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专利号: 2018106520417
申请人: 重庆瑞可利科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于麦克风阵列的语音增强方法,其特征在于:该方法包括:步骤1:对以下两种信号进行分别处理:

1)基于麦克风阵列采集到的N路语音信号进行频域分析,生成对应的频域信号Xn;

2)参考信号进行频域分析,生成对应的频域信号Y;

步骤2:将频域信号Xi同时分别进行以下处理:

1)波束形成,形成波束Bout;

2)去混响估计预处理,形成混响估计频域信号Rout;

3)与频域信号Y一并进行回声消除及估计预处理,形成回声估计频域信号Eout;

步骤3:对波束Bout、混响估计频域信号Rout和回声估计频域信号Eout进行去混响处理和回声消除处理,形成单路麦克风增强信号S;

步骤4:对信号S进行IFFT变换形成最终输出的时域信号Sout。

2.根据权利要求1所述的基于麦克风阵列的语音增强方法,其特征在于:步骤2中所述的波束形成过程中还产生了滤波权重系数wt。

3.根据权利要求2所述的基于麦克风阵列的语音增强方法,其特征在于:所述混响估计频域信号Rout与所述滤波权重系数wt之间的关系如下:Rout=wt×(R1+R2+R3...+Rn-1+Rn)/n     (1)式(1)中Rn表示第N路麦克风频域信号Xn对应的混响估计频域信号;n表示麦克风接收到的语音信号路数。

4.根据权利要求2或3所述的基于麦克风阵列的语音增强方法,其特征在于:所述回声估计频域信号Eout与所述滤波权重系数wt之间的关系如下:Rout=wt×(E1+E2+E3...+En-1+En)/n    (2)式(2)中En表示第N路麦克风频域信号Xn对应的混响估计频域信号;n表示麦克风接收到的语音信号路数。

5.根据权利要求1或2或3所述的基于麦克风阵列的语音增强方法,其特征在于:所述步骤2中的波束形成由MVDR Beamformer波束形成算法实现。

6.根据权利要求4所述的基于麦克风阵列的语音增强方法,其特征在于:所述步骤2中的波束形成由MVDR Beamformer波束形成算法实现。

7.一种基于麦克风阵列的语音增强装置,其特征在于:该装置包括:FFT变换模块,对采集到的语音信号和参考信号进行频域分析并存储;

时域分析模块,对采集到的语音信号进行时域分析后输入去混响估计预处理模块;

回声消除及估计预处理模块,用于对经信号转换后的语音信号和参考信号进行回声消除及估计预处理,形成回声估计频域信号Eout;

去混响估计预处理模块,用于对经信号转换后的语音信号进行去混响估计预处理,形成混响估计频域信号Rout;

波束形成模块,用于对经信号转换后的语音信号进行回声成分和混响部分进行提取分析,并形成波束Bout;

后置滤波模块,用于对回声估计频域信号Eout、混响估计频域信号Rout和波束Bout进行统一的回声、混响以及噪声的消除和抑制处理,形成单路麦克风增强信号S;

IFFT变换模块,用于对单路麦克风增强信号S进行离散快速傅里叶反变换,形成最终输出的时域信号Sout。

8.根据权利要求7所述的一种基于麦克风阵列的语音增强装置,其特征在于:所述波束形成模块包括MVDR滤波器,用于计算麦克风阵列空间域的滤波权重系数wt,并提供给所述回声消除及估计预处理模块和所述去混响估计预处理模块。