RU2012140488A - Определение местоположения аудиоисточника - Google Patents

Определение местоположения аудиоисточника Download PDF

Info

Publication number
RU2012140488A
RU2012140488A RU2012140488/28A RU2012140488A RU2012140488A RU 2012140488 A RU2012140488 A RU 2012140488A RU 2012140488/28 A RU2012140488/28 A RU 2012140488/28A RU 2012140488 A RU2012140488 A RU 2012140488A RU 2012140488 A RU2012140488 A RU 2012140488A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parameter
value
determining
additional
circuit
Prior art date
Application number
RU2012140488/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2565338C2 (ru
Inventor
Рене Мартинус Мария ДЕРККС
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
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 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2012140488A publication Critical patent/RU2012140488A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2565338C2 publication Critical patent/RU2565338C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/80—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • G01S3/802—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/803—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from receiving transducers or transducer systems having differently-oriented directivity characteristics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/80—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • G01S3/802—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/803—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from receiving transducers or transducer systems having differently-oriented directivity characteristics
    • G01S3/8034—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from receiving transducers or transducer systems having differently-oriented directivity characteristics wherein the signals are derived simultaneously
    • G01S3/8036—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from receiving transducers or transducer systems having differently-oriented directivity characteristics wherein the signals are derived simultaneously derived directly from separate directional systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/005—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for combining the signals of two or more microphones

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

1. Устройство определения местоположения аудиоисточника, содержащее:- схему (103) приема для приема сигналов микрофона от по меньшей мере двухмерной матрицы (101) микрофонов, содержащей по меньшей мере три микрофона,- опорную схему (105) для генерации сигналов по меньшей мере трех опорных пучков из сигналов микрофонов, причем три опорных пучка имеют разные направленные свойства, и- схему (107) оценивания для генерации одновременной оценки направлений для двух источников звука, причем схема оценивания содержит:схему (401) для генерации комбинированного сигнала путем комбинирования сигналов по меньшей мере трех опорных пучков, причем комбинация имеет параметр формы пучка, выражающий форму звукового пучка для комбинированного сигнала, и параметр направления пучка, выражающий направление звукового пучка для комбинированного сигнала,схему (403) для генерации меры стоимости, указывающей меру энергии комбинированного сигнала,схему (405) для оценивания значения параметра формы пучка для параметра формы пучка и значения параметра направления пучка для параметра направления пучка, соответствующих локальному минимуму меры стоимости, исхему (407) для определения оценки первого направления первого источника звука и оценки второго направления для второго источника звука как функций значения параметра формы пучка и значения параметра направления пучка.2. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 1, в котором схема (107) оценивания выполнена с возможностью итерационного определения значения обновления для по меньшей мере первого параметра из параметра формы пучка и параметра направления пучка в ответ на комбини

Claims (15)

1. Устройство определения местоположения аудиоисточника, содержащее:
- схему (103) приема для приема сигналов микрофона от по меньшей мере двухмерной матрицы (101) микрофонов, содержащей по меньшей мере три микрофона,
- опорную схему (105) для генерации сигналов по меньшей мере трех опорных пучков из сигналов микрофонов, причем три опорных пучка имеют разные направленные свойства, и
- схему (107) оценивания для генерации одновременной оценки направлений для двух источников звука, причем схема оценивания содержит:
схему (401) для генерации комбинированного сигнала путем комбинирования сигналов по меньшей мере трех опорных пучков, причем комбинация имеет параметр формы пучка, выражающий форму звукового пучка для комбинированного сигнала, и параметр направления пучка, выражающий направление звукового пучка для комбинированного сигнала,
схему (403) для генерации меры стоимости, указывающей меру энергии комбинированного сигнала,
схему (405) для оценивания значения параметра формы пучка для параметра формы пучка и значения параметра направления пучка для параметра направления пучка, соответствующих локальному минимуму меры стоимости, и
схему (407) для определения оценки первого направления первого источника звука и оценки второго направления для второго источника звука как функций значения параметра формы пучка и значения параметра направления пучка.
2. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 1, в котором схема (107) оценивания выполнена с возможностью итерационного определения значения обновления для по меньшей мере первого параметра из параметра формы пучка и параметра направления пучка в ответ на комбинированный сигнал, текущего значения параметра формы пучка и текущего значения параметра направления пучка, и генерации нового значения для первого параметра из значения обновления и текущего значения первого параметра.
3. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 2, в котором значение обновления зависит от значения производной меры стоимости по первому параметру.
4. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 2, в котором схема (107) оценивания выполнена с возможностью независимого определения значений обновления для параметра формы пучка и параметра направления пучка.
5. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 1, в котором схема (107) оценивания выполнена с возможностью оценивания локального минимума с использованием процесса градиентного поиска по меньшей мере одного из параметра формы пучка и параметра направления пучка.
6. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 1, в котором схема (107) оценивания выполнена с возможностью ограничения параметра формы пучка значениями, для которых максимальное взвешивание первого опорного пучка из по меньшей мере трех опорных пучков меньше комбинированного взвешивания второго и третьего опорных пучков из по меньшей мере трех опорных пучков.
7. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 1, в котором оценка первого направления и оценка второго направления являются двухмерными оценками направлений в плоскости и схема оценивания выполнена с возможностью компенсации оценки первого направления и оценок вторых направлений на возвышение источника вне плоскости.
8. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 1, в котором матрица (101) микрофонов является трехмерной матрицей микрофонов, содержащей по меньшей мере четыре микрофона,
опорная схема (105) выполнена с дополнительной возможностью генерации четвертого опорного пучка, и схема (107) оценивания содержит:
схему (401) для генерации дополнительного комбинированного сигнала путем комбинирования сигналов четвертого опорного пучка и по меньшей мере двух других опорных пучков из по меньшей мере трех опорных пучков, причем комбинация имеет дополнительный параметр формы пучка, выражающий форму звукового пучка для дополнительного комбинированного сигнала, и дополнительный параметр направления пучка, выражающий направление дополнительного звукового пучка для дополнительного комбинированного сигнала,
схему (403) для генерации дополнительной меры стоимости, указывающей меру энергии дополнительного комбинированного сигнала,
схему (405) оценивания значения дополнительного параметра формы пучка для дополнительного параметра формы пучка и значения дополнительного параметра направления пучка для параметра направления пучка, соответствующих локальному минимуму дополнительной меры стоимости, причем схема (407) для определения оценки первого направления и оценки второго направления выполнена с дополнительной возможностью определения оценки первого направления и оценки второго направления в соответствии со значением дополнительного параметра формы пучка и значением дополнительного параметра направления пучка.
9. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 8, в котором значение параметра формы пучка и значение параметра направления пучка характеризуют первое множество трехмерных точек, для которых производная меры стоимости по по меньшей мере одному из параметра формы пучка и параметра направления пучка равна нулю, и значения дополнительного параметра формы пучка и дополнительного параметра направления пучка характеризуют второе множество трехмерных точек, для которых производная дополнительной меры стоимости по по меньшей мере одному из дополнительного параметра формы пучка и дополнительного параметра направления пучка равна нулю, и схема (107) оценивания выполнена с возможностью определения оценки первого направления и оценки второго направления в качестве оценок направлений для по меньшей мере двух трехмерных точек, содержащихся как в первом множестве трехмерных точек, так и во втором множестве трехмерных точек.
10. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 9, в котором схема (107) оценивания выполнена с возможностью выбора по меньшей мере двух трехмерных точек в соответствии с требованием, чтобы по меньшей мере две трехмерные точки соответствовали заранее определенному значению коэффициента усиления.
11. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 1, в котором схема (107) оценивания выполнена с возможностью определения оценки первого направления и оценки второго направления в качестве оценок направлений, которые, для значения параметра формы пучка и значения параметра направления пучка, для которых аналитическая производная функции стоимости по меньшей мере по одному из параметра формы пучка и параметра направления пучка, равна нулю.
12. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 1, в котором первый опорный пучок из по меньшей мере трех опорных пучков является монополем и по меньшей мере второй опорный пучок и третий опорный пучок из по меньшей мере трех опорных пучков являются по-разному ориентированными диполями.
13. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 11, в котором параметр направления пучка указывает взвешивание второго опорного пучка относительно третьего опорного пучка и параметр формы пучка указывает взвешивание первого опорного пучка относительно второго и третьего опорных пучков.
14. Устройство определения местоположения аудиоисточника по п. 1, в котором комбинация задается, по существу, в виде
Figure 00000001
где y[k] выражает выборку k комбинированного сигнала, m[k] выражает выборку k первого опорного пучка, dx[k] выражает выборку k второго опорного сигнала, dy[k] выражает выборку k третьего опорного сигнала, α - параметр формы пучка и φs - параметр направления пучка.
15. Способ определения местоположения аудиоисточника, содержащий этапы, на которых:
принимают сигналы микрофона от по меньшей мере двухмерной матрицы (101) микрофонов, содержащей по меньшей мере три микрофона,
генерируют сигналы по меньшей мере трех опорных пучков из сигналов микрофонов, причем три опорных пучка имеют разные направленные свойства, и
генерируют одновременную оценку направлений для двух источников звука путем осуществления этапов, на которых
генерируют комбинированный сигнал путем комбинирования сигналов по меньшей мере трех опорных пучков, причем комбинация имеет параметр формы пучка, выражающий форму звукового пучка для комбинированного сигнала, и параметр направления пучка, выражающий направление звукового пучка для комбинированного сигнала,
генерируют меру стоимости, указывающую меру энергии комбинированного сигнала,
оценивают значение параметра формы пучка для параметра формы пучка и значения параметра направления пучка для параметра направления пучка, соответствующие локальному минимуму меры стоимости, и
определяют оценку первого направления первого источника звука и оценку второго направления для второго источника звука как функции значения параметра формы пучка и значения параметра направления пучка.
RU2012140488/28A 2010-02-23 2011-02-16 Определение местоположения аудиоисточника RU2565338C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10154387 2010-02-23
EP10154387.4 2010-02-23
PCT/IB2011/050643 WO2011104655A1 (en) 2010-02-23 2011-02-16 Audio source localization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012140488A true RU2012140488A (ru) 2014-03-27
RU2565338C2 RU2565338C2 (ru) 2015-10-20

Family

ID=43924418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012140488/28A RU2565338C2 (ru) 2010-02-23 2011-02-16 Определение местоположения аудиоисточника

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9025415B2 (ru)
EP (1) EP2540094B1 (ru)
JP (1) JP5746717B2 (ru)
CN (1) CN102804809B (ru)
RU (1) RU2565338C2 (ru)
TR (1) TR201808448T4 (ru)
WO (1) WO2011104655A1 (ru)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9025415B2 (en) * 2010-02-23 2015-05-05 Koninklijke Philips N.V. Audio source localization
WO2012164482A1 (en) * 2011-05-30 2012-12-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Apparatus and method for the detection of the body position while sleeping
CN103235286B (zh) * 2013-04-09 2015-01-28 国家电网公司 一种对电噪声源的高精度定位方法
US9571941B2 (en) 2013-08-19 2017-02-14 Knowles Electronics, Llc Dynamic driver in hearing instrument
US9532138B1 (en) 2013-11-05 2016-12-27 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for suppressing audio noise in a communication system
US10786173B2 (en) * 2014-11-17 2020-09-29 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Similarity evaluation method using brain waves, evaluation device, evaluation system, and program
JP6539846B2 (ja) * 2015-07-27 2019-07-10 株式会社オーディオテクニカ マイクロホン及びマイクロホン装置
EP3346728A4 (en) * 2015-09-03 2019-04-24 Sony Corporation SOUND PROCESSING DEVICE, METHOD AND PROGRAM
US9401158B1 (en) 2015-09-14 2016-07-26 Knowles Electronics, Llc Microphone signal fusion
GB201518004D0 (en) * 2015-10-12 2015-11-25 Microsoft Technology Licensing Llc Audio signal processing
US20180306890A1 (en) * 2015-10-30 2018-10-25 Hornet Industries, Llc System and method to locate and identify sound sources in a noisy environment
JP6841229B2 (ja) 2015-12-10 2021-03-10 ソニー株式会社 音声処理装置および方法、並びにプログラム
US9830930B2 (en) 2015-12-30 2017-11-28 Knowles Electronics, Llc Voice-enhanced awareness mode
US9779716B2 (en) 2015-12-30 2017-10-03 Knowles Electronics, Llc Occlusion reduction and active noise reduction based on seal quality
US9812149B2 (en) 2016-01-28 2017-11-07 Knowles Electronics, Llc Methods and systems for providing consistency in noise reduction during speech and non-speech periods
CN106093848B (zh) * 2016-05-25 2019-01-11 深圳市豪恩声学股份有限公司 声音定向方法及装置
ITUA20164622A1 (it) * 2016-06-23 2017-12-23 St Microelectronics Srl Procedimento di beamforming basato su matrici di microfoni e relativo apparato
CN117221801A (zh) * 2016-09-29 2023-12-12 杜比实验室特许公司 环绕声系统中扬声器位置的自动发现和定位
CN107644650B (zh) * 2017-09-29 2020-06-05 山东大学 一种基于渐进串行正交化盲源分离算法的改进声源定位方法及其实现系统
JP6742535B2 (ja) * 2017-11-15 2020-08-19 三菱電機株式会社 収音再生装置並びにプログラム及び記録媒体
AU2020253755A1 (en) 2019-04-05 2021-11-04 Tls Corp. Distributed audio mixing
CN114424586A (zh) * 2019-09-17 2022-04-29 诺基亚技术有限公司 空间音频参数编码和相关联的解码
CN111256238A (zh) * 2020-01-21 2020-06-09 金文睿 负离子发生仪的方向调整方法、系统及负离子发生仪系统
WO2023085749A1 (ko) * 2021-11-09 2023-05-19 삼성전자주식회사 빔포밍을 제어하는 전자 장치 및 이의 동작 방법
US11856147B2 (en) 2022-01-04 2023-12-26 International Business Machines Corporation Method to protect private audio communications

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4198705A (en) * 1978-06-09 1980-04-15 The Stoneleigh Trust, Donald P. Massa and Fred M. Dellorfano, Trustees Directional energy receiving systems for use in the automatic indication of the direction of arrival of the received signal
US4305141A (en) * 1978-06-09 1981-12-08 The Stoneleigh Trust Low-frequency directional sonar systems
US6449216B1 (en) * 2000-08-11 2002-09-10 Phonak Ag Method for directional location and locating system
US6687187B2 (en) * 2000-08-11 2004-02-03 Phonak Ag Method for directional location and locating system
KR100493172B1 (ko) * 2003-03-06 2005-06-02 삼성전자주식회사 마이크로폰 어레이 구조, 이를 이용한 일정한 지향성을갖는 빔 형성방법 및 장치와 음원방향 추정방법 및 장치
RU2274873C2 (ru) * 2004-02-09 2006-04-20 Тульский государственный университет Акустический пеленгатор
US8873768B2 (en) * 2004-12-23 2014-10-28 Motorola Mobility Llc Method and apparatus for audio signal enhancement
EP1856948B1 (en) 2005-03-09 2011-10-05 MH Acoustics, LLC Position-independent microphone system
US20060245601A1 (en) * 2005-04-27 2006-11-02 Francois Michaud Robust localization and tracking of simultaneously moving sound sources using beamforming and particle filtering
FI20055261A0 (fi) * 2005-05-27 2005-05-27 Midas Studios Avoin Yhtioe Akustisten muuttajien kokoonpano, järjestelmä ja menetelmä akustisten signaalien vastaanottamista tai toistamista varten
JP4225430B2 (ja) * 2005-08-11 2009-02-18 旭化成株式会社 音源分離装置、音声認識装置、携帯電話機、音源分離方法、及び、プログラム
US7324042B2 (en) * 2005-11-15 2008-01-29 The Boeing Company Monostatic radar beam optimization
JP2008070339A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Univ Of Tokyo 音源定位方法及び音源定位装置
US8934640B2 (en) 2007-05-17 2015-01-13 Creative Technology Ltd Microphone array processor based on spatial analysis
WO2009034524A1 (en) 2007-09-13 2009-03-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Apparatus and method for audio beam forming
US9025415B2 (en) * 2010-02-23 2015-05-05 Koninklijke Philips N.V. Audio source localization

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013520858A (ja) 2013-06-06
US9025415B2 (en) 2015-05-05
WO2011104655A1 (en) 2011-09-01
JP5746717B2 (ja) 2015-07-08
CN102804809A (zh) 2012-11-28
RU2565338C2 (ru) 2015-10-20
US20130128701A1 (en) 2013-05-23
TR201808448T4 (tr) 2018-07-23
CN102804809B (zh) 2015-08-19
EP2540094A1 (en) 2013-01-02
EP2540094B1 (en) 2018-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012140488A (ru) Определение местоположения аудиоисточника
JP2013520858A5 (ru)
KR101442446B1 (ko) 도달 방향 추정치로부터의 기하학적 정보 추출을 통한 사운드 수집
KR101591220B1 (ko) 공간적 전력 밀도에 기초하여 마이크 위치 결정을 위한 장치 및 방법
US10334357B2 (en) Machine learning based sound field analysis
EP3090275B1 (en) Microphone autolocalization using moving acoustic source
RU2015129784A (ru) Фильтр и способ для информированной пространственной фильтрации, используя многочисленные мгновенные оценки направления прибытия
US20180262832A1 (en) Sound Signal Processing Apparatus and Method for Enhancing a Sound Signal
Thiergart et al. On the spatial coherence in mixed sound fields and its application to signal-to-diffuse ratio estimation
JP5397131B2 (ja) 音源方向推定装置及びプログラム
JP5305743B2 (ja) 音響処理装置及びその方法
RU2012106592A (ru) Формирование диаграммы направленности аудиосигналов
RU2011113850A (ru) Устройство, способ и компьютерная программа для обеспечения набора пространственных указателей на основе сигнала микрофона и устройство для обеспечения двухканального аудиосигнала и набора пространственных указателей
RU2013124400A (ru) Устройство и способ получения информации о направлении и компьютерный программый продукт
WO2009145310A1 (ja) 音源分離及び表示方法並びにシステム
Bereketli et al. Experimental results for direction of arrival estimation with a single acoustic vector sensor in shallow water
CN106031196A (zh) 信号处理装置、方法以及程序
RU2011134877A (ru) Усовершенствованный способ электромагнитного исследования с управляемым источником
TWI429885B (zh) 迴響環境之聲源能量分佈可視化的方法
Hioka et al. PSD estimation in beamspace for estimating direct-to-reverberant ratio from a reverberant speech signal
JP2007096418A (ja) 複数音源の分離方法
KR101318328B1 (ko) 성김 특성 최소화를 통한 암묵 신호 제거를 이용한 음성 향상 방법 및 장치
RU2010126808A (ru) Способ определения пеленга на шумящий объект
Zhao et al. Large region acoustic source mapping using movable arrays
Wang et al. An approach for sound sources localization and characterization using array of microphones

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20191113