利用麦克风阵列与信号强度进行声源方向估计
声音
2025-10-13 v3 系统与控制
音频与语音处理
系统与控制
摘要
声音追踪是指确定声音来源方向的过程,是声源定位的基本组成部分。该能力在安防系统、声学监测和说话人追踪等多种应用中至关重要,准确识别声源方向能够实现实时响应、高效资源分配并提升态势感知能力。虽然声音追踪与定位密切相关,但它专门侧重于识别声源方向,而非估计其在空间中的精确位置。尽管声音追踪系统十分有用,但面临诸多挑战,如保持方向准确性与精度,以及需要复杂的硬件配置和复杂的信号处理算法。本文提出了一种使用三个驻极体麦克风的声音追踪方法。我们利用一种轻量级方法分析来自三个策略性放置麦克风的信号,以估计声源方向。通过比较接收信号的平均功率,系统推断出最可能的声源方向。结果表明,每个麦克风的功率水平能有效确定声源方向。我们的系统采用简单且高性价比的硬件设计,确保了实现的简便性与经济性。该系统实现了小于 6 度的定位误差和 98% 的精度。此外,它能轻松与各种系统集成,具有很强的通用性和适应性。因此,该技术为声音追踪与定位提供了一种稳健可靠的解决方案,在安防系统、智能家居和声学监测等不同领域具有潜在应用价值。
引用
@article{arxiv.2507.03466,
title = {Direction Estimation of Sound Sources Using Microphone Arrays and Signal Strength},
author = {Mahdi Ali Pour and Zahra Habibzadeh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.03466},
year = {2025}
}
备注
Accepted to the 32nd International Conference on Systems Engineering (ICSEng'2025)