[发明专利]一种基于空间区分性检测的噪声抑制方法及装置

权利要求书

1.一种基于空间区分性检测的噪声抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对每个麦克风的时域信号进行导向矢量和超指向滤波器计算；

S2：对初始化后的信号转化为时频域信号，并且构建频域预测向量；

S3：对时频域信号进行噪声抑制滤波器计算，获取用于构建噪声和混响抑制的滤波器；其中，噪声抑制滤波器计算包括：计算空间区分性系数和空间权重信息，更新加权自相关矩阵，以及构建噪声和混响抑制滤波器；

S4：根据获取的滤波器，得到目标语音的频域估计，进而得到目标语音时域估计。

2.如权利要求1所述的基于空间区分性检测的噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤S1之前，还包括获取麦克风的语音信号x_m(n)；

所述步骤S1中，具体包括以下步骤：

S101：对每个频带k，计算目标语音导向矢量u(k)：

q(θ)＝[cos(θ),sin(θ)]；

S102：对每个频带k，计算超指向滤波器h(k)：

3.如权利要求2所述的基于空间区分性检测的噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

S201：对时域信号x_m(n)进行短时傅里叶变换得到时频域表达：

S202：对每一个频带k，构建频域预测向量X(l,k)和

X(l,k)＝[X₁(l,k),X₂(l,k),...,X_M(l,k)]^T；

4.如权利要求3所述的基于空间区分性检测的噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

S301：计算空间区分性系数和当前帧的空间权重信息：

空间区分性系数的计算如下：

其中，ρ_s(l)和ρ_x(l)分别代表第l帧语音方向以及麦克风拾取信号能量估计，能量分布的差异代表了空间区分性；

当前帧的空间权重信息的计算如下：

S302：更新加权自相关矩阵；

对每一个频带k，互相关系数向量R^(l,k)的更新如下：

S303：更新噪声和混响抑制的滤波器。

对每一个频带k，噪声和混响抑制的滤波器G(l,k)的构建如下：

5.如权利要求4所述的基于空间区分性检测的噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：

S401：根据求解得到的噪声和混响抑制滤波器，得到目标语音的频域估计

S402：对目标语音的频域估计进行傅里叶逆变换得到最终的目标语音估计

6.一种基于空间区分性检测的噪声抑制装置，其特征在于，包括初始化模块、信号分解模块、滤波器计算模块和目标语音估计模块；

所述初始化模块，用于对每个麦克风的时域信号进行导向矢量和超指向滤波器计算；

所述信号分解模块，用于对初始化后的信号转化为时频域信号，并且构建频域预测向量；

所述滤波器计算模块，用于对时频域信号进行噪声抑制滤波器计算，获取用于构建噪声和混响抑制的滤波器；其中，所述滤波器计算模块包括：用于计算空间区分性系数和空间权重信息的第一计算模块、用于更新加权自相关矩阵的第一更新模块、以及用于构建噪声和混响抑制滤波器的第一构建模块；

所述目标语音估计模块，用于根据获取的滤波器，得到目标语音的频域估计，进而得到目标语音时域估计。