基于麥克風陣列的聲源定位產品設計

郭志文 孫燕斌 余方能 張梅林 楊鯨會 黃裕滿

摘? 要：基于麥克風陣列的聲源定位產品以STC89C52為核心處理器，通過麥克風陣列模塊獲取聲源信號，通過放大、濾波和整形導入處理模塊，最終通過TDOA定位法計算出聲源空間位置，控制攝像頭拍攝并通過1602LCD顯示聲源位置。

關鍵字：麥克風陣列;TDOA定位算法

引言：隨著科技的發展，智能化設備已經廣泛的用于災區搜救、違章鳴笛抓拍和考場監考之中。但是目前國內沒有任何一款產品可以同時一次性解決這三類問題，而我們團隊自主研發的智能聲源定位產品就可以輕易的達到這個目的。本文以自主研發的聲源定位產品為對象，基于TDOA定位算法算出聲源空間位置，實現該產品實時拍攝與實時定位的功能。

一、系統整體設計方案

系統使用MAX9814高性能麥克風組成的麥克風矩陣獲取聲源信號，這些聲源信號通過放大、濾波、整形等步驟處理后傳給單片機STC89C52。單片機經過相關計算與TDOA定位算法，得出聲源的空間位置，隨后根據該位置控制攝像頭轉動并通過1602LCD顯示聲源的位置坐標。

二、系統硬件設計

1.電源模塊

電源由穩壓部分、濾波部分、變壓部分構成。提供給整個系統±12V或者±5V的電壓，保證電路的工作正常。由于電路較為簡單，采用三端穩壓管即可實現，故不做過多概述。

2.攝像頭模塊

攝像頭模塊選用RISYM攝像頭。根據本產品的需求，我們使用的攝像頭模塊須具備以下兩點功能：其一是具有能夠靈活運動的舵機，來應對各種工作環境下的工作視角;其二是具備可添加識別等模塊的功能，因為本項目的設計初衷需要攝像模塊具備識別、跟蹤、定位等多項功能。……