[发明专利]用于自动语音识别(ASR)的自适应的基于相位差的噪声消减

权利要求书

1.一种自适应基于相位差的降噪系统，包括：

第一信道，用于接收来自第一话筒的第一音频信号；

第二信道，用于接收来自第二话筒的第二音频信号，所述第一音频信号和所述第二音频信号包括波束内部的目标音频和来自所述波束外部的噪声；

处理器，耦合到所述第一信道和所述第二信道，所述处理器布置成确定与所述第一音频信号和所述第二音频信号相关联的空间信息以：通过对于大于π的相位差应用等于-2π+所述大于π的相位差的调整，并且对于小于-π的相位差应用等于2π+所述小于-π的相位差的调整来调整相位差；使用所述确定的空间信息来估计从所述第一音频信号和所述第二音频信号中导出的单信道信号上的信噪比SNR；使用所估计的信噪比SNR使所述经调整的相位差到增益因子的映射自适应以确定用于衰减与所述波束外部的噪声相关联的频率元的依赖于频率的衰减因子；以及应用所述依赖于频率的衰减因子来衰减所述波束外部的频率元以产生具有减小的噪声的目标信号,

其中，所述处理器通过以下操作使所述经调整的相位差到增益因子的所述映射自适应：将相位差误差计算为等于所述相位差的绝对值除以可允许的相位差向量，并且从所述计算出的相位差误差中减去波束因子，并且将负相位差误差值箝位至零，从而防止所述波束的内部部分之内的频率元被衰减。

2.如权利要求1所述的自适应基于相位差的降噪系统，其特征在于，所述处理器进一步布置成对从所述第一音频信号和所述第二音频信号中导出的所述单信道信号执行频谱相减，以便基于影响与目标信号相关联的频率的加权来从所述单信道信号中去除估计的噪声。

3.如权利要求2所述的自适应基于相位差的降噪系统，其特征在于，所述处理器通过基于所述估计的SNR来从所述单信道信号中减去噪声以对所述单信道信号执行频谱相减。

4.如权利要求1或2所述的自适应基于相位差的降噪系统，其特征在于，所述处理器通过利用计算出的偏移来调整所述相位差以确定空间信息，从而允许波束引导。

5.如权利要求1所述的自适应基于相位差的降噪系统，其特征在于，所述处理器通过以下操作来计算所述相位差误差：对于每一个频率元，缩放相位差以匹配所述第一信道的所述第一音频信号与所述第二信道的所述第二音频信号之间的到达时间差。

6.如权利要求1所述的自适应基于相位差的降噪系统，其特征在于，所述处理器通过以下操作来使用所述确定的空间信息以估计从所述第一音频信号和所述第二音频信号中导出的所述单信道信号上的所述信噪比SNR：基于用于将来自所述波束内部的频率元与来自所述波束外部的频率元区分开的所述计算出的相位差误差以及所述单信道信号来估计当前的信噪比SNR。

7.如权利要求1或2所述的自适应基于相位差的降噪系统，其特征在于，所述处理器进一步布置成对所述第一信道和所述第二信道的所述第一音频信号和所述第二音频信号下混频以导出所述单信道信号。

8.如权利要求1或2所述的自适应基于相位差的降噪系统，其特征在于，所述处理器进一步布置成使用波束成形来导出所述单信道信号。

9.如权利要求1或2所述的自适应基于相位差的降噪系统，其特征在于，所述处理器通过计算所述波束外部的噪声能量与所述波束内部的语音能量的比率来估计所述SNR。

10.如权利要求9所述的自适应基于相位差的降噪系统，其特征在于，所述处理器通过以下操作来计算所述波束外部的噪声能量与所述波束内部的语音能量的比率：当相位差误差被确定为大于零时，确定所述波束外部的频率幅度；计算所述波束外部的频率幅度的加权时间平均值；确定所述波束内部的频率幅度；估计所述波束内部的瞬时信号能量；以及计算对所述波束内部的所估计的瞬时信号能量的加权时间平均值。