基于声音导引的声源定位系统设计
基于单片机的声音定位系统的设计
基于单片机的声音定位系统的设计【摘要】声音定位技术利用声学与电子装备，接收声波来确定声响模块具体位置的一种技术，它是一种重要的军事侦察手段，同时在其他方面也有广泛的应用。
本系统采用低功耗MSP430单片机作为控制器，控制整个声音定位系统的协调工作，在一块平板上贴一张坐标纸，在其四角外侧分别固定安装一个声音接收模块，通过驻极体话筒检测音频信号，然后声音接收模块将声音信号传送至信息处理模块，判定声响模块所在的位置的X、Y坐标，并以数字形式在液晶上显示X、Y坐标值。
【关键词】低功耗MSP430单片机；声音定位；声音接收模块；声响模块1.声音定位系统发展现状声音定位在人的日常生活中着重要意义。
例如，当你独自行走时，突然听到一个响声.你会想到这个声音什么意思，对你有无威胁，它来自何方等等。
确定声音的方向和距离需要比较来自两耳信息，然后做出对比判断和反应。
声音定位技术利用声学与电子装备接收声波来确定声响模块具体位置的一种技术，它是一种重要的军事侦察手段，产生于第一次世界大战。
开始根据火炮发出的声音测定火炮位置。
其系统有多个声测哨站与声测中心组成，两者用电缆连接。
声测哨站根据传感器接受信号，声测中心记录信号并根据同一信号到达不同传感器的时间差计算火炮位置。
声音定位在战场之外也同样具有广泛的应用前景。
它可用于电话会议系统、视频会议系统、可视电话等系统中的控制摄像头和传声器阵列波速方向对准正在说话的人；也可用于语音及说话人识别软件的前端预处理，以提供高质量的声音信号，提高语音及说话人识别软件的识别率；亦可用于强噪声环境下的声音获取、大型场所的会议记录，以提高声音拾取质量；还可用于助听装置中，更好地为耳障患者服务等。
2.本系统的功能本声音定位系统，在一块不大于1m2的平板上贴一张500mm×350mm的坐标纸，在其四角外侧分别固定安装一个声音接收模块，声音接收模块通过导线将声音信号传输到信息处理模块，声音定位系统根据声响模块通过空气传播到各声音接收模块的声音信号，判定声响模块所在的位置坐标。
基于AVR单片机的声音导引系统的设计
鸣器提供高低电平 ， 发出声音信号； 声音接收器采 用常用的驻极体话筒，其收到的信 号经过放ｌ 去 火、 噪、 频率电压转换以及对接收器之间接收信号的时 间进行比较可以实现对声源的定位。 主单片机通过 与从单片机之间的无线通讯将控制数据传送给从
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王 亮 字 文 芬
基于 Ａ Ｒ单片机 的声音 导 引系统 的设 计 Ｖ
（ 黑龙江八一农垦大学信息技术 学院， 黑龙 江 大庆 １３ １ ） ６３ ９
摘 要： 本设计利用 ＡＶ Ｒ单片机设计开发 的声音导引 系统， 能过主单片机与从 单片机之 间的无线通讯将控 制数据传送给单片机 ， 可以实现声 源位 移 的 控 制 。本 系统 具有 数 据 处理 、 实时 采样 、 制 准 确等 功 能 ． 控 ． 关键词 ： 片机 ； 单 无线通讯； 步进 电机 ； 带通滤波 ａ
１ 案选择 方 １ 声源 的选择 ． １
Байду номын сангаас
一
只 在 饱 和 和 截 止 状态下， 效率非伟
声源可以采用超声波传感器和普通传感器。 高 ， 利 于节 省毹 有 其中超声波传感器的特点是传输距离理想ｎ接受 源 。 在市场上也 现 器收到的声音信号失真小。 但考虑到超声波传感器 有 相 应 的成 品 出 发射的声波信号几＿ 乎是直线传输，而且成本较高， 售 ，价格 便 宜 ， 使 而韭通的蜂鸣器的特点是工作电路简单， 上电就能 用 起 来简单 方便 。 ｌ ５电机 的 选 发出固定频率的声波， 单片机可以对其进行直接控 制， 而且蜂呜器发出声音的频率为２ Ｚ到 ４ Ｚ 择 ＫＨ ＫＨ 之Ｉ 对声音接收器力１ 此频率范围的带通滤波器 司， Ｉ Ｅ 电 机 采 用 步 圉 ‘ 、 ｄ 就可以很好的滤除噪声。基于 ｂ苤 分析， 我们选择 进 电机 步进 电机 ａ所示。 和 ８ １ 引脚所接电容为 １ｕ ， ０ Ｆ 了普通传感器。 个显著的特点就是具行陕速起停能力， 如果负荷 电路图如图（） ０ 。５引脚输出接阻容整形后可以得到 １ ２带通滤 波电路的选择 不超过步进电机所能提供的动态转矩值 ， 就能够立 即增益为 ２ ０ 但此部分放大出的信号混 带通滤波电路可以采用有源带通滤波和无源 即使步进电机肩动和停止；－ 爪显著托 点是控制精 不失真的音频放大信号， 需进行下一步的滤波处理。．２ ２ ．带通滤波。 １ 带通滤波。 有源带通滤波是 目前常用的带通滤波方 度高， 正反转控制灵活 ： 同时步进电机的速度控制 有噪声 ， 蜂 ｎ器 发 出 的 声音 频 率 为处 于 ２ Ｈ 鸟 Ｋ Ｚ到 ＩＫ Ｚ ＯＨ 式， 其滤波效果理想 ， 滤波的带宽和中心频率 叮以 更 加方便 ， 改变速度 只须改变相 序的频率 即可 。 之间 ， 为了滤除噪声 ， 提取处于此频率段的有效信 任意选择且电路县体器件的参数容易计算； － 无源带 １ 五电源方 案的选择 设计 的二 阶 有源带 通 滤波 电路 （ ｈ ） 中心 图（）其 通滤波装置结构简单， 成本较低 ， 但是滤波特性受 红本设 汁中 ，由于小 车 的机 动性和灵 活性 更 号 ， Ｋ Ｚ能够 达 到要求 。图 中 Ｒ 、 组 成 １Ｃ１ 系统参数 的影响较 大 ， 极易与 系统或 者其它 滤波支 为重要 ， 此 采川单 电 源 。这样供 电 电路 比较 简 频率为 ￣８ Ｈ Ｉ 路发生 串并 联谐振 。 同时通带的 宽度 中心 频率也 单 ； 是 由于 电动机启 动 瞬间 电流 较大 ， Ｒ 、２ 但 而且 Ｐ ＷＭ 低 通网络 ，２Ｃ 组 成高通 网络 ，两 者串联就 组成 了二阶带通网络。 ３频率电压变换。 Ｚ１ 带通滤波输 不易计算 ， 滤波效果也不是很理想。本设计中采用 驱动 的电动机 电流波动很大 ， 会造成 电压不稳 。 出的是固定频率的音频电压信号， 需进行频率电压 有源带通滤波。 ２系统 十 ｒ 得 丁 １ ３声音接收 器的选择 单片 机 系统 足 整 个 声音 导 引 系 统 的核 心 部 变 换 ，同时为 ＿ 到与单 片机端 口兼 容的 Ｔ Ｌ电 声 音接收 器采用驻极体 话筒 。驻极体 话筒 具 分 ， 主要 用 于无线 数 据收 发 、 据 处理 、 需要进行电平转换。频率电压变换与电平转换 它 数 实时 采 平， ｃ。经实际测试测出， 当接收到声音 有体积小、 结构简单 、 电声性能好 、 价格低的特点 ， 样 、 析 系统参 数 ， 制 电机及 对各部 分检 测环 节 的原理图如网（） 分 控 属 于最常用的 电容话筒 。 本 ｆ 由于 点是通 过 进行 整 的重 ． ～． ８ ２ 目 系统组成主要包括 Ａ Ｒ单片机、 Ｖ 无线收 时，频率 电压转换输出端的电压在 １ Ｖ ２ Ｖ之 检 测声源发 出 的声波来 检 测声源 的位 嚣并控 制声 发 模块 、 器 、 滤波 电路 、 经 Ｍ３ ９电压比较器（ 基准电压设定为 １ Ｖ ． ， ３ 扬声 带通 电动 机双桥驱 动芯 间， Ｌ ３ 输 出接 上 电阻 １Ｋ） 电平转换 后得到标 准的 拉 ０ 进行 源的位移 ， 需要 声音接 受器对 声音 具有较 高 的 片 Ｌ ２ ８和人赛指定电机驱动芯片等． 这就 Ｍ９ ． ．’ ｒＬ电平 ２ ． Ｉ ． １ ４用于抗于扰的单稳触发电路。 当外 灵敏度，虽然声音接受器的灵敏度 ‘信噪比成反 ｊ ２ 系统的硬件设汁 ． １ 比 ，但 噪声是 可 以通 过带通滤 波器有效 滤除 的 ， 所 输 Ｚ 占频 放大 。驻极体 话筒接收音 频信 号， 界发出强烈声音时 ，系统可能会受到干扰作用 ， １ １ 输 使单片机反复进入中断， 为保证 以用驻极体话筒做声音接受器也是可 的 微弱的电压信 ｙ， － 此信号必须经过放大才能被利 出电平产生震荡 ， １ ４电机驱动模 块的选择 用。Ｌ ８ 是专为低损耗电源所设计的功率放大 程序仵两次发声时间间隔内系统不会受到外界的 Ｍ３６ 电机驱动模块采用功率品体管组成的 ｔ 型 器 集成 电路 。 的 建增益 为 ２ ， 过 １和 ８ ｔ 它 ０透 引脚 任何干扰， 可以 两次发声的时间加入单稳触发电 用 位 间 电容 的搭配 ， 最 路 ， 以屏 蔽外界的干 扰。在频率 电压转换 电路后 增益 ５定 ｄ 高可达 ２ ０ Ｌ ８ ０ 。 Ｍ３６可使 加 一 ５ ５ 时器组成 的单稳 态 触发 电路 ，如 图（） 电路输出稳定的低电平， 发声瞬问， 用电池为供应电源 ， 输入 所示。无声时， ｛ 产生 Ｉ ， ｊ 可使用此 上 跳沿触发单片机产 电 压 范 围 可 以 是 其输“ 调节输 出脉 宽略小 于两次 发声之 间 时间间 ４ 一２ Ｖ １Ｖ，无动作时仪消 生中断 ， 同时可 耗４ ｍＡ电流 ， 失真 低 。 隔即可屏蔽掉由于外界干扰而产生的振荡， 且 使系统工作更为 所以我们直接使用 卜了 屏蔽掉带通滤波没有滤掉的噪声 ， ２１ ５电机 驱动 。 考虑到 Ｈ型桥 路的电机驱 动 Ｌ ８ 来 放 大 驻 极体 话 稳定 。 ． Ｍ３ ６ 价格便 （ 下转 １ ３页 ） ４ 筒的输出。 音频放大具＿ 芯片市场上有销售 、 ｛ 奉
可移动声源定位系统设计
可移动声源定位系统设计近年来，移动声源定位系统被广泛应用于语音识别、声音增强、语音通话等领域，因为它能够有效地解决人们在使用这些设备时遇到的问题。
在本文中，我们将详细介绍可移动声源定位系统的设计。
一、系统需求分析在设计可移动声源定位系统之前，首先需要对其需求进行分析。
根据用户的需求和使用场景，我们可以得出以下要求：（1）系统需要具备实时性和准确性，以满足用户对实际环境变化的要求。
（2）系统需要具备较高的定位精度，以满足用户对移动目标位置的要求。
（3）系统需要能够自适应地调整定位参数，以满足不同环境下的定位需求。
（4）系统需要能够满足不同科技应用的要求，包括虚拟现实、增强现实、游戏等。
二、系统设计方案在了解了用户需求后，我们可以考虑采用以下系统设计方案：（1）系统架构设计: 可移动声源定位系统可以分为两部分，即移动声源及其监测设备和声源定位分析器。
移动声源监测设备主要用于捕捉声源的声音信号，并将其传输到声源定位分析器。
声源定位分析器根据声音信号以及其他参数，实现对移动声源的精确定位。
（2）声音信号采集: 在移动声源监测设备中，我们采用微机电系统（MEMS）麦克风阵列。
由于MEMS麦克风阵列的体积小、灵敏度高、容易集成，可以满足我们对移动声源信号采集的要求。
（3）声音信号处理: 在声源定位分析器中，我们将使用数字信号处理技术，对采集到的声音信号进行处理。
主要包括滤波、能量计算、谱计算等操作。
其中，滤波操作用于滤除杂音和干扰信号；能量计算用于估计声源能量；谱计算用于估计频谱特征，如功率谱密度、频率、相位等。
（4）声源定位: 对于声源定位算法，我们将采用传统的波束形成算法或基于深度学习的算法进行。
波束形成算法基于麦克风阵列的均衡化和音源宽带响应特性，将目标声源的方向信息提取出来。
基于深度学习的算法利用深度卷积神经网络，提取输入特征的抽象表示，以此获得更好的分类和定位精度。
（5）优化算法: 在系统设计中，我们需要考虑优化算法以提高系统性能。
基于STM32的声音定位系统
基于STM32的声音定位系统引言声音定位技术是近年来备受关注的一项技术，它可以通过声音信号的接收和处理，确定声源的位置。
这项技术在军事、安防、医疗等领域均有着广泛的应用，而随着技术的发展，声音定位系统也逐渐向普通民用领域渗透。
为了满足市场对于声音定位系统的需求，一些厂家推出了基于STM32的声音定位系统。
本文将介绍基于STM32的声音定位系统的设计及实现方法。
一、声音定位系统的工作原理声音定位系统是通过多个麦克风阵列收集声音信号，并利用算法处理声音信号，从而确定声源的位置。
通常，声音定位系统包括声音采集模块、数字信号处理模块和控制模块。
声音采集模块：声音采集模块采用多个麦克风构成的麦克风阵列，用于接收来自不同方向的声音信号。
多个麦克风可以接收到同一声源的声音信号，并通过麦克风之间的时间差或声音强度差来确定声源的位置。
数字信号处理模块：声音信号采集后，需要进行数字信号处理，一般包括信号滤波、时域分析、频域分析、噪声抑制等处理步骤。
处理后的声音信号可以更准确地确定声源的位置。
控制模块：控制模块通常采用微处理器或嵌入式系统，用于控制声音采集模块和数字信号处理模块的工作，并根据处理结果确定声源的位置。
二、基于STM32的声音定位系统的设计与实现基于STM32的声音定位系统通常包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计：声音定位系统的硬件设计主要包括声音采集模块、数字信号处理模块和控制模块。
声音采集模块一般采用麦克风阵列，通过多个麦克风接收声音信号。
数字信号处理模块一般采用DSP或FPGA芯片，用于对采集到的声音信号进行处理。
控制模块一般采用STM32系列的单片机，用于控制声音采集模块和数字信号处理模块的工作，并进行数据处理和结果输出。
软件设计：声音定位系统的软件设计主要包括嵌入式软件和PC端软件。
嵌入式软件主要运行在STM32单片机上，用于控制硬件模块的工作，并进行声音信号的处理。
PC端软件一般用于与声音定位系统进行通信，接收处理结果并进行显示、记录等操作。
基于AT89S52的声音导引系统设计
基于AT89S52的声音导引系统设计作者：冯洋来源：《现代电子技术》2010年第08期摘要:介绍了声音导引系统的设计与实现。
该系统包括单片机系统电路、声源调制电路、接收器电路、步进电机驱动电路、声光提示电路等。
采用两块单片机(AT89S52)分别作为可移动的声源的检测和控制核心。
由单片机1根据三个接收器接收声源信号的先后时间确定声源当前的位置,再由无线发送给单片机2。
单片机2利用ASSP芯片(型号MMC-1)控制电机的转速实现可移动声源的运动控制,并且移动到位后给出声光提示。
该电路设计方法简单、功耗低、性价比高,经调试可实现声音导引系统的精确控制。
关键词:单片机; 声音导引; 移动声源; ASSP芯片中图分类号:TP271文献标识码:B文章编号:1004-373X(2010)08-0182-04Design of Voice Guidance System Based on AT89S52FENG Yang(Weinan Teachers University, Weinan 714000, China)Abstract:The design and implementation of the voice guidance systerm are introduced. The system consists of SCM system circuit, sound source modulation circuit, receiver circuit, stepping motor drive circuit and acoustoopic cuecircuit.Two single chip computers (AT89S52) are respectively used as the mobile sound source detection and control cores. The current location of the sound source is determined by MCU1 according to the time sequence of receiving a sound source signal by three receivers, and then is sent to the MCU2 through radio. MCU2 uses ASSP chip microcontroller (model MMC-1) to control the motor speed to achieve the motion control of mobile source, and sends out an acoustooptic cue when arriving at the designated place. The circuit is simple and haslow power consumption and high cost-performance ratio. The precise control of the voice guidance system can be realized by debugging.Keywords:single chip computer; voice guidance; moving sound source; ASSP chip0 引言2009年全国大学生电子设计大赛的B题是“声音导引系统”;题目要求设计并制作一声音导引系统声音导引系统有一个可移动声源S,三个声音接收器A,B,C,声音接收器之间可以有线连接。
可移动声源定位系统设计
可移动声源定位系统设计一、系统原理可移动声源定位系统基于声波的传播特性，通过收集声波信号的时间差和相位差信息，计算声源位置。
该系统由多个节点组成，每个节点都有麦克风接收声波信号，然后将信号通过无线传输方式发送到一个中心节点，中心节点计算出声源位置并将位置信息反馈给用户。
二、系统硬件设计1. 麦克风阵列麦克风阵列是收集声波信号的核心部件，其设计要求能够有效地捕捉声源的声波信号。
本系统采用了六个麦克风组成的线性阵列，阵列中每个麦克风之间的距离为1.5厘米。
2. 数据采集卡数据采集卡是用来将麦克风阵列收集到的声波信号转换为数字信号，以便进行后续计算。
本系统采用了PCIe接口的数据采集卡，采样率为48kHz，位深为24位。
3. 中央处理器中央处理器是系统的核心，用于计算声源位置和与用户进行交互。
本系统采用了英特尔i7处理器，主频为3.6GHz，内存为16GB。
4. 无线模块无线模块是用来将数据从分布式节点传输到中心节点。
本系统采用了2.4Ghz的无线模块，最大传输速率为2Mbps。
1. 信号处理算法信号处理算法是用来对从麦克风阵列收集到的声波信号进行处理，以得到时间差和相位差信息。
本系统采用了交叉相关算法（Cross-Correlation）和相位差算法（Phase Difference），以提高定位精度。
2. 定位算法定位算法是用来计算声源位置的核心算法。
本系统采用了三边定位算法（Three-Side Localization Algorithm），能够通过三个节点接收到的信号时间差信息计算出声源位置。
3. 用户界面设计用户界面是用来与用户进行交互的重要组成部分。
本系统采用了图形用户界面（Graphical User Interface），将声源位置以地图图像的形式展现给用户，增强用户体验。
四、实验结果通过对可移动声源定位系统进行实验测试，得到了较为理想的实验结果，可正确地计算出声源位置。
在不同环境下进行测试，定位误差在1-2米之间，可以满足实际应用需求。
基于ARM7的声音导引系统的设计
ｂ ｌ ｏ ｎ ｓ ｕ ｃ ｅ ｔｒ ａ ｄ ｄ ｓｇ ｅ ｈ ｅ ｅ ｅｖ ｒ ｏ ｄ ｔ ｃ ｔ ｉ ｅ ｅ ｃ ｆ ｓ ｕ ｄ ｓ ｕ ｃ ｒ ｎ ｍｉｓ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｓ ｕ ｄ ｏ ｒ ｅ ｖ ｃｏ ｎ ｅ ｉｎ ｄ ｔ ｒｅ ｒｃ ｉｅ ｓ ｔ ｅｅ ｔ ｉ ｅ ｍｅ ｄ ｆ ｒｎ ｅ ｏ ｏ ｎ ｏ ｒｅ ｔ ｓ ｓｉ ｏ ｔ ｒ ｅ ｆ ａ ｏ
ｃ ｎ ｅ ｕ ｅ ＮＥＣ ｏｏ ｃ ｎｒ ｌ ｈｉ Ｄ７ Ｆ１ ０３ ｎｄ ｈ ｆ ｌ ｂ ｉ ｇ ｃ ｉ ９８ ｔ ｄ ｉ ａ ｔｐｐ ｒ ｍｏｏ ｃ ｌ ｓ — ｅ ｔｒ， ｓ ｄ ｍ ｔ ｒ ｏ ｔｏ ｃ ｐ ８ ２ ａ ｔ ｅ ｕｌ－ ｒｄ ｅ ｈ ｐ Ｌ２ ｏ ｒｖｅ ｓｅ ｅ ｔｒ ａ＂ａ ａ ｎｏ
目的地 坐标 数据 无线传 输给 声 源小车 ， 其精 确移 动到 目的地 实验 结 果表 明 ． 使 系统 运行稳 定 关 键词 ： 音定 位 ； Ｍ７； 声 ＡＲ 电机 控 制 ： 线传 输 无 中 图分 类 号 ： ＴＨ８ ５ ６ 文献 标 志 码 ： Ｂ
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｕｎ Ｇｕ ｄａ ｅ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｎ ｓｇ ｆ Ｓｏ ｄ ｉ ｎｃ Ｓ ｓｅ Ｂａ ｅ ｏ ＡＲＭ ７
摘 要 ：为设 计一 种 声 音导 引 系统 ．￣ＡＲ 作 为 系统 的控 制核 心 ．采 用ＮＥ ２． Ｍ７ Ｃ电机 控 制 芯 片
Ｄ７ Ｆ ２）外加Ｌ ９ 全桥 驱 动步进 电机 小车作 为移 动 声源裁体 ．并 设计 三 个声音 接 收 器来检 测 ８ １（ ３ ２８
声源 的声音 到三 个接 收 器的传 输 时 间差 ， 用Ｇ Ｓ 利 Ｐ 定位 算 法计 算 声 源坐标 ， 然后将 声 源 坐标 和
Ｈ ｈ ｎ Ａ Ｇ Ｌ ｉ，Ｏ Ｇ Ｙ ｅ，Ｈ Ｎ ｈ－ａ Ｌ ｕ ＨＵ Ｎ ｉ ｉｇ Ｕ Ｓ ｅ ｇ， Ｎ ｅ Ｓ Ｎ ｕ Ｚ Ａ Ｇ Ｚ ｉｉｎ，ＩＪｎ ， Ａ Ｇ Ｈａ ｍ ｎ Ｙ ｊ —
声音定位跟踪系统毕业设计论文
目录目录第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的与意义 (1)1.2课题研究的内容与要求 (2)1.3国内外发展状况 (3)1.3.1 国内智能机器人发展概况 (3)1.3.2 国外智能机器人发展概况 (4)1.4智能移动机器人的广泛应用 (7)1.5智能移动机器人的发展趋势展望 (8)第2章系统方案论证和比较 (12)2.1系统整体方案比较与选择 (12)2.1.1 误差信号判断方式的比较与选择 (13)2.1.2 接收器分布方式的比较与选择 (13)2.1.3 移动体运动方式的比较与选择 (13)2.2系统各模块选择与论证 (14)2.2.1 车体方案的选择 (14)2.2.2 电源种类方案的选择 (15)2.2.3 供电方式方案的选择 (15)2.2.4 主控器芯片方案的选择 (16)2.2.5 电机驱动方案的选择 (16)2.2.6 电机模块方案的选择 (17)2.2.7 声源与声音传感器方案的选择 (17)2.2.8 声音调理期间的选择 (18)2.3制导系统方案的理论计算 (19)2.3.1 误差信号的产生 (19)2.3.2 滤波电路的理论计算 (20)2.3.3 声源定位原理 (20)2.4驱动系统方案的理论计算 (21)2.4.1 电机运行速度理论计算 (21)2.4.2 控制理论的简单计算 (22)第3章系统硬件设计 (23)i吉林工程技术师范学院本科毕业论文设计3.1系统总体框图设计 (23)3.2系统各模块硬件设计 (24)3.2.1 控制器子系统硬件设计 (24)3.2.2 声音接受子系统硬件设计 (27)3.2.3 电机驱动子系统硬件设计 (29)3.2.4 发声系统硬件设计 (30)第4章系统软件设计 (33)4.1系统主程序流程图 (33)4.2系统各模块子程序流程图 (34)4.2.1 声源位置计算子程序流程图设计 (34)4.2.2 电机驱动子程序流程图设计 (35)4.2.3 光标示子程序流程图设计 (36)4.2.4 PWM算法子程序 (36)4.2.5 控制接收器的子程序流程图设计 (36)第5章测试方案与测试结果 (38)5.1测试方案 (38)5.1.1 测试仪器 (38)5.1.2 测试数据 (39)5.2测试结果与误差分析 (40)5.2.1 测试结果分析 (40)5.2.2 误差分析 (40)附录 (41)致谢 (47)ii第1章绪论第1章绪论随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展, 使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高。
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以及 麦 克 风 阵 列 声 源定 位 。 主 流 的研 究 方 向是 通 过 各 种 技 术 确
定声源 的精确位置 ， 文献【】 ２ 中提 出的基于无线传感 网络 的声 源
定 位 系 统 提 高 了声 源 定 位 技 术 的灵 活 性 。本 文 设计 的 系 统是 在 声 源 定 位 的基 础 上 ， 制 声 源 的移 动 ， 其 移 动 到 预 想 的 位 置 ， 控 使 实现声源的再定位。系统 以 Ｃ ０ １ 片机为核心 ， ８５ 单 以麦 克 风 为 收音 设 备 ， 计 一 个 以声 音 为 引 导 ， 过 无 线 通 信 技 术 ， 现 对 设 通 实 移 动 声 源 的定 位控 制 系 统 。
陈益 如 王 博 邬 杨 波
（ 宁波大学信息科 学与工程技术 学院， 浙江 宁波 ３ ５ １ ） １２ １
摘 要
声 音 定 位 技 术在 当今 高度 智 能 化 的 社 会 中有 着 诸 多 方 面 的 应 用 ， 涉及 军 事 、 洋 搜 索 、 海 多媒 体 通 信 、 能机 器 人 等 方 智
ｓ ｎ ｔ ｌ ａ ｉ ａ ｏ ｓ ｏｕ ｄ ｏ ｏｃ ｔ ｏｎ ｓ ｐｒ ｐｏ ｅｄ．
Ｋｅ ｗｏｒｓ：ｏｕｎ ｌ ａｉａｉｎ，ｏｃ ｇｕｄａｎ ｅ， ｒ ｅ ｓ ｃ ｙ ｄ ｓ ｄ ｏｃ ｌ ｔ ｖ ｉｅ ｚ ｏ ｉ ｃ ｗｉ ｓ ｏｍ ｍｕｎｃａ ｉｎ，ｏｎ ｒ ｅｌ ｉ ｔ ｃ ｔｏｌ ｏ
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当前 对 声 源 定 位技 术 研 究 ，主要 的 热 点 集 中 时 延 估 计 技 术
单 片 机 是 一 款 增 强 型 的 Ｃ １单 片 机 ， 有 丰 富 的 片 内和 接 口资 ５ 具 源 ， 且 该 单 片 机 的 处理 速度 能够 满 足 系 统 误 差 精度 的要 求 。 并 移 动 声 源 的 载 体— — 电 动 小 车 采 用 Ｎ Ｃ 的 电 机 控 制 芯 片 Ａ — Ｅ Ｓ
１ 系 统 总体 方 案
Ｓ’ Ｐ＿ ＭＭＣ一 １控 制 小 车 电 机 ； 源 为 ３ ０单 片 机 直接 产 生 的 周 期 声 ３ 波 形 经 过功 率放 大后 由喇 叭 播 出 ；无 线 收 发 通 过 Ｒ １ Ｆ ２模 块 进 行 。 Ｆ ２是 一 款 低 成 本 高 集成 的 Ｆ Ｋ收 发 一 体 Ｉ 其 内部 集 成 Ｒ１ Ｓ Ｃ， 了所 有 的 Ｒ Ｆ功 能 模 块 电路 ， 围 只须 一 个 ＭＣＵ， 个 晶 振 ， 外 一 一 个 旁 路 电容 和 一 个 外 置 天 线 就 可 组 成 一 个 带 有 Ｐ Ｌ技 术 的 高 Ｌ
可靠性的收发系统。
本 系统 以 ２ ０ ０ ９年 全 国 大学 生 电子 设 计竞 赛 的 声 音导 引 系统 为模 型 设计 。由两大 部 分组 成— — 移 动声 源 和声 音 接 收端 。移动
１ 声 音 接 收 端部 分 ． ２ 声 音 接 收 端 采 用 一 片 Ｃ ０ １ ０ Ｏ单 片机 集 中 处 理 三 个 声 ８ ５ Ｆ２
《 业 控 制计 算 机》 Ｏ Ｏ年第 ２ 工 ２１ ３卷第 １ Ｏ期
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基于声音导引的声源定位系统设计
Ｄｅ ｉ ｆ Ｓ ｕ ｄ ｏ ａ ｉａ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｅ Ｂａ ｅ ｏ ｏ ｃ ｉ ａ ｃ ｓｇｎ ｏ ｏ ｎ Ｌ ｃ ｌ ｔ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｎ Ｖ ｉｅ Ｇｕ ｄ ｎ ｅ ｚ ｏ
面 ，声 音 定 位 是 一 项 既 有 明确 应 用 背景 又有 前 沿技 术 特 点 的 技 术 。设 计 的 声 源 定 位 系 统 以 增 强 型 单 片３ ０为控 制 核 心 ， 麦克 风 为 收 音 设 备 ， 声音 为 引导 ， 过 无 线 通 信 技 术 ， ８５ Ｆ ３ 以 以 通 实现 对 移 动 声 源 定 位 的控 制 。 测 试 ， 经 本 系统 能 够 精确 控 制 移动 声 源 ， 实现 声 源 的定 位 的 控 制 。 关键 词 ： 源 定位 ， 音 引导 ， 线 通 信 ， 制 声 声 无 控