[發(fā)明專利]用于選擇麥克風(fēng)陣列的輸出波束的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201911097476.0 | 申請(qǐng)日： | 2019-11-12 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN110600051B | 公開（公告）日： | 2020-03-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 趙楊 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 樂鑫信息科技（上海）股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G10L21/0216 | 分類號(hào)： | G10L21/0216;G10L21/0232;G10L25/21 |
| 代理公司： | 北京市路盛律師事務(wù)所 11326 | 代理人： | 劉世杰;李海 |
| 地址： | 201203 上海市浦東新區(qū)*** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 選擇 麥克風(fēng) 陣列 輸出 波束 方法 | ||
1.一種用于選擇麥克風(fēng)陣列的輸出波束的方法，所述方法包括下述步驟：
（a）從包括多個(gè)麥克風(fēng)的麥克風(fēng)陣列接收多個(gè)聲音信號(hào)，對(duì)所述多個(gè)聲音信號(hào)進(jìn)行波束成形以得到多個(gè)波束以及對(duì)應(yīng)的波束輸出信號(hào)；
（b）對(duì)于所述多個(gè)波束中的每個(gè)波束，執(zhí)行下述操作：
將當(dāng)前波束的波束輸出信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換至頻域，以得出當(dāng)前波束的頻譜向量和功率譜向量；
基于當(dāng)前波束的頻譜向量和功率譜向量，計(jì)算當(dāng)前波束的綜合語(yǔ)音信號(hào)能量，其中綜合語(yǔ)音信號(hào)能量為當(dāng)前波束的綜合能量和綜合語(yǔ)音存在概率的乘積，其中所述綜合能量指示當(dāng)前波束的波束輸出信號(hào)的能量水平，所述綜合語(yǔ)音存在概率指示當(dāng)前波束的波束輸出信號(hào)中存在語(yǔ)音的概率，且所述綜合語(yǔ)音存在概率和所述綜合能量為標(biāo)量；以及
（c）選取綜合語(yǔ)音信號(hào)能量值最大的波束作為輸出波束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述頻譜向量是對(duì)當(dāng)前波束的波束輸出信號(hào)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換或短時(shí)離散余弦變換得出的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（b）中，在得出當(dāng)前波束的頻譜向量和功率譜向量之后，根據(jù)下述公式用頻譜向量更新功率譜向量：
，
其中：
t表示幀索引；
f表示頻點(diǎn)；
為當(dāng)前波束的功率譜向量在第t-1幀上、頻點(diǎn)f處的元素對(duì)應(yīng)的功率譜；
為當(dāng)前波束的功率譜向量在第t幀上、頻點(diǎn)f處的元素對(duì)應(yīng)的功率譜；
α1為大于0且小于1的參數(shù)；以及
為當(dāng)前波束的頻譜向量在第t幀上、頻點(diǎn)f處的元素對(duì)應(yīng)的頻譜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，α1大于等于0.9且小于等于0.99。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（b）中，在基于當(dāng)前波束的頻譜向量和功率譜向量，計(jì)算當(dāng)前波束的綜合語(yǔ)音信號(hào)能量之前，確定當(dāng)前波束的功率譜向量中的每個(gè)元素對(duì)應(yīng)的局部能量最低值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，確定當(dāng)前波束的功率譜向量中的每個(gè)元素對(duì)應(yīng)的局部能量最低值包括：
維護(hù)兩個(gè)長(zhǎng)度與頻譜向量相同且初始值為零的向量Sb,min和Sb,tmp；
對(duì)向量Sb,min和Sb,tmp的每個(gè)元素，按下述公式進(jìn)行更新：
其中：
t表示幀索引；
f表示頻點(diǎn)；
表示當(dāng)前波束的功率向量譜在第t幀上、頻點(diǎn)f處的元素對(duì)應(yīng)的局部能量最低值；
表示當(dāng)前波束的功率向量譜在第t-1幀上、頻點(diǎn)f處的元素對(duì)應(yīng)的局部能量最低值；
表示當(dāng)前波束的功率向量譜在第t幀上、頻點(diǎn)f處的元素對(duì)應(yīng)的功率譜；
表示當(dāng)前波束的功率向量譜在第t幀上、頻點(diǎn)f處的元素對(duì)應(yīng)的局部能量臨時(shí)最低值；
表示當(dāng)前波束的功率向量譜在第t-1幀上、頻點(diǎn)f處的元素對(duì)應(yīng)的局部能量臨時(shí)最低值；且每當(dāng)L個(gè)元素按上述公式進(jìn)行更新之后，按下述方式對(duì)向量Sb,min和Sb,tmp進(jìn)行重置：
；
在對(duì)向量Sb,min和Sb,tmp的每個(gè)元素進(jìn)行更新之后，得出當(dāng)前波束的功率譜向量中的每個(gè)元素對(duì)應(yīng)的局部能量最低值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述L設(shè)置為使得L幀信號(hào)包含200毫秒至500毫秒的信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述綜合能量是按照下述步驟得出的：
對(duì)所述功率譜向量的所有元素求平均值以作為所述綜合能量。
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