(即，图2中所示的虚线)。图2显示的是麦克风阵列没有旋转的情况下，麦克风阵列(图2中圆周上分布麦克风)的所有麦克风均位于同一个水平面上。图2中，圆形麦克风阵列的圆心O，半径OF1指示声源定位的参考0度方向，半径OF2指示声源方向，半径OF1和半径OF2的夹角A为根据麦克风阵列采集的声音信号进行计算后得到的第一声源估计值。
由图2所示可知，麦克风阵列没有发生旋转时，麦克风阵列所在的面与基准轴线所在的水平面之间的倾斜角度为0度。
在确定了基准轴线之后，获取麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于基准轴线所在的水平面的倾斜角度；由于实践中麦克风阵列可能发生旋转的情况，当麦克风阵列旋转时，麦克风阵列的旋转轴线与水平面之间会存在一定的夹角，即倾斜角度。倾斜角度的存在导致了麦克风阵列计算出的第一声源估计值(即，声源方向角)与实际声源方位之间存在较大的误差，所以需要进行优化，以提高声源定位精度。
本实施例中提供了两种方式来获取麦克风阵列的倾斜角度，第一种方式是：实际应用中，有些产品的麦克风阵列是设计为存在俯仰角度的固定倾斜状态，那么对于这种情况，本实施例获取麦克风阵列的倾斜角度即是获取一个固定的角度值，例如角度B。第二种方式是：通过设置的传感器实时获取麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于基准轴线所在的水平面的变化的倾斜角度。这种方式是针对那些倾斜角度变化的产品，例如，服务机器人，服务机器人的头部是可以变化的，抬头的角度可不同，对应的，麦克风阵列的倾斜角度也不同。本实施例中通过设置在服务机器人头部的传感器实时采集服务机器人的头部运动，进而确定出麦克风阵列的倾斜角度。
这里的传感器可以是磁电编码器或者霍尔开关，霍尔开关的测量原理与磁电编码器的测量原理相似，磁电编码器设置在产品(例如服务机器人)上，通过磁阻对变化的磁性材料的角度进行测量，磁性材料角度的变化会引起一定电阻或者电压的变化，通过放大电路对变化量进行放大，再经过信号处理电路处理后输出脉冲信号或者模拟量信号，达到测量的目的。在一些其他的产品中，例如音响，倾斜角度则可以通过设置的霍尔开关测量得到。
在得到第一声源估计值和倾斜角度之后，接下来将介绍根据第一声源估计值和倾斜角度，计算得到第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值。
当麦克风阵列由多个位于同一平面的麦克风组成时，根据麦克风阵列的旋转轴线和第一声源估计值形成测量图形；
获得测量图形在水平面上的投影图形，利用测量图形和投影图形的几何位置关系、测量图形的边长、第一声源估计值和倾斜角度，计算第一声源估计值对应的投影角度，得到第二声源估计值。
参见图2和图3，这里的根据第一声源估计值和倾斜角度，计算得到第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值具体包括：
根据圆形麦克风阵列中以圆形麦克风阵列中心(即，圆心O)为起点的第一旋转轴线、第二旋转轴线和第一声源估计值形成测量图形，其中，第一旋转轴线(半径OF1所在的直线)指示声源定位的参考0度方向，第二旋转轴线(半径OF2所在的直线)指示定位出的声源方向，第一声源估计值(角度A)为第一旋转轴线和第二旋转轴线的夹角。
如图3所示，测量图形为由连接圆形麦克风阵列中心和第一旋转轴线与圆形麦克风阵列圆周的交点(F1)的边OF1，连接圆形麦克风阵列中心(O)和第二旋转轴线与圆形麦克风阵列圆周的交点(F2)的边OF2，以及连接两交点(F1、F2)的边F1F2构成的测量三角形，即，测量三角形的三条边分别为：OF1，OF2和F1F2。将该测量三角形OF1F2投影到水平面，得到投影三角形OK1K2。
参见图3，将空间中的测量三角形向下正投影到水平面上之后，可得投影三角形，边OF1投影后的边为OK1，由于测量三角形中边OF1指示声源定位的参考0度方向，所以投影后得到的边OK1同样指示声源定位的参考0度方向。边OF2投影后的边为OK2，边F1F2投影后得到的边为K1K2。
图3中的角度B即为前述获取的麦克风阵列的倾斜角度，B的取值范围是负90度到正90度(正负代表方向)。
测量三角形的内角A在水平面上对应的投影角度为投影三角形的内角C，计算出角度C的值后即可得在空间中的声源方位映射到水平面上的声源方位。
在得到测量三角形和投影三角形之后，将测量三角形和投影三角形在三维空间上进行连线，可构成一个五面体模型，如图4所示，五面体模型OF1F2K1K2的五个面分别为：位于上表面的测量三角形OF1F2，位于下底面的投影三角形OK1K2，连接测量三角形和投影三角形的各顶点得到的两个侧面三角形(侧面三角形一：OFIKI，侧面三角形二：OF2K2)以及一个梯形(F1F2K2K1)；
由于OF1，OF2为圆形麦克风阵列的半径，所以是已知的，角度A和角度B都可以获取到，这样，通过几何运算可得到投影三角形的各边长，根据各边长计算出第一声源估计值对应的投影角度的值，从而得到第二声源估计值。即，通过三角函数计算出边OK1，OK2和K1K2的值，再利用三角函数即可求出角度C的值。这里需要说明的是，在计算C的值的过程中，半径R仅作为计算角度C所在的三角形的边的辅助参数，C的值大小只与角度A和角度B有关，而与半径R的大小无关。
至此，根据第一声源估计值和倾斜角度计算出了第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值。
根据上述计算过程，在实际应用中考虑不同的需求，当得到倾斜角度B和第一声源估计值后，本发明实施例提供两种方式得到声源方位在水平面的映射角度C。
第一种是实时计算方式，参见前述角度C的计算过程，根据第一声源估计值和倾斜角度实时计算得到第二声源估计值(即，角度C)。
如图5所示，为本实施例的采用实时计算方式得到角度C的值的原理示意，将获取的角度A和角度B作为输入参数，即，输入参数A和输入参数B，输入到处理器运行的预先编写并对应前述角度C的计算过程的C角度的计算程序中，即可输出结果，即，输出运算结果C。
第二种是查表方式，参见图6为本申请一个实施例的预先构建的对应关系库的示意图，例如，当倾斜角度B等于1°时，第一声源估计值A与投影角度C的对应关系。需要说明的是，图6所示的对应关系库中的投影角度C的值是根据前述第二声源估计值的计算过程分别计算得到的。
具体的，根据第一声源估计值与各预设倾斜角度或角度范围构建记录第一声源估计值与第二声源估计值的对应关系的对应关系库，根据实时获取的倾斜角度与对应关系库中的预设倾斜角度或角度范围匹配结果，在匹配的预设倾斜角度或角度范围下，确定出第一声源估计值对应的第二声源估计值。即，根据不同的倾斜角度，预先构建第一声源估计值A和第二声源估计值C的对应关系库，对应关系库中存储多个列表。
当需要使用映射角度C时，根据实时获取的角度B和第一声源估计值A查询对应关系库得到角度C。
另外，需要说明的是，图6示意的是以每个倾斜角度B为主键构建的第一声源估计值A和第二声源估计值C对应关系库，实际应用过程中，考虑到倾斜角度差距不大的几个倾斜角度之间对应的映射角度差距较小的情况，也可以将计算一个角度范围下，第一声源估计值A对应的第二声源估计值C并保存(即，以角度范围为主键)，例如，将倾斜角度等于1度，2度和3度的情况形成一个角度范围[1，3]，计算其中一个角度下(例如2度)，的第二声源估计值C，保存为该角度范围下的第二声源估计值C，即，以其中某个角度的声源估计值作为该角度范围的声源估计值的代表，这样，当后续实时采集到的倾斜角度为1度，第一声源估计值为A时，根据1度与角度范围[1，3]匹配后确定为匹配，则将该角度范围[1，3]下，第一声源估计值A对应的第二声源估计值C作为确定出的水平面上的映射角度。
由上可知，本发明实施例考虑麦克风阵列倾斜的状态，通过水平映射，将现有麦克风阵列声源定位算法得到的、倾斜的声源定位结果映射到水平方向上，提高了声源定位的精度(经实验证实可以将声源角度定位误差从最大的20度减小到3度)。应用本发明实施例的技术方案，可以极大的提高产品的硬件设计特别是外观设计的灵活性，产品中的麦克风阵列，不再需要呆板的水平放置，可以适当的倾斜，从而使得外观可以设计的更加多样化和美观，提高产品的市场竞争力。
与前述方法相对应，如图7所示，为本申请智能设备的一种硬件结构图，除了图7所示的处理器和存储器之外，根据该智能设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。智能设备可以是智能机器人、智能音响和智能电视等。
图7中，存储器：存储机器可执行指令代码。
处理器：与存储器通信，读取和执行存储器中存储的指令代码，实现本申请上述示例公开的麦克风阵列声源定位的操作。
这里，存储器可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(Radom AccessMemory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。
请参考图8，本申请还提供了一种麦克风阵列声源定位装置，包括：
轴线确定模块801，适于将麦克风阵列发生旋转时所围绕旋转的水平轴线确定为基准轴线；
第一计算模块802，适于对麦克风阵列采集到的声源发出的声音进行计算，得到指示三维空间中声源方位的第一声源估计值；
角度获取模块803，适于获取麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于基准轴线所在的水平面的倾斜角度；
第二计算模块804，适于根据第一声源估计值和倾斜角度，计算得到第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值，将第二声源估计值作为确定出的声源方位。
在本发明的一个实施例中，角度获取模块803包括：固定角度获取模块，适于获取麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于基准轴线所在的水平面的固定的倾斜角度；变化角度获取模块，适于通过设置的传感器实时获取麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于基准轴线所在的水平面的变化的倾斜角度；传感器包括磁电编码器或者霍尔开关。
在本发明的一个实施例中，第二计算模块804包括几何关系构建模块，适于当麦克风阵列由多个位于同一平面的麦克风组成时，根据麦克风阵列的旋转轴线和第一声源估计值形成测量图形；获得测量图形在水平面上的投影图形，利用测量图形和投影图形的几何位置关系、测量图形的边长、第一声源估计值和倾斜角度，计算第一声源估计值对应的投影角度，得到第二声源估计值。
在本发明的一个实施例中，麦克风阵列为由多个位于同一平面的麦克风组成的圆形麦克风阵列，几何关系构建模块，具体适于根据圆形麦克风阵列中以圆形麦克风阵列中心为起点的第一旋转轴线、第二旋转轴线和第一声源估计值形成测量图形；其中，第一旋转轴线指示声源定位的参考0度方向，第二旋转轴线指示声源方向，第一声源估计值为第一旋转轴线和第二旋转轴线的夹角；
测量图形为由连接圆形麦克风阵列中心和第一旋转轴线与圆形麦克风阵列圆周的交点的边，连接圆形麦克风阵列中心和第二旋转轴线与圆形麦克风阵列圆周的交点的边，以及连接两交点的边构成的测量三角形；
将测量三角形投影到水平面，得到投影三角形；将测量三角形和投影三角形在三维空间上进行连线，构成五面体模型；五面体模型的五个面分别为：位于上表面的测量三角形，位于下底面的投影三角形，连接测量三角形和投影三角形的各顶点得到的两个侧面三角形以及一个梯形；通过几何运算得到投影三角形的各边长，根据各边长计算出第一声源估计值对应的投影角度的值，从而得到第二声源估计值。
在本发明的一个实施例中，第二计算模块804包括：实时计算模块，适于根据第一声源估计值和倾斜角度实时计算第二声源估计值；查表模块，适于根据第一声源估计值与各预设倾斜角度或角度范围构建记录第一声源估计值与第二声源估计值的对应关系的对应关系库，根据实时获取的倾斜角度与对应关系库中的预设倾斜角度或角度范围匹配结果，在匹配的预设倾斜角度或角度范围下，确定出第一声源估计值对应的第二声源估计值。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种麦克风阵列声源定位方法，其特征在于，该方法包括：
将麦克风阵列发生旋转时所围绕旋转的水平轴线确定为基准轴线；
对麦克风阵列采集到的声源发出的声音进行计算，得到指示三维空间中声源方位的第一声源估计值；
获取所述麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于所述基准轴线所在的水平面的倾斜角度；
根据所述第一声源估计值和所述倾斜角度，计算得到所述第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值，将所述第二声源估计值作为确定出的声源方位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于所述基准轴线所在的水平面的倾斜角度包括：
获取所述麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于所述基准轴线所在的水平面的固定的倾斜角度；
或者，通过设置的传感器实时获取所述麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于所述基准轴线所在的水平面的变化的倾斜角度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一声源估计值和所述倾斜角度，计算得到将所述第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值包括：
当所述麦克风阵列由多个位于同一平面的麦克风组成时，根据麦克风阵列的旋转轴线和第一声源估计值形成测量图形；
获得所述测量图形在水平面上的投影图形，利用测量图形和投影图形的几何位置关系、测量图形的边长、第一声源估计值和所述倾斜角度，计算第一声源估计值对应的投影角度，得到第二声源估计值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述麦克风阵列为由多个位于同一平面的麦克风组成的圆形麦克风阵列，
所述根据第一声源估计值和所述倾斜角度，计算得到所述第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值包括：
根据圆形麦克风阵列中以圆形麦克风阵列中心为起点的第一旋转轴线、第二旋转轴线和第一声源估计值形成测量图形；
其中，第一旋转轴线指示声源定位的参考0度方向，第二旋转轴线指示声源方向，第一声源估计值为第一旋转轴线和第二旋转轴线的夹角；
所述测量图形为由连接圆形麦克风阵列中心和第一旋转轴线与圆形麦克风阵列圆周的交点的边，连接圆形麦克风阵列中心和第二旋转轴线与圆形麦克风阵列圆周的交点的边，以及连接两交点的边构成的测量三角形；
将所述测量三角形投影到水平面，得到投影三角形；
将测量三角形和投影三角形在三维空间上进行连线，构成五面体模型；
所述五面体模型的五个面分别为：位于上表面的测量三角形，位于下底面的投影三角形，连接所述测量三角形和所述投影三角形的各顶点得到的两个侧面三角形以及一个梯形；
通过几何运算得到所述投影三角形的各边长，根据各边长计算出第一声源估计值对应的投影角度的值，从而得到第二声源估计值。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，根据所述第一声源估计值和所述倾斜角度，计算得到所述第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值包括：
根据所述第一声源估计值和所述倾斜角度实时计算第二声源估计值；
或者，
根据所述第一声源估计值与各预设倾斜角度或角度范围构建记录第一声源估计值与第二声源估计值的对应关系的对应关系库，根据实时获取的倾斜角度与对应关系库中的预设倾斜角度或角度范围匹配结果，在匹配的预设倾斜角度或角度范围下，确定出第一声源估计值对应的第二声源估计值。
6.一种麦克风阵列声源定位装置，其特征在于，该装置包括：
轴线确定模块，适于将麦克风阵列发生旋转时所围绕旋转的水平轴线确定为基准轴线；
第一计算模块，适于对麦克风阵列采集到的声源发出的声音进行计算，得到指示三维空间中声源方位的第一声源估计值；
角度获取模块，适于获取所述麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于所述基准轴线所在的水平面的倾斜角度；
第二计算模块，适于根据所述第一声源估计值和所述倾斜角度，计算得到将所述第一声源估计值对应的水平面上的第二声源估计值，将所述第二声源估计值作为确定出的声源方位。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，角度获取模块包括：
固定角度获取模块，适于获取所述麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于所述基准轴线所在的水平面的固定的倾斜角度；
变化角度获取模块，适于通过设置的传感器实时获取所述麦克风阵列发生旋转时的旋转轴线相对于所述基准轴线所在的水平面的变化的倾斜角度；
所述传感器包括磁电编码器或者霍尔开关。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
第二计算模块包括几何关系构建模块，适于当所述麦克风阵列由多个位于同一平面的麦克风组成时，根据麦克风阵列的旋转轴线和第一声源估计值形成测量图形；获得所述测量图形在水平面上的投影图形，利用测量图形和投影图形的几何位置关系、测量图形的边长、第一声源估计值和所述倾斜角度，计算第一声源估计值对应的投影角度，得到第二声源估计值。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述麦克风阵列为由多个位于同一平面的麦克风组成的圆形麦克风阵列，
所述几何关系构建模块，具体适于根据圆形麦克风阵列中以圆形麦克风阵列中心为起点的第一旋转轴线、第二旋转轴线和第一声源估计值形成测量图形；其中，第一旋转轴线指示声源定位的参考0度方向，第二旋转轴线指示声源方向，第一声源估计值为第一旋转轴线和第二旋转轴线的夹角；
所述测量图形为由连接圆形麦克风阵列中心和第一旋转轴线与圆形麦克风阵列圆周的交点的边，连接圆形麦克风阵列中心和第二旋转轴线与圆形麦克风阵列圆周的交点的边，以及连接两交点的边构成的测量三角形；
将所述测量三角形投影到水平面，得到投影三角形；将测量三角形和投影三角形在三维空间上进行连线，构成五面体模型；所述五面体模型的五个面分别为：位于上表面的测量三角形，位于下底面的投影三角形，连接所述测量三角形和所述投影三角形的各顶点得到的两个侧面三角形以及一个梯形；通过几何运算得到所述投影三角形的各边长，根据各边长计算出第一声源估计值对应的投影角度的值，从而得到第二声源估计值。
10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，第二计算模块包括：
实时计算模块，适于根据所述第一声源估计值和所述倾斜角度实时计算第二声源估计值；
查表模块，适于根据所述第一声源估计值与各预设倾斜角度或角度范围构建记录第一声源估计值与第二声源估计值的对应关系的对应关系库，根据实时获取的倾斜角度与对应关系库中的预设倾斜角度或角度范围匹配结果，在匹配的预设倾斜角度或角度范围下，确定出第一声源估计值对应的第二声源估计值。
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