一种期望声源方向可调的双麦克风降噪方法技术

本发明专利技术公开了一种期望声源方向可调的双麦克风降噪方法，包括：预处理过程，将双麦克风接收的带噪信号x1(t)和x2(t)进行离散采样、预加重、分帧及加窗处理，再经过短时傅里叶变换，得到频域信号X1(ω)和X2(ω)；波束形成过程，在双麦克风连线的中点处引入虚拟麦克风，根据中心差分格式对频域信号X1(ω)和X2(ω)进行差分变换，构造差分信号Y1(ω)和Y2(ω)。计算差分信号Y1(ω)和Y2(ω)的功率谱的统计平均值，并将统计平均值的比值记为方向性函数Γ(ω,θ)，分析方向性函数Γ(ω,θ)的性质，通过归一化函数将其直接映射为噪声掩蔽值λ(ω)。将X1(ω)与λ(ω)相乘得到消除掉竞争方向噪声后的信号R1(ω)；后置维纳滤波过程，对R1(ω)中的信号能量和噪声能量进行估计得到通道信噪比并计算增益函数，进一步消除R1(ω)中的残余噪声。中的残余噪声。中的残余噪声。

【技术实现步骤摘要】
一种期望声源方向可调的双麦克风降噪方法


[0001]本专利技术涉及语音信号降噪
，尤其涉及一种期望声源方向可调的双麦克风降噪方法。

技术介绍

[0002]蓝牙耳机等便携设备自从问世以来逐渐成为人们日常生活中提升效率的好工具，但是用户在使用其拨打或接听电话时，如果受到背景噪声及非目标方向语音等的干扰，通话质量会急剧下降。在这种情况下，保留靠近用户说话方向的语音，在保证语音不失真的前提下尽可能地抑制背景噪声及非目标方向语音成为迫切需求。
[0003]现有的广义旁瓣抵消器(generalized sidelobe canceller，GSC)和延迟波束形成器使用多个麦克风记录信号进行空间滤波。对于蓝牙耳机等便携设备来说，GSC过于复杂，超出了微型器件的能力范围。延迟波束形成技术如一阶差分麦克风(the first
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order differential microphone，FDM)和自适应零形成方法(adaptive null
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forming，ANF)只需要两个麦克风，是适合于尺寸限制和实时处理的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种期望声源方向可调的双麦克风降噪方法，其特征在于包括：预处理过程：对双麦克风接收到的带噪信号x1(t)和x2(t)进行离散采样、预加重、分帧及加窗处理，再经过短时傅里叶变换得到频域信号X1(ω)和X2(ω)；波束形成过程：在双麦克风连线的中点处引入虚拟麦克风，根据中心差分格式对频域信号X1(ω)和X2(ω)进行差分变换，构造差分信号Y1(ω)和Y2(ω)，计算差分信号Y1(ω)和Y2(ω)的功率谱的统计平均值，并将统计平均值的比值记为方向性函数Γ(ω,θ)，分析方向性函数Γ(ω,θ)的性质，通过归一化函数将其直接映射为噪声掩蔽值λ(ω)，将频域信号X1(ω)与噪声掩蔽值λ(ω)相乘得到消除掉竞争方向噪声后的信号R1(ω)；后置维纳滤波过程：对R1(ω)中的信号能量和噪声能量进行估计得到通道信噪比并计算增益函数，从而消除信号R1(ω)中的残余噪声。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预处理过程为：将带噪信号x1(t)和x2(t)进行离散采样，再对语音的高频部分进行预加重处理；将采样信号x1(n)和x2(n)分为长度为10ms的帧后加等长的汉明窗w(n)，加窗后的信号通入缓存区留待处理，经过短时傅里叶变换得到当前帧频域信号，根据实数序列傅里叶变换的共轭对称性，输出前1/2个频点的信号进行波束形成处理。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述波束形成过程包括幅度对齐、计算功率谱、计算方向性函数值、计算阈值和归一化映射；幅度对齐方式为对频域信号X1(ω)和X2(ω)分别乘以比例因子进行幅度对齐；计算功率谱时：假设期望波束为S(ω)，其方向预置为α，在双路麦克风中点处引入虚拟麦克风接收期望波束S(ω)，根据中心差分格式和频域信号X1(ω)、X2(ω)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵清颖，陈喆，殷福亮，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：