基于口-双耳房间脉冲响应的鲁棒语音增强方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于口

【技术实现步骤摘要】
强方法，所述方法包括：
[0007]获取原始的带噪信号；
[0008]从预先建立好的多通道口-双耳房间脉冲响应数据库中提取若干组多通道口-双 耳房间脉冲响应；将多通道口-双耳房间脉冲响应经傅里叶变换转换为频域传递函数， 由频域传递函数充当导向矢量，组成导向矢量矩阵；对导向矢量矩阵进行特征值分 解，在最小化输出信号能量的同时对主要的特征向量进行约束，通过求解凸优化问题 计算得到波束形成权向量；
[0009]利用波束形成权向量对原始的带噪信号进行加权求和，输出增强后的语音信号。
[0010]作为上述方法的一种改进，所述方法还包括搭建双耳佩戴式传声器阵列实验平 台，该双耳佩戴式传声器阵列实验平台包括人工头及躯干模拟器、无线耳机、支架、 三个MEMS双传声器阵列芯片、数据采集板和处理模块；其中，
[0011]无线耳机佩戴在人工头及躯干模拟器上；
[0012]支架设置在人工头及躯干模拟器的人工嘴前端，该支架位置和水平偏转角度可 调节；人工嘴用于播放经前置功率放大器放大的扫频信号；
[0013]三个MEMS双传声器阵列芯片分别固定在无线耳机和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于口-双耳房间脉冲响应的鲁棒语音增强方法，所述方法包括：获取原始的带噪信号；从预先建立好的多通道口-双耳房间脉冲响应数据库中提取若干组多通道口-双耳房间脉冲响应；将多通道口-双耳房间脉冲响应经傅里叶变换转换为频域传递函数，由频域传递函数充当导向矢量，组成导向矢量矩阵；对导向矢量矩阵进行特征值分解，在最小化输出信号能量的同时对主要的特征向量进行约束，通过求解凸优化问题计算得到波束形成权向量；利用波束形成权向量对原始的带噪信号进行加权求和，输出增强后的语音信号。2.根据权利要求1所述的基于口-双耳房间脉冲响应的鲁棒语音增强方法，其特征在于，所述方法还包括搭建双耳佩戴式传声器阵列实验平台，该双耳佩戴式传声器阵列实验平台包括人工头及躯干模拟器、无线耳机、支架、三个MEMS双传声器阵列芯片、数据采集板和处理模块；其中，无线耳机佩戴在人工头及躯干模拟器上；支架设置在人工头及躯干模拟器的人工嘴前端，该支架位置和水平偏转角度可调节；人工嘴用于播放经前置功率放大器放大的扫频信号；三个MEMS双传声器阵列芯片分别固定在无线耳机和支架上，每个MEMS双传声器阵列芯片包括两个传声器；固定在无线耳机左耳的MEMS双传声器阵列芯片提供了两个左耳传声器，固定在无线耳机右耳的MEMS双传声器阵列芯片提供了两个右耳传声器；固定在支架上的MEMS双传声器阵列芯片提供了两个口前传声器；两个左耳传声器和两个右耳传声器与人工嘴近似在同一条直线上；数据采集板，用于接收人工嘴播放的扫频信号、两个左耳传声器采集的信号、两个右耳传声器采集的信号和两个口前传声器采集的信号，并转发至处理模块；处理模块，用于对接收的信号进行解卷积，得到多通道口-双耳房间脉冲响应。3.根据权利要求2所述的基于口-双耳房间脉冲响应的鲁棒语音增强方法，其特征在于，所述处理模块的具体实现包括：对人工嘴两个口前传声器采集的信号x5(n)和x6(n)进行延迟波束形成，构成一个虚拟指向性传声器，得到增强后信号的时域表示x0(n)：其中，n表示时域采样；人工嘴到所述虚拟指向性传声器的脉冲响应函数h0(n)表示为：h0(n)＝x0(n)*i(n)其中，i(n)为扫频信号p(n)的逆扫频信号，*表示卷积；人工嘴到两个左耳传声器和两个右耳传声器的脉冲响应函数h
m
(n)表示为：h
m
(n)＝x
m
(n)*i(n),m＝1,...,4其中，x
m
(n),m＝1,...,4分别为两个左耳传声器和两个右耳传声器采集的信号；对h0(n)和h
m
(n)分别进行傅里叶变换得到频域传递函数H0(k)和H
m
(k)，由此计算虚拟指向性传声器到两个左耳传声器和两个右耳传声器的频域传递函数H
m,0
(k)：H
m,0
(k)＝H
m
(k)/H0(k),m＝1,...,4
其中，k表示频域采样；通过逆傅里叶变换，得到多通道口-双耳房间脉冲响应h
m,0
(n),m＝1,...,4。4.根据权利要求3所述的基于口-双耳房间脉冲响应的鲁棒语音增强方法，其特征在于，所述方法还包括：建立多通道口-双耳房间脉冲响应数据库的步骤，具体包括：由人工嘴播放经放大的扫频信号p(n)；两个左耳传声器、两个右耳传声器和两个口前传声器采集的信号分别为x
m
(n),m＝1...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯雨璇，侯畅，郑成诗，李晓东，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：