CN111602415A - 拾音设备的信号处理方法、装置及计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种拾音设备的信号处理方法、装置及计算机存储介质，其中，所述方法包括：获取所述拾音设备采集声音信号产生的第一数字信号(S201)，所述声音信号为标准发生源产生的声音信号；获取所述标准发生源产生的声音信号对应的第二数字信号(S202)；根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数(S203)。可以确定出用于校准声音信号的信号校准参数，以通过利用信号校准参数对拾音设备采集到的声音信号进行校准，提高拾音设备的校准精度，降低拾音设备的制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种拾音设备的信号处理方法、装置及计算机存储介质。
背景技术
拾音设备是用于采集声音信号，并将采集到的声音信号转换为电信号的能量转换器件。拾音设备的灵敏度是指其输出端对于给定标准声学输入的电气响应，对于给定的标准声学输入，灵敏度较高的拾音设备的输出水平高于灵敏度较低的拾音设备。由于生产工艺或材料的差异，会导致不同的拾音设备具备不同的灵敏度。
现有技术在拾音设备的内部设置一个无源可调增益的放大器，以通过激光调节放大器的增益系数，对拾音设备的灵敏度进行调整。该方法需要通过激光来修改放大器的增益，因此必须使用特殊设计的拾音设备外壳以使激光能够通过拾音设备上的开口，由此会增加拾音设备的制造成本，并且校准的精度有限。
发明内容
本发明实施例公开了一种拾音设备的信号处理方法、装置及计算机存储介质，可以提高拾音设备的校准精度，降低拾音设备的制造成本。
本发明实施例第一方面公开了一种拾音设备的信号处理方法，所述方法包括：
获取所述拾音设备采集声音信号产生的第一数字信号，所述声音信号为标准发生源产生的声音信号；
获取所述标准发生源产生的声音信号对应的第二数字信号；
根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数。
本发明实施例第二方面公开了一种拾音设备的信号处理装置，包括：存储器和处理器，
所述存储器，用于存储程序指令；
所述处理器，用于执行所述存储器存储的程序指令，当所述程序指令被执行时，所述处理器用于：
获取拾音设备采集声音信号产生的第一数字信号，所述声音信号为标准发生源产生的声音信号；
获取所述标准发生源产生的声音信号对应的第二数字信号；
根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数。
本发明实施例第三方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述方法的步骤。
本发明实施例中，首先获取拾音设备针对标准发声源采集声音信号产生的第一数字信号，以及标准发生源产生的声音信号对应的第二数字信号，然后根据第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系，确定拾音设备的信号校准参数。采用上述方式，可以确定出用于校准声音信号的信号校准参数，利用信号校准参数对拾音设备采集到的声音信号进行校准，提高了拾音设备的校准精度，降低了拾音设备的制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是本发明实施例公开的一种标准发声源与拾音设备的示意图；
图2是本发明实施例公开的一种拾音设备的信号处理方法的流程示意图；
图3是本发明实施例公开的一种获取第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系的示意图；
图4是本发明实施例公开的另一种拾音设备的信号处理方法的流程示意图；
图5是本发明实施例公开的另一种获取第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系的示意图；
图6是本发明实施例公开的一种拾音设备的信号处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
拾音设备是用于采集声音信号，并将采集到的声音信号转换为电信号的能量转换器件。由于生产工艺或材料的差异，会导致不同的拾音设备具备不同的灵敏度。拾音设备的灵敏度是指其输出端对于给定标准声学输入的电气响应，对于给定的标准声学输入，灵敏度较高的拾音设备的输出水平高于灵敏度较低的拾音设备。拾音设备的灵敏度值通常是负值，故灵敏度越高，灵敏度值的绝对值越小。现有技术在拾音设备的内部设置一个无源可调增益的放大器，以通过激光调节放大器的增益系数，对拾音设备的灵敏度进行调整。该方法需要通过激光来修改放大器的增益，因此必须使用特殊设计的拾音设备外壳以使激光能够通过拾音设备上的开口，由此会增加拾音设备的制造成本，并且校准的精度有限。本发明实施例公开了一种拾音设备的信号处理方法、信号处理装置及计算机存储介质，可以确定出用于校准声音信号的信号校准参数，以通过利用信号校准参数对拾音设备采集到的声音信号进行校准，提高拾音设备的校准精度，降低拾音设备的制造成本。
请参阅图1，为本发明实施例提供的一种标准发声源与拾音设备的示意图。如图1所示，标准发声源100设置声音播放设备101，声音播放设备101可以是扬声器；声音播放设备101用于播放标准发声源100产生的声音信号，以将标准发声源产生的声音信号传输至拾音设备200。标准发声源100和拾音设备200可放置在同一密闭腔体10内，以降低能量传递的损耗。拾音设备200可以是麦克风模组，该麦克风模组包括一个或者多个麦克风传感器。拾音设备200用于在标准发声源100产生声音信号的过程中采集声音信号，并将采集到的声音信号转换成电信号。拾音设备的信号处理装置用于将拾音设备200转换成的电信号转换成第一数字信号，并获取标准发生源产生的声音信号对应的第二数字信号；然后根据该第一数字信号和该第二数字信号之间的转换关系，确定拾音设备200的信号校准参数。采用上述方式，可以确定出用于校准声音信号的信号校准参数，以在拾音设备的使用过程中，可以利用信号校准参数对拾音设备采集到的声音信号对应的数字信号进行校准，从而对拾音设备采集到的声音信号进行校准。本发明实施例可以提高拾音设备的校准精度，从而使得不同的拾音设备对于相同的声音信号具有相同或相近的输出水平。需要说明的是，图1中的声音播放设备101以扬声器为例进行说明，声音播放设备101包括但不限于扬声器。
本发明实施例中，校准后的拾音设备可安装于智能终端上，该智能终端可以是可移动平台。可移动平台可以是无人机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)、无人车(或者可移动小车)、无人船、移动机器人等可移动设备。
请参阅图2，为本发明实施例提供的一种拾音设备的信号处理方法的流程示意图。本发明实施例中所描述的拾音设备的信号处理方法可由拾音设备的信号处理装置执行，所述拾音设备和所述拾音设备的信号处理装置可设置于可移动平台。在一实施例中，所述拾音设备的信号处理装置可独立于所述可移动平台，通过有线或无线的方式与所述拾音设备通信。该拾音设备的信号处理方法可以包括：
S201、获取拾音设备采集声音信号产生的第一数字信号。
本发明实施例中，拾音设备采集的声音信号为标准发生源产生的声音信号。标准发声源在产生声音信号的过程中，可以通过其配置的声音播放设备播放标准发声源产生的声音信号，以通过空间中的传输介质将标准发声源产生的声音信号传输至拾音设备处。相应地，拾音设备采集标准发声源产生的声音信号，并将采集到的声音信号转换成电信号。进一步地，拾音设备将转换成的电信号传输给拾音设备的信号处理装置，该信号处理装置可以包括模数转换设备，模数转换设备将拾音设备传输的电信号转换成第一数字信号。在一实施例中，为降低声音信号传递过程中的能量损耗，可以将标准发声源和拾音设备放置在同一密闭腔体内；还可以将标准发声源和拾音设备之间的距离限制在一定距离范围内。该一定距离范围例如是[30cm，1.5m]。在另一实施例中，为避免外界声音信号的干扰，可以使用隔音材料构建形成该密闭腔体。外界声音信号是指除标准发声源之外的其他发声源产生的声音信号。
S202、获取标准发生源产生的声音信号对应的第二数字信号。
本发明实施例中，第二数字信号可以是预先存储在存储介质中，拾音设备的信号处理装置直接从其存储介质中获取第二数字信号。第二数字信号也可以是预先存储在其他智能终端或者服务器中，拾音设备的信号处理装置在与其他智能终端或者服务器建立通信连接之后，从其他智能终端或者服务器中获取第二数字信号。
在一实施例中，标准发声源产生的声音信号包括一组或者多组声音信号，每组声音信号所对应的声强值为一个或者多个。当标准发声源产生的一组声音信号所对应的声强值为多个时，该多个声强值可以是呈线性分布。
S203、根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数。
本发明实施例中，拾音设备的信号处理装置首先获取第一数字信号对应的第一采样点集合，并获取第二数字信号对应的第二采样点集合；然后根据第一采样点集合和第二采样点集合，确定第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系。
在一实施例中，拾音设备的信号处理装置根据第一采样点集合和第二采样点集合，确定第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系的具体方式为：首先根据第一采样点集合中的采样点确定第一拟合曲线；并根据第二采样点集合中的采样点确定第二拟合曲线。具体地，拾音设备的信号处理装置利用多项式拟合的方法对第一采样点集合中的采样点进行拟合，获取第一拟合函数和第一拟合曲线。其中，第一拟合函数为第一拟合曲线对应的函数表达式；第一拟合曲线为对第一采样点集合中的采样点进行拟合时拟合优度最好的曲线。同理，可以利用多项式拟合的方法对第二采样点集合中的采样点进行拟合，获取第二拟合函数和第二拟合曲线。其中，第二拟合函数为第二拟合曲线对应的函数表达式；第二拟合曲线为对第二采样点集合中的采样点进行拟合时拟合优度最好的曲线。需要说明的是，拟合方法并不限于多项式拟合，本领域技术人员可根据实际需求设定拟合方法。
进一步地，拾音设备的信号处理装置获取第一拟合曲线和第二拟合曲线之间的第一目标转换关系，并将第一目标转换关系确定为第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系。其中，第一目标转换关系使得第一拟合曲线趋近或者重合于第二拟合曲线。第一目标转换关系可以是根据第一拟合曲线对应的第一拟合函数和第二拟合曲线对应的第二拟合函数之间的函数转换关系确定出的。进一步地，可以根据第一拟合函数和第二拟合函数之间的函数转换关系，确定拾音设备的信号校准参数。
本发明实施例中，拾音设备的信号处理装置在根据第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系确定出拾音设备的信号校准参数之后，保存该信号校准参数，以在拾音设备后续采集到声音信号之后，通过利用信号校准参数对拾音设备采集到的声音信号对应的数字信号进行校准，从而对拾音设备采集到的声音信号进行校准。采用上述方式可以提高拾音设备的校准精度，从而使得不同的拾音设备对于相同的声音信号具有相同或相近的输出水平。
为更好的理解步骤S203中所述的方式，下面结合图3举例进行说明。图3为本发明实施例提供的一种获取第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系的示意图。如图3所示，图中黑色填充的小圆点表示第一数字信号对应的第一采样点集合中的采样点，将图中黑色填充的小圆点进行拟合得到曲线1，曲线1也即是上述第一拟合曲线，对应于第一数字信号。图中灰色填充的小圆点表示第二数字信号对应的第二采样点集合中的采样点，将图中灰色填充的小圆点进行拟合得到曲线2，曲线2也即是上述第二拟合曲线，对应于第二数字信号。其中，图中的横坐标X用于表示声强，声强可以用dB表示。图中的纵坐标Y用于表示信号值，或者说用于表示信号强度；信号值或者信号强度可以用电压值表示，该电压值可以是数字信号的峰值，电压值可以用毫伏(mv)表示。每一个采样点对应一个声强值和一个电压值，图中黑色填充的采样点用于表示：拾音设备针对标准发声源产生的某一声强的声音信号，实际采集到的声音信号对应的数字信号的信号值；图中灰色填充的采样点用于表示：标准发声源产生的该某一声强的声音信号对应的参考信号值。
在将图中黑色填充的小圆点进行拟合得到曲线1的过程中，可以得到曲线1对应的第一拟合函数，第一拟合函数对应于第一数字信号；在将图中灰色填充的小圆点进行拟合得到曲线2的过程中，可以得到曲线2对应的第二拟合函数，第二拟合函数对应于第二数字信号。假设曲线1对应的第一拟合函数的函数表达式为：y1＝a1x1 2+b1x1；其中，x1为第一拟合函数中的自变量，用于表示声强；y1为第一拟合函数中的因变量，用于表示信号值；a1和b1为第一拟合函数中的系数，a1可以是非零常数，b1可以是常数。假设曲线2对应的第二拟合函数的函数表达式为：y2＝a2x2 2+b2x2；x2为第二拟合函数中的自变量，用于表示声强；y2为第二拟合函数中的因变量，用于表示信号值；a2和b2为第二拟合函数中的系数，a2可以是非零常数，b2可以是常数。根据第一拟合函数和第二拟合函数分别对应的函数表达式，可以确定出第一拟合函数和第二拟合函数之间的函数转换关系为：y2＝fy1，x1＝x2。其中，参数f可以指的是一个非零常数，也可以指的是一个函数表达式。当f为一个非零常数时，该y2＝fy1函数指示：标准发声源产生的某一声强的声音信号对应的参考信号值，等于拾音设备针对标准发声源产生的该某一声强的声音信号实际采集到的声音信号对应的信号值乘以参数f。当f为一个函数表达式时，该y2＝fy1指示：将拾音设备针对标准发声源产生的某一声强的声音信号实际采集到的声音信号对应的信号值作为该函数表达式的输入，得到的输出值等于标准发声源产生的该某一声强的声音信号对应的参考信号值。
在确定出第一拟合函数和第二拟合函数之间的函数转换关系之后，根据第一拟合函数和第二拟合函数之间的函数转换关系，确定出曲线1和曲线2之间的第一目标转换关系。第一目标转换关系使得曲线1重合于曲线2。进一步地，拾音设备的信号处理装置将第一目标转换关系确定为第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系，并根据第一目标转换关系确定所述拾音设备的信号校准参数。以y2＝fy1为例，当f为一个非零常数时，可将f确定为拾音设备的信号校准参数。当f为一个函数表达式时，可将该函数表达式中的参数确定为校准参数。
本发明实施例中，首先获取拾音设备针对标准发声源采集声音信号产生的第一数字信号，以及标准发生源产生的声音信号对应的第二数字信号，然后获取第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系，并根据转换关系确定拾音设备的信号校准参数，采用上述方式，可以确定出用于校准声音信号的信号校准参数，以通过利用信号校准参数对拾音设备采集到的声音信号进行校准，提高拾音设备的校准精度，降低拾音设备的制造成本。
请参阅图4，为本发明实施例提供的一种拾音设备的信号处理方法的流程示意图。本发明实施例中所描述的拾音设备的信号处理方法可由拾音设备的信号处理装置执行，所述拾音设备和所述拾音设备的信号处理装置可设置于可移动平台，在一实施例中，所述拾音设备的信号处理装置可独立于所述可移动平台，通过有线或无线的方式与所述拾音设备通信。该拾音设备的信号处理方法可以包括：
S401、获取拾音设备采集声音信号产生的第一数字信号。
本发明实施例中，拾音设备采集的声音信号为标准发生源产生的声音信号。标准发声源产生的声音信号包括多组声音信号，该多组声音信号中的每一组声音信号可以是相同的；拾音设备采集声音信号产生的第一数字信号包括与该多组声音信号对应的多个数字信号。拾音设备的信号处理装置首先获取该多个数字信号分别对应的采样点集合，并根据该多个数字信号分别对应的采样点集合确定第一采样点集合；其中，第一采样点集合中的采样点的信号值，为该多个数字信号分别对应的采样点集合中相应采样点的信号值的平均值。拾音设备采集声音信号会有一定的偏差，通过对不同组的声音信号对应的信号值取均值，可以降低采集过程的误差，进一步提高拾音设备的校准精度。
S402、获取标准发生源产生的声音信号对应的第二数字信号。
本发明实施例中，标准发声源产生的多组声音信号中每一组声音信号对应的数字信号可以是相同的，第二数字信号可以是该多组声音信号中任意一组声音信号对应的数字信号。拾音设备的信号处理装置获取该多组声音信号中任意一组声音信号对应的第二数字信号。
S403、根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数。
本发明实施例中，拾音设备的信号处理装置首先获取第一数字信号对应的第一采样点集合，并获取第二数字信号对应的第二采样点集合；然后根据第一采样点集合和第二采样点集合，确定第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系。
在一实施例中，拾音设备的信号处理装置根据第一采样点集合和第二采样点集合，确定第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系的具体方式为：首先根据第一采样点集合中相邻两个采样点之间的连线确定第一线段，并根据第二采样点集合中相邻两个采样点之间的连线确定第二线段；然后获取第一线段和第二线段之间的第二目标转换关系，第二目标转换关系使得第一线段趋近或者重合于第二线段；最后将第二目标转换关系确定为第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系。其中，第一线段是一个线段集合，包括一个或者多个子线段，第二线段也是一个线段集合，包括一个或者多个子线段；第二目标转换关系使得第一线段中的各个子线段趋近或者重合于第二线段中的相应子线段。第二目标转换关系是根据第一线段中子线段对应的函数和第二线段中相应子线段对应的函数之间的函数转换关系确定出的。进一步地，可以根据第一线段中子线段对应的函数和第二线段中相应子线段对应的函数之间的函数转换关系，确定拾音设备的信号校准参数。
为更好的理解步骤S403中所述的方式，下面结合图5举例进行说明。图5为本发明实施例提供的另一种获取第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系的示意图。如图5所示，图中黑色填充的小圆点501、502、503等表示第一数字信号对应的第一采样点集合中的采样点，将图中相邻两个黑色填充的小圆点连接起来得到第一线段，第一线段对应于第一数字信号；第一线段中包括多个子线段，例如由第一采样点集合中的两个相邻采样点502和503组成的子线段1；该第一线段还可以包括采样点501与原点组成的子线段。图中灰色填充的小圆点504、505、506等表示第二数字信号对应的第二采样点集合中的采样点，将图中相邻两个灰色填充的小圆点连接起来得到第二线段，第二线段对应于第二数字信号；第二线段中包括多个子线段，例如由第二采样点集合中的两个相邻采样点505和506组成的子线段2；该第一线段还可以包括采样点504与原点组成的子线段。其中，图中的横坐标X用于表示声强，声强可以用dB表示；图中的纵坐标Y用于表示信号值，该电压值可以是数字信号的峰值，电压值可以用毫伏(mv)表示。每一个采样点对应一个声强值和一个电压值，图中黑色填充的采样点用于表示：拾音设备针对标准发声源产生的某一声强的声音信号，实际采集到的声音信号对应的数字信号的信号值；图中灰色填充的采样点用于表示：标准发声源产生的该某一声强的声音信号对应的参考信号值。
针对第一线段中的任意一个子线段，获取该子线段对应的函数与第二线段中相应子线段对应的函数之间的函数转换关系。以图中采样点502和503组成的子线段1以及采样点505和506组成的子线段2为例。其中，采样点502对应的坐标为(x1，y1’)，采样点503对应的坐标为(x2，y2’)；采样点505对应的坐标为(x1，y1)，采样点506对应的坐标为(x2，y2)。可见，采样点502和采样点505对应相同的横坐标x1，采样点503和采样点506对应相同的横坐标x2；也即是说，组成子线段1的两个采样点502和503，与组成子线段2的两个采样点505和506对应相同的横坐标，横坐标所指示的是以dB为单位的声强。故可以确定子线段2为第二线段中与第一线段中的子线段1对应的子线段。
根据采样点502和503的坐标(x1，y1’)和(x2，y2’)可以确定出子线段1对应的第一目标函数，第一目标函数的函数表达式如式一所示：
其中，x为第一目标函数中的自变量，用于表示声强；ly2′y1′为第一目标函数中的因变量，用于表示信号值。
根据采样点505和506的坐标(x1，y1)和(x2，y2)可以确定出子线段2对应的第二目标函数，第二目标函数的表达式如式二所述：
其中，x为第二目标函数中的自变量，用于表示声强；ly2y1为第二目标函数中的因变量，用于表示信号值。
进一步地，根据式一和式二，可以确定出第一目标函数和第二目标函数之间的函数转换关系为：
ly2y1＝k·ly2′y1′+b，x∈(x1，x2)。
其中，参数k可以指的是一个非零常数，也可以指的是一个函数表达式。参数b可以是一个常数。当k为一个非零常数时，该ly2y1＝k·ly2′y1′+b，x∈(x1，x2)指示：当标准发声源产生的声音信号对应的声强处于声强范围(x1，x2)中时，标准发声源产生的声音信号对应的参考信号值，等于拾音设备针对标准发声源产生的声音信号实际采集到的声音信号对应的信号值乘以参数k再加上参数b。当k为一个函数表达式时，该ly2y1＝k·ly2′y1′+b，x∈(x1，x2)函数指示：将拾音设备针对标准发声源产生的某一声强的声音信号实际采集到的声音信号对应的信号值作为该函数表达式的输入，得到的输出值再加上参数b等于标准发声源产生的该某一声强的声音信号对应的参考信号值。
在确定出第一目标函数和第二目标函数之间的函数转换关系之后，根据第一目标函数和第二目标函数之间的函数转换关系，确定出子线段1和子线段2之间的转换关系。该转换关系使得子线段1重合于子线段2。采用上述方式，可以确定出第一线段中任意一个子线段对应的函数，与第二线段中相应子线段对应的函数之间的函数转换关系；并可以根据该函数转换关系，确定出第一线段中任意一个子线段与第二线段中相应子线段之间的转换关系，具体实现方式可参考前文描述，此处不再赘述。
进一步地，拾音设备的信号处理装置根据第一线段中任意一个子线段与第二线段中相应子线段之间的转换关系，确定出第一线段和第二线段之间的第二目标转换关系；然后将该第二目标转换关系确定为第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系，并根据第二目标转换规确定所述拾音设备的信号校准参数。以ly2y1＝k·ly2′y1′+b为例，当k为一个非零常数时，可将k和b确定为拾音设备的信号校准参数。当k为一个函数表达式时，可将该函数表达式中的参数以及参数b确定为校准参数。
S404、获取所述拾音设备再次采集所述标准发声源产生的声音信号而产生的第三数字信号。
本发明实施例中，标准发声源此次产生的声音信号可以与其之前产生的声音信号相同，也可以与其之前产生的声音信号不同。在一实施例中，即使标准发声源此次产生的声音信号与其之前产生的声音信号相同，但由于声音信号传输环境的改变或拾音设备本身的因素，拾音设备此次采集标准发声源产生的声音信号而产生的第三数字信号，与之前采集标准发声源产生的声音信号而产生的第一数字信号也不同。
S405、获取所述信号校准参数，并利用所述信号校准参数对所述第三数字信号进行校准，得到校准后的第三数字信号。
本发明实施例中，拾音设备的信号处理装置获取事先确定出的拾音设备的信号校准参数，然后根据该信号校准参数对该第三数字信号进行处理，得到校准后的第三数字信号。
S406、获取所述标准发声源产生的声音信号对应的第四数字信号，并将所述第四数字信号和所述校准后的第三数字信号进行比较，得到比较结果。
本发明实施例中，第四数字信号与上述第二数字信号可以相同，也可以不同。拾音设备的信号处理装置将校准后的第三数字信号中的采样点的信号值，与第四数字信号中相应采样点的信号值进行比较，得到比较结果。在一实施例中，所述第三数字信号中的采样点可以是第三数字信号的峰值点，所述第三数字信号中的采样点的信号值可以是第三数字信号的峰值点对应的电压值。在一实施例中，若比较结果指示校准后的第三数字信号中的采样点的信号值，与第四数字信号中采样点的信号值之间的差值小于预设数值，拾音设备的信号处理装置则确定第四数字信号和校准后的第三数字信号之间的偏差在预设范围内。
S407、若所述比较结果指示所述第四数字信号和所述校准后的第三数字信号之间的偏差在预设范围内，则保存所述信号校准参数。
在一实施例中，拾音设备包括麦克风拾音模组，麦克风拾音模组包括多个麦克风传感器。该多个麦克风传感器可以分布在可移动平台中的不同位置。拾音设备的信号处理装置获取该多个麦克风传感器在同一时间段内分别针对目标发声源采集声音信号产生的数字信号，通过提取预先保存的信号校正参数对该数字信号进行校准，并根据校准后的数字信号，确定目标发生源的位置信息。具体地，拾音设备的信号处理装置可以根据该多个麦克风传感器中每个麦克风传感器对应的数字信号的信号值分布，确定目标发生源的位置信息。其中，目标发生源可以是前文所述的标准发声源，也可以是除该标准发声源之外的其他发声源。
在一实施例中，拾音设备的信号处理装置根据该多个麦克风传感器中每个麦克风传感器对应的数字信号的信号值分布，从该多个麦克风传感器对应的数字信号中确定出目标数字信号，该目标数字信号可以是该多个麦克风传感器对应的数字信号中信号值和/或平均信号值最大的数字信号；然后根据该目标数字信号对应的麦克风传感器在可移动平台中的设置位置确定该目标发生源的位置信息。举例来说，假设麦克风拾音模组包括第一麦克风传感器和第二麦克风传感器，第一麦克风传感器安装于可移动平台的正面，第二麦克风传感器安装于可移动平台的背面。可移动平台的正面和背面是相对于可移动平台的移动方向来说的，正对可移动平台移动方向的一侧为正面，背对可移动平台移动方向的一侧为背面。若检测到第一麦克风传感器对应的数字信号的采样点的信号值，大于第一麦克风传感器对应的数字信号中相应采样点的信号值，则根据第一麦克风传感器在可移动平台中的设置位置可以确定出目标发生源的位置位于可移动平台的正面方向。
需要说明的是，本实施例中的某些步骤的具体实现方式或者未详尽描述，均可参考前文实施例中相应步骤的相关描述，本实施例不再赘述。
本发明实施例不仅可以确定出用于校准声音信号的信号校准参数，以通过利用信号校准参数对拾音设备采集到的声音信号进行校准，提高拾音设备的校准精度，降低拾音设备的制造成本。还可以在确定出用于校准声音信号的信号校准参数之后，通过检测利用信号校准参数对拾音设备采集到的声音信号进行校准的效果，对信号校准参数进行校验，以保证信号校准参数的准确性。
请参阅图6，为本发明实施例提供的一种拾音设备的信号处理装置的结构示意图。本发明实施例中所描述的拾音设备的信号处理装置包括：处理器601、通信接口602和存储器603。其中，处理器601、通信接口602和存储器603可通过总线或其他方式连接，本发明实施例以通过总线连接为例。
所述处理器601可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，也可以是多核CPU中用于实现通信标识绑定的核。所述处理器601可以是硬件芯片。所述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。所述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。
所述通信接口602可用于收发信息或信令的交互，以及信号的接收和传递，所述通信接口602可选的可以包括标准的无线接口(如Wi-Fi、移动通信接口等)。所述存储器603可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的存储程序(比如文字存储功能、位置存储功能等)；存储数据区可存储根据装置的使用所创建的数据(比如图像数据、文字数据)等，并可以包括应用存储程序等。此外，存储器603可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
所述存储器603还用于存储程序指令。所述处理器601，用于执行所述存储器603存储的程序指令，当所述程序指令被执行时，所述处理器601用于：获取拾音设备采集声音信号产生的第一数字信号，所述声音信号为标准发生源产生的声音信号；获取所述标准发生源产生的声音信号对应的第二数字信号；根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数。
本发明实施例中处理器执行的方法均从处理器的角度来描述，可以理解的是，本发明实施例中处理器要执行上述方法需要其他硬件结构的配合。本发明实施例对具体的实现过程不作详细描述和限制。
在一实施例中，所述标准发声源产生的声音信号所对应的声强值为一个或者多个。在另一实施例中，所述标准发声源产生的声音信号所对应的声强值呈线性分布。在另一实施例中，所述标准发声源和所述拾音设备放置在同一密闭腔体内。
在一实施例中，所述处理器601根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数时，具体用于：获取所述第一数字信号对应的第一采样点集合，并获取所述第二数字信号对应的第二采样点集合；根据所述第一采样点集合和所述第二采样点集合，确定所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系；根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数。
在一实施例中，所述处理器601根据所述第一采样点集合和所述第二采样点集合，确定所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系时，具体用于：根据所述第一采样点集合确定第一拟合曲线；根据所述第二采样点集合确定第二拟合曲线；获取所述第一拟合曲线和所述第二拟合曲线之间的第一目标转换关系，并将所述第一目标转换关系确定为所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系；其中，所述第一目标转换关系使得所述第一拟合曲线趋近或者重合于所述第二拟合曲线。
在一实施例中，所述处理器601根据所述第一采样点集合和所述第二采样点集合，确定所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系时，具体用于：根据所述第一采样点集合中相邻两个采样点之间的连线确定第一线段；根据所述第二采样点集合中相邻两个采样点之间的连线确定第二线段；获取所述第一线段和所述第二线段之间的第二目标转换关系，并将所述第二目标转换关系确定为所述第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系；其中，所述第二目标转换关系使得所述第一线段趋近或者重合于所述第二线段。
在一实施例中，所述标准发声源产生的声音信号包括多组声音信号，所述第一数字信号包括与所述多组声音信号对应的多个数字信号，所述处理器601获取所述第一数字信号对应的第一采样点集合时，具体用于：获取所述多个数字信号分别对应的采样点集合，并根据所述多个数字信号分别对应的采样点集合确定所述第一数字信号对应的第一采样点集合；其中，所述第一数字信号对应的第一采样点集合中的采样点的信号值，为所述多个数字信号分别对应的采样点集合中相应采样点的信号值的平均值。
在一实施例中，所述处理器601根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数之后，所述处理器还用于：获取所述拾音设备再次采集所述标准发声源产生的声音信号而产生的第三数字信号；获取所述信号校准参数，并利用所述信号校准参数对所述第三数字信号进行校准，得到校准后的第三数字信号；获取所述标准发声源产生的声音信号对应的第四数字信号，并将所述第四数字信号和所述校准后的第三数字信号进行比较，得到比较结果；若所述比较结果指示所述第四数字信号和所述校准后的第三数字信号之间的偏差在预设范围内，则保存所述信号校准参数。
在一实施例中，所述拾音设备包括麦克风拾音模组，所述麦克风拾音模组包括一个或者多个麦克风传感器。
在一实施例中，所述麦克风拾音模组包括多个麦克风传感器，所述处理器601还用于：获取所述多个麦克风传感器在同一时间段内分别针对目标发声源采集声音信号产生的数字信号；根据所述多个麦克风传感器产生的数字信号，确定所述目标发生源的位置信息。
在一实施例中，所述拾音设备安装于可移动平台，所述可移动平台为无人机或移动机器人。
具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器601、通信接口602和存储器603可执行本发明实施例提供的一种拾音设备的信号处理方法中所描述的实现方式，在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例所述的拾音设备的信号处理方法。
本发明实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法实施例所述的拾音设备的信号处理方法。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random AccessMemory，RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的一种拾音设备的信号处理方法及信号处理装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (25)
1.一种拾音设备的信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述拾音设备采集声音信号产生的第一数字信号，所述声音信号为标准发生源产生的声音信号；
获取所述标准发生源产生的声音信号对应的第二数字信号；
根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标准发声源产生的声音信号所对应的声强值为一个或者多个。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标准发声源产生的声音信号所对应的声强值呈线性分布。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述标准发声源和所述拾音设备放置在同一密闭腔体内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数，包括：
获取所述第一数字信号对应的第一采样点集合，并获取所述第二数字信号对应的第二采样点集合；
根据所述第一采样点集合和所述第二采样点集合，确定所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系；
根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一采样点集合和所述第二采样点集合，确定所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，包括：
根据所述第一采样点集合确定第一拟合曲线；
根据所述第二采样点集合确定第二拟合曲线；
获取所述第一拟合曲线和所述第二拟合曲线之间的第一目标转换关系，并将所述第一目标转换关系确定为所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系；
其中，所述第一目标转换关系使得所述第一拟合曲线趋近或者重合于所述第二拟合曲线。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一采样点集合和所述第二采样点集合，确定所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，包括：
根据所述第一采样点集合中相邻两个采样点之间的连线确定第一线段；
根据所述第二采样点集合中相邻两个采样点之间的连线确定第二线段；
获取所述第一线段和所述第二线段之间的第二目标转换关系，并将所述第二目标转换关系确定为所述第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系；
其中，所述第二目标转换关系使得所述第一线段趋近或者重合于所述第二线段。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述标准发声源产生的声音信号包括多组声音信号，所述第一数字信号包括与所述多组声音信号对应的多个数字信号，所述获取所述第一数字信号对应的第一采样点集合，包括：
获取所述多个数字信号分别对应的采样点集合，并根据所述多个数字信号分别对应的采样点集合确定所述第一数字信号对应的第一采样点集合；
其中，所述第一数字信号对应的第一采样点集合中的采样点的信号值，为所述多个数字信号分别对应的采样点集合中相应采样点的信号值的平均值。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数之后，所述方法还包括：
获取所述拾音设备再次采集所述标准发声源产生的声音信号而产生的第三数字信号；
获取所述信号校准参数，并利用所述信号校准参数对所述第三数字信号进行校准，得到校准后的第三数字信号；
获取所述标准发声源产生的声音信号对应的第四数字信号，并将所述第四数字信号和所述校准后的第三数字信号进行比较，得到比较结果；
若所述比较结果指示所述第四数字信号和所述校准后的第三数字信号之间的偏差在预设范围内，则保存所述信号校准参数。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拾音设备包括麦克风拾音模组，所述麦克风拾音模组包括一个或者多个麦克风传感器。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述麦克风拾音模组包括多个麦克风传感器，所述方法还包括：
获取所述多个麦克风传感器在同一时间段内分别针对目标发声源采集声音信号产生的数字信号；
根据所述多个麦克风传感器产生的数字信号，确定所述目标发生源的位置信息。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拾音设备安装于可移动平台，所述可移动平台为无人机或移动机器人。
13.一种拾音设备的信号处理装置，其特征在于，包括：存储器和处理器，
所述存储器，用于存储程序指令；
所述处理器，用于执行所述存储器存储的程序指令，当所述程序指令被执行时，所述处理器用于：
获取拾音设备采集声音信号产生的第一数字信号，所述声音信号为标准发生源产生的声音信号；
获取所述标准发生源产生的声音信号对应的第二数字信号；
根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述标准发声源产生的声音信号所对应的声强值为一个或者多个。
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述标准发声源产生的声音信号所对应的声强值呈线性分布。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的装置，其特征在于，所述标准发声源和所述拾音设备放置在同一密闭腔体内。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理器根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数时，具体用于：
获取所述第一数字信号对应的第一采样点集合，并获取所述第二数字信号对应的第二采样点集合；
根据所述第一采样点集合和所述第二采样点集合，确定所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系；
根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述处理器根据所述第一采样点集合和所述第二采样点集合，确定所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系时，具体用于：
根据所述第一采样点集合确定第一拟合曲线；
根据所述第二采样点集合确定第二拟合曲线；
获取所述第一拟合曲线和所述第二拟合曲线之间的第一目标转换关系，并将所述第一目标转换关系确定为所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系；
其中，所述第一目标转换关系使得所述第一拟合曲线趋近或者重合于所述第二拟合曲线。
19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述处理器根据所述第一采样点集合和所述第二采样点集合，确定所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系时，具体用于：
根据所述第一采样点集合中相邻两个采样点之间的连线确定第一线段；
根据所述第二采样点集合中相邻两个采样点之间的连线确定第二线段；
获取所述第一线段和所述第二线段之间的第二目标转换关系，并将所述第二目标转换关系确定为所述第一数字信号和第二数字信号之间的转换关系；
其中，所述第二目标转换关系使得所述第一线段趋近或者重合于所述第二线段。
20.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述标准发声源产生的声音信号包括多组声音信号，所述第一数字信号包括与所述多组声音信号对应的多个数字信号，所述处理器获取所述第一数字信号对应的第一采样点集合时，具体用于：
获取所述多个数字信号分别对应的采样点集合，并根据所述多个数字信号分别对应的采样点集合确定所述第一数字信号对应的第一采样点集合；
其中，所述第一数字信号对应的第一采样点集合中的采样点的信号值，为所述多个数字信号分别对应的采样点集合中相应采样点的信号值的平均值。
21.根据权利要求13至20中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理器根据所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的转换关系，确定所述拾音设备的信号校准参数之后，所述处理器还用于：
获取所述拾音设备再次采集所述标准发声源产生的声音信号而产生的第三数字信号；
获取所述信号校准参数，并利用所述信号校准参数对所述第三数字信号进行校准，得到校准后的第三数字信号；
获取所述标准发声源产生的声音信号对应的第四数字信号，并将所述第四数字信号和所述校准后的第三数字信号进行比较，得到比较结果；
若所述比较结果指示所述第四数字信号和所述校准后的第三数字信号之间的偏差在预设范围内，则保存所述信号校准参数。
22.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述拾音设备包括麦克风拾音模组，所述麦克风拾音模组包括一个或者多个麦克风传感器。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述麦克风拾音模组包括多个麦克风传感器，所述处理器还用于：
获取所述多个麦克风传感器在同一时间段内分别针对目标发声源采集声音信号产生的数字信号；
根据所述多个麦克风传感器产生的数字信号，确定所述目标发生源的位置信息。
24.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述拾音设备安装于所述可移动平台，所述可移动平台为无人机或移动机器人。
25.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，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12中任一项所述方法的步骤。
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