[发明专利]麦克风阵列降噪方法、装置和电子设备

说明书

本申请提供一种麦克风阵列降噪方法、装置和电子设备，该方法包括根据对第一原始语音信号帧的能量值进行统计所得方差、对各第二原始语音信号帧的频谱与对应时刻的第一原始语音信号帧的频谱的共轭值相乘所得能量值进行统计所得方差分别对对应的第二传输函数与第一传输函数的比值进行迭代，其中，主麦克风所拾取的语音信号帧为第一原始语音信号帧，辅麦克风所拾取的语音信号帧为第二原始语音信号帧，目标声源至主麦克风的传输函数为第一传输函数，目标声源至辅麦克风的传输函数为第二传输函数。根据该方法可实现对传输函数比值的准确估计，提高降噪效果。

技术领域

本申请属于信号处理技术领域，具体涉及一种麦克风阵列降噪方法、装置和电子设备。

背景技术

广义旁瓣消除技术已广泛应用于麦克风阵列的降噪处理。其中，通过扫频预先确定各个麦克风的传输函数。而事实上，各麦克风的传输函数并非一个固定值，需要实时更新。

发明内容

本申请的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种麦克风阵列降噪方法、装置和电子设备。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种麦克风阵列降噪方法，麦克风阵列包含一个主麦克风和至少一个辅麦克风，其特征在于，所述降噪方法包括：

根据对第一原始语音信号帧的能量值进行统计所得方差、对各第二原始语音信号帧的频谱与对应时刻的第一原始语音信号帧的频谱的共轭值相乘所得能量值进行统计所得方差分别对对应的第二传输函数与第一传输函数的比值进行迭代，其中，主麦克风所拾取的语音信号帧为第一原始语音信号帧，辅麦克风所拾取的语音信号帧为第二原始语音信号帧，目标声源至主麦克风的传输函数为第一传输函数，目标声源至辅麦克风的传输函数为第二传输函数；

根据麦克风阵列中各麦克风获取的原始语音信号帧的频谱和各第二传输函数与第一传输函数的比构造增强语音信号帧的频谱；

根据第一原始语音信号帧的频谱、各第二原始语音信号帧的频谱、各第二传输函数与第一传输函数的比值，构造对应各辅麦克风的噪声信号帧的频谱；

将对应各辅麦克风的噪声信号帧的频谱进行自适应滤波之后进行累加得到抵消语音信号帧的频谱；

从增强语音信号帧的频谱中滤除抵消语音信号帧的频谱，得到目标语音信号帧的频谱；

其中，各辅麦克风对应的自适应滤波的滤波器系数是根据目标语音信号帧的频谱更新的。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种麦克风阵列降噪装置，麦克风阵列包含一个主麦克风和至少一个辅麦克风，降噪装置包括：

传输函数比更新模块，用于根据对第一原始语音信号帧的能量值进行统计所得方差、对各第二原始语音信号帧的频谱与对应时刻的第一原始语音信号帧的频谱的共轭值相乘所得能量值进行统计所得方差分别对对应的第二传输函数与第一传输函数的比值进行迭代，其中，主麦克风所拾取的语音信号帧为第一原始语音信号帧，辅麦克风所拾取的语音信号帧为第二原始语音信号帧，目标声源至主麦克风的传输函数为第一传输函数，目标声源至辅麦克风的传输函数为第二传输函数；

增强语音信号构造模块，用于根据麦克风阵列中各麦克风获取的原始语音信号帧的频谱和各第二传输函数与第一传输函数的比构造增强语音信号帧的频谱；

噪声信号构造模块，用于根据第一原始语音信号帧的频谱、各第二原始语音信号帧的频谱、各第二传输函数与第一传输函数的比值，构造对应各辅麦克风的噪声信号帧的频谱；

抵消声音信号构造模块，用于将对应各辅麦克风的噪声信号帧的频谱进行自适应滤波之后进行累加得到抵消语音信号帧的频谱；

输出模块，用于从增强语音信号帧的频谱中滤除抵消语音信号帧的频谱，得到目标语音信号帧的频谱；

其中，各辅麦克风对应的自适应滤波的滤波器系数是根据目标语音信号帧的频谱更新的。