CN117310608A - 车辆中声源定位方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及汽车技术领域，提供了一种车辆中声源定位方法、装置、电子设备及可读存储介质。该方法包括：获取麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的相对时延；根据相对时延，得到声源信号所属音区的第一确定结果；对麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号与每个音区对应的相位补偿系数进行卷积计算，得到卷积结果；根据卷积结果，确定声源信号所属音区的第二确定结果；根据第一确定结果与第二确定结果，确定声源信号所属的目标音区。本申请实施例解决了相关技术中对车辆中声源定位不够准确的技术问题。

Description

车辆中声源定位方法、装置、电子设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车辆中声源定位方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

随着汽车技术的发展，现如今的汽车除了其主要功能之外，大部分还载有智能服务系统，用以方便人们的出行，舒适人们的生活。然而，现有技术中对于声音定位的功能还有着缺陷。车辆内部的音区划分与声源定位的准确性，决定了座舱内应用客户端获取用户需求的准确性，现有技术中或通过四麦阵列本身位置进行音区基准，或通过两对麦克风的相位差进行合并结算，或通过将麦克风直接安放至座椅处进行收音，或通过座椅的传感器反馈信息进行声源定位，这些方法易于受车辆内部环境因素影响，声源定位结果精度不够高。

因此，相关技术中存在着对车辆中声源定位不够准确的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种车辆中声源定位方法、装置、电子设备及可读存储介质，以解决现有技术中声源定位不够准确的问题。

本申请实施例的第一方面，提供了一种车辆中声源定位的方法，车辆中部署有麦克风阵列，且所述车辆中每个座位对应有一个音区，所述方法包括：

获取麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的相对时延；

根据相对时延，得到所述声源信号所属音区的第一确定结果；

对麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号与每个音区对应的相位补偿系数进行卷积计算，得到卷积结果；

根据卷积结果，确定声源信号所属音区的第二确定结果；

根据第一确定结果与第二确定结果，确定声源信号所属的目标音区。

本申请实施例的第二方面，提供了一种车辆中声源定位的装置，车辆中部署有麦克风阵列，且所述车辆中每个座位对应有一个音区，装置包括：

获取模块，获取麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的相对时延；

第一确定模块，根据相对时延，得到声源信号所属音区的第一确定结果；

计算模块，对麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号与每个音区对应的相位补偿系数进行卷积计算，得到卷积结果；

第二确定模块，根据卷积结果，确定声源信号所属音区的第二确定结果；

音区确定模块，根据第一确定结果与第二确定结果，确定声源信号所属的目标音区。

本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并且可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。

本申请实施例的第四方面，提供了一种可读存储介质，该可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本申请实施例存在的有益效果至少包括：

通过车辆中部署麦克风阵列，且车辆中每个座位对应有一个音区，获取该麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的相对时延，根据相对时延得到声源信号所属音区的第一确定结果，对麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号与每个音区对应的相位补偿系数进行卷积计算，得到卷积结果，根据卷积结果确定声源信号所属音区的第二确定结果，根据第一确定结果与第二确定结果确定声源信号所属的目标音区。这样本实施例通过相对时延确定声源位置所在的第一确定结果，实现了声源位置的初步定位，然后通过声源信号与预先计算得到的每个音区的相位补偿系数的卷积结果得到第二确定结果，实现了声源位置的二次确定过程，且两次确定过程所使用方式不同，通过根据两个音区确定结果得到声源位置所在的目标音区，实现了只通过部署麦克风阵列即可确定声源位置，节省了车辆中声源定位的成本，而且该方法受座舱内环境因素影响小，通过两个方式进行声源位置的确定，使车辆中声源定位的结果更加准确，解决了相关技术中对车辆中声源定位不够准确的技术问题。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请实施例提供的一种车辆中声源定位方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的一种车辆中声源音区划分的示意图；

图3是本申请实施例提供的一种车辆中麦克风阵列部署方式示意图；

图4是本申请实施例提供的麦克风阵列接收声源信号时形成的远场模型示意图；

图5是本申请实施例提供的车辆中麦克风阵列针对声源音区的声波入射角示意图；

图6是本申请实施例提供的一种车辆中声源定位装置的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

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。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。

此外，需要说明的是，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，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……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

图1是本申请实施例提供的一种车辆中声源定位的方法的流程示意图。该方法的执行主体可以为车辆的处理器或控制器，本实施例以执行主体为控制器为例进行说明。如图1所示，该方法包括：

步骤101，获取麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的相对时延。

其中，车辆中部署有麦克风阵列，且车辆中每个座位对应有一个音区。音区可以指乘员舱的预设声源区域，明确声源范围，即明确音区有利于客户画像和精准推送。

本实施例中，麦克风阵列接收到的声源信号可以来源为一位用户的语音内容，也可以来源于几位用户的语音内容，作为一个示例，车辆中几位用户同时发声，此时车内麦克风阵列接收到的声源信号就是每位用户的语音内容，在此不对声源信号做更多限制。

需要说明的是，为了降低运算难度，本实施例中的麦克风阵列声场模型配置为远场模型。

本实施例中，每两个麦克风阵元接收到声源信号的时间差值为相对时延，具体的，计算相对时延的方法有互相关方法(Cross-Correlation Function，CCF)，广义互相关方法(generallized cross-correlation，GCC)，广义互相关-相位变换加权算法(generallizedcross-correlation-Phrase Transform，Gcc-Phat)及几何运算方法等。

例如，作为一个示例，本实施例使用几何运算方法得到相对时延，通过声源信号与麦克风阵元之间的距离及声波入射角度，根据几何计算得到麦克风阵列中麦克风阵元接受声源信号的相对时延。但是需要说明的是，本申请并不具体限定相对时延的计算方式。

通过获取麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的相对时延，使得车辆能够通过相对时延初步明确当前的车内声源的位置信息，为后续确定车辆中声源定位的结果提供了参考信息。

步骤102，根据相对时延，得到声源信号所属音区的第一确定结果。

通过相对时延能够对声源进行定位，一般使用的定位方法包括波束成型定位方法、基于到达时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)的定位法和到达角度测距(Angle-of-Arrival，AOA)方法等。

作为一个示例，在本实施例中，获取声源信号所属音区的第一确定结果时可以通过AOA方法确定。但是本申请并不对此进行具体限定。

第一确定结果所指示的音区为车辆内部划分的音区之一，车辆内音区的划分根据车辆自身的内部构造确定，每个座位对应有一个音区。例如，作为一个示例，前后两排共五座的车辆内部音区的划分结果为五音区。再例如，如图2所示，前中后三排共六座的车辆内部音区划分的结果为六音区，其中左前音区(FL)表示驾驶位，右前音区(FR)表示副驾驶位，左中音区(ML)表示中间左侧乘员位，右中音区(MR)表示中间右侧乘员位，左后音区(BL)表示后排左侧乘员位，右后音区(BR)表示后排右侧乘员位。

声源信号所属音区的确定结果在音频处理、语音识别、环境监测等领域有广泛的应用，该结果能够帮助对音频进行增强、降噪、分离等操作，能够提高语音识别的准确性，也能够帮助分析环境声音来源，本实施例中，通过该声源信号所属音区的确定结果实现车辆中声源的定位。

通过对相对时延的判断，得到声源信号所属音区的第一确定结果，计算简单且结果具有准确性，为后续步骤中复核声源信号所属音区提供了参考，能够提高声源定位的准确性。

步骤103，对麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号与每个音区对应的相位补偿系数进行卷积计算，得到卷积结果。

具体的，车辆内部划分为不同的音区，本实施例可以预先计算得到每个音区对应的相位补偿系数。每个音区的相位补偿系数用于校正信号在不同音区中的相位响应差异，在音频处理和音频系统中，不同频率的信号可能会在传输或处理过程中引入不同的相位偏移。这些相位偏移会导致信号的相位特性发生变化，从而影响音频的准确性和质量。

本实施例中，由于麦克风之间的位置差异或声波传播路径的差异，同一声源信号在不同麦克风上接收到的相位可能会有所不同，通过每个麦克风阵列中的每个麦克风阵元接收到的声源信号与每个音区对应的相位补偿系数进行卷积计算，使麦克风阵元接收到的声源信号进行相位补偿，消除或减小声源信号在不同麦克风之间的相位差异。

此外，卷积计算得到的结果是一个新的信号，对该信号进行后续处理，能够提供更准确的声源定位信息，达到确定声源定位的目的。

通过对声源信号与每个音区的相位补偿系数进行卷积，能够实现对特定方向的声音信号进行增强的结果。通过对卷积后的信号进行分析，对声音信号增强的方向进行确定，就能够准确的判断声源信号的方向，提高声源定位的准确性。

步骤104，根据卷积结果，确定声源信号所属音区的第二确定结果。

其中，根据卷积结果，确定声源信号所属音区的第二确定结果时，可以根据卷积结果，确定声源信号功率最大的方向；根据声源信号功率最大的方向及车辆内的音区所在位置，确定声源信号所属音区的第二确定结果。其中，与卷积后的结果得到的声音方向一致的音区，即为声源信号所属音区。也就是本步骤可以通过波束赋形的方法，根据卷积结果，确定声源信号所属音区的第二确定结果。

波束赋形是一种使用传感器阵列定向发送和接收信号的信号处理技术，目标是增强特定方向的声源信号，抑制其他方向的干扰和噪声，能够提高信号的传输效率和系统的性能。通过对麦克风阵列中的信号进行加权和相位调整，改变天线的辐射模式，将尽可能多的能量聚焦在特定的方向上，从而增强信号的接收或者发送，在本实施例中，波束赋形能够将输出功率集中到对应的音区，增强了声源所在音区确定的准确性。

典型的波束赋形方法采用自适应搜索方式，即遍历空间，找到输出的信号功率最大的方向；在本步骤中，通过波束赋形方法找到车辆内部声音信号功率最大的方向所在的音区，该音区即为声源信号所属音区的第二确定结果。

通过波束赋形方法，利用卷积结果进行声源信号所属音区的第二确定结果的判断，能够较准确的达到车辆中声源定位的目的。

步骤105，根据第一确定结果与第二确定结果，确定声源信号所属的目标音区。

其中，第一确定结果是通过相对时延得到的声源音区结果，第二确定结果是利用波束赋形方法，通过卷积相位补偿系数得到的声源音区结果。

在根据第一确定结果与第二确定结果，确定声源信号所属的目标音区时，可以对两次声源音区确定结果进行比对，在第一确定结果与第二确定结果一致的情况下，确定车辆中声源所在音区为第一确定结果或第二确定结果，在第一确定结果与第二确定结果不一致的情况下，再次通过到达角度测距AOA方法与波束赋形方法分别进行声源音区结果的确定并比对，得到最终车辆中声源定位结果。

通过对两种方式所得到的两次确定结果的比较，使车辆中声源定位的结果更加准确，提高了车辆中声源定位结果的准确性。

根据本实施例提供的技术方案，通过麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的相对时延，得到声源信号所属音区的第一确定结果；对麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号与每个音区对应的相位补偿系数进行卷积计算，得到卷积结果；根据卷积结果，确定声源信号所属音区的第二确定结果；根据第一确定结果与第二确定结果，确定声源信号所属的目标音区。实现了有效利用了麦克风阵列对声源位置进行两次确定，通过对比声源信号所属音区的第一确定结果和第二确定结果，使声源定位更加准确，使麦克风阵列判断的声源定位更加准确，解决了现有技术中车内声源定位不够准确的技术问题。

在一些实施例中，麦克风阵列包括第一麦克风阵列和第二麦克风阵列；

其中第一麦克风阵列包括两个麦克风，垂直于车辆的中轴线设置于车辆的中控屏下，且两个麦克风相对于中轴线对称设置；

第二麦克风阵列包括四个麦克风，沿车辆的中轴线设置于车辆的座舱中。

具体的，麦克风阵列是由一定数目的麦克风组成，对声场的空间特性进行采样并滤波的系统，麦克风阵列一般用于声源定位，其中包括角度和距离的测量，抑制背景噪声、干扰、混响、回声，进行信号提取与信号分离。

具体的，参见图3，在此以3排6座车辆为例，第一麦克风阵列31的数量可以为2个，垂直于车辆的中轴线设置于中控屏下，用于判断声源定位所处的车辆左右音区；第二麦克风阵列32的数量可以为4个，沿中轴线线性部署于车辆座舱中，用于判断声源定位所处的车辆前中后音区。

具体的，作为一个示例，第二麦克风阵列32中麦克风阵元的位置，可以为车辆中轴线的中部，居中均匀布置。

这样，本实施例中，两组麦克风阵列采用线性阵列且分别布置，结构简单，方便布局，适用于车载、家电等场合，使麦克风阵列能够更好的对车辆内部的声音信号进行声源判定，且使得在车辆中声源定位的过程使声源定位结果更加准确。

在一些实施例中，在第一麦克风阵列中，半功率波束宽度小于90度，且两个麦克风阵元之间的孔径满足下述公式：

其中0.14为基于1200Hz得到；

在第二麦克风阵列中，半功率波束宽度小于60度，且相邻两个麦克风阵元之间的孔径满足下述公式：

d1表示第一麦克风阵列中两个麦克风阵元之间的孔径，d2表示第二麦克风阵列中相邻两个麦克风阵元之间的孔径，l₁表示发出声源信号的声源位置与第一麦克风阵列的阵列中心的距离，l₂表示发出声源信号的声源位置与第二麦克风阵列的阵列中心的距离，λ表示声源信号的波长。

具体的，在本实施例中，麦克风阵列配适为远场模型，如图4所示。远场模型将声波看成平面波，使各接收信号之间为简单的时延关系。对于均匀线阵麦克风阵列，麦克风阵元间距为d，声音信号最小波长为λ_min，声源到阵列中心距离为1，则麦克风间距满足公式为：

此外，实际人声频率范围如下表所示：

性别	低音区(Hz)	中音区(Hz)	高音区(Hz)
				男性	82～392	64～523	164～698
女性	82～392	160～1200	220～1100

为确保所有频率人声都能够满足麦克风阵列配置远场模型条件，本实施例取基准音区最高频率1200Hz进行计算，得到麦克风阵元间距d满足公式为：

参考图4所示，根据远场模型，基于几何计算得到麦克风阵元孔径边缘两阵元间的相对时延为：

相位差为：

其中，θ为声波入射角，d为麦克风阵元间距，即麦克风阵元之间的孔径。

需要说明的是，由于车辆中存在大量噪声与回声，须通过波束赋形方式对声源位置进行判断。对于等间距的标准化麦克风阵列，天线因子满足的公式为：

其中，N为麦克风阵列中的阵元数量，θ为声波入射角，d为麦克风阵元间距，相位差。

半功率波束宽度也称3dB波束宽度、半功率角，是描述方向图主瓣在给定主截面上特性的重要参数。给定主截面上主瓣的半功率波瓣宽度是一个最大辐射方向上的一个角度区域，在这个区域内天线的相对辐射功率大于二分之一。

在本实施例中，设声音通过法线射入，因此该天线因子满足公式如下：

根据该公式与相位差公式代入进行解算，得到入射角θ，由半功率波束宽度定义可知，2θ的值即为半功率波束宽度的大小。

此外，作为一个示例，如图3所示，在3排6座车中，第一麦克风阵列31用于区分车辆内声源定位的左右音区，需要在180°中区分两个方向，因此半功率波束宽度小于90度，第二麦克风阵列32用于区分车辆内声源定位的前中后音区，需要在180°区分三个方向，因此半功率波束宽度小于60度。

此外，麦克风阵列中麦克风阵元之间的孔径满足公式通过半功率波束宽度的范围与麦克风阵元数量判断，对应不同的麦克风阵元数量及半功率波束宽度，阵元间距的对应结果由下表所示：

通过对麦克风阵列中麦克风阵元间距的设置，能够更好的对车辆中声源的定位进行判断，减少了车辆中声源定位时因为麦克风阵列设置不当引起的误差，提高了车辆中声源定位的准确性。

在一些实施例中，获取麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的相对时延，包括：

获取第一麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的第一相对时延；

获取第二麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的第二相对时延；

根据相对时延，得到声源信号所属音区的第一确定结果，包括：

根据第一相对时延，确定发出声源信号的第一声源位置，其中第一声源位置为车辆座舱的左侧位置或右侧位置；

根据第二相对时延，确定发出声源信号的第二声源位置，其中第二声源位置为车辆座舱的前排座位位置、中排座位位置或后排座位位置；或者所述第二声源位置为所述车辆座舱的前排座位位置或后排座位位置；

根据第一声源位置和第二声源位置得到第一确定结果。

具体的，本实施例中，根据第一相对时延与第二相对时延结合判断车辆中声源定位的音区位置，具体的，将第一麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号的第一相对时延，与零作比较，通过比对判断声源信号所处的第一声源位置，其中第一声源位置为车辆座舱的左侧位置或右侧位置；

将第二麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号的第二相对时延，与判断第二声源位置的预设相对时延作比较，通过比对判断声源信号所处的第二声源位置，其中在3排6座车辆中，第二声源位置为车辆座舱的前排座位位置、中排座位位置或后排座位位置，在2排5座车辆中，第二声源位置为所述车辆座舱的前排座位位置或后排座位位置。

需要说明的是，判断第二声源位置的预设相对时延为音区划分与麦克风阵列部署完成后根据音区的不同，预先计算得到的各个音区对不同麦克风阵元的相对时延。

例如，作为一个示例，在3排6座车辆中，判断第一声源位置与第二声源位置的条件如下表所示：

	≧T1	T1>>T≧T2	<T2
				>t≥0	FL	ML	BL
>t<0	FR	MR	BR

其中，T1和T2分别为判断第二声源位置的预设相对时延，用于区分第二声源位置，>t为第一麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的第一相对时延，>T为第二麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的第二相对时延，F表示前排座位位置，M表示中排座位位置，B表示后排座位位置，L表示左侧位置，R表示右侧位置，也就是说FL表示左前音区驾驶位，FR表示右前音区副驾驶位，ML表示左中音区，中间左侧乘员位，MR表示右中音区，中间右侧乘员位，BL表示左后音区，后排右侧乘员位，BR表示右后音区，后排右侧乘员位。

通过对麦克风阵列接收声源信号的相对时延进行判断，能够较为准确的确定车辆中声源位置的第一确定结果，为后续步骤中系统对声源定位的步骤提供了位置参考，提高了声源定位的准确性。

在一些实施例中，对麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号与每个音区对应的相位补偿系数进行卷积计算，得到卷积结果之前，还包括：

通过预先标定的每个音区对应的第一入射角度，确定音区的第一相位补偿系数，其中第一入射角度为音区针对第一麦克风阵列的声波入射角度；

通过预先标定的每个音区对应的第二入射角度，确定音区的第二相位补偿系数，其中第二入射角度为音区针对第二麦克风阵列的声波入射角度。

具体的，在3排6座车中，以驾驶位为声源位置为例，参考图5，第一入射角度为θ，第二入射角度为σ。相位补偿系数是用于调整信号相位的系数，能够通过具体的应用需求进行计算和设置，常见的计算方法包括最小相位法、线性相位法等。

本实施例中，对麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号与每个音区对应的相位补偿系数进行卷积计算之前，需要对麦克风阵列接收到的声音信号进行傅里叶变换，将声音信号由时域转换到频域，由此得到声音信号中各频率分量的幅度与相位信息。对麦克风阵列接收到的声音信号进行傅里叶变换的公式如下：

以3排6座车为例，第一麦克风阵列所对应声源信号进行傅里叶变换的公式为：

第二麦克风阵列所对应声源信号进行傅里叶变换的公式为：

得到麦克风阵列对声源信号进行傅里叶变换后的结果，将所得结果与对应音区的需补偿相位系数进行卷积，最终得到卷积方法声源定位结果。

以3排6座车为例，第一麦克风阵列处理后的声源信号与对应音区需补偿的相位系数的卷积公式为：

第二麦克风阵列处理后的声源音信号与对应音区需补偿的相位系数的卷积公式为：

最终得到的卷积结果满足公式：

S(w)＝S₂(w)+S₄(w)

本实施例通过计算各个音区对应不同麦克风阵列的相位补偿系数，为卷积过程提供了计算数据，通过每个音区的两个相位补偿系数能够使处理后的声源信号中的误差项减少，提高了最终得到的车辆中声源定位音区结果的准确性。

在一些实施例中，根据第一确定结果与第二确定结果，确定声源信号所属的目标音区，包括：

在第一确定结果所指示音区与第二确定结果所指示音区相同的情况下，将第一确定结果所指示音区或第二确定结果所指示音区确定为目标音区；

在第一确定结果所指示音区与第二确定结果所指示音区不同的情况下，发出语音提示信息，其中语音提示信息用于提示用户再次发出语音；

根据用户基于语音提示信息发出的语音信息，确定语音信息所对应声源信号所属的目标音区。

具体的，目标音区为车辆中声源定位的最终音区结果，在第一确定结果所指示音区与第二确定结果所指示音区相同的情况下，第一确定结果所指示音区或第二确定结果所指示音区确定为目标音区，通过两次确定音区结果的对比，能够提高车辆中声源定位的准确性。在第一确定结果所指示音区与第二确定结果所指示音区不同的情况下，发出语音提示信息，其中语音提示信息用于提示用户再次发出语音，作为一个示例，发出的语音提示信息可以为“当前环境有点吵哦，请您再说一遍”，语音提示信息可以更多样化，在此不做更多限制。

在用户发出语音信息后，再次根据语音信息进行声音信号的定位，确定语音信息所对应声源信号所属的目标音区。

通过比对两次音区确定结果判断声源所在目标音区，或者通过用户再次发出语音信号进行声源信号所在音区的定位，降低了因噪声造成的声源信号定位误差的出现，提高了车辆中声源定位的准确性。

另外，在一些实施例中，根据第一确定结果与第二确定结果，确定声源信号所属的目标音区之后，还包括：

通过车辆内的摄像头检测车辆内除目标音区之外的区域是否存在人员；

若检测到除目标音区之外的区域不存在人员，则在所述麦克风阵列再次接收到声源信号的情况下，默认再次接收到的声源信号所属音区为所述目标音区。

本实施例中，通过车辆中的摄像头检测目标音区之外的区域是否存在人员，在目标音区之外的区域内不存在人员的情况下，若麦克风阵列再次接收到声源信号，则默认再次接收到的声源信号所属音区为目标音区，使得可以直接对声源信号进行语义分析并进行后续处理，避免了再次对声源信号进行定位，减少了车辆中声源定位系统的运算量，提高了车辆中语音处理的效率，为后续行车途中响应用户语音的过程简化了步骤。

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。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

图6是本申请实施例提供的一种车辆中声源定位装置的示意图。车辆中部署有麦克风阵列，且所述车辆中每个座位对应有一个音区，如图6所示，该装置包括：

获取模块601，用于获取麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的相对时延；

第一确定模块602，用于根据相对时延，得到声源信号所属音区的第一确定结果；

计算模块603，用于对麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号与每个音区对应的相位补偿系数进行卷积计算，得到卷积结果；

第二确定模块604，用于根据卷积结果，确定声源信号所属音区的第二确定结果；

音区确定模块605，用于根据第一确定结果与第二确定结果，确定声源信号所属的目标音区。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过麦克风阵列判断声源所在音区，再通过相位补偿系数进行修正，最终达到准确定位声源所在音区的效果。通过麦克风阵列对车辆内部乘员舱进行音区划分，麦克风阵列部署方便，降低了部署成本，同时也保障了定位和收音精度。通过两次声源所在音区的判断能够获得更准确的声源定位结果，解决了现有技术中对车内声源定位不够准确的技术问题。

在一些实施例中，麦克风阵列包括第一麦克风阵列和第二麦克风阵列；其中第一麦克风阵列包括两个麦克风，垂直于车辆的中轴线设置于车辆的中控屏下，且两个麦克风相对于中轴线对称设置；第二麦克风阵列包括四个麦克风，沿车辆的中轴线设置于车辆的座舱中。

在一些实施例中，在第一麦克风阵列中，半功率波束宽度小于90度，且两个麦克风阵元之间的孔径满足下述公式：

其中0.14为基于1200Hz得到；

/>

在第二麦克风阵列中，半功率波束宽度小于60度，且相邻两个麦克风阵元之间的孔径满足下述公式：

d1表示第一麦克风阵列中两个麦克风阵元之间的孔径，d2表示第二麦克风阵列中相邻两个麦克风阵元之间的孔径，l₁表示发出声源信号的声源位置与第一麦克风阵列的阵列中心的距离，l₂表示发出声源信号的声源位置与第二麦克风阵列的阵列中心的距离，λ表示声源信号的波长。

在一些实施例中，获取模块具体用于：获取第一麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的第一相对时延；获取第二麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的第二相对时延；根据该相对时延，得到声源信号所属音区的第一确定结果，包括：根据第一相对时延，确定发出声源信号的第一声源位置，其中第一声源位置为车辆座舱的左侧位置或右侧位置；根据第二相对时延，确定发出声源信号的第二声源位置，其中第二声源位置为车辆座舱的前排座位位置、中排座位位置或后排座位位置；或者所述第二声源位置为所述车辆座舱的前排座位位置或后排座位位置；根据第一声源位置和第二声源位置得到第一确定结果。

在一些实施例中，计算模块还用于：通过预先标定的每个音区对应的第一入射角度，确定音区的第一相位补偿系数，其中第一入射角度为音区针对第一麦克风阵列的声波入射角度；通过预先标定的每个音区对应的第二入射角度，确定音区的第二相位补偿系数，其中第二入射角度为音区针对第二麦克风阵列的声波入射角度。

在一些实施例中，音区确定模块具体用于：在第一确定结果所指示音区与第二确定结果所指示音区相同的情况下，将第一确定结果所指示音区或第二确定结果所指示音区确定为目标音区；在第一确定结果所指示音区与第二确定结果所指示音区不同的情况下，发出语音提示信息，其中语音提示信息用于提示用户再次发出语音；根据用户基于语音提示信息发出的语音信息，确定语音信息所对应声源信号所属的目标音区。

在一些实施例中，音区确定模块还用于：通过车辆内的摄像头检测车辆内除目标音区之外的区域是否存在人员；若检测到除目标音区之外的区域不存在人员，则在所述麦克风阵列再次接收到声源信号的情况下，默认再次接收到的声源信号所属音区为所述目标音区。

图7是本申请实施例提供的电子设备7的示意图。如图7所示，该实施例的电子设备7包括：处理器701、存储器702以及存储在该存储器702中并且可在处理器701上运行的计算机程序703。处理器701执行计算机程序703时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者，处理器701执行计算机程序703时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

电子设备7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等电子设备。电子设备7可以包括但不仅限于处理器701和存储器702。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是电子设备7的示例，并不构成对电子设备7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者不同的部件。

处理器701可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，也可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

存储器702可以是电子设备7的内部存储单元，例如，电子设备7的硬盘或内存。存储器702也可以是电子设备7的外部存储设备，例如，电子设备7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。存储器702还可以既包括电子设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器702用于存储计算机程序以及电子设备所需的其它程序和数据。

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。

集成的模块/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，可以存储在一个可读存储介质中。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，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可以存储在可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可以实现上述各个方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码，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。可读存储介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上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)

1.一种车辆中声源定位的方法，其特征在于，车辆中部署有麦克风阵列，且所述车辆中每个座位对应有一个音区，所述方法包括：

获取所述麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的相对时延；

根据所述相对时延，得到所述声源信号所属音区的第一确定结果；

对所述麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号与每个音区对应的相位补偿系数进行卷积计算，得到卷积结果；

根据所述卷积结果，确定所述声源信号所属音区的第二确定结果；

根据所述第一确定结果与所述第二确定结果，确定所述声源信号所属的目标音区。

2.根据权利要求1所述的车辆中声源定位的方法，其特征在于，所述麦克风阵列包括第一麦克风阵列和第二麦克风阵列；

其中所述第一麦克风阵列包括两个麦克风，垂直于所述车辆的中轴线设置于所述车辆的中控屏下，且所述两个麦克风相对于所述中轴线对称设置；

所述第二麦克风阵列包括四个麦克风，沿所述车辆的中轴线设置于所述车辆的座舱中。

3.根据权利要求2所述的车辆中声源定位的方法，其特征在于，

在所述第一麦克风阵列中，半功率波束宽度小于90度，且两个麦克风阵元之间的孔径满足下述公式：

其中0.14为基于1200Hz得到；

在所述第二麦克风阵列中，半功率波束宽度小于60度，且相邻两个麦克风阵元之间的孔径满足下述公式：

d1表示所述第一麦克风阵列中两个麦克风阵元之间的孔径，d2表示所述第二麦克风阵列中相邻两个麦克风阵元之间的孔径，l₁表示发出声源信号的声源位置与所述第一麦克风阵列的阵列中心的距离，l₂表示发出声源信号的声源位置与所述第二麦克风阵列的阵列中心的距离，λ表示声源信号的波长。

4.根据权利要求2所述的车辆中声源定位的方法，其特征在于，

所述获取所述麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的相对时延，包括：

获取所述第一麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的第一相对时延；

获取所述第二麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的第二相对时延；

所述根据所述相对时延，得到所述声源信号所属音区的第一确定结果，包括：

根据所述第一相对时延，确定发出所述声源信号的第一声源位置，其中所述第一声源位置为车辆座舱的左侧位置或右侧位置；

根据所述第二相对时延，确定发出所述声源信号的第二声源位置，其中所述第二声源位置为所述车辆座舱的前排座位位置、中排座位位置或后排座位位置；或者所述第二声源位置为所述车辆座舱的前排座位位置或后排座位位置；

根据所述第一声源位置和所述第二声源位置得到所述第一确定结果。

5.根据权利要求1所述的车辆中声源定位的方法，其特征在于，所述对所述麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号与每个音区对应的相位补偿系数进行卷积计算，得到卷积结果之前，还包括：

通过预先标定的每个所述音区对应的第一入射角度，确定所述音区的第一相位补偿系数，其中所述第一入射角度为所述音区针对所述第一麦克风阵列的声波入射角度；

通过预先标定的每个所述音区对应的第二入射角度，确定所述音区的第二相位补偿系数，其中所述第二入射角度为所述音区针对所述第二麦克风阵列的声波入射角度。

6.根据权利要求1所述的车辆中声源定位的方法，其特征在于，所述根据所述第一确定结果与所述第二确定结果，确定所述声源信号所属的目标音区，包括：

在所述第一确定结果所指示音区与所述第二确定结果所指示音区相同的情况下，将所述第一确定结果所指示音区或所述第二确定结果所指示音区确定为所述目标音区；

在所述第一确定结果所指示音区与所述第二确定结果所指示音区不同的情况下，发出语音提示信息，其中所述语音提示信息用于提示用户再次发出语音；

根据所述用户基于所述语音提示信息发出的语音信息，确定所述语音信息所对应声源信号所属的目标音区。

7.根据权利要求1所述的车辆中声源定位的方法，其特征在于，所述根据所述第一确定结果与所述第二确定结果，确定所述声源信号所属的目标音区之后，还包括：

通过车辆内的摄像头检测所述车辆内除所述目标音区之外的区域是否存在人员；

若检测到除所述目标音区之外的区域不存在人员，则在所述麦克风阵列再次接收到声源信号的情况下，默认再次接收到的声源信号所属音区为所述目标音区。

8.一种车辆中声源定位的装置，其特征在于，车辆中部署有麦克风阵列，且所述车辆中每个座位对应有一个音区，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述麦克风阵列中麦克风阵元接收声源信号的相对时延；

第一确定模块，用于根据相对时延，得到声源信号所属音区的第一确定结果；

计算模块，用于对麦克风阵列中麦克风阵元接收到的声源信号与每个音区对应的相位补偿系数进行卷积计算，得到卷积结果；

第二确定模块，用于根据卷积结果，确定声源信号所属音区的第二确定结果；

音区确定模块，用于根据第一确定结果与第二确定结果，确定声源信号所属的目标音区。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并且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中任一项所述的方法的步骤。

10.一种可读存储介质，所述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中任一项所述的方法的步骤。