[發明專利]一種基于改進功率差噪聲估計算法的雙麥克風語音增強方法

在審

• 申請號: 202010840729.5
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111951818A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 張宏偉;王陽宣
• 申請（專利權）人: 北京馭聲科技有限公司
• 主分類號: G10L21/0216
• 分類號: G10L21/0216;G10L21/0224;G10L21/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于改進功率差噪聲估計算法的雙麥克風語音增強方法，其特征在于包括：

步驟1，設置兩個麥克風來接收聲音信號，其中一個為主麥克風x₁用于接收較強的語音信號，另外一個為副麥克風x₂用于接收有明顯功率衰減的語音信號；

步驟2，計算兩個麥克風的自功率譜密度差；

步驟3，對于主麥克風x₁的噪聲信號采用改進功率差噪聲估計法進行噪聲功率譜密度估計，通過迭代計算噪聲自功率譜密度P_N(n,k)，并通過迭代估計噪聲互功率譜密度P_N1N2(n,k)；

步驟4，估計語音信號傳遞函數H₁₂(n,k)；

步驟5，獲取降噪后的語音信號從而達到雙麥克風語音增強的效果。

2.根據權利要求1所述的一種基于改進功率差噪聲估計算法的雙麥克風語音增強方法，其特征在于所述步驟1包括：

步驟11，假設兩個麥克風接收到的信號為：

x₁(m)＝h₁(m)*s(m)+n₁(m),x₂(m)＝h₂(m)*s(m)+n₂(m) (1)

其中h₁(m)和h₂(m)為信號源到兩個麥克風的傳遞函數，n₁(m)和n₂(m)為麥克風接收到的噪聲信號，s(m)為理想的語音信號；

步驟12，對兩個麥克風接收到的信號進行傅里葉變換：

X₁(n,k)＝S₁(n,k)+N₁(n,k),X₂(m)＝H₁₂(n,k)S₁(n,k)+N₂(n,k) (2)

其中S₁(n,k)為主麥克風x₁接收到的語音信號，H₁₂(n,k)為兩個麥克風接收到的語音信號之間的傳遞函數；

步驟13，根據傅里葉變換結果計算兩個麥克的自功率譜密度：

P_X1(n,k)＝P_S1(n,k)+P_N1(n,k),P_X2(n,k)＝|H₁₂(n,k)|²P_S1(n,k)+P_N2(n,k) (3)

其中P_N1(n,k)為主麥克風x₁接收到的噪聲信號的自功率譜密度，P_N2(n,k)為副麥克風x₂接收到的噪聲信號的自功率譜密度；H₁₂(n,k)為語音信號傳遞函數，P_S1(n,k)為純凈語音信號的自功率譜密度。

3.根據權利要求1所述的一種基于改進功率差噪聲估計算法的雙麥克風語音增強方法，其特征在于所述步驟2包括：對于散射場中的遠場聲源，假設兩個麥克風的噪聲功率近似相等，所述兩個麥克風的功率差為(3)中兩式相減：

|ΔP_X(n,k)|＝|(1-|H₁₂(n,k)|²)|P_S1(n,k) (4)。