多波束波束成形的方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种多波束波束成形的方法、装置及电子设备，涉及声音处理技术领域，主要目的在于实现多波束波束成形时，确保目标空间指向的声音不失真，并对其他空间指向的声音进行有效抑制。本发明专利技术实施例的主要技术方案包括：计算目标声音源指向对应的波束成形输出；通过阻塞矩阵计算噪音参数；根据所述噪音参数对所述目标声音源指向对应的波束成形输出之外的其他声音源指向的信号进行降噪。

Multi beam beamforming method, device and electronic equipment

The embodiment of the invention discloses a method, device and electronic device for forming multi-beam beam, which relates to the technical field of sound processing. The main purpose of the invention is to ensure that the sound directed by the target space is not distorted and to effectively suppress the sound directed by other space. The main technical scheme of the embodiment of the present invention includes: calculating the beam forming output pointed by the target sound source; calculating the noise parameter through the blocking matrix; denoising the signal pointed by the target sound source to other sound sources other than the corresponding beam forming output according to the noise parameter.

【技术实现步骤摘要】
多波束波束成形的方法、装置及电子设备
本专利技术实施例涉及声音处理
，特别是涉及一种多波束波束成形的方法、装置及电子设备。
技术介绍
随着智能终端技术的快速普及，用户对于智能终端的功能以及智能化的要求越来越高，如何使智能终端更加智能化，专业化，已经成为了当前研究方向之一。比如：基本上所有的智能终端都标配录音功能，而录音功能大多数会使用波束成形(Beamforming)，波束成形是一种用于传感器阵列的信号处理技术(例如麦克风阵列)，用于定向信号接收和对接收到的声音信号进行适当的信号处理。波束成形允许麦克风组件接收声音信号以便达到选择性处理电信号的效果，例如，对从一个声源发出的声音信息的处理不同于从不同的声源发出的声音信息的处理。专利技术人在研究波束成形过程中发现，通过融合时域滤波器和频域中的波束成形驱动权重的计算，不能降低不需要的环境噪音。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供的一种多波束波束成形的方法、装置及电子设备，主要目的在于实现多波束波束成形时，确保目标空间指向的声音不失真，并对其他空间指向的声音进行有效抑制。为了解决上述问题，本专利技术实施例实施例主要提供如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种多波束波束成形的方法，该方法包括：计算目标声音源指向对应的波束成形输出；通过阻塞矩阵计算噪音参数；根据所述噪音参数对所述目标声音源指向对应的波束成形输出之外的其他声音源指向的信号进行降噪。可选的，计算目标声音源指向对应的波束成形包括：获取空间滤波参数，并确定所述空间滤波参数对应的目标声音源指向，并获取目标声音源指向对应的原始频域信号；计算所述空间滤波参数与目标声音源指向对应的原始频域信号的乘积，得到目标声音源指向的波束成形。可选的，通过阻塞矩阵计算噪音参数包括：计算声音信号依次达到麦克风的频率响应；根据所述频率响应构建所述阻塞矩阵；根据所述阻塞矩阵及所述其他声音源指向对应的原始频域信号，计算所述噪音参数。可选的，根据所述噪音参数对所述目标声音源指向对应的波束成形输出之外的其他声音源指向的信号进行降噪包括：通过多通道滤波算法及迭代算法，计算多通道最优滤波参数；根据所述目标声音源的波束成形输出、最优滤波参数以及所述噪音参数，对所述目标声音源指向对应的波束成形输出之外的其他声音源指向的信号进行降噪。第二方面，本专利技术实施例还提供一种多波束波束成形的装置，包括：第一计算单元，用于计算目标声音源指向对应的波束成形输出；第二计算单元，用于通过阻塞矩阵计算噪音参数；降噪单元，用于根据所述第二计算单元计算的所述噪音参数对所述第一计算单元计算的所述目标声音源指向对应的波束成形输出之外的其他声音源指向的信号进行降噪。可选的，所述第一计算单元包括：第一获取模块，用于获取空间滤波参数；确定模块，用于确定所述第一获取模块获取的所述空间滤波参数对应的目标声音源指向；第二获取模块，用于获取所述第一获取模块获取的目标声音源指向对应的原始频域信号；计算模块，用于计算所述空间滤波参数与目标声音源指向对应的原始频域信号的乘积，得到目标声音源指向的波束成形。可选的，第二计算单元包括：第一计算模块，用于计算声音信号依次达到麦克风的频率响应；构建模块，用于根据所述第一计算模块计算的所述频率响应构建所述阻塞矩阵；第二计算模块，用于根据所述构建模块构建的所述阻塞矩阵及所述其他声音源指向对应的原始频域信号，计算所述噪音参数。可选的，所述降噪单元包括：计算模块，用于通过多通道滤波算法及迭代算法，计算多通道最优滤波参数；降噪模块，用于根据所述目标声音源的波束成形输出、最优滤波参数以及所述噪音参数，对所述目标声音源指向对应的波束成形输出之外的其他声音源指向的信号进行降噪。第三方面，本专利技术实施例还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行第一方面中任一项所述的多波束波束成形的方法。第四方面，本专利技术实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面中任一项所述的多波束波束成形的方法。借由上述技术方案，本专利技术实施例提供的技术方案至少具有下列优点：本专利技术实施例提供的多波束波束成形的方法、装置及电子设备，计算目标声音源指向对应的波束成形输出；通过阻塞矩阵计算噪音参数；根据所述噪音参数对所述目标声音源指向对应的波束成形输出之外的其他声音源指向的信号进行降噪；与现有技术相比，本专利技术实施例能够确保目标声音源指向的声音不失真，并且对其他声音源指向的声音进行降噪，能够有效抑制其他声音方向的干扰。上述说明仅是本专利技术实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术实施例的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了本专利技术实施例提供的一种多波束波束成形的方法的流程图；图2示出了本专利技术实施例提供的一种麦克风阵列的示意图；图3示出了本专利技术实施例提供一种目标声音源指向的最终语音输出的示意图；图4示出了本专利技术实施例提供的一种多波束波束成形的装置的组成框图；图5示出了本专利技术实施例提供的一种多波束波束成形的装置的组成框图；图6示出了本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构框图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。为了能够确保固定声音源指向声音的不失真，并且降低其他声音源指向声音的噪音，本专利技术实施例提供一种多波束波束成形的方法，如图1所示，所示方法包括：101、计算目标声音源指向对应的波束成形输出。本专利技术实施所述的波束成形的声音角度来源为至少两个声音源指向，构成多波束波束成形，在实际应用中，所述声音源指向为平面波0°-180°的任意角度，需要说明的是，本专利技术实施例所述的至少两个声音源指向包含一个目标声音源及至少一个其他声音源指向，为了便于说明，后续实施例会以波束指向：0°30°60°90°120°150°180°方向(共7个方向)为例进行说明，其中，目标声音源为指向90°，但是，应当说明的是，该种说明该方式并非易在限定波束执行仅能为上述角度，还可以指向53°、80°，目标声音源还可以为60°等等，具体不做限定。分别计算每个声音源指向对应的原始频域信号与空间滤波参数的乘积，得到各个单波束成形，该结果也为一个矩阵，其表现形式为频谱。在计算每个声音源指向对应的原始频域信号与空间滤波参数的乘积时，需要通过麦克风阵列确定各个声音源指向，具体包括：所述麦克风阵列由一定数目的声学传感器(一般是麦克风)组成，用来对声场的空间特性进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多波束波束成形的方法，其特征在于，包括：计算目标声音源指向对应的波束成形输出；通过阻塞矩阵计算噪音参数；根据所述噪音参数对所述目标声音源指向对应的波束成形输出之外的其他声音源指向的信号进行降噪。

【技术特征摘要】
1.一种多波束波束成形的方法，其特征在于，包括：计算目标声音源指向对应的波束成形输出；通过阻塞矩阵计算噪音参数；根据所述噪音参数对所述目标声音源指向对应的波束成形输出之外的其他声音源指向的信号进行降噪。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算目标声音源指向对应的波束成形包括：获取空间滤波参数，并确定所述空间滤波参数对应的目标声音源指向，并获取目标声音源指向对应的原始频域信号；计算所述空间滤波参数与目标声音源指向对应的原始频域信号的乘积，得到目标声音源指向的波束成形。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过阻塞矩阵计算噪音参数包括：计算声音信号依次达到麦克风的频率响应；根据所述频率响应构建所述阻塞矩阵；根据所述阻塞矩阵及所述其他声音源指向对应的原始频域信号，计算所述噪音参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述噪音参数对所述目标声音源指向对应的波束成形输出之外的其他声音源指向的信号进行降噪包括：通过多通道滤波算法及迭代算法，计算多通道最优滤波参数；根据所述目标声音源的波束成形输出、最优滤波参数以及所述噪音参数，对所述目标声音源指向对应的波束成形输出之外的其他声音源指向的信号进行降噪。5.一种多波束波束成形的装置，其特征在于，包括：第一计算单元，用于计算目标声音源指向对应的波束成形输出；第二计算单元，用于通过阻塞矩阵计算噪音参数；降噪单元，用于根据所述第二计算单元计算的所述噪音参数对所述第一计算单元计算的所述目标声音源指向对应的波束成形输出之外的其他声音源指向的信号进行降噪。6.根据权利要求5所述的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：周舒然，李志飞，
申请(专利权)人：出门问问信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11