基于多麦克风的风噪处理方法、装置、系统及存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种基于多麦克风的风噪处理方法、装置、系统及存储介质。包括：分别从K个麦克风获取一个第一数字信号，K为大于1的整数；针对每个第一数字信号，对第一数字信号进行分离处理得到一个第一信号变换域谱和一个第二信号变换域谱；对第一信号变换域谱进行风噪修复处理，得到第三信号变换域谱；对第三信号变换域谱与第二信号变换域谱合并，得到第一变换域谱；对第一变换域谱进行重建处理，得到第二数字信号，从而一方面可以降低风噪干扰，另一方面可以防止信号失真。

Method, device, system and storage medium of wind noise processing based on multi microphone

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于多麦克风的风噪处理方法、装置、系统及存储介质
本申请实施例涉及降噪
，尤其涉及一种基于多麦克风的风噪处理方法、装置、系统及存储介质。
技术介绍
风噪声由麦克风拾音部位附近的空气湍流造成，空气湍流会转换成湍流压力波动，该湍流压力波动同声波一道被麦克风拾取。由于该波动往往远远大于声波，它将导致麦克风的录音信号大幅度失真。风噪声在户外使用麦克风进行音频采集时非常常见，它对录音的质量影响非常大，会极大破坏录音的保真度。目前克服录音中风噪声干扰的方法是：采用物理保护的方法避免麦克风拾音部位形成空气湍流，比如采用防风海绵球或防风毛球对麦克风进行包裹，然而这种方式虽然能够有效降低风噪干扰，但同时造成高频信号的极大衰减，并且造成信号的失真。
技术实现思路
本申请实施例提供一种基于多麦克风的风噪处理方法、装置、系统及存储介质。通过本申请技术方案一方面可以降低风噪干扰，另一方面可以防止信号失真。第一方面，本申请提供一种基于多麦克风的风噪处理方法，包括：分别从K个麦克风获取一个第一数字信号，K为大于1的整数；针对每个第一数字信号，对第一数字信号进行分离处理得到一个第一信号变换域谱和一个第二信号变换域谱；对第一信号变换域谱进行风噪修复处理，得到第三信号变换域谱；对第三信号变换域谱与第二信号变换域谱合并，得到第一变换域谱；对第一变换域谱进行重建处理，得到第二数字信号。第二方面，本申请提供一种基于多麦克风的风噪处理装置，包括：获取模块、分离处理模块、风噪修复处理模块、合并模块和重建处理模块。其中，获取模块用于分别从K个麦克风获取一个第一数字信号，K为大于1的整数；分离处理模块用于针对每个第一数字信号，对第一数字信号进行分离处理得到一个第一信号变换域谱和一个第二信号变换域谱；风噪修复处理模块用于对第一信号变换域谱进行风噪修复处理，得到第三信号变换域谱；合并模块用于对第三信号变换域谱与第二信号变换域谱合并，得到第一变换域谱；重建处理模块用于对第一变换域谱进行重建处理，得到第二数字信号。第三方面，本申请提供一种基于多麦克风的风噪处理装置，包括：处理单元、K个第一滤波器，其中，处理单元分别与K个第一滤波器连接；处理单元用于：分别从K个麦克风获取一个第一数字信号，K为大于1的整数；针对每个第一数字信号，对第一数字信号进行分离处理得到一个第一信号变换域谱和一个第二信号变换域谱；对第一信号变换域谱进行风噪修复处理，得到第三信号变换域谱；对第三信号变换域谱与第二信号变换域谱合并，得到第一变换域谱；第一滤波器用于对第一变换域谱进行重建处理，得到第二数字信号。第四方面，本申请提供一种基于多麦克风的风噪处理系统，包括：如第二方面的风噪处理装置以及K个麦克风；其中，K个麦克风与风噪处理装置连接。第五方面，本申请提供一种基于多麦克风的风噪处理系统，包括：如第三方面的风噪处理装置以及K个麦克风；其中，K个麦克风与风噪处理装置连接。第六方面，本申请提供一种计算机存储介质，包括：计算机指令，计算机指令用于实现上述的基于多麦克风的风噪处理方法。第七方面，本申请提供一种计算机程序产品，包括：计算机指令，计算机指令用于实现上述的基于多麦克风的风噪处理方法。本申请提供一种基于多麦克风的风噪处理方法、装置、系统及存储介质。包括：分别从K个麦克风获取一个第一数字信号，K为大于1的整数；针对每个第一数字信号，对第一数字信号进行分离处理得到一个第一信号变换域谱和一个第二信号变换域谱；对第一信号变换域谱进行风噪修复处理，得到第三信号变换域谱；对第三信号变换域谱与第二信号变换域谱合并，得到第一变换域谱；对第一变换域谱进行重建处理，得到第二数字信号。通过本申请技术方案一方面可以降低风噪干扰，另一方面可以防止信号失真。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请技术方案的应用场景图；图2为本申请一实施例提供的一种基于多麦克风的风噪处理方法的流程图；图3为本申请另一实施例提供的一种基于多麦克风的风噪处理方法的流程图；图4为本申请再一实施例提供的一种基于多麦克风的风噪处理方法的流程图；图5为本申请又一实施例提供的一种基于多麦克风的风噪处理方法的流程图；图6为本申请再一实施例提供的一种基于多麦克风的风噪处理方法的流程图；图7为本申请一实施例提供的双麦克风在受到风噪干扰的情况下的信号波形图；图8为本申请一实施例提供的双麦克风在经过风噪处理之后的情况下的信号波形图；图9为本申请一实施例提供的一种基于多麦克风的风噪处理装置90的示意图；图10为本申请一实施例提供的一种基于多麦克风的风噪处理装置100的示意图；图11为本申请一实施例提供的一种基于多麦克风的风噪处理装置110的示意图；图12为本申请一实施例提供的一种基于多麦克风的风噪处理装置120的示意图；图13为本申请一实施例提供的一种基于多麦克风的风噪处理装置130的示意图；图14为本申请一实施例提供的一种基于多麦克风的风噪处理系统140的示意图；图15为本申请一实施例提供的一种基于多麦克风的风噪处理系统150的示意图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。如上所述，目前克服录音中风噪声干扰的方法是：采用物理保护的方法避免麦克风拾音部位形成空气湍流，比如采用防风海绵球或防风毛球对麦克风进行包裹，然而这种方式虽然能够有效降低风噪干扰，但同时造成高频信号的极大衰减，并且造成信号的失真。为了解决该技术问题，本申请提供一种一种基于多麦克风的风噪处理方法、装置、系统及存储介质。图1为本申请技术方案的应用场景图，如图1所示，风噪处理装置11可以分别从K个麦克风12获取一个第一数字信号，K为大于1的整数，并对K个第一数字信号进行风噪处理。下面结合图1所示的应用场景图，对本申请技术方案进行详细介绍。图2为本申请一实施例提供的一种基于多麦克风的风噪处理方法的流程图，该方法的执行主体为风噪处理装置，该风噪处理装置可以是计算机、平板电脑、手机等智能设备的部分或者全部。如图2所示，该方法包括如下步骤：步骤S21：风噪处理装置分别从K个麦克风获取一个第一数字信号，K为大于1的整数。步骤S22：风噪处理装置针对每个第一数字信号，对第一数字信号进行分离处理得到一个第一信号变换域谱和一个第二信号变换域谱。步骤S23：风噪处理装置对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多麦克风的风噪处理方法，其特征在于，包括：/n分别从K个麦克风获取一个第一数字信号，K为大于1的整数；/n针对每个第一数字信号，对所述第一数字信号进行分离处理得到一个第一信号变换域谱和一个第二信号变换域谱；/n对所述第一信号变换域谱进行风噪修复处理，得到第三信号变换域谱；/n对所述第三信号变换域谱与所述第二信号变换域谱合并，得到第一变换域谱；/n对所述第一变换域谱进行重建处理，得到第二数字信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基于多麦克风的风噪处理方法，其特征在于，包括：
分别从K个麦克风获取一个第一数字信号，K为大于1的整数；
针对每个第一数字信号，对所述第一数字信号进行分离处理得到一个第一信号变换域谱和一个第二信号变换域谱；
对所述第一信号变换域谱进行风噪修复处理，得到第三信号变换域谱；
对所述第三信号变换域谱与所述第二信号变换域谱合并，得到第一变换域谱；
对所述第一变换域谱进行重建处理，得到第二数字信号。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个第一数字信号，对所述第一数字信号进行分离处理得到一个第一信号变换域谱和一个第二信号变换域谱之前，还包括：
对所述第一数字信号进行变换，得到第二变换域谱；
相应的，所述对所述第一数字信号进行分离处理得到一个第一信号变换域谱和一个第二信号变换域谱，包括：
对所述第二变换域谱进行谱分离处理，得到所述第一信号变换域谱和所述第二信号变换域谱。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述第一数字信号进行变换，得到第二变换域谱，包括：
按照帧间间隔L将所述第一数字信号生成帧长为N的向量，L为正数，N为大于1的整数；
对所述向量采用加窗离散傅里叶变换，得到所述第一数字信号对应的第二变换域谱，其中所述第一数字信号对应的第二变换域谱包括N/2+1个元素。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述第二变换域谱进行谱分离处理，得到所述第一信号变换域谱和所述第二信号变换域谱，包括：
将所述第二变换域谱包括的N/2+1个元素中前kL+1个元素组成所述第二变换域谱对应的第一信号变换域谱，并将所述第二变换域谱包括的N/2+1个元素中后kH个元素组成所述第二变换域谱对应的第二信号变换域谱，其中，kL+kH＝N/2。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述kL是由所述N和所述第一数字信号的频率fs确定的。


6.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述第一信号变换域谱为低频信号变换域谱，所述第二信号变换域谱为高频信号变换域谱。


7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述第一信号变换域谱进行风噪修复处理，得到第三信号变换域谱，包括：
对所述第一信号变换域谱的实部和虚部作归一化处理，得到所述第一信号变换域谱的归一化实部和归一化虚部；
确定K个第一信号变换域谱在所有域谱下的模的最小值；
根据所述归一化实部、所述归一化虚部、所述K个第一信号变换域谱在每个域谱下的模的最小值，得到所述第三信号变换域谱。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定K个第一信号变换域谱在所有域谱下的模的最小值，包括：
确定所述K个第一信号变换频域在所有域谱下的实部和虚部的和的最小值。


9.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述第三信号变换域谱与所述第二信号变换域谱合并，得到第一变换域谱，包括：
将所述第三信号变换域谱组成所述第一变换域谱中的前kL+1个元素，并将所述第二信号变换域谱组成所述第一变换域谱中的后kH个元素。


10.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述第一变换域谱进行重建处理，得到第二数字信号，包括：
对所述第一变换域谱进行时域信号重建处理，得到所述第二数字信号。


11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述对所述第一变换域谱进行时域信号重建处理，得到所述第二数字信号，包括：
对所述第一变换域谱进行修复处理，得到所述第一变换域谱对应的第三变换域谱；
对所述第三变换域谱作加窗反离散傅里叶变换，得到所述第一变换域谱对应的时域上的目标信号；
对各个时域下的目标信号进行累加处理，得到所述第二数字信号。


12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述对所述第一变换域谱进行修复处理，得到所述第一变换域谱对应的第三变换域谱，包括：
将所述第一变换域谱中的前N/2个元素组成所述第三变换域谱的前N/2个元素，并将所述第一变换域谱中的后N/2个元素的共轭组成所述第三变换域谱的后N/2个元素。


13.一种基于多麦克风的风噪处理装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于分别从K个麦克风获取一个第一数字信号，K为大于1的整数；
分离处理模块，用于针对每个第一数字信号，对所述第一数字信号进行分离处理得到一个第一信号变换域谱和一个第二信号变换域谱；
风噪修复处理模块，用于对所述第一信号变换域谱进行风噪修复处理，得到第三信号变换域谱；
合并模块，用于对所述第三信号变换域谱与所述第二信号变换域谱合并，得到第一变换域谱；
重建处理模块，用于对所述第一变换域谱进行重建处理，得到第二数字信号。


14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述分离处理模块，包括：
变换单元，用于对所述第一数字信号进行变换，得到第二变换域谱；
谱分离单元，用于对所述第二变换域谱进行谱分离处理，得到所述第一信号变换域谱和所述第二信号变换域谱。


15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述变换单元具体用于：
按照帧间间隔L将所述第一数字信号生成帧长为N的向量，L为正数，N为大于1的整数；
对所述向量采用加窗离散傅里叶变换，得到所述第一数字信号对应的第二变换域谱，其中所述第一数字信号对应的第二变换域谱包括N/2+1个元素。


16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述谱分离单元具体用于：
将所述第二变换域谱包括的N/2+1个元素中前kL+1个元素组成所述第二变换域谱对应的第一信号变换域谱，并将所述第二变换域谱包括的N/2+1个元素中后kH个元素组成所述第二变换域谱对应的第二信号变换域谱，其中，kL+kH＝N/2。


17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，
所述kL是由所述N和所述第一数字信号的频率fs确定的。


18.根据权利要求15-17任一项所述的装置，其特征在于，所述第一信号变换域谱为低频信号变换域谱，所述第二信号变换域谱为高频信号变换域谱。


19.根据权利要求13-17任一项所述的装置，其特征在于，所述风噪修复处理模块，包括：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晟，王文涛，边云锋，徐紫薇，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44