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。
目前常用的麦克风阵列可以按布局形状分为:线性阵列,平面阵列,以及立体阵列。其几何构型是按设计已知,所有麦克风的频率响应一致,麦克风的采样时钟也是同步的。
麦克风阵列发展趋势:
多传感器的融合。声学麦克风,光学麦克风,骨传导麦克风的多模态降噪。提高信噪比,以及适应不同的环境。
分布式麦克风阵列。客厅,卧室,厨房,餐厅,手持各类麦克风的数据实时融合处理。在更大范围内实现真正的全方位拾音。
在声源定位流程中,计算出阵列的波束图之后,一般还有两步:
1)寻找波束峰值——也就是搜寻主瓣的峰值,因为主瓣(最高的小山峰)峰值此时对应的空间角度是声源的方向,可以从而获得声源方向信息。
2)空间位置映射——计算出来声源方向后,根据阵列的已知位置信息进行空间映射即可计算出声源的相对位置。
可以看出,整个声源定位的核心步骤是前两步,因为主瓣所对应的空间角度的准确性直接决定了声源定位系统的精度。正向我们前面所说的,主瓣宽度越窄,相对旁瓣越高,此时定位的精度则越高,抗干扰性越强。
正是基于这个道理,我们常见的声源定位系统的阵型一般都会选择大孔径的均匀阵,这是提升声源定位系统精度最简单粗暴的方法,因为这样合成的波束主瓣又高又窄。因此在常见的声源定位系统中,主瓣宽度(3dB宽度)往往会被作为很重要的系统指标。