基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，该装置包括用于采集音频信号的声学矢量传感器、方向性声源检测模块、高斯滤波器、静音滤波器、标量滤波器；声学矢量传感器将采集到的音频信号通过依次相连接的方向性声源检测模块、高斯滤波器、静音滤波器、标量滤波器进行波束处理，从而获得增强的目标方向语音。本发明专利技术还提供一种增强目标语音的方法。通过本发明专利技术是语音增强装置和方法能够有效地增强空间所有方向性声源，同时抑制背景噪声；另外该装置具有较低的计算复杂度，极具在小型设备上的应用和推广优势。

Speech enhancement device and method based on space sharpening technique of acoustic vector sensor

The present invention relates to a device for voice enhancement sharpening technology based on acoustic vector space, the device includes an acoustic vector sensor, collecting the audio signal in the direction of the sound source detection module, Gauss filter, filter, filter mute scalar acoustic vector sensor; the audio signal is collected by sequentially connecting the direction of the sound source detection module Gauss filter, filter, filter mute scalar beam processing, so as to obtain the goal of speech enhancement. The present invention also provides a method for enhancing target speech. The present invention is a speech enhancement device and method, which can effectively enhance all directional sound sources in the space, and suppress background noise; besides, the device has low computational complexity, and has the advantages of application and popularization on small equipment.

【技术实现步骤摘要】
基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置及方法
本专利技术涉及语音信号处理
，具体地，涉及一种基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置及其方法。
技术介绍
在实际环境中，麦克风在拾取语音信号时，不可避免地会受到来自周围环境噪声、传输媒介噪声、通信设备内部电噪声、房间混响以及其它说话人的话音干扰，因此拾取语音的质量受到影响。语音增强技术是语音处理领域的核心技术之一，能够实现从带噪语音中提取干净的目标语音，以改善接收端语音质量，提高语音的清晰度、可懂度和舒适度，使人易于接受或提高语音处理系统的性能。基于单个麦克风的语音增强技术的研究已经有四十多年的历史。但是实际情况中，噪声总是来自于四面八方，且其与语音信号在时间和频谱上常常是相互交叠的，再加上回波和混响的影响，利用单麦克风增强感兴趣的声音并有效抑制背景噪声和方向性强干扰是相当困难的。引入麦克风阵列技术后，语音增强技术取得了很大突破。相比传统的单一麦克风语音增强技术，麦克风阵列语音增强技术可以利用语音信号的空间信息来形成波束，实现对干扰噪声的消除，能够保证在语音信息损失最小的条件下实现噪声抑制(J.Benesty,S.Mak本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，所述装置包括用于采集音频信号的声学矢量传感器，其特征在于，所述装置还包括：方向性声源检测模块，用于检测所述声学矢量传感器采集的音频信号中具有方向性声源的个数，以及检测每个方向性声源所在的角度区间；高斯滤波器，用于锐化所述方向性声源检测模块检测到的所有方向性声源；标量滤波器，用于将所述高斯滤波器处理后的矢量信号变成标量信号，所述声学矢量传感器将采集到的音频信号通过依次相连接的所述方向性声源检测模块、高斯滤波器以及标量滤波器进行音频信号处理，即将采集到的音频信号首先通过所述方向性声源检测模块检测具有方向性声源的个数及每个方向性声源所在的角度区间，然后通...

【技术特征摘要】
1.基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，所述装置包括用于采集音频信号的声学矢量传感器，其特征在于，所述装置还包括：方向性声源检测模块，用于检测所述声学矢量传感器采集的音频信号中具有方向性声源的个数，以及检测每个方向性声源所在的角度区间；高斯滤波器，用于锐化所述方向性声源检测模块检测到的所有方向性声源；标量滤波器，用于将所述高斯滤波器处理后的矢量信号变成标量信号，所述声学矢量传感器将采集到的音频信号通过依次相连接的所述方向性声源检测模块、高斯滤波器以及标量滤波器进行音频信号处理，即将采集到的音频信号首先通过所述方向性声源检测模块检测具有方向性声源的个数及每个方向性声源所在的角度区间，然后通过所述高斯滤波器对每个方向性声源进行锐化处理，最后通过所述标量滤波器将所述高斯滤波器处理后的矢量信号变成标量信号。2.根据权利要求1所述的基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，其特征在于，所述装置还包括用于抑制无方向性背景噪音的静音滤波器，所述滤波器设置在所述高斯滤波器和标量滤波器之间，即所述高斯滤波器锐化所述方向性声源后由所述静音滤波器滤除背景噪音，最后再由所述标量滤波器将矢量信号转化为标量信号。3.根据权利要求1所述的基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，其特征在于，所述高斯滤波器的高斯函数为：HG＝gaussian(Hl,Hs)所述高斯滤波器长度为Hl，取常数13；Hs为锐化参数，取值大于0。4.根据权利要求3所述的基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，其特征在于，所述锐化参数Hs取值为1.6。5.根据权利要求1所述的基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，其特征在于，所述标量滤波器在任意时频(k,l)下的滤波系数wd(φd,k,l)为：wd(φd,k,l)＝a(φd)/(||aH(φd)||||a(φd)||)φd为任意声源的到达角度，a(φd)为任意声源的导向矢量。6.根据权利要求2所述的基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，其特征在于，所述静音滤波器的系数wv为：Nv为0到1之间常数，vs为静音参数，

【专利技术属性】
技术研发人员：石伟，王鹏，邹月娴，
申请(专利权)人：深圳海岸语音技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44