[發明專利]一種自適應波束整形的智能會議音頻處理方法及系統

在審

• 申請號: 202310012812.7
• 申請日: 2023-01-05
• 公開（公告）號: CN116110419A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 劉建洪
• 申請（專利權）人: 長沙東瑪克信息科技有限公司
• 主分類號: G10L21/0208
• 分類號: G10L21/0208;G10L21/0216
• 代理公司: 長沙大珂知識產權代理事務所(普通合伙) 43236
• 代理人: 羅偉航

1.一種自適應波束整形的智能會議音頻處理方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：在會議室中部署多個麥克風并在會議過程中收集會議音頻信號，基于采集的音頻信號構建自適應波束整形模型；

S2：對構建的自適應波束整形模型進行優化求解，得到最優自適應波束整形模型；

S3：將所采集的音頻信號輸入到最優自適應波束整形模型中，得到整形后的去噪會議音頻信號；

S4：構建多重會議回音消除模型，所述多重回音消除模型以整形后的去噪音頻信號為輸入，以回音消除后的音頻信號為輸出；

S5：對構建的多重會議回音消除模型進行優化，得到最優多重會議回音消除模型；

S6：將整形后的去噪會議音頻信號輸入到最優會議回音消除模型中，得到增強優化后的會議音頻信號。

2.如權利要求1所述的一種自適應波束整形的智能會議音頻處理方法，其特征在于，所述S1步驟中在會議室中部署多個麥克風并在會議過程中收集會議音頻信號，包括：

在會議室內部署m個麥克風構成麥克風陣列，所構成麥克風陣列的結構為半徑為R的圓形結構，相鄰麥克風的夾角均為β，相鄰麥克風的間距距離均為d，所述相鄰麥克風的夾角均以圓形結構的圓心為頂點，所述相鄰麥克風的間距距離為相鄰麥克風的直線距離；

會議室內的聲源發出音頻信號，麥克風陣列中的不同麥克風均接收到會議音頻信號，所述會議音頻信號包括聲源發出的音頻信號、環境噪音信號以及回聲信號，其中聲源位置為所構成麥克風陣列的外部區域；

以正東方向的麥克風位置為起點，按照順時針順序對麥克風陣列中的m個麥克風進行編號，所述麥克風陣列中第i個麥克風所接收到的會議音頻信號為x_i(t)＝s_i(t)+n_i(t)，其中s_i(t)為麥克風陣列中第i個麥克風所接收到的聲源音頻信號，包括聲源發出的音頻信號以及回聲信號，n_i(t)為麥克風陣列中第i個麥克風接收到的環境噪音信號，t表示時域信息，則相鄰第i-1個麥克風所接收到的會議音頻信號為：

x_i-1(t)＝s_i(t-τ_i,i-1)+n_i-1(t)

其中：

τ_o,o-1(θ)表示第i-1個麥克風相較于第i個麥克風接收到會議音頻信號的時延；

c表示聲速，θ表示聲源方向，為待求解參數；

以麥克風陣列結構中的圓心為中心，西→東方向為縱軸，北→南方向為橫軸構建坐標系，得到麥克風陣列中不同麥克風的位置角度，所述聲源方向即為將聲源位置與圓心連線，連線結果與縱軸上半軸的夾角即為聲源方向；

其中第i個麥克風與縱軸上半軸的夾角為(i-1)β，表示第i個麥克風的方向。

3.如權利要求1所述的一種自適應波束整形的智能會議音頻處理方法，其特征在于，所述S1步驟中基于采集的音頻信號構建自適應波束整形模型，包括：

基于所采集的音頻信號構建自適應波束整形模型，所述自適應波束整形模型包括聲源方向估計層以及自適應波束整形層，其中聲源方向估計層用于根據所采集的音頻信號估計聲源方向，自適應波束整形層用于根據聲源方向篩選對應方向麥克風所接收到的音頻信號，并利用自適應整形濾波器對篩選后的音頻信號進行濾波降噪以及音頻信號增強處理。