[發明專利]一種基于無線聲學傳感器的陣列拾音系統及方法

在審

• 申請號: 202110346388.0
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113516993A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 廖奎華
• 申請（專利權）人: 深圳魚亮科技有限公司
• 主分類號: G10L21/0208
• 分類號: G10L21/0208;G10L21/0216
• 代理公司: 合肥律眾知識產權代理有限公司 34147
• 代理人: 殷娟

本發明涉及拾音系統，具體涉及一種基于無線聲學傳感器的陣列拾音系統及方法，包括控制器，陣列分布于空間內用于采集音頻信號的信號采集模塊，設置于信號采集模塊上用于接收用戶移動終端無線通信信號的信號接收模塊，以及與信號接收模塊相連的用于判斷無線通信信號強度的信號強度分析模塊，控制器通過無線通信模塊接收音頻信號、無線通信信號強度；本發明提供的技術方案能夠有效克服現有技術所存在的無法結合麥克風與用戶之間的距離對聲學傳感器陣列輸出信號進行有效降噪處理的缺陷。

技術領域

本發明涉及拾音系統，具體涉及一種基于無線聲學傳感器的陣列拾音系統及方法。

背景技術

錄制高質量的語音信號對語音識別等語音分析方法有著重要作用，傳統采用單麥克風錄音的方式在遠距離高噪聲環境下，錄音質量急劇下降，這極大限制了語音分析方法的應用場景。因此手機上的語音輸入法和語音搜索等應用必須保證說話人離手機話筒的距離足夠近，這種拾音環境都歸為近場拾音。

使用麥克風陣列錄音能夠利用多通道的語音信號數據來抑制噪聲，增強目標語音信號。所以在遠場拾音中，麥克風陣列成為必不可少的拾音設備。麥克風陣列是由一定數量的麥克風按照某種特定的空間幾何分布排列而成的一種語音拾取裝置，陣列參數包括：麥克風數目、麥克風陣元間距、麥克風空間分布形式等。

所謂分布式陣列就是將子陣元或子陣列布局到更大的范圍內，相互之間通過有線或者無線的方式進行數據交換、共享。分布式麥克風陣列是麥克風陣列與分布式系統相結合的產物，在系統特點上與無線傳感網絡類似，同時又具有麥克風陣列語音拾取的功能，所以相比常規麥克風陣列，分布式麥克風陣列的應用更加廣泛、靈活。

然而，現有拾音系統無法結合麥克風與用戶之間的距離對麥克風陣列的信號進行有效降噪處理，導致麥克風陣列的輸出信號存在一定程度的噪聲信號影響，不能保證輸出信號的質量。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術所存在的上述缺點，本發明提供了一種基于無線聲學傳感器的陣列拾音系統及方法，能夠有效克服現有技術所存在的無法結合麥克風與用戶之間的距離對聲學傳感器陣列輸出信號進行有效降噪處理的缺陷。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種基于無線聲學傳感器的陣列拾音系統，包括控制器，陣列分布于空間內用于采集音頻信號的信號采集模塊，設置于信號采集模塊上用于接收用戶移動終端無線通信信號的信號接收模塊，以及與所述信號接收模塊相連的用于判斷無線通信信號強度的信號強度分析模塊，所述控制器通過無線通信模塊接收音頻信號、無線通信信號強度；

所述控制器與用于根據無線通信信號強度判斷對應信號采集模塊與用戶之間距離的距離判斷模塊相連，所述控制器與用于輸入建立拾音陣列的距離閾值的參數設定模塊相連，所述控制器與用于將距離判斷模塊的判斷結果與距離閾值進行對比分析的數據分析模塊相連，所述控制器與用于根據對比分析結果對信號采集模塊進行控制的拾音控制模塊相連；

所述控制器與用于對拾音陣列中各信號采集模塊采集音頻信號進行預處理的信號預處理模塊相連，所述控制器與用于根據距離判斷模塊的判斷結果設定拾音陣列中各信號采集模塊的權重因子的權重因子確定模塊相連，所述控制器與用于根據距離判斷模塊的判斷結果判斷聲源到達拾音陣列中各信號采集模塊的時間差的時間差確定模塊相連，還包括基于權重因子、時間差對預處理信號進行整合的信號處理模塊相連。

優選地，所述信號強度分析模塊分析判斷出無線通信信號強度后，將該信號采集模塊連同對應信號采集模塊的編號打包，通過無線通信模塊發送至控制器。

優選地，所述距離判斷模塊根據無線通信信號強度與信號源之間距離的映射關系，得到對應信號采集模塊與用戶之間的距離。