基于MVDR的隐声方法技术

本发明专利技术公开了一种基于MVDR的隐声方法，该方法是先利用短时傅里叶变换，将传感器阵列接收到的时域信号分解成频域子带信号，在各子带上构造基于MVDR的隐声滤波器，使得来自隐声距离以内声源的声信号无衰减通过隐声滤波器，最终通过反STFT得到估计信号。本发明专利技术具有较好的隐声效果。

An implicit acoustic method based on MVDR

The invention discloses a hidden acoustic method based on MVDR, this method is to use the Fourier transform, the time-domain signal received by a sensor array is decomposed into frequency sub band signal in each subband structure of an acoustic filter based on MVDR, makes the implicit sound from the sound signal from sound source with no attenuation an acoustic filter, finally through inverse STFT estimation signal. The invention has better sound hiding effect.

【技术实现步骤摘要】
基于MVDR的隐声方法
本专利技术涉及麦克风阵列的隐声技术，具体涉及一种基于MVDR的隐声方法。
技术介绍
隐声技术的研究已经有了很长的历史，人们在声信号传感领域主要探索了两种方法：骨传导麦克风和超声麦克风，在声信号处理领域探索了信号分离技术和差分麦克风阵列。骨传导麦克风是利用人讲话时引起的头颈部骨骼的轻微振动来把声音信号收集起来转为电信号。由于它不同于传统麦克风通过空气传导拾取声音，所以在很嘈杂的环境里也可以把声音高清晰的传出来。早在几百年前，人们对骨传导技术已经有了许多现实的应用，但是早期骨传导麦克风的话音质量不是很好，尤其是高频的话音质量比较差，所以早期的骨传导麦克风只能用于辅助常规的麦克风，例如利用骨传导麦克风做语音端点检测，来提高单通道语音降噪的性能。近一二十年，骨传导麦克风开始真正受到人们关注，其性能有了大幅提高。目前，市场上已经出现了多款基于骨传导麦克风的通信耳麦。其中，2013年5月北京美尔斯通科技发展股份有限公司专利技术一种骨传导麦克风，实现了该产品自主研发国内零的突破，目前已投入市场。最近，类似于骨传导原理的其他声传感器也获得了重视，如DAIKIN-DTalkMi本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于MVDR的隐声方法，其特征在于：该方法是先利用短时傅里叶变换，将传感器阵列接收到的时域信号分解成子带信号，在各子带上构造基于MVDR的隐声滤波器，使得来自隐声距离以内声源的声信号无衰减通过隐声滤波器，最终通过反STFT得到估计信号。

【技术特征摘要】
1.基于MVDR的隐声方法，其特征在于：该方法是先利用短时傅里叶变换，将传感器阵列接收到的时域信号分解成子带信号，在各子带上构造基于MVDR的隐声滤波器，使得来自隐声距离以内声源的声信号无衰减通过隐声滤波器，最终通过反STFT得到估计信号。2.根据权利要求1所述的基于MVDR的隐声方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：S1：根据阵列的结构、阵元数目、声源的位置等参数，构造导向矢量S2：将麦克风阵列中传感器接收到的信号ym(k)＝xm(k)+vm(k),m＝1,2,...,M分成有一定重合比例的短时帧，帧长可从几个毫秒到几十个毫秒，然后对M个通道中每一个通道的每一帧进行短时傅里叶变换，获得Ym(ω,i),其中i表示第i帧，然后构造y(ω,i)＝[Y1(ω,i)Y2(ω,i)…YM(ω,i)]T；S3：用短时傅里叶变换，将传感器阵列接收到的时域信号分解成子带信号；S4：在频率为ω的子带上，构造基于MVDR的隐声滤波器S5：在子带上,使用隐声滤波器h(ω)对第i帧的信号进行处理S6：利用短时傅里叶逆变换和重叠相加方法对Z(ω,i)进行变换，从而获得波束形成后的时域信号Z(k)。3.根据权利要求1所述的基于MVDR的隐声方法，其特征在于：用短时傅里叶变换，将传感器阵列接收到的时域信号分解成子带信号的具体步骤如下：假设相邻两个麦克风之间的间距为δ，由于隐声技术用于拾取近距离声源，故假设声学环境中存在理想的近场声源和干扰作用在该麦克风阵列上，声源距各麦克风的距离分别为rs,1，rs,2，…，rs,M，将阵列的中心定义为参考点，声源距参考点的距离为rs，入射角为θs，则声源距第m个麦克风的距离可以表示为其中，设在离散时间k，声源发出的信号为x(k)，若忽略传播过程中的吸收损耗，则第m个麦克风拾取到的信号相对于声源信号仅有相位延迟，还存在与距离成反比的幅度衰减，可表示为：其中，xm(k)表示第m个麦克风拾取到的声源信号，vm(k)表示第m个麦克风拾取到的噪声信号；τm表示第m个麦克风相较于声源的时延；由于近场理想声源的波阵面为球形，τm可表示为：其中c表示空气中的声速，在频域中式(1)变为：其中，表示波数，ω＝2πf表示角频率；f代表时间频率，代表虚数单位，Ym(ω)、Xm(ω)、Vm(ω)分别表示ym(k)、xm(k)、vm(k)的傅里叶变换。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈景东，梁菲菲，王雪瀚，黄海，聂玮奇，
申请(专利权)人：临境声学科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32