Page 11 - 《应用声学》2022年第1期

第 41 卷 第 1 期 邵祚桪等： 基于遗传算法的传声器阵列位置有源校正研究 7

表 4 传声器阵列幅度与相位不一致时参数校正平 表 5 不同声源位置组合下的参数校正平均误差
均误差 Table 5 The average calibration errors
Table 4 The average calibration errors of of array parameters when using different
array parameters when the amplitudes and combinations of sound sources with differ-
the phases of different microphones are in- ent positions
consistent
信噪比
参数 位置组合
信噪比 30 dB 20 dB 10 dB
参数 方法
30 dB 20 dB 10 dB A 0.93 1.51 1.89
Proposed 1.16 1.10 1.21 B 2.14 1.91 2.26
/cm DOA-Based 7.21 6.99 7.28
ε x 0 ε x 0 /cm C 2.49 2.74 2.27
ES-Based 7.95 6.71 4.93 D 0.53 0.53 0.57
Proposed 0.46 0.45 0.56 E 0.96 0.75 1.29
/cm
ε y 0 DOA-Based 0.70 0.84 0.77 A 0.35 0.42 0.99
ES-Based 0.99 3.70 3.72 B 0.66 0.56 1.21
Proposed 0.56 0.77 0.65 ε y 0 /cm C 0.71 0.81 0.86
/cm DOA-Based 3.96 5.06 5.87
ε z 0 D 0.41 0.69 0.61
ES-Based 1.08 1.11 1.38 E 0.38 0.40 0.44
Proposed 0.04 0.04 0.04 A 0.94 0.89 1.95
ε α/( ) DOA-Based 0.22 0.23 0.21 B 1.33 1.13 1.39
◦
ES-Based 0.17 0.50 1.04 ε z 0 /cm C 1.41 1.05 1.64
Proposed 0.11 0.15 0.11 D 0.48 0.90 0.71
ε β /( ) DOA-Based 0.27 0.27 0.48 E 0.66 0.42 0.80
◦
ES-Based 0.17 0.61 2.13 A 0.24 0.27 0.27
Proposed 0.03 0.03 0.04 B 0.01 0.01 0.02
ε γ /( ) DOA-Based 0.37 0.38 0.35 ε α/( ) C 0.12 0.10 0.10
◦
◦
ES-Based 0.13 0.18 0.34 D 0.009 0.01 0.02
E 0.006 0.008 0.01
本节仿真假设仿真场景模型为直达声模型。阵
A 1.32 1.33 1.20
列原始位置 (1 m, 1 m, 8 m, 0 , 0 , 0 )，坐标参数
◦
◦
◦
B 0.04 0.03 0.05
搜索范围为原位置±0.1 m，角度参数搜索范围为原
ε β /( ) C 0.06 0.06 0.05
◦
位置±5 ，仿真参数与表1相同。仿真在50 m×20 m
◦
D 0.12 0.25 0.14
的矩形区域进行 3 个声源的放置，这里将 x 轴方向
E 0.03 0.02 0.02
定义为主要的距离方向，x 轴数值越大代表距离阵
A 0.05 0.05 0.07
列越远，位置组合包括：
B 0.48 0.95 1.51
(A) 近距离集中布放：(1 m, 1 m, 1 m)，(1 m,
ε γ /( ) C 0.95 0.99 0.77
◦
2 m, 1 m)，(2 m, 1 m, 1 m)；
D 0.04 0.07 0.07
(B) 远距离分散布放：(50 m, 10 m, 1 m)，(50 m,
E 0.03 0.07 0.04
15 m, 1 m)，(50 m, 20 m, 1 m)；
(C) 远距离集中布放：(50 m, 1 m, 1 m)，(50 m, 表5给出了不同声源位置组合下各参数的平均
2 m, 1 m)，(50 m, 3 m, 1 m)； 校正误差，在 6 个位置参数在 3 种信噪比条件下共
(D) 中距离分散布放：(20 m, 10 m, 1 m)，(25 m, 有 18 种情况。由仿真结果可知，校正声源位置的选
10 m, 1 m)，(30 m, 10 m, 1 m)； 择会影响各个参数的估计误差结果。对比 5 种布放
(E) 不同距离分散布放：(1 m, 1 m, 1 m)，(20 m, 组合的 18个校正结果可知，组合(E)在11个变量上
10 m, 1 m)，(50 m, 20 m, 1 m)。 平均误差小于其他组合，且多数情况为旋转角度校