一种语音信号处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种语音信号处理方法及装置，涉及信号处理技术领域，可以准确进行目标语音角度的估计，从而有效增强目标语音，并衰减或屏蔽其他方向的噪声和干扰信号。具体方案为：确定出与至少三个传声器对应的至少三个波束；通过至少两个传声器组合，确定当前声场中目标声源的入射角，并计算目标声源的入射角与至少三个波束中每个波束的中心角的角度偏差；根据目标声源的入射角与至少三个波束中每个波束的中心角的角度偏差，计算每个波束的保护角增益，并根据至少三个波束中每个波束的保护角增益，计算语音信号的多波束加权增益，并对至少三个传声器采集的语音信号进行加权输出。本发明专利技术用于语音信号的处理过程中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号处理
，尤其涉及一种语音信号处理方法及装置。
技术介绍
语音设备在采集语音信号时，不可避免的会受到各种噪声的干扰，常见的噪声一般包括：混响噪声和方向性干扰声源噪声，这些噪声容易对目标语音信号产生干扰，降低目标语音信号的质量。因此，语音信号的处理过程中，抑制混响噪声和方向性干扰声源噪声尤为重要。其中，定向拾音是常用的一种用于抑制方向性干扰声源噪声的技术。定向拾音是指按照声音来源方向，在混杂的信号中进行目标信号的拾取，即只拾取特定方向传播来的声音信号，衰减或屏蔽其他方向的噪声和干扰信号，从而达到目标语音增强的效果。现有的定向拾音算法，可以根据配置在电子终端中的多个传声器采集到的语音信号进行目标语音角度的估计(即目标声源的定位)，然后根据估计的目标语音角度，对目标声源进行定向拾音。其中，上述定向拾音算法抑制方向性干扰声源噪声的效果很大程度上决定于电子终端中配置的传声器的数量和各个传声器之间的间距。具体的，电子终端中配置的传声器的数量越多、各个传声器之间的间距越大，则进行目标语音角度的估计得到的目标语音角度则越准确。但是，现有的各种电子终端(如手机)中的传声器数量有限(一般的手机中配置三个传声器)、且由于电子终端的体积有限，电子终端中配置的各个传声器之间的间距也较小；因此，采用现有的定向拾音算法不能准确估计得到目标声源的入射角。并且，现有技术一般采用将主波束直接对准估计得到的目标声源的入射角进行定向拾音；因此，当目标声源的入射角估计不准确时，不仅不能有效增强语音信号，衰减或屏蔽其他方向的噪声和干扰信号，还会对语音信号产生损伤，造成语音信号的失真。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种语音信号处理方法及装置，可以提高目标声源的入射角的准确性，从而有效增强语音信号。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种语音信号处理方法，应用于具有语音信号采集功能的电子终端，电子终端配置有至少三个传声器，至少三个传声器形成至少两个传声器组合，至少两个传声器组合中的每个传声器组合包括两个传声器，每个传声器组合中包含的传声器与其他传声器组合中至少有一个传声器不同，该语音信号处理方法包括：确定出与至少三个传声器对应的至少三个波束，至少三个波束中每个波束的波束方向固定，至少三个波束中每个波束的中心角用于表征该波束的波束方向；通过至少两个传声器组合，确定当前声场中目标声源的入射角，并计算目标声源的入射角与至少三个波束中每个波束的中心角的角度偏差；根据目标声源的入射角与至少三个波束中每个波束的中心角的角度偏差，计算每个波束的保护角增益，其中，每个波束的保护角增益和目标声源的入射角与该波束的角度偏差与该波束的保护角增益成正比；根据至少三个波束中每个波束的保护角增益，计算语音信号的多波束加权增益；采用语音信号的多波束加权增益，对至少三个传声器采集的语音信号进行加权输出。本专利技术实施例提供的语音信号处理方法，通过至少两个传声器组合进行目标声源的入射角的定位，可以避免由于电子终端中的传声器数量有限、且各个传声器之间的间距也较小，采用现有的定向拾音算法不能较为准确的估计目标声源的入射角的问题，可以较为准确的估计目标声源的入射角。并且，在本方案中，还可以根据上述至少三个传声器确定至少三个固定波束，并分别计算至少三个固定波束的中心角与目标声源的入射角的角度偏差，然后采用计算得到的角度偏差计算语音信号的多波束加权增益，对语音信号进行加权输出。即本方案中可以通过固定角度的多波束输出，而非现有技术中将主波束直接对准估计得到的目标声源的入射角进行定向拾音，如此不仅可以起到增强语音信号，衰减或屏蔽其他方向的噪声和干扰信号的作用，还可以提供一定的容错能力，即使上述估计的目标语音角度不够准确，也不会对目标语音信号产生损伤，造成目标声源的失真。在一种可能的实现方式中，以上述电子终端配置有三个传声器(第一传声器、第二传声器和第三传声器)为例，第一传声器对应第一波束，第二传声器对应第二波束，第三传声器对应第三波束，第一波束、第二波束和第三波束的波束方向固定。此处以计算目标声源的入射角与第一波束的中心角的角度偏差为例，对上述“计算目标声源的入射角与至少三个波束中每个波束的中心角的角度偏差”的方法进行举例说明：上述“计算目标声源的入射角与第一波束的中心角的角度偏差”的方法可以包括：采用Δψ1＝min{|θs(l)-φ1|,360-|θs(l)-φ1|本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种语音信号处理方法，其特征在于，应用于具有语音信号采集功能的电子终端，所述电子终端配置有至少三个传声器，所述至少三个传声器形成至少两个传声器组合，所述至少两个传声器组合中的每个传声器组合包括两个传声器，所述每个传声器组合中包含的传声器与其他传声器组合中至少有一个传声器不同，所述方法包括：确定出与所述至少三个传声器对应的至少三个波束，所述至少三个波束中每个波束的波束方向固定，所述至少三个波束中每个波束的中心角用于表征该波束的波束方向；通过所述至少两个传声器组合，确定当前声场中目标声源的入射角，并计算所述目标声源的入射角与所述至少三个波束中每个波束的中心角的角度偏差；根据所述目标声源的入射角与所述至少三个波束中每个波束的中心角的角度偏差，计算每个波束的保护角增益，其中，每个波束的保护角增益和所述目标声源的入射角与该波束的角度偏差成正比，并根据所述至少三个波束中每个波束的保护角增益，计算语音信号的多波束加权增益；采用所述语音信号的多波束加权增益，对所述至少三个传声器采集的语音信号进行加权输出。

【技术特征摘要】
1.一种语音信号处理方法，其特征在于，应用于具有语音信号采集功能的电子终端，所述电子终端配置有至少三个传声器，所述至少三个传声器形成至少两个传声器组合，所述至少两个传声器组合中的每个传声器组合包括两个传声器，所述每个传声器组合中包含的传声器与其他传声器组合中至少有一个传声器不同，所述方法包括：确定出与所述至少三个传声器对应的至少三个波束，所述至少三个波束中每个波束的波束方向固定，所述至少三个波束中每个波束的中心角用于表征该波束的波束方向；通过所述至少两个传声器组合，确定当前声场中目标声源的入射角，并计算所述目标声源的入射角与所述至少三个波束中每个波束的中心角的角度偏差；根据所述目标声源的入射角与所述至少三个波束中每个波束的中心角的角度偏差，计算每个波束的保护角增益，其中，每个波束的保护角增益和所述目标声源的入射角与该波束的角度偏差成正比，并根据所述至少三个波束中每个波束的保护角增益，计算语音信号的多波束加权增益；采用所述语音信号的多波束加权增益，对所述至少三个传声器采集的语音信号进行加权输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少三个波束中每个波束的保护角增益，计算语音信号的多波束加权增益，包括：根据所述目标声源的入射角与所述至少三个波束中每个波束的中心角的角度偏差，计算所述至少三个波束中每个波束的保护角增益的加权值，所述至少三个波束中每个波束的保护角增益的加权值和对应波束与所述目标声源的入射角的角度偏差成反比；根据所述至少三个波束中每个波束的保护角增益和所述至少三个波束中每个波束的保护角增益的加权值，计算所述语音信号的多波束加权增益。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少三个传声器包括：第一传声器、第二传声器和第三传声器，所述至少两个传声器组合包括：所述第一传声器和所述第二传声器的组合，以及所述第一传声器和所述第三传声器的组合；所述通过所述至少两个传声器组合，确定当前声场中目标声源的入射角，包括：根据所述第一传声器采集的语音信号和所述第二传声器采集的语音信号，以及所述第一传声器和所述第二传声器之间的距离，计算第一目标角θx(l)，0≤θx(l)＜180，所述第一目标角度为所述目标声源的一估计...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐临，李玉龙，郑成诗，厉剑，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44