一种应用于三麦克风的降噪方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于三麦克风的降噪方法。该方法包括通过主麦采集声音信号形成目标波束，通过右前馈副麦和左前馈副麦采集两路声音信号，形成不同方向的双麦波束；分别计算第一双麦波束、第二双麦波束和第三双麦波束的频响，计算频响比值，根据所述频响比值对所述目标波束进行第一次滤波处理得到第一目标信号；根据当前帧的先验信噪比构建后置滤波器，根据所述后置滤波器对所述第一目标信号进行第二次滤波处理；根据所述主麦采集的声音信号的长时滤波能量差比值和短时滤波能量差比值对所述后置滤波器进行调整。本发明专利技术技术方案降低了麦克风语音信号中的外界嘈杂的背景噪声和干扰人声，提高了佩戴者的通话质量。提高了佩戴者的通话质量。提高了佩戴者的通话质量。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于三麦克风的降噪方法


[0001]本专利技术涉及声音信号降噪
，尤其涉及一种应用于三麦克风的降噪方法。

技术介绍

[0002]在常见的开放办公室场景中，外界的干扰声会影响办公通话质量，比如键盘声，敲击声，说话声等。尤其是当佩戴者周围存在其他干扰人声时，会影响通话质量。现有技术采用阵列麦克风和指向性算法进行降噪，该技术的缺点是个别角度噪声无法滤除，且消噪程度和语音还原度受声音入声角度影响大，即受耳机的佩戴方式影响大。现有技术还利用双麦相关性和能量差进行语音检测，然后进行消噪，该方法的缺点是难以滤除语音间的噪声，对语音噪声误检率高且难以避免。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种应用于三麦克风的降噪方法，降低了麦克风语音信号中的外界嘈杂的背景噪声和干扰人声，提高了佩戴者的通话质量。
[0004]本专利技术一实施例提供一种应用于三麦克风的降噪方法，包括以下步骤：
[0005]通过主麦采集声音信号形成目标波束，通过所述右前馈副麦和左前馈副麦采集两路声音信号，并形成不同方向的双麦波束，所述双麦波束包括右前馈副麦方向的第一双麦波束、左前馈副麦方向的第二双麦波束和主麦方向的第三双麦波束；
[0006]分别计算第一双麦波束、第二双麦波束和第三双麦波束的频响得到第一频响、第二频响和第三频响，根据所述第一频响、第二频响和第三频响计算频响比值，根据所述频响比值对所述目标波束进行第一次滤波处理得到第一目标信号；
[0007]根据当前帧的先验信噪比构建后置滤波器，根据所述后置滤波器对所述第一目标信号进行第二次滤波处理；
[0008]根据所述主麦采集的声音信号的长时滤波能量差比值和短时滤波能量差比值对所述后置滤波器进行调整；所述长时滤波能量差比值是指每隔第一预设帧数更新一次能量差比值，所述短时滤波能量差比值是指每隔第二设帧数更新一次能量差的比值，所述第一预设帧数大于第二预设帧数，所述能量差比值根据所述主麦采集的声音信号在第一次滤波处理之前的能量累计值和第二次滤波处理之后的能量累计值进行计算得到。
[0009]进一步的，所述根据所述第一频响、第二频响和第三频响计算频响比值，具体为：
[0010][0011]进一步的，将所述频响比值进行非线性化处理后，根据所述频响比值对所述第三双麦波束进行滤波处理得到第一目标信号。
[0012]进一步的，根据以下公式计算当前帧的短时滤波能量差和长时滤波能量差：
[0013]P(t)＝delta*[(OrignalSum(t)
‑
AfterfilterSum(t))/OrignalSum(t)]+(1
‑
delta)*H(t)
[0014]计算当前帧的短时滤波能量差比值时，P(t)表示当前帧的短时滤波能量差比值，t表示第二预设帧数，OrignalSum(t)表示所述主麦采集的声音信号在所述第一次滤波处理之前t帧的能量累计值，AfterfilterSum(t)表示所述主麦采集的声音信号在所述第二次滤波处理之后t帧的能量累计值，delta表示第二遗忘因子，H(t)表示t帧之前的短时滤波能量差比值；
[0015]计算当前帧的长时滤波能量差比值时，P(t)表示当前帧的长时滤波能量差比值，t表示第一预设帧数，OrignalSum(t)表示所述主麦采集的声音信号在所述第一次滤波处理之前t帧的能量累计值，AfterfilterSum(t)表示所述主麦采集的声音信号在所述第二次滤波处理之后t帧的能量累计值，delta表示第一遗忘因子，H(t)表示t帧之前的长时滤波能量差比值。
[0016]进一步的，根据长时滤波能量差比值和短时滤波能量差比值对所述后置滤波器进行调整，包括以下步骤：
[0017]当所述长时滤波能量差比值小于等于第一预设阈值时，调小所述后置滤波器的滤波程度；
[0018]当所述长时滤波能量差比值大于所述第一预设阈值且所述短时滤波能量差比值小于等于第二预设阈值时，调小所述后置滤波器的滤波程度；
[0019]当所述长时滤波能量差比值大于所述第一预设阈值且所述短时滤波能量差比值大于第二预设阈值时，调大所述后置滤波器的滤波程度。
[0020]进一步的，根据所述第一目标信号、前一帧的信噪比和双麦波束频响计算所述当前帧的先验信噪比，所述双麦波束频响为第一频响和第二频响中较大的频响。
[0021]进一步的，根据所述第一目标信号、前一帧的信噪比和所述双麦波束频响计算所述当前帧的先验信噪比，具体为：
[0022]snr＝alpha*(y
–
n)/n+(1
‑
alpha)snr_old
[0023]式中，y表示所述第一目标信号，n表示所述双麦波束频响，snr_old表示所述前一帧的信噪比，alpha表示第二遗忘因子。
[0024]进一步的，根据当前帧的先验信噪比构建后置滤波器，具体为：
[0025]filterpost＝(snr)/(snr+1)
[0026]式中，filterpost表示所述后置滤波器，snr表示当前帧的先验信噪比
[0027]本专利技术的实施例，具有如下有益效果：
[0028]本专利技术提供了一种应用于三麦克风的降噪方法，该方法利用目标方向和距离目标方向最大角度的多个波束形成频响来构造滤波器进行降噪处理，相比现有技术，本专利技术对佩戴者说话识别的准确率更高，对四周噪声尤其是开放办公室里干扰人声的消噪程度更好，能够解决传统波束形成的高频缺失问题和对佩戴者耳机佩戴角度依赖性问题。本专利技术利用距离目标方向最大角度的波束形成频响作为后置滤波器的噪声估计，利用滤波前后的长短时能量差对后置滤波进行修正；相比传统的后置滤波器，能够更加准确地识别出佩戴者的语音信息，避免目标信号的缺失，同时提升了对噪声的滤除效果。本专利技术相比于现有的降噪算法，能够有效地滤除开放办公室环境中的干扰噪声，尤其是四周的干扰人声(现有的语音降噪算法难以滤除干扰人声)，同时能提升佩戴者说话的语音质量。
附图说明
[0029]图1是本专利技术一实施例提供的应用于三麦克风的降噪方法的流程示意图；
[0030]图2是本专利技术一实施例提供的应用于三麦克风的降噪方法的三麦克风位置关系示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]如图1所示，本专利技术一实施例提供的一种应用于三麦克风的降噪方法，包括以下步骤：
[0033]步骤S101：通过主麦采集声音信号形成目标波束，通过右前馈副麦和左前馈副麦采集两路声音信号，并形成不同方向的双麦波束，所述双麦波束包括右前馈副麦方向的第一双麦波束、左前馈副麦方向的第二双麦波束和主麦方向的第三双麦波束。如图2所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于三麦克风的降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：通过主麦采集声音信号形成目标波束，通过右前馈副麦和左前馈副麦采集两路声音信号，并形成不同方向的双麦波束，所述双麦波束包括右前馈副麦方向的第一双麦波束、左前馈副麦方向的第二双麦波束和主麦方向的第三双麦波束；分别计算第一双麦波束、第二双麦波束和第三双麦波束的频响得到第一频响、第二频响和第三频响，根据所述第一频响、第二频响和第三频响计算频响比值，根据所述频响比值对所述目标波束进行第一次滤波处理得到第一目标信号；根据当前帧的先验信噪比构建后置滤波器，根据所述后置滤波器对所述第一目标信号进行第二次滤波处理；根据所述主麦采集的声音信号的长时滤波能量差比值和短时滤波能量差比值对所述后置滤波器进行调整；所述长时滤波能量差比值是指每隔第一预设帧数更新一次能量差比值，所述短时滤波能量差比值是指每隔第二设帧数更新一次能量差的比值，所述第一预设帧数大于第二预设帧数，所述能量差比值根据所述主麦采集的声音信号在第一次滤波处理之前的能量累计值和第二次滤波处理之后的能量累计值进行计算得到。2.根据权利要求1所述的应用于三麦克风的降噪方法，其特征在于，所述根据所述第一频响、第二频响和第三频响计算频响比值，具体为：3.根据权利要求2所述的应用于三麦克风的降噪方法，其特征在于，将所述频响比值进行非线性化处理后，根据所述频响比值对所述第三双麦波束进行滤波处理得到第一目标信号。4.根据权利要求3所述的应用于三麦克风的降噪方法，其特征在于，根据以下公式计算当前帧的短时滤波能量差和长时滤波能量差：P(t)＝delta*[(OrignalSum(t)
‑
AfterfilterSum(t))/OrignalSum(t)]+(1
‑
delta)*H(t)计算当前帧的短时滤波能量差比值时，P(t)表示当前帧的短时滤波能量差比值，t表示第二预设帧数，OrignalSum(t)表示所述主麦采集的声音信号在所述第一次滤波处理之前t帧的能量累计值，AfterfilterSum(t)表示所述主麦采集的声音信号在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱志豪，
申请(专利权)人：厦门亿联网络技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：