[發明專利]語音增強方法、裝置、設備及計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202011297820.3
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112489674A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 趙沁;徐國強
• 申請（專利權）人: 深圳壹賬通智能科技有限公司
• 主分類號: G10L21/0216
• 分類號: G10L21/0216;G10L21/0232;G10L21/0208;G10L15/20
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 魏潤潔

1.一種語音增強方法，其特征在于，所述語音增強方法包括以下步驟：

通過麥克風陣列采集語音信號，并將所述語音信號轉換成頻域觀測信號，其中，所述語音信號為時域觀測信號；

將所述頻域觀測信號輸入至廣義旁瓣消除器中的第一超指向性波束形成器，以確定所述第一超指向性波束形成器輸出的參考語音信號；

將所述頻域觀測信號輸入至廣義旁瓣消除器的第二超指向性波束形成器，以確定所述語音信號對應的噪聲信號，其中，所述第二超指向性波束形成器對應的約束矩陣與所述第一超指向性波束形成器對應的阻塞矩陣相互正交；

基于所述參考語音信號和所述噪聲信號確定所述語音信號對應的語音增強信號。

2.如權利要求1所述的語音增強方法，其特征在于，所述將所述頻域觀測信號輸入至廣義旁瓣消除器中的第一超指向性波束形成器，以確定所述第一超指向性波束形成器輸出的參考語音信號的步驟包括：

將所述頻域觀測信號輸入至廣義旁瓣消除器的第一超指向性波束形成器，以基于所述語音信號對應的方向角度和所述麥克風陣列對應的陣元間距確定所述頻域觀測信號各頻點的導向矢量；

基于所述頻域觀測信號各頻點的導向矢量，確定所述頻域觀測信號各頻點的第一投影矩陣；

基于所述第一投影矩陣和所述頻域觀測信號確定所述第一超指向性波束形成器輸出的參考語音信號。

3.如權利要求2所述的語音增強方法，其特征在于，所述基于所述頻域觀測信號各頻點的導向矢量，確定所述頻域觀測信號各頻點的第一投影矩陣的步驟包括：

基于頻域觀測信號各頻點的導向矢量，進行計算頻域觀測信號各頻點的噪聲互相關系數矩陣；

基于各頻點的噪聲互相關系數矩陣，進行計算頻域觀測信號各頻點的第一投影矩陣。

4.如權利要求1所述的語音增強方法，其特征在于，所述將所述頻域觀測信號輸入至廣義旁瓣消除器的第二超指向性波束形成器，以確定所述語音信號對應的噪聲信號的步驟包括：

將所述頻域觀測信號輸入至廣義旁瓣消除器的第二超指向性波束形成器，以基于所述噪聲方向矢量確定所述頻域觀測信號各頻點的第二投影矩陣；

基于所述第二投影矩陣和所述頻域觀測信號確定所述第二超指向性波束形成器輸出的噪聲信號。

5.如權利要求1所述的語音增強方法，其特征在于，所述基于所述參考語音信號和所述噪聲信號確定所述語音信號對應的語音增強信號的步驟包括：

將所述參考語音信號和所述噪聲信號輸入至自適應噪聲抑制器中，以基于所述參考語音信號和所述噪聲信號對所述語音信號對應的所述頻域觀測信號進行自適應噪聲抑制，得到所述頻域觀測信號對應的誤差信號；

將所述誤差信號輸入至所述自適應噪聲抑制器，并采用歸一化最小均方誤差準則優化所述自適應噪聲抑制器的參數，在優化完成所述自適應噪聲抑制器后確定所述語音信號對應的語音增強信號。

6.如權利要求5所述的語音增強方法，其特征在于，所述將所述參考語音信號和所述噪聲信號輸入至自適應噪聲抑制器中，以基于所述參考語音信號和所述噪聲信號對所述語音信號對應的所述頻域觀測信號進行自適應噪聲抑制，得到所述頻域觀測信號對應的誤差信號的步驟包括：

將所述參考語音信號和所述噪聲信號輸入至自適應噪聲抑制器中，以基于所述自適應噪聲抑制器對應的權重矢量和所述參考語音信號，確定調整信號；

基于所述調整信號對所述語音信號對應的所述頻域觀測信號進行調整，確定調整所述頻域觀測信號后對應的誤差信號。

7.如權利要求1至6任一項所述的語音增強方法，其特征在于，所述通過麥克風陣列采集語音信號，并將所述語音信號轉換成頻域觀測信號的步驟包括：

通過麥克風陣列采集語音信號，并對所述語音信號執行分幀操作，得到所述語音信號對應的幀數據；

對所述語音信號對應的幀數據進行短時離散傅里葉變換，得到所述語音信號對應的頻域觀測信號。