一种基于优化IMCRA的麦克风阵列语音增强方法技术

一种基于优化IMCRA的麦克风阵列语音增强方法，包括：分别计算每个麦克风采集到的信号，构成麦克风阵列；计算麦克风阵列的输出信号；计算阻塞矩阵输出信号中的平均噪声信号；使用优化的IMCRA方法估计的噪声功率谱密度；将麦克风阵列的输出信号和噪声功率谱密度输入到MMSE‑LSA估计器，得到最终的语音增强信号。本发明专利技术不仅提高了噪声估计的精度，而且减少了语音增强的计算量；既利用了麦克风阵列语音增强的空域特性，也进一步去除了传统麦克风阵列语音增强的噪声残留；能估计出更加准确的噪声功率谱密度，从而使MMSE‑LSA估计器能输出质量更高的增强语音信号。

【技术实现步骤摘要】
一种基于优化IMCRA的麦克风阵列语音增强方法
本专利技术涉及一种语音增强方法。特别是涉及一种基于优化IMCRA的麦克风阵列语音增强方法。
技术介绍
语音作为人类最基本的交流手段，是人与人之间最方便、最直接的信息交互工具。随着科学技术的飞速发展，语音也成为人与机器交流的主要工具。但在日常生活中，语音信号往往受到噪声的干扰。因此，如何降低噪声，或者说如何提高语音质量，特别是语音的可懂度，成为众多学者研究的热点。语音增强的目标是尽可能地抑制噪声。近年来，为了降低噪声，人们提出了许多语音增强方法。根据麦克风的数量，可以分为单通道语音增强和麦克风阵列语音增强。其中，单通道语音增强算法是最早的一种。经典的单通道语音增强算法包括谱减法、维纳滤波和卡尔曼滤波等。然而，在处理过程中，谱减法会产生音乐噪声、维纳滤波法在非平稳环境下性能较差、卡尔曼滤波法会对语音造成损伤。与传统的单通道语音增强方法相比，麦克风阵列语音增强方法具有更多的优点。它不仅利用了样本之间的时域信息，还利用了通道之间的空间信息，提高了语音增强性能。目前，已有许多成熟的麦克风阵列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于优化IMCRA的麦克风阵列语音增强方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)分别计算每个麦克风采集到的信号x

【技术特征摘要】
1.一种基于优化IMCRA的麦克风阵列语音增强方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)分别计算每个麦克风采集到的信号xn(t)，构成麦克风阵列；
2)计算麦克风阵列的输出信号ya(t)；
3)计算阻塞矩阵输出信号中的平均噪声信号BAV(t)；
4)使用优化的IMCRA方法估计的噪声功率谱密度
5)将麦克风阵列的输出信号ya(t)和噪声功率谱密度输入到MMSE-LSA估计器，得到最终的语音增强信号。


2.根据权利要求1所述的一种基于优化IMCRA的麦克风阵列语音增强方法，其特征在于，步骤1)包括：
设定空间中有J个信号sj(t)，j∈1，2，3，...，J，N+1个麦克风，第n个麦克风在时间t接收到的信号为xn(t)：



式中，hn,j是从第j个声源到第n个麦克风的声道脉冲响应，vn(t)表示加性噪声，表示卷积，其中n表示阵列中的麦克风，n∈1，2，...，N；在信号sj(t)中，j＝1时，表示所需的期望语音信号，j＝2，3，...，J时，表示干扰信号。


3.根据权利要求1所述的一种基于优化IMCRA的麦克风阵列语音增强方法，其特征在于，步骤2)包括：
对麦克风阵列在t时刻接收到的信号xN(t)使用波束形成的方法计算阵列的输出信号ya(t)：



式中，阵列输入信号为xN(t)，xN(t)＝[x1(t),x2(t),...,xN(t)]，波束形成的权重为wa(t)，wa(t)＝[wa,1(t),wa,2(t),...,wa,N(t)]。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秋颖，张涛，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12