一種多聲源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計及仿真

2 實驗平臺搭建

多聲源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖如圖5 所示，主要包括：PC 機、外擴聲卡、麥克風(fēng)陣列。

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實驗平臺搭建目的保證了各麥克風(fēng)陣元是同時開始采集聲源信號，即保證了采集時間零點的同步，具體搭建過程如下：①聲源選擇單頻率正弦波信號， 用圓形的揚聲器進行播放滿足了點聲源的要求。② PC 機中用VB 編寫數(shù)據(jù)采集的控制界面用來控制信號采集的開始和結(jié)束。③一臺PC 機可外擴多個聲卡，每個聲卡的左右聲道分別接兩個麥克風(fēng)，即每個聲卡可同時采集兩路信號。④麥克風(fēng)放置成L 型，相鄰兩陣元之間的距離為5cm,安裝時保證陣列和聲源在同一個水平面上。

聲源的設(shè)計：選用圓形的揚聲器作為實驗的聲源點，其優(yōu)點在于揚聲器發(fā)出的聲音信號是以圓形向四周傳播開來，保證每個麥克風(fēng)陣元接收到的聲音信號都是一樣的。麥克風(fēng)陣列的設(shè)計：為提高陣列的分辨率，相鄰兩陣元距離不大于接收聲源信號波長的四分之一。選用具有高靈敏度、全指向性、低阻抗的駐極體受話器。

多聲源數(shù)據(jù)采集VB 控制界面如圖6 所示，首先檢測PC 機上的聲卡設(shè)置，選中所需要用的聲卡設(shè)備，設(shè)置好采樣頻率和數(shù)據(jù)的保存路徑，點擊開始采集，即可得到真實環(huán)境中的聲源信號。

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麥克風(fēng)1、2、3、4、5 采集到的信號波形如圖7 所示：

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3 總結(jié)

本文實現(xiàn)了多聲源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)仿真及硬件平臺的搭建，系統(tǒng)仿真界面可視化好。硬件中PC 機存儲、處理數(shù)據(jù)速度快，實時性好。這種實驗設(shè)計主要解決了各路信號采集時間零點同步的問題，避免了采集過程中存在的時間差對多聲源定位算法的研究。此仿真系統(tǒng)可應(yīng)用于對數(shù)據(jù)同時采集及采樣頻率等要求較高的地方。