[發明專利]用于多話筒音頻設備的去噪方法

有效

• 申請號: 201210202063.6
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN102855880A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: C·福克斯
• 申請（專利權）人: 鸚鵡股份有限公司
• 主分類號: G10L21/0216
• 分類號: G10L21/0216;H04R3/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張欣

1.用于在嘈雜周圍環境中操作的多話筒音頻設備，特別是“免提”電話設備的對于嘈雜聲學信號的去噪的方法，

所述嘈雜聲學信號包括來自語音源的有用分量和干擾噪聲分量，

所述設備包括傳感器陣列，所述傳感器陣列以預確定的設置而排列的多個話筒傳感器形成，且適于獲取所述嘈雜信號，

其中所述方法包括在頻域中對于為所述信號的連續時間幀所定義的多個頻帶的如下處理步驟：

a)估算在所獲取的所述嘈雜信號中語音存在的概率；

b)估算由所述傳感器所獲取的所述噪聲的頻譜協方差矩陣，所述估算是由所述語音存在的概率所調制的；

c)估算所述語音源和至少一些所述傳感器之間的聲道的傳遞函數，所述估算相對于由所述傳感器之一所獲取的所述信號組成的基準有用信號而被執行，且也由所述語音存在的概率所調制；

d)計算最佳線性射影算子，其給出從至少一些傳感器所獲取的信號、從在步驟b)中所估算的所述頻譜協方差矩陣、以及從步驟c)中所估算的所述傳遞函數中所導出的單個經去噪的組合信號；且

e)在所述語音存在的概率的基礎上以及在步驟d)中所計算出的射影算子所給出的組合信號的基礎上，通過應用對于每一個頻帶和每一個時間幀特定的可變增益，而選擇性地減少噪聲。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述最佳線性射影算子在步驟d)中通過帶有最小方差無失真響應（MVDR）的Capon波束成形類型處理而被計算。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟e)的選擇性噪聲減少通過最佳修正對數頻譜幅值（OM-LSA）增益類型的處理而被執行。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟c)中，通過計算尋求消除在?為其評估傳遞函數的所述傳感器所獲取的所述信號和由所述基準有用信號的傳感器所獲取的信號之間的差異的自適應過濾器，并使用通過所述語音存在概率進行的調制，從而估算所述傳遞函數。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述自適應過濾器是最小均方類型（LMS）的線性預測算法過濾器。

6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述通過所述語音存在的概率進行的調制是通過改變所述自適應過濾器的迭代步長而變化的調制。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述傳遞函數在步驟c)中被通過對角化處理而被估算，所述對角化處理包括：

c1)相對于所述基準有用信號的傳感器而確定由所述陣列的傳感器所獲取的信號的頻譜相關性矩陣；

c2)計算首先在步驟c1)中確定的所述矩陣和其次如步驟b)中所計算的那樣，由語音存在的概率所調制的噪聲的所述頻譜協方差矩陣之間的差異；且

c3)將步驟c2)中所計算的差異矩陣對角化。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于：

·用于去噪的信號頻譜被細分為多個不同頻譜部分；

·所述傳感器被重新分組為多個子陣列，每一個子陣列與其中一個所述頻譜部分相關聯；且

·在對應于所考慮的頻譜部分的子陣列的傳感器所獲取的信號上對于每一個頻譜部分不同地執行去噪處理。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于：

·所述傳感器陣列是對齊的傳感器的線性陣列；

·用于去噪的信號的頻譜被細分為低頻部分和高頻部分；且

·對于所述低頻部分，所述去噪處理的步驟僅在由所述陣列的最遠地間隔的?傳感器所獲取的信號上執行。

10.如權利要求1所述的方法，其特征在于：

·用于去噪的所述信號的所述頻譜被細分為多個不同的頻譜部分；且

·通過對于每一個所述頻譜部分應用不同的處理而不同地執行步驟c)的所述聲道的傳遞函數的估算。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于：

·所述傳感器的陣列是對齊的傳感器的線性陣列；

·所述傳感器被重新分組為多個子陣列，每一個子陣列分別與其中一個所述頻譜部分相關聯；

·對于所述低頻部分，僅在由所述陣列的最遠地隔開的傳感器所獲取的信號上執行去噪處理，且通過計算自適應過濾器而估算傳遞函數；且

·對于高頻部分，在由所述陣列所有傳感器所獲取的信號上執行去噪處理，且通過對角化處理而估算所述傳遞函數。?