The present invention provides a method for directional speech enhancement based on small microphone array, which comprises the following steps: 1) using two full directional microphone sound signal acquisition; 2) forming algorithm using adaptive valley point, the collected sound signals for data processing, get delayed subtraction signal x (T) and Z signal after the adaptive filter (T); 3) to X (T) and Z (T) are respectively shaped idiom spectrum X (omega) and Z (omega); 4) according to X (omega) and Z (omega), using single channel speech enhancement method to calculate the initial gain of G '(omega) according to X; (W) and Z (omega), calculate the existence probability of P signals (omega); 5) existence probability P using the target signal (omega), the initial gain G' (omega) is modified, finally gain G (omega), G (omega) = (G '(omega)) = P (W) G: m, 1P = (omega), which G m down to a minimum gain preset; 6) the final gain G (omega), the signal after t (Z adaptive filter) enhancement, enhanced the final speech signal R (t). The invention can realize the directional speech enhancement algorithm in a small volume, and can obtain a greater degree of noise suppression and improve the signal to noise ratio.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及语音处理
,具体的说,本专利技术特别涉及一种基于麦克风阵列的定向语音增强方法。
技术介绍
语音信号的增强和噪声的消除问题,一直以来都是研究的热点。针对这一问题,已经存在很多基于麦克风阵列的算法,实现加强语音信号,同时抑制干扰(包括各类噪声和其他语音)的效果。麦克风阵列一般体积较大,难以用于在便携式设备(如手机等)。Elko和Luo等人提出和发展了自适应谷点形成算法(Elko and Nguyen,A steerable and variable first-orderdifferential microphone array,ICASSP,1997;Luo,et al.Adaptivenull-forming scheme in digital hearing aids,IEEE Trans.Signal Processing,2002),可以在小尺度阵列上实现定向语音增强,但去噪程度有限。另外,后滤波算法在大尺度阵列上已经得到广泛运用,效果显著。但由于小阵列的麦克风间距有限,噪声相关性较大,基于相关函数的后滤波难以得到运用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已有的定向语音增强方法的不足,将自适应谷点形成算法与概率控制的后滤波算法相结合,提出一种适于便携设备的定向语音增强方法,该方法能否在很小的尺度下实现较强的消噪能力,克服了基于相关函数的后滤波器在较小阵列中难以得到应用的缺点。 为实现上述专利技术目的,本专利技术提供的基于小型麦克风阵列的定向语音增强方法,包括如下步骤 1)利用两个全指向性麦克风采集声音信号; ...
【技术保护点】
一种基于小型麦克风阵列的定向语音增强方法,包括如下步骤: 1)利用两个全指向性麦克风采集声音信号; 2)利用自适应谷点形成算法,对所采集到声音信号进行数据处理,得到延迟相减信号的语谱X(ω)和自适应滤波后信号的语谱Z(ω); 3)根据X(ω)和Z(ω),利用单通道语音增强方法计算出初步增益G′(ω);根据X(ω)和Z(ω),计算出目标信号存在概率P(ω); 4)利用所述目标信号存在概率P(ω),对初步增益G′(ω)进行修正,得出最终增益G(ω),G(ω )=(G′(ω))↑[P(ω)]G↓[m]↑[1-P(ω)],其中G↓[m]为预设的增益最小值; 5)利用最终增益G(ω),对自适应滤波后的信号z(t)进行增强,得到最终的增强语音信号r(t)。
【技术特征摘要】
1.一种基于小型麦克风阵列的定向语音增强方法,包括如下步骤1)利用两个全指向性麦克风采集声音信号;2)利用自适应谷点形成算法,对所采集到声音信号进行数据处理,得到延迟相减信号的语谱X(ω)和自适应滤波后信号的语谱Z(ω);3)根据X(ω)和Z(ω),利用单通道语音增强方法计算出初步增益G′(ω);根据X(ω)和Z(ω),计算出目标信号存在概率P(ω);4)利用所述目标信号存在概率P(ω),对初步增益G′(ω)进行修正,得出最终增益G(ω),其中Gm为预设的增益最小值;5)利用最终增益G(ω),对自适应滤波后的信号z(t)进行增强,得到最终的增强语音信号r(t)。2.根据权利要求1所述的定向语音增强方法,其特征在于,所述步骤2)包括如下子步骤21)利用自适应谷点形成算法,对所采集到声音信号进行数据处理,得到延迟相减信号x(t)和自适应滤波后的信号z(t);22)对x(t)和z(t)进行处理分别形成语谱X(ω)和Z(ω)。3.根据权利要求2所述的定向语音增强方法,其特征在于,所述步骤1)中,所述两个麦克风且呈端射式排布,所采集声音信号包括fore(t)和back(t)信号,fore(t)为...
【专利技术属性】
技术研发人员:颜永红,付强,张恒,
申请(专利权)人:中国科学院声学研究所,北京中科信利技术有限公司,
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]
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