[发明专利]一种语音信号降噪拾音处理方法和装置及冰箱

说明书

本发明实施例涉及一种语音信号降噪拾音处理方法和装置及冰箱，其中该方法包括：麦克风阵列采集当前环境的语音信号；对采集到的多路语音信号执行时间同步；对同步的多路语音信号加权求和得到降噪后的语音信号。本发明通过自带滤波方式再整带宽提升语音质量，通过权重相加的方式不会改变语音特性，可以有效消除回音，在提高信噪比的同时利用方向选择特性对感兴趣区域进行增强。

技术领域

本发明实施例涉及语音信号处理技术领域，具体涉及一种语音信号降噪拾音处理方法和装置及冰箱。

背景技术

本部分向读者介绍可能与本发明的各个方面相关的背景技术，相信能够向读者提供有用的背景信息，从而有助于读者更好地理解本发明的各个方面。因此，可以理解，本部分的说明是用于上述目的，而并非构成对现有技术的承认。

当前集成电路、人工智能、互联网技术的发展，传统的白家电业出现了新的定位，冰箱不仅仅承载了保存食物的功能，也成为家庭网络的一部分，可为家庭成员提供更多的智能化服务。在智能冰箱上，除了传统控制功能之外，多出了许多人机交互功能，语音控制也变成了一种趋势。智能冰箱的很多场景会用到麦克风获取语音，由于房间内的回响很大，环境噪声和信号是非稳态的，获取的语音信号质量的不到保证。如图1所示，冰箱放置的环境(厨房、客厅等)通常有较大的噪声，除了目标说话人的声音之外，还有环境噪声(例如扬声器正在播报的声音)干扰说话人的语音。传统的单麦克无论是录音还是用作识别都起不到良好的效果。而基于单麦克的语音增强技术，如维纳滤波、卡尔曼滤波等，在抑制噪声的情况下也会让语音造成畸变，并无法解决上述问题。

语音是宽带信号，传统的拾音方法无法在整带宽提升语音质量。房间内的回响很大，传统的拾音方法没有有效的回音消除技术。环境和信号是非稳态的，传统的拾音方法无法应对变化的噪声。噪音和语音有类似的频谱特性，传统的拾音方法在降低噪声的同时会让语音造成畸变。在对话场景下，干扰说话人的语音可能会对人机交互造成影响。

发明内容

要解决的技术问题是如何消除房间内环境噪音对语音控制信号的干扰。

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供一种语音信号降噪拾音处理方法和装置及冰箱，可以提高信噪比(SNR),另一方面可以进行空间选择，对所关注方向的语音进行增强，对其他方向的语音进行抑制。

第一方面，本发明实施例提供了一种语音信号降噪拾音处理方法，包括：

麦克风阵列采集当前环境的多路语音信号；

对采集到的多路语音信号执行时间同步；

对同步的多路语音信号加权求和得到降噪后的语音信号。

可选地，所述对采集到的多路语音信号执行时间同步包括：

根据每个麦克风和参考点之间的到达时间差进行时间移动，得到时间同步后的语音信号，同步后的语音信号按下式计算：

Y_α,n(k)＝Y_n[k+F_n(τ)]

＝α_n×s(k-τ)+V_α,n(k)

＝X_α,n(k)+V_α,n(k)

其中,Y_α,n(k)表示延时处理后的语音信号，Y_n(k)表示当前麦克风接收到的音频信号，F_n(τ)是第一麦克风和第n麦克风之间音频信号到达时间差，X_n(k)当前麦克风接收到的语音信号，V_n(k)表示当前麦克风接收到的噪声信号，α_n是第n个麦克风的衰减因子，s(k)是未知信号源的音频信号，k表示当前时刻，n为常数，n＝1、2、…、N，τ是从未知信号源到当前麦克风的延时。