CN111060874B - 一种声源定位方法、装置、存储介质及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请适用于语音处理技术领域，尤其涉及一种声源定位方法、装置、存储介质及终端设备。所述声源定位方法应用于设置至少一麦克风的终端设备，终端设备中还设置有多个位于麦克风周边的目标部件，声源定位方法包括：获取麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号，其中，第一语音信号为从一声源处直接接收的语音信号，第二语音信号为自声源处发出的语音信号经由多个目标部件中的至少一个目标部件的处理而到达至少一麦克风的语音信号；确定获取到第二语音信号的的麦克风与经由的多个目标部件中的至少一个目标部件之间的第一位置关系；根据第一语音信号、第二语音信号和第一位置关系进行声源定位，获取声源的声源位置，实现至少一麦克风的声源定位。

Description

一种声源定位方法、装置、存储介质及终端设备

技术领域

本申请属于语音处理技术领域，尤其涉及一种声源定位方法、装置、计算机可读存储介质及终端设备。

背景技术

声源定位是指通过麦克风阵列采集语音信号，并通过对采集的语音信号进行分析处理来确定声源所在方位信息的定位技术，可广泛应用于语音识别、语音交互和监控追踪等各个领域中。但目前基于麦克风阵列的声源定位中，只有在麦克风阵列具有四个或四个以上的麦克风时，才能实现声源定位功能，使得声源定位的成本较高。

发明内容

本申请实施例提供了一种声源定位方法、装置、计算机可读存储介质及终端设备，可以解决现有技术中无法通过单麦克风、双麦克风和三麦克风进行声源定位，声源定位需要较多的麦克风使得声源定位成本较高的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种声源定位方法，应用于设置至少一麦克风的终端设备，所述终端设备中还设置有多个位于麦克风周边的目标部件，所述声源定位方法包括：

获取麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号，其中，所述第一语音信号为从一声源处直接接收的语音信号，所述第二语音信号为自所述声源处发出的语音信号经由所述多个目标部件中的至少一个目标部件的处理而到达所述至少一麦克风的语音信号；

确定获取到所述第二语音信号的麦克风与所述经由的多个目标部件中的至少一个目标部件之间的第一位置关系；

根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

在第一方面的一种可能的实现方式中，当所述至少一麦克风的终端设备为单麦克风的终端设备时，所述根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置包括：

获取所述麦克风采集所述第一语音信号的第一时间与采集所述第二语音信号的第二时间；

根据所述第一时间和所述第二时间确定所述麦克风采集所述第一语音信号和所述第二语音信号的第一时间差；

利用所述第一时间差和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

在第一方面的另一种可能的实现方式中，当所述至少一麦克风的终端设备为双麦克风或者三麦克风的终端设备时，所述获取麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号包括：

获取每一所述麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号；

相应的，所述根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置包括：

获取每一所述麦克风采集所述第一语音信号的第三时间；

根据各所述第三时间分别确定任意两所述麦克风采集所述第一语音信号的第二时间差；

获取各所述麦克风之间的第二位置关系以及所述多个目标部件中的至少一个目标部件与各所述麦克风之间的第三位置关系；

利用所述第二时间差、所述第二位置关系、所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

可选地，所述利用所述第二时间差、所述第二位置关系、所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置包括：

利用所述第二时间差和所述第二位置关系进行声源初始定位，获取所述声源的第一位置信息；

根据所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源二次定位，获取所述声源的第二位置信息；

基于所述第一位置信息和所述第二位置信息确定所述声源的声源位置。

示例性的，所述根据所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源二次定位，获取所述声源的第二位置信息包括：

确定所述第二语音信号对应的目标信号特征；

匹配与所述目标信号特征对应的预设信号特征，并获取所述预设信号特征对应的声源与各所述麦克风之间的第四位置关系以及与各所述目标部件之间的第五位置关系；

根据所述第四位置关系、所述第五位置关系和所述第三位置关系获取所述声源的第二位置信息。

在第一方面的一种可能的实现方式中，当所述至少一麦克风的终端设备为双麦克风或者三麦克风的终端设备时，所述获取麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号包括：

获取每一所述麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号；

相应的，所述根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置包括：

确定每一所述麦克风采集的所述第一语音信号对应的声压值；

获取各所述麦克风之间的第二位置关系以及所述多个目标部件中的至少一个目标部件与各所述麦克风之间之间的第三位置关系；

利用所述声压值、所述第二位置关系、所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

可选地，在确定获取到所述第二语音信号的麦克风与所述经由的多个目标部件中的至少一个目标部件之间的第一位置关系之前包括：

绘制所述第二语音信号对应的波形图；

根据波形图与目标部件之间的预设对应关系，获取所述第二语音信号对应的目标部件。

第二方面，本申请实施例提供了一种声源定位装置，应用于设置至少一麦克风的终端设备，所述终端设备中还设置有多个位于麦克风周边的目标部件，所述声源定位装置包括：

语音信号获取模块，用于获取麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号，其中，所述第一语音信号为从一声源处直接接收的语音信号，所述第二语音信号为自所述声源处发出的语音信号经由所述多个目标部件中的至少一个目标部件的处理而到达所述至少一麦克风的语音信号；

位置关系确定模块，用于确定获取到所述第二语音信号的麦克风与所述经由的多个目标部件中的至少一个目标部件之间的第一位置关系；

声源定位模块，用于根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括目标部件、麦克风、存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中任一项所述的声源定位方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述的声源定位方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的声源定位方法。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本申请实施例中，通过在设置至少一麦克风的终端设备中设置目标部件，以通过目标部件来形成第二语音信号，使得可通过分析从声源处直接接收的第一语音信号和经由目标部件处理后的第二语音信号来实现单麦克风、双麦克风或者三麦克风的声源定位，减少声源定位中所需的麦克风数量，降低声源定位的定位成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的声源定位方法的流程示意图；

图1a是本申请实施例在一个应用场景下设置的目标部件的示意图；

图1b是本申请实施例在另一个应用场景下设置的目标部件的示意图；

图1c是本申请实施例在另一个应用场景下设置的目标部件的示意图；

图2是本申请一实施例提供的声源定位方法的流程示意图；

图3是本申请另一实施例提供的声源定位方法的流程示意图；

图4是本申请另一实施例提供的声源定位方法的流程示意图；

图5是本申请实施例提供的声源定位装置的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

如图1所示，本申请实施例提供了一种声源定位方法，应用于设置至少一麦克风的终端设备，所述终端设备中还设置有多个位于麦克风周边的目标部件，所述声源定位方法可以包括：

S101、获取麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号，其中，所述第一语音信号为从一声源处直接接收的语音信号，所述第二语音信号为自所述声源处发出的语音信号经由所述多个目标部件中的至少一个目标部件的处理而到达所述至少一麦克风的语音信号；

本申请实施例中，所述目标部件可以为所述终端设备中开设的孔或者设置的凸起。如图1a所示，可以将孔(图1a中所示为×)开设于麦克风(图1a中所示的MIC)的同一水平面。如图1b所示，也可将孔(图1b中所示为×)开设于麦克风(图1b中所示为MIC)的下一层，并垂直于各麦克风的方向。在此，所述第二语音信号可以为声源产生的声波到达开孔处，并在孔内经连续反射和混合形成的混响声波所对应的语音信号，其中，靠近声源位置的孔所形成的第二语音信号的混响效果等信号特征较强，容易被麦克风采集，而远离声源位置的孔所形成的第二语音信号的混响效果等信号特征则较弱，不易被麦克风采集。如图1c所示，所述第二语音信号也可以为声源产生的声波在凸起11处反射形成的回声声波所对应的语音信号，其中，靠近声源位置的凸起将阻塞声波的传输，从而不会形成回声声波，而远离声源位置的凸起将会对声波进行反射而形成回声声波，所形成的回声声波将被麦克风(图1c中所示为MIC)所采集。在此，凸起11可以为所述终端设备上设置的按钮、提手、动物形机器人的耳朵或者其他专门用于进行声源定位的突出部分。

应理解，声源产生的声波一方面可直接传输至所述终端设备的麦克风，使得所述麦克风采集到直接来自声源处的第一语音信号，另一方面还可以传输至所述终端设备中的孔或者突起，以形成混响声波或者回声声波，而所形成的混响声波或者回声声波则可进一步传输至所述终端设备的麦克风，使得所述麦克风采集到经由孔或者凸起形成的第二语音信号。

S102、确定获取到所述第二语音信号的麦克风与所述经由的多个目标部件中的至少一个目标部件之间的第一位置关系；

需要说明的是，所述终端设备在获取到某一麦克风采集的第二语音信号之后，可以首先确定所述第二语音信号对应的目标部件，即可以首先确定该麦克风所采集的第二语音信号具体是经由多个目标部件中的哪一个目标部件处理后所形成的，然后可以根据所确定的目标部件在所述终端设备中的位置以及该麦克风在所述终端设备中的位置来确定获取到所述第二语音信号的麦克风与所确定的目标部件之间的第一位置关系。

在一个具体应用场景中，所述确定所述第二语音信号对应的目标部件可以包括：

步骤a、绘制所述第二语音信号对应的波形图；

步骤b、根据波形图与目标部件之间的预设对应关系，获取所述第二语音信号对应的目标部件。

对于上述步骤a和步骤b，所述终端设备中设置有多个目标部件，而每一个目标部件均具有不同的形状，例如，在所述目标部件为所述终端设备中开设的孔时，可以为各孔设置不同的弯曲程度，或者可以在各孔中增加不同类型的阻塞物，或者可以在各孔中增加不同类型的发声物，使得声波经过各孔的反射与混合后能形成不同的混响声波，从而能绘制得到不同的波形图。

应理解，本申请实施例中，可事先通过实验测试确定出各目标部件对应的波形图，并可将各波形图与对应的目标部件关联保存至所述终端设备的存储装置或者保存至与所述终端设备连接的云端服务器中。例如，在通过实验测试确定出目标部件A对应的波形图为波形图A、目标部件B对应的波形图为波形图B以及目标部件C对应的波形图为波形图C时，可以将波形图A与目标部件A进行关联保存、可以将波形图B与目标部件B进行关联保存以及可以将波形图C与目标部件C进行关联保存。

在此，所述终端设备在获取到麦克风采集的第二语音信号后，可首先根据所述第二语音信号对应的声波绘制所述第二语音信号对应的波形图，然后可将所述第二语音信号对应的波形图与预先保存的波形图进行匹配，并根据匹配结果确定所述第二语音信号对应的目标部件。例如在一具体应用场景中，当根据某一第二语音信号对应的声波绘制出该第二语音信号对应的波形图S，而通过比对发现波形图S与预先保存的波形图A相匹配时，则可将波形图A对应的目标部件A确定为该第二语音信号对应的目标部件。

S103、根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

本申请实施例中，所述终端设备在确定出所述第二语音信号对应的目标部件与所述麦克风之间的第一位置关系之后，则可以根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，从而获取所述声源的声源位置。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，当所述至少一麦克风的终端设备为单麦克风的终端设备时，所述根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置可以包括：

S201、获取所述麦克风采集所述第一语音信号的第一时间与采集所述第二语音信号的第二时间；

S202、根据所述第一时间和所述第二时间确定所述麦克风采集所述第一语音信号和所述第二语音信号的第一时间差；

S203、利用所述第一时间差和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

对于上述S201至S203，当利用单麦克风进行声源定位时，可以首先获取所述麦克风采集所述第一语音信号的第一时间和所述麦克风采集所述第二语音信号的第二时间；然后可计算所述第一时间和所述第二时间之间的时间差，以根据时间差确定出所述声源、所述麦克风以及所述目标部件三者之间的位置关系，例如可事先通过实验测试确定声源与麦克风以及目标部件三者之间具有不同的位置关系时，麦克风采集到直接来自声源处的语音信号和经由目标部件形成的语音信号之间的时间差，因此，当计算出所述第一语音信号与所述第二语音信号的时间差时，则可根据该时间差确定此时的声源、麦克风以及目标部件三者之间的位置关系；最后可利用所述声源、所述麦克风以及所述目标部件三者之间的位置关系和所述麦克风与所述目标部件之间的第一位置关系来确定所述声源的声源位置。

在一种可能的实现方式中，当所述至少一麦克风的终端设备为双麦克风或者三麦克风的终端设备时，所述获取麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号可以包括：获取每一所述麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号；

相应的，如图3所示，所述根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置可以包括：

S301、获取每一所述麦克风采集所述第一语音信号的第三时间；

S302、根据各所述第三时间分别确定任意两所述麦克风采集所述第一语音信号的第二时间差；

对于上述S301和S302，当利用麦克风A和麦克风B双麦克风进行声源定位时，所述终端设备可首先获取麦克风A采集声源处直达的第一语音信号的第三时间A以及获取麦克风B采集声源处直达的第一语音信号的第三时间B，然后可以根据第三时间A和第三时间B计算麦克风A和麦克风B采集由声源处直达的同一语音信号的第二时间差T。

类似的，当利用麦克风A、麦克风B和麦克风C三麦克风进行声源定位时，所述终端设备可以首先获取麦克风A采集声源处直达的第一语音信号的第三时间A、获取麦克风B采集声源处直达的第一语音信号的第三时间B以及获取麦克风C采集声源处直达的第一语音信号的第三时间C，然后可以根据第三时间A和第三时间B计算麦克风A和麦克风B采集声源处直达的同一语音信号的第二时间差T1、可以根据第三时间A和第三时间C计算麦克风A和麦克风C采集声源处直达的同一语音信号的第二时间差T2以及可以根据第三时间B和第三时间C计算麦克风B和麦克风C采集声源处直达的同一语音信号的第二时间差T3。

S303、获取各所述麦克风之间的第二位置关系以及所述多个目标部件中的至少一个目标部件与各所述麦克风之间的第三位置关系；

S304、利用所述第二时间差、所述第二位置关系、所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

对于上述S303和S304，在各所述麦克风接收到经由各所述目标部件形成的第二语音信号时，可首先确定各所述麦克风采集的第二语音信号与所述多个目标部件中的哪一个目标部件相对应，例如确定出麦克风A采集的第二语音信号A与目标部件A相对应、确定出麦克风A采集的第二语音信号B与目标部件B相对应、确定出麦克风B采集的第二语音信号B与目标部件B相对应以及确定出麦克风C采集的第二语音信号C与目标部件C相对应，等等。

在此，确定各所述麦克风采集的第二语音信号所对应的目标部件可同样通过前述步骤a和步骤b所述的确定方式进行确定。在确定各所述麦克风采集的第二语音信号所对应的目标部件后，所述终端设备则可根据所述终端设备中各所述麦克风的设置位置以及各所述目标部件在所述终端设备中的设置位置获取各所述目标部件分别与各所述麦克风之间的第三位置关系，例如获取目标部件A与麦克风A之间的第三位置关系、获取目标部件B与麦克风A之间的第三位置关系、获取目标部件A与麦克风B之间的第三位置关系以及获取目标部件C与麦克风C之间的第三位置关系，等等，同时还可根据所述终端设备中各所述麦克风的设置位置获取各所述麦克风之间的第二位置关系，例如获取麦克风A、麦克风B以及麦克风C之间的第二位置关系，从而可以利用各所述麦克风之间的第二时间差、各所述麦克风之间的第二位置关系、各所述第二语音信号以及各所述目标部件与各所述麦克风之间的第三位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

具体地，所述利用所述第二时间差、所述第二位置关系、所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置可以包括：

步骤c、利用所述第二时间差和所述第二位置关系进行声源初始定位，获取所述声源的第一位置信息；

步骤d、根据所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源二次定位，获取所述声源的第二位置信息；

步骤e、基于所述第一位置信息和所述第二位置信息确定所述声源的声源位置。

对于上述步骤c至步骤e，所述终端设备可以首先利用各所述麦克风采集的声源处直达的第一语音信号所对应的第二时间差以及各所述麦克风之间的第二位置关系来进行声源的初始定位，以获取声源的第一位置信息，即获取声源的大致方位信息。其中，在利用各麦克风采集所述第一语音信号所对应的第二时间差以及各所述麦克风之间的第二位置关系来进行声源的初始定位可采用现有的声源定位方式来实现，本申请实施例对此不作限定。

在此，所述终端设备还可以根据各所述麦克风采集的第二语音信号以及各所述目标部件与各所述麦克风之间的第三位置关系来进行声源的二次定位，得到声源的第二位置信息，从而可结合第一位置信息和第二位置信息来确定声源最终的声源位置。

作为示例而非限定，所述根据所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源二次定位，获取所述声源的第二位置信息可以包括：

步骤f、确定所述第二语音信号对应的目标信号特征；

应理解，所述目标信号特征可以为混响声波对应的混响效果，也可以为回声声波对应的声波延迟时间、信噪比等。所述终端设备在获取到各所述麦克风采集的第二语音信号后，可根据各所述第二语音信号确定各所述麦克风对应的目标信号特征，例如，当某一麦克风采集到多个第二语音信号时，可首先将这多个第二语音信号进行混合，以得到该麦克风对应的综合语音信号，然后提取该综合语音信号对应的信号特征，以作为该麦克风对应的目标信号特征。

步骤g、匹配与所述目标信号特征对应的预设信号特征，并获取所述预设信号特征对应的声源与各所述麦克风之间的第四位置关系以及与各所述目标部件之间的第五位置关系；

步骤h、根据所述第四位置关系、所述第五位置关系和所述第三位置关系获取所述声源的第二位置信息。

对于上述步骤g至步骤h，需要说明的是，可事先通过实验测试确定声源与麦克风之间具有不同的位置关系或者声源与目标部件之间具有不同的位置关系时，各所述麦克风采集到的第二语音信号所具有的预设信号特征，并将预设信号特征与对应的位置关系进行关联保存。因此，当确定出某一麦克风对应的目标信号特征时，所述终端设备则可以将该目标信号特征与预先保存的预设信号特征进行匹配，以确定出该麦克风与声源之间的第四位置关系以及确定出该麦克风对应的目标部件与声源之间的第五位置关系。类似地，所述终端设备还可以分别确定出其他各麦克风与声源之间的第四位置关系以及确定出其他各麦克风对应的目标部件与声源之间的第五位置关系，从而可以通过对所述第四位置关系、所述第五位置关系和所述第三位置关系进行分析，来获取所述声源的第二位置信息。

本申请实施例中，也可事先通过实验测试确定声源与各麦克风之间具有不同的位置关系或者声源与各目标部件之间具有不同的位置关系时，各麦克风采集的第二语音信号对应的信号特征加权综合后所具有的预设信号特征，并将预设信号特征与对应的位置关系进行关联保存。因此，当获取各麦克风对应的目标信号特征时，可首先对各目标信号特征进行加权综合，然后可将加权综合后的目标信号特征与预先保存的预设信号特征进行匹配，以确定出各麦克风与声源之间的第四位置关系以及确定出各目标部件与声源之间的第五位置关系，从而可以通过对所述第四位置关系、所述第五位置关系和所述第三位置关系进行分析，来获取所述声源的第二位置信息。

在另一种可能的实现方式中，当所述至少一麦克风的终端设备为双麦克风或者三麦克风的终端设备时，所述获取麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号可以包括：获取每一所述麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号；

相应的，如图4所示，所述根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置可以包括：

S401、确定每一所述麦克风采集的所述第一语音信号对应的声压值；

S402、获取各所述麦克风之间的第二位置关系以及所述多个目标部件中的至少一个目标部件与各所述麦克风之间的第三位置关系；

S403、利用各所述声压值、所述第二位置关系、各所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

对于上述S401至S403，不同麦克风距离声源的位置不同，因此采集到的第一语音信号的声压值也将会不相同，例如距离声源较近的麦克风采集到的第一语音信号的声压值较大，而距离声源较远的麦克风采集到的第一语音信号的声压值较小。本申请实施例中，所述终端设备也可以首先确定每一所述麦克风采集声源处直达的第一语音信号的声压值，然后可根据不同麦克风对应的声压值的大小以及各所述麦克风之间的第二位置关系对声源进行初始定位，以获取声源的第一位置信息，即获取声源的大致方位信息。其中，利用不同麦克风采集所述第一语音信号的声压值的大小以及各所述麦克风之间的第二位置关系来进行声源的初始定位可采用现有的声源定位方式来实现，本申请实施例对此不作限定。

应理解，所述终端设备还可根据各所述麦克风采集的第二语音信号以及各所述目标部件与各所述麦克风之间的第三位置关系来进行声源的二次定位，得到声源的第二位置信息，从而可结合第一位置信息和第二位置信息来确定声源最终的声源位置。其中，此处对声源进行二次定位可与前述所述的二次定位相同，为简明起见，在此不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中还可以综合各麦克风采集的第一语音信号的声压值和任意两麦克风采集所第一语音信号的第二时间差来对声源进行初始定位，即可根据各麦克风采集的第一语音信号的声压值、任意两麦克风采集所第一语音信号的第二时间差和各麦克风之间的第二位置关系来对声源进行初始定位，在此，结合声压值和时间差进行声源定位也可采用现有的声源定位方式来实现，本申请实施例对此不作限定。

本申请实施例中，通过在设置至少一麦克风的终端设备中设置目标部件，以通过目标部件来形成第二语音信号，使得可通过分析从声源处直接接收的第一语音信号和经由目标部件处理后的第二语音信号来实现单麦克风、双麦克风或者三麦克风的声源定位，减少声源定位中所需的麦克风数量，降低声源定位的定位成本。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文实施例所述的声源定位方法，图5示出了本申请实施例提供的声源定位装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。

参照图5，所述声源定位装置应用于设置至少一麦克风的终端设备，所述终端设备中还设置有多个位于麦克风周边的目标部件，其中，所述声源定位装置可以包括：

语音信号获取模块501，用于获取麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号，其中，所述第一语音信号为从一声源处直接接收的语音信号，所述第二语音信号为自所述声源处发出的语音信号经由所述多个目标部件中的至少一个目标部件的处理而到达所述至少一麦克风的语音信号；

位置关系确定模块502，用于确定获取到所述第二语音信号的麦克风与所述经由的多个目标部件中的至少一个的目标部件之间的第一位置关系；

声源定位模块503，用于根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

在一种可能的实现方式中，当所述至少一麦克风的终端设备为单麦克风的终端设备时，所述声源定位模块503可以包括：

第一时间获取单元，用于获取所述麦克风采集所述第一语音信号的第一时间与采集所述第二语音信号的第二时间；

第一时间差确定单元，用于根据所述第一时间和所述第二时间确定所述麦克风采集所述第一语音信号和所述第二语音信号的第一时间差；

第一声源定位单元，用于利用所述第一时间差和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

在另一种可能的实现方式中，当所述至少一麦克风的终端设备为双麦克风或者三麦克风的终端设备时，所述语音信号获取模块501，还用于获取每一所述麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号；

相应的，所述声源定位模块503可以包括：

第三时间获取单元，用于获取每一所述麦克风采集所述第一语音信号的第三时间；

第二时间差确定单元，用于根据各所述第三时间分别确定任意两所述麦克风采集所述第一语音信号的第二时间差；

第二位置关系获取单元，用于获取各所述麦克风之间的第二位置关系以及所述多个目标部件中的至少一个目标部件与各所述麦克风之间的第三位置关系；

第二声源定位单元，用于利用所述第二时间差、所述第二位置关系、所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

可选地，所述第二声源定位单元可以包括：

初始定位分单元，用于利用所述第二时间差和所述第二位置关系进行声源初始定位，获取所述声源的第一位置信息；

二次定位分单元，用于根据所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源二次定位，获取所述声源的第二位置信息；

第二声源定位分单元，用于基于所述第一位置信息和所述第二位置信息确定所述声源的声源位置。

示例的，所述二次定位分单元可以包括：

信号特征确定子单元，用于确定所述第二语音信号对应的目标信号特征；

信号特征匹配子单元，用于匹配与所述目标信号特征对应的预设信号特征，并获取所述预设信号特征对应的声源与各所述麦克风之间的第四位置关系以及与各所述目标部件之间的第五位置关系；

第二位置信息获取子单元，用于根据所述第四位置关系、所述第五位置关系和所述第三位置关系获取所述声源的第二位置信息。

在一种可能的实现方式中，当所述至少一麦克风的终端设备为双麦克风或者三麦克风的终端设备时，所述语音信号获取模块501，还用于获取每一所述麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号；

相应的，所述声源定位模块503可以包括：

声压值确定单元，用于确定每一所述麦克风采集的所述第一语音信号对应的声压值；

第三位置关系获取单元，用于获取各所述麦克风之间的第二位置关系以及所述多个目标部件中的至少一个目标部件与各所述麦克风之间的第三位置关系；

第三声源定位单元，用于利用所述声压值、所述第二位置关系、所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

可选地，所述声源定位装置，还可以包括：

波形图绘制模块，用于绘制所述第二语音信号对应的波形图；

目标部件获取模块，用于根据波形图与目标部件之间的预设对应关系，获取所述第二语音信号对应的目标部件。

需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

图6为本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图。如图6所示，该实施例的终端设备6包括：目标部件(图6中未示出)、麦克风63、至少一个处理器60(图6中仅示出一个)处理器、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述至少一个处理器60上运行的计算机程序62，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述任意各个声源定位方法实施例中的步骤。

所述终端设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该终端设备可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端设备6的举例，并不构成对终端设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

所述处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器60还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器61在一些实施例中可以是所述终端设备6的内部存储单元，例如终端设备6的硬盘或内存。所述存储器61在另一些实施例中也可以是所述终端设备6的外部存储设备，例如所述终端设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述终端设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述各个声源定位方法实施例中的步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行时可实现上述各个声源定位方法实施例中的步骤。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种声源定位方法，其特征在于，应用于设置至少一麦克风的终端设备，所述终端设备中还设置有多个位于麦克风周边的目标部件，所述目标部件为所述终端设备中开设的孔或者设置的凸起，所述声源定位方法包括：

获取麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号，其中，所述第一语音信号为从一声源处直接接收的语音信号，所述第二语音信号为自所述声源处发出的语音信号经由所述多个目标部件中的至少一个目标部件的处理而到达所述至少一麦克风的语音信号；所述第二语音信号为声源产生的声波到达开孔处，并在孔内经连续反射和混合形成的混响声波所对应的语音信号，或者为声源产生的声波在凸起处反射形成的回声声波所对应的语音信号；

确定获取到所述第二语音信号的麦克风与所述经由的多个目标部件中的至少一个目标部件之间的第一位置关系；

根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

2.如权利要求1所述的声源定位方法，其特征在于，当所述至少一麦克风的终端设备为单麦克风的终端设备时，所述根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置包括：

获取所述麦克风采集所述第一语音信号的第一时间与采集所述第二语音信号的第二时间；

根据所述第一时间和所述第二时间确定所述麦克风采集所述第一语音信号和所述第二语音信号的第一时间差；

利用所述第一时间差和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

3.如权利要求1所述的声源定位方法，其特征在于，当所述至少一麦克风的终端设备为双麦克风或者三麦克风的终端设备时，所述获取麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号包括：

获取每一所述麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号；

相应的，所述根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置包括：

获取每一所述麦克风采集所述第一语音信号的第三时间；

根据各所述第三时间分别确定任意两所述麦克风采集所述第一语音信号的第二时间差；

获取各所述麦克风之间的第二位置关系以及所述多个目标部件中的至少一个目标部件与各所述麦克风之间的第三位置关系；

利用所述第二时间差、所述第二位置关系、所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

4.如权利要求3所述的声源定位方法，其特征在于，所述利用所述第二时间差、所述第二位置关系、所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置包括：

利用所述第二时间差和所述第二位置关系进行声源初始定位，获取所述声源的第一位置信息；

根据所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源二次定位，获取所述声源的第二位置信息；

基于所述第一位置信息和所述第二位置信息确定所述声源的声源位置。

5.如权利要求4所述的声源定位方法，其特征在于，所述根据所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源二次定位，获取所述声源的第二位置信息包括：

确定所述第二语音信号对应的目标信号特征；

匹配与所述目标信号特征对应的预设信号特征，并获取所述预设信号特征对应的声源与各所述麦克风之间的第四位置关系以及与各所述目标部件之间的第五位置关系；

根据所述第四位置关系、所述第五位置关系和所述第三位置关系获取所述声源的第二位置信息。

6.如权利要求1所述的声源定位方法，其特征在于，当所述至少一麦克风的终端设备为双麦克风或者三麦克风的终端设备时，所述获取麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号包括：

获取每一所述麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号；

相应的，所述根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置包括：

确定每一所述麦克风采集的所述第一语音信号对应的声压值；

获取各所述麦克风之间的第二位置关系以及所述多个目标部件中的至少一个目标部件与各所述麦克风之间的第三位置关系；

利用所述声压值、所述第二位置关系、所述第二语音信号和所述第三位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

7.如权利要求1至6中任一项所述的声源定位方法，其特征在于，在确定获取到所述第二语音信号的麦克风与所述经由的多个目标部件中的至少一个目标部件之间的第一位置关系之前包括：

绘制所述第二语音信号对应的波形图；

根据波形图与目标部件之间的预设对应关系，获取所述第二语音信号对应的目标部件。

8.一种声源定位装置，其特征在于，应用于设置至少一麦克风的终端设备，所述终端设备中还设置有多个位于麦克风周边的目标部件，所述目标部件为所述终端设备中开设的孔或者设置的凸起，所述声源定位装置包括：

语音信号获取模块，用于获取麦克风采集的第一语音信号和第二语音信号，其中，所述第一语音信号为从一声源处直接接收的语音信号，所述第二语音信号为自所述声源处发出的语音信号经由所述多个目标部件中的至少一个目标部件的处理而到达所述至少一麦克风的语音信号；所述第二语音信号为声源产生的声波到达开孔处，并在孔内经连续反射和混合形成的混响声波所对应的语音信号，或者为声源产生的声波在凸起处反射形成的回声声波所对应的语音信号；

位置关系确定模块，用于确定获取到所述第二语音信号的麦克风与所述经由的多个目标部件中的至少一个目标部件之间的第一位置关系；

声源定位模块，用于根据所述第一语音信号、所述第二语音信号和所述第一位置关系进行声源定位，获取所述声源的声源位置。

9.一种终端设备，包括目标部件、麦克风、存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的声源定位方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的声源定位方法。

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