基于麦克风阵列声源定位的发展历程及关键技术.docx

"基于麦克风阵列声源定位的发展历程及关键技术" 麦克风阵列声源定位技术是近年来研究的热点之一，其发展历程可以追溯到20世纪七八十年代，当时已经开始将麦克风阵列应用于语音信号处理的研究中。进入90年代以来，基于麦克风阵列的语音信号处理算法逐渐成为一个新的研究热点。1985年，Flanagan将麦克风阵列引入到大型会议的语音增强中，并开发出很多实际产品。1987年，Silverman将麦克风阵列引入到语音识别系统，1992年又将阵列信号处理用于移动环境下的语音获取，后来将其应用于说话人识别。1995年，Flanagan在混响环境下用阵列信号处理对声音进行捕获。1996年，Silverman和BrandstEin开始将其应用于声源定位中，用于确定和实时跟踪说话人的位置。 目前，麦克风阵列系统已有许多应用，其中在民用上包括视频会议、语音识别、车载系统环境、大型场所的会议记录系统以及助听装置等；军用上包括声纳系统对水下潜艇的跟踪及无源定位直升机和其他发声设备上。在国外，很多著名的公司和研究机构，如IBM、BELL等，正致力于麦克风阵列的研究和产品，而且已经有了一些初期产品进入市场。这些产品已经应用到社会生活的各个场合并体现出了极大的优越性。 在基于麦克风阵列声源定位中，关键技术包括模型的建立、算法的选取等。模型的建立是指麦克风阵列的阵元按一定的方式布置在空间不同的位置上组成阵列，阵列能够接收空间传播信号，经过适当的信号处理提取所需的信号源和信号属性等信息。不同的阵列模型有各自的优缺点，可以用来处理不同的实际情况。 在算法的选取中，MUSIC算法和基于时延估计（TDOA）的声源定位法是两种常用的算法。MUSIC算法的基本思想是将任意阵列输出的协方差矩阵进行特征分解，得到相互正交的信号子空间和噪声子空间，然后利用两者的正交性进行DOA估算。基于时延估计（TDOA）的声源定位法在运算量上优于其他方法，实时性好，可以在实际中低成本实现。 基于麦克风阵列声源定位技术的发展历程和关键技术是非常重要的，了解这些技术可以帮助我们更好地理解和应用基于麦克风阵列声源定位技术。