河南新一代麦克风阵列标准

    微软的SurfaceStudio着实让人惊艳了一把！除了设计以外，大家都感叹PC机也开始使用麦克风阵列了。其实，早前亚马逊Echo和谷歌Home两者PK，除了云端服务，他们在硬件上区别大的就是麦克风阵列技术。AmazonEcho采用的是环形6+1麦克风阵列，而GoogleHome（包括SurfaceStudio）只采用了2麦克风阵列。什么是麦克风阵列技术？学术上有个概念是“传声器阵列”，主要由一定数目的声学传感器组成，用来对声场的空间特性进行采样并处理的系统。而这篇文章讲到的麦克风阵列是其中一个狭义概念，特指应用于语音处理的按一定规则排列的多个麦克风系统，也可以简单理解为2个以上麦克风组成的录音系统。麦克风阵列一般来说有线形、环形和球形之分，严谨的应该说成一字、十字、平面、螺旋、球形及无规则阵列等。至于麦克风阵列的阵元数量，也就是麦克风数量，可以从2个到上千个不等。这样说来，麦克风阵列真的好复杂，别担心，复杂的麦克风阵列主要应用于工业和**领域，消费领域考虑到成本会简化很多。为什么需要麦克风阵列？消费级麦克风阵列的兴起得益于语音交互的市场火热，主要解决远距离语音识别的问题，以保证真实场景下的语音识别率。目前中远距离声音的获取主要依靠规模较大的麦克风阵列装置来获取。河南新一代麦克风阵列标准

    以及纠错过程中双手在手写板/笔和键盘、鼠标之间频繁切换就成了用户痛点。台式机三区键盘的3＊3数字小键盘位于右边，适合右手使用，左撇子使用很不方便，当右手用鼠标，左手控制数字小键盘时，也很不方便。另外，台式机数字小键盘上缺少等号″＝″键，数值计算时，以Enter键替代等号″＝″键指令，但是在输入数学符号和数学公式时，Enter键执行的是回车换行的指令，并不能实现等号″＝″的符号输入和屏幕显示。数字小键盘上缺少纠错的BackSpace键，纠错时手指要跨越到字母键区敲击BackSpace键，降低了纠错效率。传统的手写板具有笔迹输入功能，不具备笔迹显示功能，缺少笔端的视觉反馈，用户在板上书写的笔迹不是在笔端显示，而是在显示屏上显示，这种笔屏分离的书写体验很差，不利于精细书写。带胆固醇液晶屏的可视手写板虽然可以显示手写笔迹，但不支持局部涂改，无法实现MyScript交互墨水的功能。数理化公式、逻辑框图、设计草图等比普通文字具有更复杂的结构，只有精细书写，软件才能保持较高的识别率。语音识别需要采用麦克风拾音，单麦克风只能近场拾音，双麦克风阵列可以实现远场拾音，并且具有定向拾音和降噪功能。由于键盘没有喇叭和风扇等震动单元。浙江数字麦克风阵列内容近场和远场模型的划分无标准，声源离麦克风阵列中心参考点的距离远大于信号波长时为远场，反之，则为近场？

    n)、s2(n)、s3(n)、snum(n)分别为通过麦克风mic1采集到的所述目标声源、所述干扰噪声源1、所述干扰噪声源2、所述干扰噪声源num-1发出的声音信号；因为所述前向麦克风mic1更接近所述目标声源s1，所以麦克风mic2采集到的信号相对于所述前向麦克风mic1采集到的信号会有一定的延迟，则根据关系，可得麦克风mic2采集到的混合信号m2(n)：其中，d为所述前向麦克风mic1和麦克风mic2质检的距离，c为声速，fs为采样频率；b2：在混合信号的一个时频单元内，所述目标声源的信号占主导时，有如下关系：其中，δ1为所述目标声源的理想延迟时间，l和k分别是频率点和时间窗的序号；设，当所述目标声源占主导时，有如下关系：其中，l和k分别是频率点和时间窗的序号，pi为圆周率π；令：约等式右边的代数式为t(l,k)，则，根据两个麦克风mic1、mic2采集到的数据可计算得到每个频域点的t(l,k)；所述目标声源的理想延迟时间δ1的表达式为：步骤s4中的所述掩蔽权重b(l,k)的表达式为：其中，式中a1、a2、a3的取值范围是0～1之间的实数。本发明提供的一种基于麦克风阵列的智能语音转文字及同声翻译系统。

    )可以认为是麦克风阵列上所有麦克风对的信号两两做基于相位变换的广义互相关并求和：()=其中k、l第k、l个麦克风，表示相位变换的权重，τ()表示从声音从位置x到达第k个麦克风的时间。式中将定义为组合加权函数：考虑到计算()所涉及的对称性，并去掉一些固定能量项，则()随x变化的部分为：=因而，为了简化计算可以替换为：=4.在整个房间内进行全局搜索，利用随机区域收缩算法(src)得到能量大的坐标点y。随机区域收缩算法的基本思想是，在所给定的初始值中随机找出一个n维的矩阵，在顺序过程中，逐步缩小范围，直到达到足够小的范围，找出峰值。从而计算出定位坐标点。随机区域收缩算法的过程如下：1）先定义i为迭代的次数，表示第i次迭代时随机抽取的点数，表示下一代的子搜索空间中包含的点数，表示下一代子搜索空间。定义每计算一次便记为一次，表示第i次迭代后的次数，表示停止值，φ表示大被允许计算的次数。表示新的子搜索空间的边界；2）初始化迭代次数i=0；3）设置初始参数：、，；4）计算中所有的值；5）整理出，使得≪；6）根据收缩当前的搜索空间，更新搜索空间和新的区域边界；7）如果，或者并且，则确定该点坐标位置，保存结果并输出；8）如果只有，则舍弃结果。什么是麦克风阵列技术？

    麦克风阵列波束形成，是对各阵元的输出进行时延或相位补偿、幅度加权处理，以形成指向特定方向的波束。在远场模型中，假设输入是一个平面波。设传播方向为θ，时域频率(弧度)为ω，声音在介质中的传播速度为c，对于在一个局部均匀的介质里传播的平面波，定义波束k为k=ωsinθ/c=2sinθ/λ，其中λ是对应于频率ω的波长。由于信号到达不同的传感器的时间不同，则阵列接收到的信号可表示为f(t)=[f(t-τ0)f(t-τ1)…f(t-τN-1)]T=[exp(jω(t-kτ0))exp(jω(t-kτ1))…exp(jω(t-kτN-1))]T其中τn为第n个阵元接收到的信号相对于参考点的时延，N为阵元个数，T表示转置。定义v(k)=[e-jωkτ0e-jωkτ1…e-jωkτN-1]T矢量v包含了阵列的空间特征，称为阵列流行矢量。则f(t)可表示为f(t)=ejωtv(k)。阵列处理器对一个平面波的响应为y(t,k)=HT(ω)v(k)ejωt其中H(ω)是滤波器系数向量的傅里叶变换。符号y(t,k)强调了输出和输入波数k的关系。时域上的相关性体现在输出是一个复指数，和输入平面波有相同的频率。在频域上式可表示为Y(ω,k)=HT(ω)v(k)。注意此处ω对应单一的输入频率，所以是窄带的。阵列的空时处理关系完全可以由上式的右端描述，称为阵列的频率-波数响应函数。麦克风阵列发展趋势多传感器的融合。河南新一代麦克风阵列标准

麦克风阵列主要面临环境噪声、房间混响、人声叠加、模型噪声、阵列结构等问题。河南新一代麦克风阵列标准

    供电装置为音频采集装置、视频采集装置和无线模块供电，便携式操作终端和无线模块无线电连接。本实施例的便携式可视化麦克风阵列装置，包括包体1、印刷电路板2、音频采集装置3、视频采集装置4、wifi模块5、电池6和便携式平板电脑7；包体的正面开有图像出孔8，在图像出孔8的位置安置一透光挡片9，用来防止灰尘弄脏镜头；包体1内缝制一夹层布料10，夹层布料10的下方开有一排线穿孔13，夹层布料10略带弹性，夹层布料10的长度和印刷电路板2的长度相同，夹层布料10的宽度和印刷电路板2的宽度相同，夹层布料10中心点和图像出孔8位置一致，以便于印刷电路板2能准确插放到合适位置；印刷电路板2正中心处开有视频采集装置安装孔11，视频采集装置4的镜头穿过视频采集装置安装孔11，再通过螺母和螺栓配合，安装到印刷电路板2背面；音频采集装置3焊接在印刷电路板2背面，在焊接音频采集装置3的位置开有声音出孔12；wifi模块5通过排线穿过夹层布料10上的排线穿孔13和印刷电路板2电连接，音频采集装置3将采集到的音频信号输出到wifi模块5，视频采集装置将采集到的视频信号输出到wifi模块5；wifi模块5选取raspberrypi4b作为主板。河南新一代麦克风阵列标准

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