[發明專利]一種聲源數量的估計方法及系統

在審

• 申請號: 202210445311.3
• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號: CN114724585A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 潘超;趙旭東;陳景東
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G10L25/18
• 分類號: G10L25/18;G10L25/21;G10L21/0216;G06F17/18
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 吳瑩

本發明公開了一種聲源數量的估計方法及系統，涉及信號處理技術領域，所述方法包括：通過麥克風陣列接收獲得第一信號y_m(t)；短時傅里葉變換獲得變換域信號Y_m(k,l)；在多個頻點上分別進行單聲源DOA估計獲得估計結果；統計預設時間周期內不同聲源方位被估計獲得的頻率，獲得統計頻率結果Q(θ)；查找峰值點，獲取頻率大于門限值τ₁的多個聲源方位，獲得聲源數量估計結果；更新當前活躍聲源個數。本發明解決了現有技術在環境混響強、背景噪聲不符合高斯白噪聲要求時，存在聲源數量估計誤差大，影響后續語音信號處理效果的技術問題，達到了快速、準確地估計復雜聲學環境中的聲源個數，降低聲源數量估計誤差的技術效果。

技術領域

本發明涉及信號處理技術領域，尤其涉及一種聲源數量的估計方法及系統。

背景技術

聲源數量的估計問題一直都是語音信號處理領域中的一個熱點，很多經典的信號處理方法都需要知道聲源的個數。舉例如波達方向(DOA)估計中的多信號分類方法(MUSIC)，其工作前提即聲源個數已知，進而MUSIC方法會根據聲源個數來劃分信號子空間和噪聲子空間從而計算出空間譜，最后通過尋找空間譜上極值點的位置來確定多個聲源的方位。然而，如果估計的聲源個數和實際聲源個數存在誤差，那么MUSIC方法的DOA估計性能會顯著下降。因此，如何快速、準確地估計出聲源個數，在語音信號處理領域中具有重要的研究價值。

然而，現有方法的局限性在于信號模型中僅考慮了高斯白噪聲和無混響的情況，在環境中混響比較強、或背景噪聲不符合足高斯白噪聲要求時，存在聲源個數的估計誤差大，進而影響后續語音信號處理效果的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種聲源數量的估計方法及系統，用以解決現有技術中在環境中混響比較強、或背景噪聲不符合足高斯白噪聲要求時，存在的聲源個數的估計誤差大，進而影響后續語音信號處理效果的技術問題。

鑒于上述問題，本發明提供了一種聲源數量的估計方法及系統。

第一方面，本發明提供了一種聲源數量的估計方法，所述方法通過一種聲源數量的估計系統實現，其中，所述方法包括：通過麥克風陣列接收獲得第一信號y_m(t)；對所述第一信號進行短時傅里葉變換，獲得變換域信號Y_m(k,l)；在所述變換域信號內的多個頻點上分別進行單聲源DOA估計，獲得估計結果；在所述估計結果內，統計獲得預設時間周期內不同聲源方位被估計獲得的頻率，獲得統計頻率結果Q(θ)；查找獲得所述統計頻率結果Q(θ)內的峰值點，獲取被估計獲得的頻率大于門限值τ₁的多個聲源方位，獲得聲源數量估計結果；基于所述聲源數量估計結果，更新當前活躍的聲源個數。

另一方面，本發明還提供了一種聲源數量的估計系統，用于執行如第一方面所述的一種聲源數量的估計方法，其中，所述系統包括：第一獲得單元：所述第一獲得單元用于通過麥克風陣列接收獲得第一信號y_m(t)；第二獲得單元：所述第二獲得單元用于對所述第一信號進行短時傅里葉變換，獲得變換域信號Y_m(k,l)；第三獲得單元：所述第三獲得單元用于在所述變換域信號內的多個頻點上分別進行單聲源DOA估計，獲得估計結果；第四獲得單元：所述第四獲得單元用于在所述估計結果內，統計獲得預設時間周期內不同聲源方位被估計獲得的頻率，獲得統計頻率結果Q(θ)；第五獲得單元：所述第五獲得單元用于查找獲得所述統計頻率結果Q(θ)內的峰值點，獲取被估計獲得的頻率大于門限值τ₁的多個聲源方位，獲得聲源數量估計結果；第一更新單元：所述第一更新單元用于基于所述聲源數量估計結果，更新當前活躍的聲源個數。

第三方面，一種電子設備，其中，包括處理器和存儲器；

該存儲器，用于存儲；

該處理器，用于通過調用，執行上述第一方面中任一項所述的方法。