[實用新型]一種基于麥克風陣列的語音增強裝置

有效

• 申請號: 201820968965.3
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN208210275U
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 劉睿
• 申請（專利權）人: 成都瑞可利信息科技有限公司
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種基于麥克風陣列的語音增強裝置，該裝置包括麥克風陣列、去混響估計預處理模塊、回聲消除及估計預處理模塊以及波束形成模塊。該裝置實現了對麥克風語音信號的采集、去混響以及回聲消除等處理，保證了語音信號的清晰度；整個裝置由AD轉換、DA轉換以及數字信號處理單元構成，簡化了整個裝置的電路結構，且整個裝置的輸出經由波束形成模塊形成一路的增強的語音信號，避免了多路輸出而導致語音清晰度低的問題，更好地保證了語音信號的清晰度。此外，本實用新型所提供的語音增強裝置數據處理速率高，語音信號同步性強。

技術領域

本實用新型涉及一種語音增強裝置，尤其是一種基于麥克風陣列的語音增強裝置。

背景技術

在現代通信應用場景中，人們開始更多的使用免提設備進行通話和交流，比如揚聲器系統、視頻會議系統、筆記本電腦和平板電腦。在這些系統中，揚聲器通常位于一個封閉的房間內，離麥克風相對較近。這種應用場景導致了在一般非免提設備中不存在的聲學信號處理的挑戰，而且隨著揚聲器和麥克風之間的距離增加也會大大降低了通話的信噪比(SNR)。

此外，實際生活中，語音通信應用中，語音信號中存在有混響信號和回聲，其中混響信號在一些情況下非常有必要的，但即便如此混響信號也會對許多應用程序產生重要的影響，例如，當混響存在時，自動語音識別系統的性能會受到很嚴重的影響，而且在自動音樂轉錄時也存在同樣的問題；此外，混響也會影響語音的清晰度，尤其是對于聽障聽眾。

但現有的語音增強裝置電路結構復雜，增強后的語音信號清晰度較低。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有的語音增強裝置所存在的電路結構復雜，運算量大而影響裝置同步性的問題，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單以及能夠保證語音清晰度的基于麥克風陣列的語音增強裝置。

為實現本實用新型的目的，在此所提供的一種基于麥克風陣列的語音增強裝置包括：

麥克風陣列；

回聲消除及估計預處理模塊，該模塊包括兩路AD轉換單元、數字信號處理單元以及一路DA轉換單元，兩路AD轉換單元的輸出的兩路數字信號分別輸入所述數字信號處理單元，所述數字信號處理單元輸出一路數字信號輸入所述DA轉換電路，所述DA轉換電路輸出的一路模擬信號作為所述回聲消除及估計預處理模塊的輸出；

去混響估計預處理模塊，該模塊包括一路AD轉換單元、數字信號處理單元以及一路DA轉換單元，所述AD轉換單元的輸出的數字信號輸入所述數字信號處理單元，所述數字信號處理單元輸出一路數字信號輸入所述DA轉換電路，所述DA轉換電路輸出的一路模擬信號作為所述去混響估計預處理模塊的輸出；

波束形成模塊，該模塊包括N路AD轉換單元、數字信號處理單元以及一路DA轉換單元，N路AD轉換單元輸出的N路數字信號輸入所述數字信號處理單元，所述數字信號處理單元輸出一路數字信號輸入所述DA轉換電路，所述DA轉換電路輸出的模擬信號為整個裝置的輸出，輸出最終的增強信號S_out；

所述麥克風陣列的輸出信號輸入所述去混響估計預處理模塊的AD轉換單元，所述去混響估計預處理模塊中的DA轉換單元的輸出的模擬信號輸入所述回聲消除及估計預處理模塊中的AD轉換單元，所述回聲消除及估計預處理模塊中的DA轉換電路輸出的模擬信號輸入所述波束形成模塊中的N路AD轉換單元中的一路。

本實用新型所提供的語音增強裝置通過麥克風陣列、去混響估計預處理模塊、回聲消除及估計預處理模塊以及波束形成模塊實現了對麥克風語音信號的采集、去混響以及回聲消除等處理，保證了語音信號的清晰度；此外，整個裝置由AD轉換、DA轉換以及數字信號處理單元構成，簡化了整個裝置的電路結構，且整個裝置的輸出經由波束形成模塊形成一路的增強的語音信號，避免了多路輸出而導致語音清晰度低的問題，更好地保證了語音信號的清晰度。