主導(dǎo)聲源創(chuàng)建的聲場組件 的各自的方向信號;和HOA表示在步驟或階段24中被計(jì)算，這會在下 文計(jì)算由主導(dǎo)聲源殘生的主導(dǎo)方向信號和HOA表示的部分中被詳細(xì)描述。
[0063] 最后，在步驟或階段25中，從C^E}M(fc)中減去HOA表*cgJ M<raRR(fc)，以便獲得殘 差HOA表示Cg+M1}(fc)，該殘差HOA表示被用于搜索下一個(gè)（即，第（d+1)個(gè)）方向聲源。從 而確保由第d個(gè)發(fā)現(xiàn)的聲源創(chuàng)建的聲場組件被排除在進(jìn)一步的方向搜索以外。
[0064]-針對存在的主導(dǎo)聲源進(jìn)行分析
[0065] 為了檢測由表示的聲場內(nèi)存在主導(dǎo)聲源，考慮了其余的HOA表示 C^m(Ic),cH(fc)的方向功率分布p(1) (k)，...，p(d) (k)。一方面，已經(jīng)用實(shí)驗(yàn)的方法被建
為是對方向功率分布P(d)(k)的均勻性的測量。具體地，該變化越小，在所有入射的方向上 的分布越均勻。在限定空間漫射噪聲的情況下，該變化var(pJSRM(fc))應(yīng)該接近0值?；?這些注意事項(xiàng)，該變化率S^3rm(Zc)指示HOA表示CHOO的方向功率是否比的分 布得更為均勻。
[0067] 概括上述的注意事項(xiàng)，假設(shè)在由C(k)表示的聲場中始終存在至少單個(gè)主導(dǎo)聲源， 即2 1。如果過變化率^d)(fc)保持在某個(gè)預(yù)定閾值％< 1以上并且變化率的值比 其1小，則檢測另外的主導(dǎo)源（即，如果<d)〇c) 2 ep和< 1，則檢測主導(dǎo)聲源 (d ^ 2)) 〇 (8)
[0068] 關(guān)于什么是"主導(dǎo)"意義的解釋來設(shè)定％的值。發(fā)明者發(fā)現(xiàn)給定的合理選擇是 ￡P(guān)= 10 3〇
[0069]-搜索主導(dǎo)聲源方向
[0070] 在已經(jīng)檢測到第d個(gè)聲源之后，通過利用方向功率分布p(d)(k)來搜索其方向 幻的初步估計(jì)。采用針對最大方向功率的測試方向來完成該搜索，即，
[0072] -計(jì)算由主導(dǎo)聲源產(chǎn)生的聲源的主導(dǎo)方向信號和HOA表示
[0073] 然后，在確定主導(dǎo)源方向的初步估計(jì)召^^認(rèn))之后，被假設(shè)將由相同的聲源創(chuàng)建 的聲場組件的各自的方向信號XiTstOc)以及HOA表示根據(jù)圖3被計(jì)算。在 步驟或階段31中，由0取樣位置Qim,。，〇 = 1，...，0組成的固定的、預(yù)定的球面網(wǎng)格 &WMT被假設(shè)為在單元球面上幾乎是均勻分布的，該單元球面被旋轉(zhuǎn)以提供由旋轉(zhuǎn)取樣位 置〇 = 1，. . .，0組成的網(wǎng)格該旋轉(zhuǎn)被執(zhí)行使得第一旋轉(zhuǎn)取樣位置 (幻1 J初步方向估計(jì)為^(幻相對應(yīng)。
[0074] 在步驟或階段32中，HOA表示cH(fc)被轉(zhuǎn)換到所謂的空間域，其中，它等同于由 平面波函數(shù)<% ST(/c), 〇 = 1，...，〇(也被稱為網(wǎng)格方向信號）來表示，該平面波函數(shù)被假 設(shè)為從旋轉(zhuǎn)的網(wǎng)格方向〇 = 1，...，〇影響到觀察者的位置（即，坐標(biāo)原點(diǎn)）。
[0075] 為了計(jì)算平面波函數(shù)^Hst(Zc), 〇 = 1，...，0關(guān)于旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格方向的模式矩陣 被計(jì)算為如下：
[0079] 假設(shè)每個(gè)網(wǎng)格方向信號是由第k個(gè)時(shí)間幀的獨(dú)立樣本組成的行矢量， 如
[0081] 其中L表示經(jīng)分析的HOA表示的長度（樣本），所有網(wǎng)格方向信號的計(jì)算由球諧函 數(shù)變換完成（關(guān)于其解釋請見下文球諧函數(shù)變換的部分），如
[0083]由于主導(dǎo)聲源方向的初步估計(jì)與旋轉(zhuǎn)的取樣位置相對 應(yīng)，所以通用平面波函數(shù)可以被認(rèn)為是期望的主導(dǎo)方向信號xf￡T(fc)，即， x\HT(k) =x[%ST(k) (14)為 J 確定C@M(fc)的組件哪個(gè)是由第d個(gè)聲源產(chǎn)生，假定該組件相當(dāng)于由平面波函數(shù)來表示，該 平面波函數(shù)可以在步驟或階段33中從Xi^st(Jc)被預(yù)測。因此，嘗試從預(yù)測網(wǎng)格方 向信O = 2,. . .，0該預(yù)測的信號由fg)NST(fc)，O = 2,. . .，0表示。
[0084] 完成這種預(yù)測的一種方法是假設(shè)預(yù)測的信號X^stOc),〇 =2,...，0通過線性濾 波從；TiTstO)被創(chuàng)建，其中濾波器被確定以便使預(yù)測誤差最小化。如果濾波器被假設(shè)為具有 非常短的持續(xù)時(shí)間（與分析幀的持續(xù)時(shí)間相比）的有限脈沖響應(yīng)（FIR)濾波器，則可以通 過使用最先進(jìn)的最小二乘法技術(shù)完成預(yù)測誤差的最小化。
[0085] 最后，在步驟或階段34中，通過球諧函數(shù)逆變換（關(guān)于其解釋請見下文球諧函數(shù) 變換的部分）獲得主導(dǎo)聲源信號;CPst(Zc)和所有預(yù)測的、關(guān)聯(lián)的組件的HOA表示，如，
[0087] 計(jì)算先前活動的主導(dǎo)聲源的方向信號
(20)被包括在矩陣Xact (k-1)內(nèi)。使用模式匹配的原則（見上述Ploetti的文章）計(jì)算該 矩陣，通過
[0089]Xact(k-1) =(SACT(k-1)T1C(k-1) (16)其中 C(k-l)表示初始 HOA 聲場表示 的第（k_l)個(gè)幀，并且Sact(k-1)表示關(guān)于在第（k-1)個(gè)幀中應(yīng)該是活動的聲源的方向
[0094] 如前所述，一方面，在圖1的步驟/階段13中，該分配通過比較初步方向估計(jì) 和在第（k_l)個(gè)幀中應(yīng)該是活動的聲源的平滑方向來完成，該聲源 的平滑方向被包括在集合
[0096] 中，其中i^kJd')表示在第（k_l)個(gè)幀中假設(shè)是活動的第d'個(gè)聲源的索
具有索引iACT,H(d')的先前活動的聲源。另一方面，針對該分配，利用了在幀k處檢測的 主導(dǎo)聲源的即時(shí)方向信號xi￡T(/c).d= 15(/〇和在第（k-1)個(gè)幀中應(yīng)該是活動的聲源 的方向彳目號Xact(k_l)之間的關(guān)聯(lián)。在此假設(shè)幀Xact(k_l)是由在第（k_l)個(gè)幀中應(yīng)該是活
[0100] 的絕對值越高，則第d個(gè)新發(fā)現(xiàn)的主導(dǎo)聲源方向會越可能對應(yīng)于具有索引iACT, ^(d')的先前活動的聲源。由相關(guān)系數(shù)提供的對兩個(gè)信號之間的線性相關(guān)性的測量的這 一事實(shí)來證明這種假定。
[0101] 基于這些注意事項(xiàng)，計(jì)算指定該分配的分配函數(shù)/^:(1,...,00)} 比 如最小化下面價(jià)值函數(shù)（21)
[0103] 暗示地假設(shè)針對不屬于在第（k-1)個(gè)幀中任何活動的聲源的方向索引
角度@MIN，其中例如@min=2jt/n。另外，方向索引d〃e{l,…,/)}\；?D0M,ACT(fc -1)的相關(guān) 系數(shù)/〇cxmR (fc - 1))實(shí)際上被設(shè)置為〇。第一操作具有如下的作用，如果第d 個(gè)新發(fā)現(xiàn)的方向i5[￡M(fc)和所有先前活動的主導(dǎo)聲源的方向之間的角度大于? MIN，則新發(fā) 現(xiàn)的方向被希望屬于新的聲源。
[0104] 分配的問題可以通過使用在Naval研宄邏輯期刊卷2 (1-2)，頁83-97,1955的 H.W. Kuhn 的"針對分配問題的匈牙利法（The Hungarian method for the assignment problem) "中描述的已知匈牙利算法來解決。
[0105] 基于模式計(jì)算平滑的主導(dǎo)聲源方向
[0106] 該部分提出了根據(jù)統(tǒng)計(jì)的聲源移動模型在圖1的步驟/階段14計(jì)算平滑的主導(dǎo) 聲源方向。該計(jì)算的獨(dú)立步驟在圖4中示出，并且在下文中被詳細(xì)說明。
[0107]-計(jì)算主導(dǎo)聲源方向的方向先驗(yàn)概率函數(shù)
[0108] 在步驟或階段42中，使用如下來針對新發(fā)現(xiàn)的主導(dǎo)聲源方向計(jì)算方向的先驗(yàn)概 率函數(shù)㈨：
[0109] _在幀（k_l)處活動的主導(dǎo)聲源的索引!LactH (d' )，d' = 1，. . .，Dact (k_l)的集 合知01\1為(：丁(火一 1)，
DACT(k_l)的集合fff,DOM,ACT(兌-1)，
[0111] -在幀&-2)和幀&-1)之間的各自的源移動角度^":"_1(則認(rèn)-1)，(1'= 1，? ? ?，DACT(k-l)的集合心,dom,act(^ _ 1)，
[0112] _以及分配函數(shù)/式fc。
[0113] 該計(jì)算基于在EP 12306485.9中介紹的樣本聲源移動預(yù)測。具體的，針對第d個(gè) 新發(fā)現(xiàn)的主導(dǎo)聲源的方向的先驗(yàn)概率函數(shù)被假設(shè)為在三維空間中的單元球面 上的離散版本的von Mises-Fisher分布。
[0114] 在下文中假設(shè)通過由獨(dú)立測試方向Dq，q = 1，. . .，Q組成的矢量來給出方向的先
[0116] 為了計(jì)算獨(dú)立測試方向的先驗(yàn)概率，要區(qū)別兩種情況：
[0117] a)如果被分配給第d個(gè)新發(fā)現(xiàn)的主導(dǎo)聲源的源索引厶,fc(d)被包括在集合 ^DOM jACT (/C - 1)內(nèi)，則先驗(yàn)概率根據(jù)如下公式來計(jì)算

[0123] 計(jì)算的集中參數(shù)。其中Cd可以被設(shè)置為
[0124] 已經(jīng)找到參數(shù)K祖和C !^的合理值（見EP 12306485. 9)
[0125] K mx=8, C R= 0? 5 (27)
[0126] 該計(jì)算背后的原理是在之前聲源移動很少的情況下提高先驗(yàn)概率函數(shù)的集中。如 果在之前聲源移動了很多，則關(guān)于其連續(xù)方向的不確定性就會很高，因此集中參數(shù)必須達(dá) 到很小的值。
[0127] b)如果被分配給第d個(gè)新發(fā)現(xiàn)的主導(dǎo)聲源的源索引/：^(幻沒有被包括在集合 -1)內(nèi)，則在之前各自的聲源被認(rèn)為是不活動的。結(jié)果，實(shí)際上沒有關(guān)于該聲源 的方向的先驗(yàn)知識是可用的。因此，先驗(yàn)概率函數(shù)在單元球面上被假設(shè)為是均 勻的，其中個(gè)體的可能性對于所有的測試位置Dq是均等的，即，
[0128]
[0129] _計(jì)算主導(dǎo)聲源方向的方向似然函數(shù)
[0130] 在步驟或階段41中，使用HOA聲場組= l,...,