目录：

• 1、如何实现机器人精准的声源定位
• 2、声源定位的原理？
• 3、你好 最近我在做声源定位 用Arduino做底层控制器，正在愁怎么可以采集到声波信号。
• 4、什么是声源定位
• 5、耳朵如何听声音辨方位？
• 6、大家知道有什么办法能快速精确地定位噪声源？

如何实现机器人精准的声源定位

给机器人加装空气声呐系统就可以。麦克风阵列是空气声呐的硬件部分之一，空气声呐可以实现前端数据采集并进行处理。

空气声呐是由一定数目的声音传感器按一定几何形状排列组合而成的电子设备，不同数目的声音传感器及不同的组合形状会给空气声呐带来不同的性能差异，具体可以根据实际需求选用不同数目的声传感器及阵列形状。这决定了空气声呐具备单个声传感器不具备的两大功能：

1、声音增强——由于空间范围噪声相关性较差，阵列可以对接收的信号进行信号增强，同时滤除大部分噪声信号。

2、声音定向——利用阵列空间信息，空气声呐可以实时采集多通道信息并实时计算声源方位，根据阵型维度的不同，空气声呐可以实现在多个维度范围内的灵活定向。

声源定位的原理？

一般是超声波定位声源定位创新实验，发出声源定位创新实验的超声波遇到障碍物返回声源定位创新实验，再次被发射装置接受到，根据声音声源定位创新实验的速度和时间可计算距离声源定位创新实验！

你好 最近我在做声源定位 用Arduino做底层控制器，正在愁怎么可以采集到声波信号。

首先申明我水平有限哦，不一定回答完全正确，也是因为最近自己在做才知道点，希望能帮到你吧。

1.能不能用声音传感器连接到Arduino控制器并且同步采集到音频信号？

能，有专门兼容配套的arduino拾音器，就是个声音传感器，我做过这个实验，可以同步采集声音。我也用它做到了声音波形的显示。

2那用什么样的声音传感器可以呢？

就用拾音器做方便， *** 有专门卖兼容arduino的，小小方方的一个。用杜邦线直接连到arduino上就可以用了，很方便。

3声源定位？

声源定位关键在程序上实现吧，我是这么想的，对声音的分析就是对其强度（就是声音大小）的分析，那个位置的声音强度大，那么就是声源的位置。拾音器就能做到，将采集到的模拟声音变成数字信号，数字信号的电压幅度就是声音的大小。

什么是声源定位

声源定位是听觉系统对发声物 *** 置的判断过程声源定位创新实验，它包括水平声源定位和垂直声源定位以及与听者距离的识别。

人类拥有声源定位能力的机制是声源传到双耳的时间、相位和强度的差异。每个人的声源定位能力是不一样的声源定位创新实验，双耳听觉平衡的好坏是这一能力的决定性因素之一。

对于双耳听觉障碍患者而言声源定位创新实验，如果只对一侧耳朵进行助听声源定位创新实验，无论来自什么方向的声音大多数会被听力阈值较好的一侧听到声源定位创新实验，这样就无法判定声源的方向。

耳朵如何听声音辨方位？

大家都知道人的耳朵由外耳、中耳、内耳三个部分组成。外耳和中耳都是传导声波的重要部分声源定位创新实验，从外耳的耳廓收集外界的声波，接着通过外耳道、中耳集中将声波传到鼓膜的地方。而内耳则是感受声音以及感受身体在静止状态和运动时的位置器官。不过鼓膜位于中耳中，是一块像鸭蛋形薄膜，面积大概为85平方毫米，而且很灵敏，由外耳传来的声波传到中耳，接着引起鼓膜振动，而鼓膜的振动又导致三块听小骨振动，继而引起内耳中位听神经的感知，立即将“信息”传送到大脑。于是这样人的大脑通过人的耳朵就会马上感受到外界的各种各样声音。

究竟什么在声源定位中起主导作用呢?目前这个问题尚无定论.起初有人认为是时间差起主要作用，但实验证明,上述结论当频率在1KHZ以下时非常明显是正确的,但频率再高时情况就不同声源定位创新实验了.随着频率的升高,聆听者双耳产生的时间差也随之增加，甚至可能出现一个相位差对应几种不同的声音入射方向,难以判断相位超前还是落后，因此声源无法定位.另外一些人认为强度差在声源定位中是主导因素,这对高频声音定位容易解释.但如前所述,频率在300HZ以下的声音利用强度差却无法定位.

前对这个问题的解释，比较流行的说法是声源定位创新实验：声波在聆听者两耳产生的时间差，可以作为低频和中频定位的主要依据，强度差可以作为高频定位的主要依据。需要指出的是对于3KHZ附近的过度频率范围，无论是相位差还是强度差这两个因素均难于解释声音的定位作用。事实上在这一频率范围内人耳的定位作用也差。

实验还证明，对于位于聆听者前面的声源，水平面上声音定位的准确度一般是10到15度;对于聆听者后面的声源定位精度要低的多，这可以用耳朵的屏蔽效应解释。不同的人听觉的灵敏度不同，对声源定位的精确度也不同。听觉灵敏的人(例如乐队指挥)对其前面声源定位的.精度可以达到3度，对声音强度差的判断可达1DB!

人耳对声音高度(仰角)的定位原理，目前还不太清楚，曾经有人认为，人对声源方位仰角的判断很迟钝，也有人认为人的听觉能力仅限于水平面,对仰角的判断是依靠都部微小的转动实现的.近来还有人提出单耳效应对垂直定位很重要.声源定位创新实验我个人认为,应该是响度差,相位差和反射声混响声共同作用的结果，而且每个频率他们各自的作用都不同.关于深度定位，聆听者听到的直达声和间隔声(包括室内前期反射声与混响声)的强度对比是一个重要因素。顺便指出，人对声源的定位，除了听觉的生理作用以外，还涉及到心理作用。目前有人提出的"心理声学效应"就将声学和心理学进行了联系.

大家知道有什么办法能快速精确地定位噪声源？

噪声源识别 *** 很多，从复杂程度、精度高低以及费用大小等方面均有不少的差别，实际使 用时可根据研究对象的具体要求，结合人力物力的可能条件综合考虑后予以确定。

具体说来，噪 声源识别 *** 大体上可分为二类：

之一类是常规的声学测量与分析 *** ，包括分别运行法、分别覆盖法、近场测量法、表面速 度测量法等。

第二类是声信号处理 *** ，它是基于近代信号分析理论而发展起来的，象声强法、表面强度 法、谱分析、倒频谱分析、互相关与互谱分析、相干分析等都属于这一类 *** 。

在不同研究阶段可以根据声源的复杂程度与研究工作的要求，选用不同的识别 *** 或将几种 *** 配合使用。 声学测量法 人的听觉系统具有比最复杂的噪声测量系统更精确的区分不同声音的能力，经过长期实践锻 炼的人，有可能主观判断噪声声源的频率和位置。有经验的操作、检验人员在生产现场就能从机 器运转的噪声中判断是否正常，并能判定造成异常的原因。这种主观评价法在生产实际中往往是 很有用的。为了避免其他干扰因素，还可以借助医用听诊器等。然而，主观判断法并非是人人能 达到判断效果的，因为其带有主观因素，同样的机器噪声，不同的人鉴别的结果往往不一致。

此外，主观评价法也无法对噪声源作定量的评价。因此，人们常常采用声学测量和信号分析等方 法。

声压法 ：

近场测量法 这种 *** 简便易行，通常用于寻找机器的主要噪声源。具体做法是用声级计在紧靠机器的表 面扫描，并从声级计的指示值大小来确定噪声源的部位。 根据声学原理，近场测量法的正确性是有条件的。传声器测得的声级主要应是靠近的某个噪 声源引起的，而其他噪声源对测量值没有影响或影响很小。但是某一点的声场总会受到附近其他 声源的混杂，尤其是在车间现场。所以近场测量法不能提供精确的测量值。因此这种 *** 通常用 于机器噪声源的粗略定位。

选择运行法 选择运行法就是设法将机器中的运转零部件按测量要求逐级连接或逐级分离进行运行，分别 测得部分零件的声级及其在机器整体运行时总声级中所占的份额，从而确定主要噪声源的 *** 。 这种 *** 对复杂的机器，尤其是多级齿轮传动机器的噪声源识别相当有用。当然这种 *** 只有当 机器的各部分可以分别脱开运行的情况下才能使用。 噪声源识别与定位的 *** 例如，要估计风机的电机和风扇产生的噪声，可以断开风扇，只开动电机，测量电机的噪 声。由电机的噪声级和频谱与风机总噪声级和频谱，根据声级叠加原理可估计出风扇噪声的声级 和频谱。在测量电机的噪声时，应该保持电机的负荷不变。风机噪声与电机噪声的差别越大，风 扇噪声的估计准确度越高。

选择覆盖法 对于不能改变运行状态的情况，通常采用选择覆盖法识别噪声源。这种 *** 用隔声材料（铅 板）把机器各部分分别覆盖起来以测定未覆盖部分的噪声以确定噪声源。覆盖层（隔声罩）要专 门设计以保证覆盖后的噪声比覆盖前小10dB。测某一部位的噪声时要将其他部位覆盖起来，这样 就相当于分别测取了各个独立的噪声源。将各部位测得的噪声大小进行比较即可找出主要噪声 源。隔声罩可用1～1.5mrn厚的铅板罩住机器的某部分，罩内填矿棉或玻璃纤维。这种覆盖技术 大约可以降低噪声10～15dBA，故易与未覆盖的振动面区分开。不过，这种 *** 适用于识别中频 和高频噪声，因为隔声罩的低频隔声能力很差。也可以根据噪声特性来区分。例如，测量发动机 的机械噪声和排气噪声时可以把排气管引到墙外，并对缝隙密封。在室内可以测得发动机的机械 噪声，在墙外可以测量排气噪声。

声强法 ：

在三维流体声场中，声强矢量等于有效声强矢量与声强偏差的矢量和。声强偏差表征声场中 局部区域内声能流，其矢量流线为环状。窄频域中声强偏差通常是非零有旋矢量，因此，窄频带 中声强矢量不一定是沿径向背离声源的。各频率点声强矢量流线通常是曲线形状，特别是在近场 或反射波较强的区域，声强流线的曲率半径较小，有些频率点声强矢量甚至指向声源，这说明由 声场中几点处单一频率声强矢量不能推断出声源所在方位。随着频率带宽的增加，声强偏差的影 响减少。当声强偏差值可以忽略时，声强矢量等于有效声强矢量。声强矢量流线代表声场中实际 功率流线，即由声源出发到无限远区域或功率吸收点终止。在这种情况下根据不在一个平面上的 几点声强矢量可以判断声源所在方位。用于声源定位的分析频率带宽一般不应窄于1/3倍频程带 宽；根据经验，更好选用包含几个倍频程带宽的频带为分析频率带宽。某点处声强矢量由该点处3 个正交方向上声强测量值估算。例如，在笛卡尔坐标空间中，若在3个正交轴向上声强测量值为 Ix、Iy和Iz，则声强矢量幅值为： 噪声源识别与定位的 *** 通常情况下，用声强技术定位声源是非常耗费时间的，除非声强仪能同时测量声强矢量的三 个正交轴向分量，否则每点处要进行三次测量才能确定其声强矢量。声源定位精度主要与流体声 场特性有关，对于阻性声场，声源定位精度通常较高。 应用少数几点处声强矢量定位声源时，定位精度与测点位置选择有关。测点位置更好均匀地 分布在声源周围，一旦声源位置初步确定后，与声源相距较远的测点处的声强矢量应当抛弃。如 果声场中声强矢量空间分布已测定，则声源和功率吸收点的位置就能容易地确定。声强技术还能 非常有效地用于寻找隔墙或封闭空间的漏声位置，检查隔声室、消声室和隔声罩等封闭空间的隔 声质量。在隔声实验以前，声强技术可以用于检查测试构件的密封情况。当声场是几个声源辐射 场的迭加时，声强技术可以用于寻找主要辐射声源；按辐射声功率大小顺序排列声源。对于复杂 机器的声辐射，可以应用扫描式测量 *** 测量机器的各部分（表面）声辐射功率，找出主要声辐 射区域或部件。 我们知道，在点声源或其组合声源辐射近场中，瞬态声强无功分量远大于其有功分量。但反 过来就不一定成立，即当某物体表面附近有很强的瞬态声强无功分量时，并不意味着该物体是声 源。例如，在封闭室内混响声场中。此外，近场中瞬态声强无功分量的大小不能反映声源辐射效 率的强弱。因此，瞬态声强无功分量（复数声强的虚部）只能是声源定位的一种辅助手段，用于 初步分析。

阵列法：

传声器阵列是由许多传声器按一定方式排列组成的阵列，具有强指向性，可用来测定声源的 空间分布，即求出声源的位置和强度，因而可识别机车行进时的噪声源。将数字技术应用于声望 远镜，可以实现声望远镜的空间自动扫描。因此，可以对高速运动的声源（例如火车、飞机）进 行分析，并对接收的声信号进行频谱分析，从而得出不同频段内声源的空间分布。目前使用最广 泛的 *** 是把传声器排列在直线上，此系统称为线列阵指向性系统。 线列阵利用许多拾声点上接收信号的干涉效应而产生的指向性。但这种等间距、等强度的线 列阵的旁瓣比较大，如果各传声器的信号按一定规则修正，则可以抑制旁瓣。常用传声器阵按照 契比雪夫级数的系数修正。这样可使主瓣变宽但旁瓣下降30dB。 传声器阵可用模拟电路来完成，但目前一般采用数字 *** 处理。将传声器输出信号采样，经 模数转换送入计算机，通过计算机自动更换聚焦点位置，在xy线上扫描，得出xy线上声源强度的 分布，同时用快速傅里叶变换计算出各点的频谱。 用线列阵传声器每次只能测定分布在一条线上的声源，如果要同时分析几个方向的声源的分 布情况，则必须使用几个传声器阵列或方阵。 传声器阵望远镜的另一原理是：首先对声望远镜中两个传声器输出信号做互相关，然后利用 时延做快速傅里叶变换求出频谱。频谱与两个传声器的距离有关,用两个传声器距离做快速傅里叶 变换即可得到从不同方向传来的不同频带声波的强度关系。

信号分析法 时域分析法

根据各声源或声源各部分时间特性的差别来识别，它对有离散谱的信号更为合适。如果机器 产生脉冲噪声，可记录噪声的时间历程。在双线性示波器上显示，另用一路显示标记脉冲，由机 器某运动部分触发以使噪声和机械动作相联系。一旦噪声信号与机械振动联系起来就可确定噪声 来自振动部分。 平均技术是时域分析法的发展。有时在噪声和振动时间历程中，由于背景噪声太高，难以区 分离散重复事件。把背景噪声按机器工作一周分段，用许多周的信号求平均，无周期性部分信号 多次平均后增长较慢，而周期信号增长较快，因此可检出周期信号。通常取10～100工作周期信 号平均，以明显区别出重复事件。平均过程利用计算机来完成 频域分析法 如果噪声源的噪声在不同频率区域，可以采用窄带频谱分析法。用加速度计测量噪声源的振 动，用传声器测量某点的声压，求出它们的频谱进行分析。某噪声源的振动信号频谱的主要部分 和声信号频谱的主要部分位于相同频率区域，或在某些频率都有峰值，即可认为这一噪声源是主 要噪声源。