均匀圆形麦克风阵列模型的延时（DS）

资 源 简 介

均匀圆形麦克风阵列模型的延时（DS）

详 情 说 明

均匀圆形麦克风阵列模型是一种常见的声学信号处理结构，广泛应用于声源定位、语音增强和噪声抑制等领域。其核心思想是通过精确控制各麦克风信号的延时，实现特定方向的信号增强，同时抑制其他方向的干扰，这一过程称为延时-求和波束成形（Delay-and-Sum, DS）。

基本原理 均匀圆形阵列由多个麦克风等间距排列在圆周上，其对称性使得波束成形在360度范围内具有均匀的响应特性。当声源信号到达阵列时，由于各麦克风与声源的路径差异，信号会存在微小的到达时间差（TDOA）。延时-求和算法通过补偿这些时间差，使各通道信号在叠加时同相位对齐，从而增强目标方向的信号能量。

实现关键 延时计算：根据声源方位和阵列几何参数（如半径、麦克风数量）计算各麦克风的相对延时，通常涉及球面波或平面波假设。 宽带处理：对于非单一频率信号，需使用分数延时滤波器或频域相位补偿以避免信号失真。 波束响应优化：通过调整加权系数（如汉宁窗）可抑制旁瓣，提高主瓣指向性。

应用扩展 该模型可结合自适应算法（如MVDR）进一步提升抗干扰能力，或与机器学习结合实现复杂环境下的声源分离。其均匀对称性也简化了三维空间中的波束控制设计。

延时-求和法虽然计算简单，但在均匀圆形阵列中能有效平衡性能与复杂度，是实际系统中常用的基础波束成形方案。