專利名稱：基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置及方法。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線通訊的發(fā)展，全球移動(dòng)電話用戶越來(lái)越多，用戶對(duì)移動(dòng)電話的要求已不 僅滿足于通話，而且要能夠提供高質(zhì)量的通話效果，尤其是目前移動(dòng)多媒體技術(shù)的發(fā)展，移 動(dòng)電話的通話質(zhì)量更顯重要。由于大量環(huán)境噪聲的存在，手機(jī)等通訊設(shè)備的麥克風(fēng)采集到的語(yǔ)音信號(hào)普遍信噪 比不夠高，特別是在街道汽車等高噪聲環(huán)境中，需要提高音量才能使對(duì)方聽(tīng)清。所以需要通 過(guò)語(yǔ)音增強(qiáng)的方法來(lái)提升輸入語(yǔ)音的信噪比，改善通訊質(zhì)量。然而傳統(tǒng)的單通道語(yǔ)音增強(qiáng) 方法降噪效果有限，并且會(huì)對(duì)語(yǔ)音造成較大失真。使用雙麥克風(fēng)陣列，可以引入語(yǔ)音與噪聲 信號(hào)的相位信息，提高噪聲抑制的效果并減小語(yǔ)音的失真。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種去噪效果良好的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝 置及方法。根據(jù)上述需解決的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置，該 裝置包括麥克風(fēng)陣列模塊，包括第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)，用于接收時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，并 將接收的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)輸出，第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)接收到時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)分別 為 xl，x2 ；固定波束形成器，用于接收所述麥克風(fēng)陣列模塊輸出的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，并將 接收到時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)的語(yǔ)音部分進(jìn)行疊加，加大該時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，形成初步加強(qiáng) 的語(yǔ)音信號(hào)，然后輸出；阻塞矩陣模塊，用于接收所述麥克風(fēng)陣列模塊輸出的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，將接收 到的上述時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)中的語(yǔ)音部分進(jìn)行抑制，獲得參考噪聲信號(hào)，然后輸出；自適應(yīng)濾波器，用于接收固定波束形成器輸出的初步加強(qiáng)的語(yǔ)音信號(hào)和阻塞矩陣 模塊輸出的參考噪聲信號(hào)，并進(jìn)行第一次降噪處理后輸出得到初步降噪的信號(hào)；語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊，用于接收自適應(yīng)濾波器輸出的初步降噪的信號(hào)并將該初步降 噪的信號(hào)進(jìn)行語(yǔ)音增強(qiáng)處理，得到進(jìn)一步加強(qiáng)的語(yǔ)音信號(hào)，然后輸出；輸出模塊，用于接收語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊輸出的進(jìn)一步加強(qiáng)的語(yǔ)音信號(hào)并輸出。優(yōu)選的，所述阻塞矩陣模塊滿足β· = 0,這里取B = [1-1]，將麥克風(fēng)陣列模塊輸 出的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)阻塞矩陣B，得到參考噪聲信號(hào)Ns = X1-X2,其中，B代表阻塞矩 陣，Ns代表參考噪聲信號(hào)。優(yōu)選的，第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)是全指向麥克風(fēng)。本發(fā)明還提供了一種基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)方法，其特征在于該方法包括如下步
6驟步驟S001 由麥克風(fēng)陣列模塊中的第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)分別接收外界的時(shí) 域帶噪語(yǔ)音信號(hào)xl、x2，并將所述接收到的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)分別傳送給固定波束形成器 和阻塞矩陣模塊，由固定波束形成器將得到的第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)分別接收的時(shí)域帶 噪語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行放大，得到初步加強(qiáng)的信號(hào)yf，由阻塞矩陣模塊得到參考噪聲信號(hào)NS ；步驟S002 將由固定波束形成器得到初步加強(qiáng)的信號(hào)^和由阻塞矩陣模塊得到 參考噪聲信號(hào)Ns輸入至自適應(yīng)濾波器，經(jīng)自適應(yīng)濾波器的處理得到初步降噪的信號(hào)y ；步驟S003 由語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊接收自適應(yīng)濾波器輸出的初步降噪的信號(hào)，并對(duì) 所述初步降噪的信號(hào)分為m幀、進(jìn)行預(yù)加重處理，短時(shí)傅里葉變換成頻域信號(hào)Y，并對(duì)將頻 域信號(hào)劃分為若干頻帶k，計(jì)算各個(gè)頻帶的能量YE(m，k)，其中m表示幀數(shù)，k為頻帶數(shù)；設(shè)初始的噪聲能量估計(jì)值V(0，k) = 0，初始的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值 SNRprior(0,k) = 0；由各頻帶的能量YE(m，k)及前一幀得到的噪聲能量估計(jì)值V(m-1，k)，計(jì)算各個(gè)頻 帶當(dāng)前幀的后驗(yàn)信噪比SNRp。st(m，k)，并由前一幀的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值- 1,A:)得
到當(dāng)前幀的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值(m, k)；采用計(jì)權(quán)噪聲估計(jì)法對(duì)當(dāng)前幀的先驗(yàn)信噪比進(jìn)行修正，得到修正先驗(yàn)信噪比估計(jì) ■》R’prior(m,k、；根據(jù)得到的修正先驗(yàn)信噪比估計(jì)值5》/ ；^,(叫幻，計(jì)算各個(gè)頻帶的衰減增益系數(shù) q (m, k)；采用門限判決對(duì)所述衰減增益系數(shù)進(jìn)行調(diào)整；用得到的調(diào)整后的衰減增益系數(shù)q' (?。。?，⑴，對(duì)初步降噪后信號(hào)丫&濁)的頻譜進(jìn) 行處理；由修正的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值5^ ；^(吼幻對(duì)當(dāng)前幀進(jìn)行判斷，判斷當(dāng)前幀是否是
噪聲；根據(jù)噪聲判決結(jié)果對(duì)各頻帶的噪聲能量估計(jì)值V(m，k)進(jìn)行更新，如果判斷為噪 聲，則噪聲能量估計(jì)值等于前一幀的值V(m，k) = V(m-1, k)，否則采用頻帶能量YE(m，k)， 對(duì)噪聲能量估計(jì)值V(m，k)進(jìn)行更新；將經(jīng)上述過(guò)程處理后的頻域信號(hào)變換成時(shí)域信號(hào)，對(duì)該時(shí)域信號(hào)進(jìn)行去加重處 理，并輸出；步驟S004 將上述經(jīng)去加重處理的時(shí)域信號(hào)輸出。優(yōu)選的，步驟S001中，由固定波束形成器對(duì)第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)分別接收外 界的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)分別經(jīng)過(guò)延時(shí)補(bǔ)償，之后作加權(quán)相加得到初步加強(qiáng)的信號(hào)，由阻塞 矩陣模塊將經(jīng)過(guò)延時(shí)補(bǔ)償?shù)牡谝畸溈孙L(fēng)和第二麥克風(fēng)分別接收外界的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào) 通過(guò)阻塞矩陣相加參考噪聲信號(hào)。優(yōu)選的，步驟S003中，短時(shí)傅里葉變換成頻域信號(hào)，并對(duì)將頻域信號(hào)劃分為若干 頻帶，計(jì)算各個(gè)頻帶的能量；語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊對(duì)所述初步降噪的信號(hào)y進(jìn)行分幀后的信號(hào)為y (m)，m表示幀數(shù)，經(jīng)過(guò)一個(gè)高通濾波器，作為預(yù)加重處理，高通濾波器其形式如下H(z) = 1-a其中常數(shù)a = 0. 9325，短時(shí)傅里葉變換如下
2 -2 f—X{f,m) = — X^Hn~m)xx(m)e~ ” 0 ^ kl ^ M"1其中，M為短時(shí)傅利葉變換的計(jì)算長(zhǎng)度，m表示第m幀信號(hào)，f表示頻率值，X表示 頻域信號(hào)，x表示時(shí)域信號(hào)；漢明窗函數(shù)定義如下win(n) = {0. 54-0. 46cos (2 * n * n/M)0 彡 n 彡 M_10其余 n}采用如下方法計(jì)算每個(gè)頻帶的能量并進(jìn)行平滑E (m, k) = | X (m，k) |20 ^ k ^ N_1YE(m, k) = a YE(m-l, k) + (l-a )E(m, k)0 彡 k 彡 N_1其中，YE(m，k)表示經(jīng)平滑后的每個(gè)頻帶區(qū)間的能量，m表示當(dāng)前幀的序號(hào)，k表示 當(dāng)前的子帶的序號(hào)，a =0.75表示平滑因子；N為選取的頻帶總數(shù)，E(m，k)表示頻帶能量 值，X(m，k)表示第m幀第k個(gè)頻帶的頻域信號(hào)；設(shè)初始的噪聲能量估計(jì)值V(0，k) = 0，初始的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值 SNRprior(0,k) = 0；由各頻帶的能量\(!11，k)及前一幀得到的噪聲能量估計(jì)值V(m-1，k)，計(jì)算各
Y {m k)
個(gè)頻帶當(dāng)前幀的后驗(yàn)信噪比^^卿㈣^-^^一并由前一幀的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值 SNRprior{m- 1，幻得到當(dāng)前幀的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值；
八\hm-l,k)\2「]SNRprior(m,k) = a——-L + (l-a)max[O,SNRpost(m,A:)-l]
勺丨雄)|}幻表示前一幀最后得到的降噪后語(yǔ)音信號(hào)，E{|v(m，k) |2}表示噪聲能量估 計(jì)值，，a為第一平滑系數(shù)；采用計(jì)權(quán)噪聲估計(jì)法對(duì)先驗(yàn)信噪比估計(jì)值進(jìn)行修正；先驗(yàn)信噪比估計(jì)值幻，乘以計(jì)權(quán)因子去q0，得到正先驗(yàn)信噪比估計(jì)值 SNRpnor(m-\,k),計(jì)權(quán)因子計(jì)算如下
8
qe =
1SNRpri0f{m,k)<yx
^—{SNRprior{m,k)-y2)yx<SNRprior{m,k) <6Z Yi-Yi
0SNRprior(m,k)>ez其中Y 取 1. 5 左右，Y 2 取 200，9 z 取 20 ;根據(jù)得到的修正先驗(yàn)信噪比估計(jì)值S&i^Jm-lj),計(jì)算各個(gè)頻帶的衰減增益 q (m, k)；q{m,k) =
其具體方法為
1 —-
SNRposl其中，對(duì)于不同頻帶，a為不同的常數(shù)；采用門限判決對(duì)所述衰減增益進(jìn)行調(diào)整；首先以當(dāng)前幀先驗(yàn)信噪比為判斷，小于某一閾值頻帶的增益系數(shù)均乘以某一調(diào)整 值qmod，這樣做可以進(jìn)一步抑制噪聲，接著將所有小于某閥值的增益系數(shù)調(diào)整到門限值qfloor，這樣做可以避免一定的 語(yǔ)音失真；方法如下
■(m k,= J^mod《(w, k), SNR^ (m, k) < 0G 1 q(m,k), 否則
\q{m,k), q{k) > qfloor [qfloor,否則其中qm。d = 0.1, 0G= 1.2, qfloor = 0. 01將當(dāng)前幀的各頻帶的帶噪語(yǔ)音信號(hào)Y(m，k)，乘以前面得到的相應(yīng)頻帶的衰減增 益，得到的就是該頻帶的增強(qiáng)后的語(yǔ)音信號(hào)^^；S(m, k) = q{m, k) * Y(m, yt) 0 彡 k 彡 N-1由修正的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值si^&Ow,幻對(duì)當(dāng)前幀進(jìn)行判斷，判斷當(dāng)前幀是否
是噪聲；根據(jù)噪聲判決結(jié)果對(duì)各頻帶的噪聲能量估計(jì)值進(jìn)行更新，如果判斷為噪聲，則噪 聲能量估計(jì)值等于前一幀的值V(m，k) = V(m-1, k)，否則采用頻帶能量YE(m，k)，對(duì)噪聲能 量估計(jì)值V(m，k)進(jìn)行更新；V (m, k) = u V (m-1, k) + (1-u ) E (m, k)u表示第二平滑系數(shù)。將經(jīng)上述過(guò)程處理后的頻域信號(hào)用前面所述短時(shí)傅里葉變換變換成時(shí)域信號(hào)，將 該時(shí)域信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器，H(z) = 1+a z—1進(jìn)行去加重處理，并輸出。
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本發(fā)明采用雙麥克風(fēng)陣列，采用波束形成初步抑制非相關(guān)噪聲，并通過(guò)從語(yǔ)音增 強(qiáng)算法，進(jìn)一步衰減各類型的背景噪聲。大大提高了對(duì)噪聲的衰減，保證了語(yǔ)音可懂度。
圖1是本發(fā)明提供的基于雙麥克風(fēng)的語(yǔ)音增強(qiáng)方法的流程示意圖；圖2是本發(fā)明提供的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是非線性計(jì)權(quán)曲線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)圖1-3，本發(fā)明提供的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置，該裝置包括麥克風(fēng)陣列模塊，包括第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)，用于接收時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，并 將接收的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)輸出，第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)接收到時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)分別 為 xl, x2 ；固定波束形成器，用于接收所述麥克風(fēng)陣列模塊輸出的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，并將 接收到時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)的語(yǔ)音部分進(jìn)行疊加，加大該時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，形成初步加強(qiáng) 的語(yǔ)音信號(hào)，然后輸出；阻塞矩陣模塊，用于接收所述麥克風(fēng)陣列模塊輸出的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，將接收 到的上述時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)中的語(yǔ)音部分進(jìn)行抑制，獲得參考噪聲信號(hào)，然后輸出；自適應(yīng)濾波器，用于接收固定波束形成器輸出的初步加強(qiáng)的語(yǔ)音信號(hào)和阻塞矩陣 模塊輸出的參考噪聲信號(hào)，并進(jìn)行第一次降噪處理后輸出得到初步降噪的信號(hào)；語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊，用于接收自適應(yīng)濾波器輸出的初步降噪的信號(hào)并將該初步降 噪的信號(hào)進(jìn)行語(yǔ)音增強(qiáng)處理，得到進(jìn)一步加強(qiáng)的語(yǔ)音信號(hào)，然后輸出；輸出模塊，用于接收語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊輸出的進(jìn)一步加強(qiáng)的語(yǔ)音信號(hào)并輸出。所述阻塞矩陣模塊滿足5.1 = 0 ,這里取B = [1-1]，將麥克風(fēng)陣列模塊輸出的時(shí)域 帶噪語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)阻塞矩陣B，得到參考噪聲信號(hào)Ns = Xl-X2，其中，B代表阻塞矩陣，Ns代 表參考噪聲信號(hào)。第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)是全指向麥克風(fēng)。本發(fā)明提供的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)方法，該方法包括如下步驟步驟S001 由麥克風(fēng)陣列模塊中的第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)分別接收外界的時(shí) 域帶噪語(yǔ)音信號(hào)xl、x2，并將所述接收到的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)分別傳送給固定波束形成器 和阻塞矩陣模塊，由固定波束形成器將得到的第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)分別接收的時(shí)域帶 噪語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行放大，得到初步加強(qiáng)的信號(hào)yf，由阻塞矩陣模塊得到參考噪聲信號(hào)Ns ；步驟S002 將由固定波束形成器得到初步加強(qiáng)的信號(hào)^和由阻塞矩陣模塊得到 參考噪聲信號(hào)Ns輸入至自適應(yīng)濾波器，經(jīng)自適應(yīng)濾波器的處理得到初步降噪的信號(hào)y ；步驟S003 由語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊接收自適應(yīng)濾波器輸出的初步降噪的信號(hào)，并對(duì) 所述初步降噪的信號(hào)分為m幀、進(jìn)行預(yù)加重處理，短時(shí)傅里葉變換成頻域信號(hào)Y，并對(duì)將頻 域信號(hào)劃分為若干頻帶k，計(jì)算各個(gè)頻帶的能量YE(m，k)，其中m表示幀數(shù)，k為頻帶數(shù)；設(shè)初始的噪聲能量估計(jì)值V(0，k) = 0，初始的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值SNRprior(0,k) = 0；由各頻帶的能量YE(m，k)及前一幀得到的噪聲能量估計(jì)值V(m-1，k)，計(jì)算各個(gè)頻 帶當(dāng)前幀的后驗(yàn)信噪比SNRp。st(m，k)，并由前一幀的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值得 到當(dāng)前幀的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值Sii^m (m, k)；采用計(jì)權(quán)噪聲估計(jì)法對(duì)當(dāng)前幀的先驗(yàn)信噪比進(jìn)行修正，得到修正先驗(yàn)信噪比估計(jì) 值；根據(jù)得到的修正先驗(yàn)信噪比估計(jì)值
權(quán)利要求
一種基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置，其特征在于該裝置包括麥克風(fēng)陣列模塊，包括第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)，用于接收時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，并將接收的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)輸出，第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)接收到時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)分別為x1，x2；固定波束形成器，用于接收所述麥克風(fēng)陣列模塊輸出的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，并將接收到時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)的語(yǔ)音部分進(jìn)行疊加，加大該時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，形成初步加強(qiáng)的語(yǔ)音信號(hào)，然后輸出；阻塞矩陣模塊，用于接收所述麥克風(fēng)陣列模塊輸出的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，將接收到的上述時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)中的語(yǔ)音部分進(jìn)行抑制，獲得參考噪聲信號(hào)，然后輸出；自適應(yīng)濾波器，用于接收固定波束形成器輸出的初步加強(qiáng)的語(yǔ)音信號(hào)和阻塞矩陣模塊輸出的參考噪聲信號(hào)，并進(jìn)行第一次降噪處理后輸出得到初步降噪的信號(hào)；語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊，用于接收自適應(yīng)濾波器輸出的初步降噪的信號(hào)并將該初步降噪的信號(hào)進(jìn)行語(yǔ)音增強(qiáng)處理，得到進(jìn)一步加強(qiáng)的語(yǔ)音信號(hào)，然后輸出；輸出模塊，用于接收語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊輸出的進(jìn)一步加強(qiáng)的語(yǔ)音信號(hào)并輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置，其特征在于所述阻塞矩陣模 塊滿足5*1 = 0，這里取B = [1-1]，將麥克風(fēng)陣列模塊輸出的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)阻塞矩 陣B，得到參考噪聲信號(hào)Ns = X1-X2,其中，B代表阻塞矩陣，Ns代表參考噪聲信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置，其特征在于第一麥克風(fēng)和第 二麥克風(fēng)是全指向麥克風(fēng)。
4.一種用于權(quán)利要求1所述的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng) 方法，其特征在于該方法包括如下步驟步驟SOOl 由麥克風(fēng)陣列模塊中的第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)分別接收外界的時(shí)域帶 噪語(yǔ)音信號(hào)xl、X2，并將所述接收到的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)分別傳送給固定波束形成器和阻 塞矩陣模塊，由固定波束形成器將得到的第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)分別接收的時(shí)域帶噪語(yǔ) 音信號(hào)進(jìn)行放大，得到初步加強(qiáng)的信號(hào)yf，由阻塞矩陣模塊得到參考噪聲信號(hào)Ns ；步驟S002 將由固定波束形成器得到初步加強(qiáng)的信號(hào)yf和由阻塞矩陣模塊得到參考 噪聲信號(hào)Ns輸入至自適應(yīng)濾波器，經(jīng)自適應(yīng)濾波器的處理得到初步降噪的信號(hào)y ；步驟S003 由語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊接收自適應(yīng)濾波器輸出的初步降噪的信號(hào)，并對(duì)所述 初步降噪的信號(hào)分為m幀、進(jìn)行預(yù)加重處理，短時(shí)傅里葉變換成頻域信號(hào)Y，并對(duì)將頻域信 號(hào)劃分為若干頻帶k，計(jì)算各個(gè)頻帶的能量Ye (m，k)，其中m表示幀數(shù)，k為頻帶數(shù)；設(shè)初始的噪聲能量估計(jì)值V(0，k) = 0，初始的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值5^ _乂0,幻=0;由各頻帶的能量Ye(m，k)及前一幀得到的噪聲能量估計(jì)值V(m-1，k)，計(jì)算各個(gè)頻帶當(dāng) 前幀的后驗(yàn)信噪比SNRp。st(m，k)，并由前一幀的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值Si^prtw(ZW-U)得到當(dāng)前幀的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值；采用計(jì)權(quán)噪聲估計(jì)法對(duì)當(dāng)前幀的先驗(yàn)信噪比進(jìn)行修正，得到修正先驗(yàn)信噪比估計(jì)值 SNBiprior{m,k)；根據(jù)得到的修正先驗(yàn)信噪比估計(jì)值S^C^mJ)，計(jì)算各個(gè)頻帶的衰減增益系數(shù)q(m，k)；采用門限判決對(duì)所述衰減增益系數(shù)進(jìn)行調(diào)整；用得到的調(diào)整后的衰減增益系數(shù)q' (m, k)，對(duì)初步降噪后信號(hào)Y(m，k)的頻譜進(jìn)行處理；由修正的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值對(duì)當(dāng)前幀進(jìn)行判斷，判斷當(dāng)前幀是否是噪聲；根據(jù)噪聲判決結(jié)果對(duì)各頻帶的噪聲能量估計(jì)值V (m，k)進(jìn)行更新，如果判斷為噪聲，則 噪聲能量估計(jì)值等于前一幀的值V(m，k) = V(m-l，k)，否則采用頻帶能量YE(m，k)，對(duì)噪聲 能量估計(jì)值V (m，k)進(jìn)行更新；將經(jīng)上述過(guò)程處理后的頻域信號(hào)變換成時(shí)域信號(hào)，對(duì)該時(shí)域信號(hào)進(jìn)行去加重處理，并 輸出；步驟S004 將上述經(jīng)去加重處理的時(shí)域信號(hào)輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)方法，其特征在于步驟SOOl中，由 固定波束形成器對(duì)第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)分別接收外界的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)分別經(jīng)過(guò) 延時(shí)補(bǔ)償，之后作加權(quán)相加得到初步加強(qiáng)的信號(hào)，由阻塞矩陣模塊將經(jīng)過(guò)延時(shí)補(bǔ)償?shù)牡谝?麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)分別接收外界的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)阻塞矩陣相加參考噪聲信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)方法，其特征在于步驟S003中，短 時(shí)傅里葉變換成頻域信號(hào)，并對(duì)將頻域信號(hào)劃分為若干頻帶，計(jì)算各個(gè)頻帶的能量；語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊對(duì)所述初步降噪的信號(hào)y進(jìn)行分幀后的信號(hào)為y(m)，m表示幀數(shù)，經(jīng) 過(guò)一個(gè)高通濾波器，作為預(yù)加重處理，高通濾波器其形式如下 Η(ζ) = 1-α ζ—1 其中常數(shù)α = 0.9325， 短時(shí)傅里葉變換如下 其中，M為短時(shí)傅利葉變換的計(jì)算長(zhǎng)度，m表示第m幀信號(hào)，f表示頻率值，X表示頻域 信號(hào)，χ表示時(shí)域信號(hào)； 漢明窗函數(shù)定義如下 win (η) = { 采用如下方法計(jì)算每個(gè)頻帶的能量并進(jìn)行平滑E (m, k) = IX (m，k) 120 ^ k ^ N-IYe(m, k) = α YE(m-l，k) + (l-a )E(m，k)0 ^ k ^ N-I其中，Ye(m，k)表示經(jīng)平滑后的每個(gè)頻帶區(qū)間的能量，m表示當(dāng)前幀的序號(hào)，k表示當(dāng)前 的子帶的序號(hào)，a =0.75表示平滑因子；N為選取的頻帶總數(shù)，E(m，k)表示頻帶能量值， X(m, k)表示第m幀第k個(gè)頻帶的頻域信號(hào)；設(shè)初始的噪聲能量估計(jì)值V (0，k) = 0，初始的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值幻=0 ； 由各頻帶的能量\(111，k)及前一幀得到的噪聲能量估計(jì)值V(m-1，k)，計(jì)算各個(gè) 頻帶當(dāng)前幀的后驗(yàn)信噪比
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置及方法，該裝置包括麥克風(fēng)陣列模塊，包括第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)，用于接收時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，并將接收的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)輸出，第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)接收到時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)分別為x1，x2；固定波束形成器，用于接收所述麥克風(fēng)陣列模塊輸出的時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，并將接收到時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)的語(yǔ)音部分進(jìn)行疊加，加大該時(shí)域帶噪語(yǔ)音信號(hào)，形成初步加強(qiáng)的語(yǔ)音信號(hào)，然后輸出。該裝置及方法去噪效果良好。
文檔編號(hào)G10L21/02GK101976565SQ20101022429
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者葉利劍 申請(qǐng)人:瑞聲聲學(xué)科技(深圳)有限公司;瑞聲光電科技(常州)有限公司