[发明专利]语音增强方法/系统、计算机可读存储介质及电子设备

说明书

本发明提供一种语音增强方法/系统、计算机可读存储介质及电子设备，语音增强方法包括：对麦克风阵列的输入信号进行短时傅里叶变换形成频域输入信号；生成一优化的超增益波束形成器，以通过超增益波束形成器处理频域输入信号，以形成超增益波束处理输出信号；对超增益波束处理输出信号进行低频白噪声增益修正，以确定低频白噪声增益修正结果是超增益波束处理输出信号，还是延迟相加波束处理输出信号；对低频白噪声增益修正结果进行低频降噪补偿，以输出低频降噪补偿后的频域信号。本发明可以控制白噪声放大的问题，且在一定程度上增强了低频降干扰能力。不仅如此，采用本发明后，对角加载因子的选择范围缩小，且鲁棒性增强，有利于实际应用。

技术领域

本发明属于音频处理技术领域，涉及一种增强方法和系统，特别是涉及一种语音增强方法/系统、计算机可读存储介质及电子设备。

背景技术

传统的单麦克风技术提供的信息仅限于时/频信息，因此其降噪性能并不理想。而麦克风阵列可以提供空域和时/频信息，能够更好的解决该问题。

麦克风阵列信号处理的一个核心技术是波束形成技术，即将麦克风阵列的接收信号通过一定的加权，使阵列方向图在期望信号方向的增益最大，而系统总的输出功率最小，从而完成空域滤波。

根据实现方式不同，现有的波束形成技术可以分为固定波束形成技术和自适应波束形成技术。固定波束形成技术一般都与接收到的数据有关，并且其滤波器系数不随时间的变化而变化，或者说滤波器所形成的波束是固定不变的。自适应的波束形成技术相对于固定波束形成技术而言，其自适应特性表现在滤波系数是随着输入信号统计特性的变化而变化的。

延时相加波束形成和超增益波束形成是较为常用的固定波束形成方法。其中，延时相加波束形成不能抑制任何方向入射的低频噪声源。与其它方法相比，经过超增益波束形成处理，阵列的阵增益达到最大，即麦克风阵列获得最大的指向性。但超增益波束形成存在白噪声放大的问题，尤其是低频段。

但在实际应用中，常用的方法是通过在归一化自相关矩阵的主对角线元素上增加一个很小的常数(称对角加载因子)，来实现增加白噪声增益约束的目的。但是，控制白噪声增益和保持降干扰能力两者是矛盾的，因此增加白噪声增益约束必然导致超增益波束形成的降干扰能力下降。且该常数因子取值范围是从零到无穷，因此该因子很难选择，不利于实际应用。

因此，如何提供一种语音增强方法/系统、计算机可读存储介质及电子设备，以解决现有技术是通过在归一化自相关矩阵的主对角线元素上增加一个对角加载因子，来实现增加白噪声增益约束的目的，但是控制白噪声增益和保持降干扰能力两者相互矛盾，增加白噪声增益约束必然导致超增益波束形成的降干扰能力下降；且对角加载因子取值范围是从零到无穷，由于该因子很难选择，不利于实际应用等缺陷，实以成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种语音增强方法/系统、计算机可读存储介质及电子设备，用于解决现有技术中是通过在归一化自相关矩阵的主对角线元素上增加一个对角加载因子，来实现增加白噪声增益约束的目的，但是控制白噪声增益和保持降干扰能力两者相互矛盾，增加白噪声增益约束必然导致超增益波束形成的降干扰能力下降；且对角加载因子取值范围是从零到无穷，由于该因子很难选择，不利于实际应用的问题。