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一種微聲探測(cè)分析裝置及基于該裝置的陣列音頻信號(hào)處理方法與流程

文檔序號(hào):12465194閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種微聲探測(cè)分析裝置,其特征在于,所述微聲探測(cè)分析裝置包括微聲傳感陣列(1)、信號(hào)處理單元(2)、信號(hào)存儲(chǔ)單元(3)和信號(hào)分析單元(4);

所述微聲傳感陣列(1)包括多個(gè)微聲傳感器;

所述微聲傳感器用于將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),并將該電信號(hào)發(fā)送至信號(hào)處理單元(2);

所述微聲傳感器包括微聲感受單元,所述微聲感受單元包括石墨烯薄膜,所述石墨烯薄膜用于感受聲壓;

所述信號(hào)處理單元(2)用于處理微聲傳感器發(fā)來(lái)的電信號(hào),并將包含音頻特征信息和聲源位置信息的電信號(hào)發(fā)送至信號(hào)分析單元(4);

所述信號(hào)存儲(chǔ)單元(3)預(yù)存有多個(gè)目標(biāo)聲源的音頻特征信息;

所述信號(hào)分析單元(4)用于將信號(hào)處理單元(2)發(fā)來(lái)的電信號(hào)與所述多個(gè)目標(biāo)聲源進(jìn)行比對(duì),當(dāng)發(fā)現(xiàn)與該電信號(hào)的音頻特征信息相同的目標(biāo)聲源時(shí),提示發(fā)現(xiàn)該目標(biāo)聲源,當(dāng)未發(fā)現(xiàn)與該電信號(hào)的音頻特征信息相同的目標(biāo)聲源時(shí),提示未發(fā)現(xiàn)目標(biāo)聲源;

所述信號(hào)分析單元(4)還用于根據(jù)信號(hào)處理單元(2)發(fā)來(lái)的電信號(hào)所包含的聲源位置信息,定位該聲源。

2.如權(quán)利要求1所述的一種微聲探測(cè)分析裝置,其特征在于,所述微聲傳感器還包括激光器(5)和感光元件(6);

所述微聲感受單元還包括基板(7),所述基板上設(shè)置有通孔,所述石墨烯薄膜(8)固定設(shè)置在基板(7)上,并覆蓋所述通孔的一端;

由激光器(5)發(fā)射的激光經(jīng)所述通孔的另一端入射至石墨烯薄膜(8),并經(jīng)石墨烯薄膜(8)的折射,入射至所述感光元件(6)的感光面;

所述感光元件(6)與信號(hào)處理單元(2)相連。

3.如權(quán)利要求1所述的一種微聲探測(cè)分析裝置,其特征在于,所述微聲傳感器還包括第一永磁體(9)和第二永磁體(10);

所述微聲感受單元還包括基板(7),所述基板上設(shè)置有通孔(11),所述石墨烯薄膜(8)固定設(shè)置在基板(7)上,并覆蓋所述通孔(11)的一端;

所述第一永磁體(9)和第二永磁體(10)均設(shè)置在基板(7)上,第一永磁體(9)和第二永磁體(10)之間形成耦合磁場(chǎng);

當(dāng)所述石墨烯薄膜(8)受到聲壓而振動(dòng)時(shí),能夠切割所述磁場(chǎng),并產(chǎn)生電信號(hào);

所述信號(hào)處理單元(2)接收該電信號(hào)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種微聲探測(cè)分析裝置,其特征在于,所述微聲傳感器還包括導(dǎo)電隔板(12)、電池(13)和電阻(14);

所述微聲感受單元還包括基板(7),所述基板(7)上設(shè)置有通孔,所述石墨烯薄膜(8)和導(dǎo)電隔板(12)均固定設(shè)置在基板(7)上,分別覆蓋所述通孔的兩端,并構(gòu)成平行板電容;所述平行板電容、電池(13)、電阻(14)和信號(hào)處理單元(2)串聯(lián),并構(gòu)成電氣回路。

5.如權(quán)利要求2至4任意一項(xiàng)所述的一種微聲探測(cè)分析裝置,其特征在于,所述石墨烯薄膜(8)與所述通孔的一端的端面之間存在空隙。

6.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的一種微聲探測(cè)分析裝置,其特征在于,所述微聲感受單元呈直線分布、平面分布、弧線分布或弧面分布。

7.如權(quán)利要求6所述的一種微聲探測(cè)分析裝置,其特征在于,將所述石墨烯薄膜(8)替換為氧化石墨烯薄膜。

8.基于權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的一種微聲探測(cè)分析裝置的陣列音頻信號(hào)處理方法,其特征在于,在實(shí)施所述信號(hào)處理方法之前需實(shí)施:

步驟一、根據(jù)聲源的位置選擇微聲傳感陣列(1)中微聲感受單元的分布模式,并保證微聲傳感陣列的音頻信號(hào)傳輸通道的一致性;

所述音頻信號(hào)為微聲傳感器發(fā)給信號(hào)處理單元(2)的電信號(hào);

所述分布模式包括直線分布、平面分布、弧線分布和弧面分布;

步驟二、選擇微聲傳感陣列(1)的工作模式,對(duì)干擾方向進(jìn)行估計(jì),并抑制干擾;

所述工作模式包括監(jiān)視模式和跟蹤模式;

所述監(jiān)視模式又包括指定方向監(jiān)視模式和全方向監(jiān)視模式;

所述信號(hào)處理方法包括:

步驟三、篩選出噪聲信號(hào)可分離的音頻信號(hào),并分離該音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào);

步驟四、對(duì)分離了噪聲信號(hào)的音頻信號(hào)進(jìn)行音頻特征信息的提?。?/p>

步驟五、對(duì)分離了噪聲信號(hào)的音頻信號(hào)進(jìn)行聲源位置信息的提??;

步驟六、將包含音頻特征信息和聲源位置信息的音頻信號(hào)與信號(hào)存儲(chǔ)單元(3)中預(yù)存的多個(gè)目標(biāo)聲源進(jìn)行比對(duì),當(dāng)發(fā)現(xiàn)與該音頻信號(hào)的音頻特征信息相同的目標(biāo)聲源時(shí),提示發(fā)現(xiàn)該目標(biāo)聲源,當(dāng)未發(fā)現(xiàn)與該音頻信號(hào)的音頻特征信息相同的目標(biāo)聲源時(shí),提示未發(fā)現(xiàn)目標(biāo)聲源;

步驟七、根據(jù)步驟六中的音頻信號(hào)所包含的聲源位置信息定位該聲源。

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