音频信号处理方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种音频信号处理方法、装置、设备和存储介质。该方法包括：使用麦克风阵列的多个集音设备接收音频信号，确定音频信号中是否包括目标音频信号；如果音频信号中包括目标音频信号，确定音频信号对应的多个集音设备的相关性；利用音频信号对应的多个集音设备的相关性，对音频信号进行音频增强处理，得到音频增强的音频信号。根据本发明专利技术实施例的音频信号处理方法，可以实现在多干扰源的嘈杂环境下实现自适应的音频增强，提高音频信号的信噪比。

Audio signal processing method, device, equipment and storage medium

【技术实现步骤摘要】
音频信号处理方法、装置、设备和存储介质
本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种音频信号处理方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
随着音频识别技术的不断发展，音频识别技术在汽车驾驶、智能家居、智能商务系统等领域得到了快速的发展，音频识别技术可以通过对音频的识别，快速、准确地执行相应的功能。为了确保多干扰源的嘈杂环境中音频识别系统的可用性，现有的音频识别技术可以通过检测多个干扰源的具体信息，从而对检测到的干扰源发出的干扰信号进行信号分离，得到目标音频信号。但是在强干扰环境中，干扰源复杂多变，这种信号处理方法采集到的音频信号质量较差，音频识别信噪比低，实用性不高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种音频信号处理方法、装置、设备和存储介质，可以实现在多干扰源的嘈杂环境下实现自适应的音频增强，提高音频信号的信噪比。根据本专利技术实施例的一方面，提供一种音频信号处理方法，包括：使用麦克风阵列的多个集音设备接收音频信号，确定音频信号中是否包括目标音频信号；如果音频信号中包括目标音频信号，确定音频信号对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音频信号处理方法，包括：/n使用麦克风阵列的多个集音设备接收音频信号，确定所述音频信号中是否包括目标音频信号；/n如果所述音频信号中包括目标音频信号，确定所述音频信号对应的所述多个集音设备的相关性；/n利用所述音频信号对应的所述多个集音设备的相关性，对所述音频信号进行音频增强处理，得到音频增强的音频信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种音频信号处理方法，包括：
使用麦克风阵列的多个集音设备接收音频信号，确定所述音频信号中是否包括目标音频信号；
如果所述音频信号中包括目标音频信号，确定所述音频信号对应的所述多个集音设备的相关性；
利用所述音频信号对应的所述多个集音设备的相关性，对所述音频信号进行音频增强处理，得到音频增强的音频信号。


2.根据权利要求1所述的音频信号处理方法，其中，所述确定所述音频信号对应的所述多个集音设备的相关性，包括：
建立所述音频信号对应的所述多个集音设备的相关性矩阵，所述相关性矩阵中元素的取值表示所述音频信号对应的所述多个集音设备中任意两个集音设备之间的相关性。


3.根据权利要求1所述的音频信号处理方法，其中，所述确定所述音频信号中是否包括目标音频信号，包括：
对所述音频信号进行声源定位，确定所述音频信号中声源的位置信息；
根据所述声源的位置信息，获取目标位置区域，确定来自所述目标位置区域的音频信号中是否包括目标音频信号。


4.根据权利要求1所述的音频信号处理方法，其中，所述确定所述音频信号中是否包括目标音频信号，包括：
对于所述音频信号中的一个音频帧，通过音频活动检测，确定所述音频帧中是否包括所述目标音频信号。


5.根据权利要求1所述的音频信号处理方法，其中，所述确定所述音频信号对应的所述多个集音设备的相关性，包括：
获取所述音频信号中包括目标音频信号的每个音频帧，确定所述音频帧对应的协方差矩阵，所述音频帧对应的协方差矩阵中元素的取值表示所述音频帧对应的所述多个集音设备中任意两个集音设备之间的相关性；
根据所述音频帧对应的协方差矩阵，确定所述音频信号对应的协方差矩阵，将所述音频信号对应的协方差矩阵作为所述音频信号对应的所述多个集音设备的相关性矩阵。


6.根据权利要求5所述的音频信号处理方法，其中，
所述协方差矩阵的行表示排序后的集音设备；
所述协方差矩阵的列表示与所述协方差矩阵的行具有相同排序的集音设备；
所述音频帧对应的所述多个集音设备中任意两个集音设备之间的相关性表示：所述协方差矩阵中元素的行所在位置对应的集音设备与所述元素的列所在位置对应的集音设备之间的相关性。


7.根据权利要求5所述的音频信号处理方法，其中，所述确定所述音频帧对应的协方差矩阵，包括：
确定所述音频帧对应的音频采样矩阵，所述音频采样矩阵的行表示经排序的集音设备，所述音频采样矩阵的列表示多个音频采样时间点，所述音频采样矩阵的元素表示所述元素的行所在位置对应的集音设备，在所述元素的列所在位置对应的采样时间点采集的音频信号的音频特征；
利用所述音频帧对应的音频采样矩阵，确定所述音频帧对应的协方差矩阵。


8.根据权利要求2所述的音频信号处理方法，所述利用所述音频信号对应的所述多个集音设备的相关性矩阵，对所述音频信号进行音频增强处理，得到音频增强的音频信号，包括：
利用所述相关性矩阵的特征向量，构建所述音频信号的特征向量矩阵，所述特征向量矩阵的每列为所述相关性矩阵的特征向量中的一个，且所述特征向量矩阵表示所述多个集音设备之间互不相关的特征空间；
利用所述音频信号的特征向量矩阵，对所述音频信号进行特征空间变换，得到去除所述集音设备之间相关性的音频信号，将所述去除所述集音设备之间相关性的音频信号作为所述音频增强的音频信号。


9.根据权利要求1所述的音频信号处理方法，还包括：
如果所述音频信号中包括目标音频信号，将所述音频信号作为目标信号，确定所述目标信号的信号频率；
如果所述音频信号中包括非目标音频信号，将所述音频信号作为噪声信号，确定所述噪声信号的信号频率；
基于所述目标信号的信号频率和所述噪声信号的信号频率，对所述目标信号进行音频增强处理，得到音频增强的音频信号。


10.根据权利要求9所述的音频信号处理方法，其中，所述基于所述目标信号的信号频率和所述噪声的信号频率，对所述目标信号进行音频增强处理，得到音频增强的音频信号，包括：
获取所述噪声的信号频率的取值范围，将所述噪声的信号频率的取值范围作为噪声频率范围；
去除所述目标信号中信号频率在所述噪声频率范围内的音频信号，得到所述音频增强的音频信号。


11.一种音频信号处理装置，包括：
音频信号检测模块，用于使用麦克风阵列的多个集音设备接收音频信号，确定所述音频信号中是否包括目标音频信号；
相关性确定模块，用于如果所述音频信号中包括目标音频信号，确定所述音频信号对应的所述多个集音设备的相关性；
音频信号增强模块，用于利用所述音频信号对应的所述多个集音设备的相关性，对所述音频信号进行音频增强处理，得到音频增强的音频信号。


12.根据权利要求11所述的音频信号处理装置，其中，所述相关性确定模块，具体用于：
建立所述音频信号对应的所述多个集音设备的相关性矩阵，所述相关性矩阵中元素的取值表示所述音频信号对应的所述多个集音设备中任意两个集音设备之间的相关性。

【专利技术属性】
技术研发人员：田彪，银鞍，余涛，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY