4。1  嵌入式安装阵列实物 16

4。2  外场实验结果与分析 16

4。3  本章小结 27

结  论 28

致  谢 29

参 考 文 献 30

1  引言

1。1  研究背景及意义

麦克风阵列在音频/视频会议、语音识别和增强等方面应用广泛。近年来，音频/视频会议系统迅速发展，Polycom，Lifesize等公司的基于麦克风阵列的产品研发成功。例如Lifesize公司的Lifesize  Phone采用的均匀圆环麦克风阵列由16个麦克风组成，集成VoIP，PSTN等通信模块[1]。

对于个人计算机间的语音通信系统，Microsoft公司的最新操作系统Windows Vista集成麦克风阵列[1]，基于恒定束宽波束形成技术[1-2]，实现高质量的语音采集。Intel公司提出HDAudio规范，在PC机上能够实现32KHz，16通道的语音采集[3-5]，搭配对应的软件，能够得到质量较高的语音信号。基于麦克风阵列拾取的高质量信号，配合语音识别系统，能够完成语音自动同步记录，语音命令解释等功能，从而实现智能化。

随着迅猛发展的语音识别技术，语音控制系统渐渐渗入日常生活，一定程度上的控制窗帘、台灯、空调系统、Hi—Fi系统等等。一种适应各种条件的稳健的语音识别技术，是语音控制稳定可靠的保障。然而在SNR较低和存在混响的环境下，当前的语音识别技术无法保持较好的性能[5]。基于麦克风阵列的拾取技术，对拾取的语音质量有效改善。而且该技术具有良好的抗干扰能力，对于环境的适应性强，具有较高的稳健性，即使环境发生突变，声音的质量也不会有较为明显的改变[6-9]。

随着时代的发展和科技的进步，嵌入式系统数据构建小型声源测向系统得以实现。因而研究嵌入式小型的声源测向具有很重要的理论和实践意义。通常测向是基于理论TDOA[10-14]，对于自制的一种便携式平面四元麦克风阵列，猜想嵌入式的安装会对阵元间的TDOA造成影响，而嵌入式安装阵列对阵元间TDOA的影响研究当前还未见公开报道。本毕业设计（论文）课题任务的内容是针对嵌入式安装的麦克风阵列研究外壳形状是否对阵元间TDOA结果产生影响，课题研究结论对嵌入式安装的麦克风阵列的实际工程应用具有重要意义。

1。2  国内外研究现状

1。3  论文的主要工作及章节安排

本论文的主要工作是掌握基于TDOA的声源测向算法原理，并基于现有嵌入式安装的平面矩形麦克风阵列进行实验获取实测数据，基于实测数据在Matlab环境下计算实际TDOA结果，并分析与基于自由无遮挡情况下麦克风阵元几何位置获得的TDOA的差别，得出嵌入式安装的麦克风阵列对于TDOA的影响。全文分为4章，每章节的内容如下：

第一章：绪论部分，主要介绍了基于麦克风阵列的被动声测向的研究现状以及结构，同时本论文的章节的安排和论文所研究的内容。

第二章：介绍了基于广义互相关（GCC）的时延估计方法的原理，分析了常见的几类权重函数，重点介绍了PHAT-GCC，并且进行了仿真分析。

第三章，讨论基于到达时间差（TDOA）的声源被动测向方法，建立了麦克风阵列几何模型，基于四元十字阵的声测向法得出声测向的近似公式。

第四章，设计实验，通过对实验结果的理论分析，研究嵌入式安装阵列对阵元间TDOA的影响。文献综述