[發(fā)明專利]聲音成分提取方法、降噪方法、裝置及系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010102910.6 | 申請日： | 2020-02-19 |
| 公開（公告）號： | CN111163401B | 公開（公告）日： | 2021-09-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 徐銀海;劉益帆 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京安聲浩朗科技有限公司 |
| 主分類號： | H04R3/00 | 分類號： | H04R3/00;G10L25/18;G10L25/21;G10L21/0232 |
| 代理公司： | 北京布瑞知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11505 | 代理人： | 孟潭 |
| 地址： | 100102 北京市朝陽區(qū)紫*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 聲音 成分 提取 方法 裝置 系統(tǒng) | ||
1.一種聲音成分提取方法，其特征在于，步驟包括：
獲取在至少一個(gè)聲場信號提取位置分別采集的至少一組聲場信號的自功率譜Cxx；
對所述自功率譜Cxx進(jìn)行奇異值分解，獲得對角矩陣∑(f)＝UH(f)CxxU(f)；
利用特征傳遞向量計(jì)算所述對角矩陣∑(f)中需要提取的第i種聲音成分以及
利用所述特征傳遞向量計(jì)算所述對角矩陣∑(f)中需要提取的第i種聲音成分在所述至少一個(gè)聲場信號提取位置處的聲音信號
其中，所述對角矩陣∑(f)中的各對角線元素用于表征所述至少一組聲場信號中的至少一種聲音成分的強(qiáng)度值；U(f)為表征所述至少一種聲音成分到所述至少一個(gè)聲場信號提取位置的聲場變化的傳遞矩陣；特征傳遞向量為所述傳遞矩陣U(f)的第i列。
2.如權(quán)利要求1所述的聲音成分提取方法，其特征在于，所述聲場信號為所述聲場的頻域信號；
各組所述聲場信號分別由不同的傳感裝置在不同的聲場信號提取位置采樣后，進(jìn)行頻域信號轉(zhuǎn)換計(jì)算而獲得。
3.一種降噪方法，其特征在于，包括：
基于權(quán)利要求1或2所述的聲音成分提取方法計(jì)算出聲場信號中與噪音對應(yīng)的所述聲音成分；
基于所述與噪音對應(yīng)的聲音成分生成用于抵消所述噪音的降噪聲音信號；以及
發(fā)送所述降噪聲音信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述與噪音對應(yīng)的聲音成分生成用于抵消所述噪音的降噪聲音信號包括：
獲取在降噪?yún)^(qū)域提取的至少一組聲場信號
基于所述至少一組聲場信號和所述至少一組聲場信號計(jì)算互功率譜其中，E{}代表期望值，H代表轉(zhuǎn)置運(yùn)算；
獲取表征所述至少一組聲場信號的所述至少一種聲音成分到所述降噪?yún)^(qū)域的聲場變化的傳遞矩陣T(f)＝Cxy(f)U∑-1UH；
基于所述傳遞矩陣T(f)以及傳遞矩陣G(f)計(jì)算降噪控制矩陣W(f)＝-G-1(f)T(f)，其中，G(f)為表征所述降噪控制矩陣W(f)輸出的聲音信號到所述降噪?yún)^(qū)域的聲場變化的傳遞矩陣；以及
生成所述降噪聲音信號S(f)＝G(f)W(f)xv(f)，其中xv(f)為基于提取出的所述與噪音對應(yīng)的聲音成分。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在基于所述與噪音對應(yīng)的聲音成分的生成用于抵消所述噪音的降噪聲音信號之前，進(jìn)一步包括：
將所述對角矩陣的中低于閾值的對角線元素置為零；和/或，
將除與噪音對應(yīng)的聲音成分對應(yīng)之外的其他對角線元素置為零。
6.一種聲音成分提取裝置，其特征在于，包括：
自功率譜獲取模塊，配置為獲取至少一組聲場信號的自功率譜Cxx；
對角矩陣獲取模塊，配置為對所述自功率譜Cxx進(jìn)行奇異值分解，獲得對角矩陣∑(f)＝UH(f)CxxU(f)；以及
聲音成分計(jì)算模塊，配置為利用特征傳遞向量計(jì)算所述對角矩陣∑(f)中需要提取的第i種聲音成分利用所述特征傳遞向量計(jì)算所述對角矩陣∑(f)中需要提取的第i種聲音成分在所述至少一個(gè)聲場信號提取位置處的聲音信號
其中，所述對角矩陣∑(f)中的各對角線元素分別用于表征所述聲場信號中的不同所述聲音成分的強(qiáng)度值；U(f)為表征所述至少一種聲音成分到所述至少一個(gè)聲場信號的聲場信號提取位置的聲場變化的傳遞矩陣；特征傳遞向量為所述傳遞矩陣U(f)的第i列。
7.一種降噪裝置，其特征在于，包括：
噪音成分提取模塊，配置為基于權(quán)利要求1或2所述的聲音成分提取方法計(jì)算出聲場信號中與噪音對應(yīng)的所述聲音成分；
降噪聲音信號獲取模塊，配置為基于所述與噪音對應(yīng)的聲音成分生成用于抵消所述噪音的降噪聲音信號；以及
發(fā)送模塊，配置為發(fā)送所述降噪聲音信號。
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