Page 134 - 《应用声学》2022年第4期

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而从表 3 中可以看出，利用时频点挑选法得到 理时，修改阵型的几何结构信息，该校准方法即可推
的声压级差和无干扰下得到的声压级差相近，且分 广于任意一种阵型的传声器阵列噪声监测装置。
布较为均匀一致，误差在 0.3 dB 之内。具体偏差分 由于本文提出的户外传声器校准方法基于目
布如图 8 所示，由此可以证明介绍的算法准确性较 标声源定位和波束形成增强算法，目标声应为远场
好，将实时计算的声压级偏差补偿给传声器阵列即 点声源。当目标声源为宽范围声源时，定位准确性
可进行有效在线校准。由于使用的声源都是户外常 性能下降，从而使校准声压级差值偏差较大。而当
见的自然声，因此证明该方法可用于在户外干扰情 干扰噪声为马路噪声等宽范围声源时，干扰声源与
况下进行传声器阵列的在线校准。当使用其他结构 目标声源方向应相距较远，声源角度偏差 10 以上，
◦
的传声器阵列如三维球型阵列监测全空间范围内 从而避免由于同方向干扰声源的影响，降低校准
的声源时，只要阵元间距满足奈奎斯特空间采样定 性能。

26
25
ܦԍጟϠࣀ/dB 23
24
22
21
20
19
18
ጦԫԍ٨٪ܦ ܦູጸՌ1 ܦູጸՌ2 ጦቇូܱ఻٪ܦ ܦູጸՌ3 ܦູጸՌ4 ጦืඵܦ ܦູጸՌ5 ܦູጸՌ6
ܦູጸՌ
(a) ௄ᮠག્ᤥካขܫေ

21.5
21.0
ܦԍጟϠࣀ/dB 20.0
20.5
19.5
19.0
18.5
18.0
ጦԫԍ٨٪ܦ ܦູጸՌ1 ܦູጸՌ2 ጦቇូܱ఻٪ܦ ܦູጸՌ3 ܦູጸՌ4 ጦืඵܦ ܦູጸՌ5 ܦູጸՌ6
ܦູጸՌ
(b) దᮠག્ᤥካขܫေ

图 8 声压级估计偏差分布图
Fig. 8 Distribution of SPL estimation deviation

法是利用 TDOA估计法对时频点进行挑选，所以只
3 结论
要修改阵列形状的几何信息，即可推广于任意一种
阵型的传声器阵列噪声监测装置。
本文介绍了一种适合于在户外进行目标噪声
监测时对 MEMS 传声器阵列整体进行声压级在线
校准的方法。该方法通过TDOA估计法对实时采集 参 考 文 献
到的信号进行有效挑选，计算出标准传声器与阵列
[1] 高远. 城市环境噪声污染与监测技术 [J]. 环境与发展, 2020,
整体间的声压级偏差，通过补偿该偏差从而达到对
32(5): 154, 156.
传声器阵列进行在线校准的目的。文中通过实验对 [2] 胡文林. 应用进化策略的圆形传声器阵列优化 [J]. 电声技术,
比了多种声源干扰下与无干扰下的声压级校准偏 2018, 42(8): 22–26.
Hu Wenlin. Optimization of circular microphone array us-
差的一致性，偏差的误差值保持在 0.3 dB 之内，证
ing evolution strategy[J]. Audio Engineering, 2018, 42(8):
明该方法具有较好的精确性和鲁棒性。由于核心算 22–26.