[发明专利]基于双麦克风语音增强装置及语音增强方法

权利要求书

1.一种基于双麦克风语音增强装置，其特征在于：该装置包括：

数字麦克风阵列模块，用于接收时域带噪语音数字信号并将接收的时域带噪语音数字信号输出，其包括第一数字麦克风和第二数字麦克风；

第一脉冲密度调制解码器模块，用于对时域带噪语音数字信号进行分帧、降采样及滤波，形成初步降采样率数字信号，其包括滤波器；

指向性形成模块，用于将初步降采样率数字信号进行指向性形成，形成初步降噪的指向性输出信号；

第二脉冲密度调制解码器模块，用于对初步降噪的指向性输出信号进行分帧、降采样、滤波和加重，形成第二降采样率数字信号；

语音增强处理模块，用于对第二降采样率数字信号进行语音增强处理，形成去除背景噪声的语音信号；

输出模块，用于输出去除背景噪声的语音信号。

2.根据权利要求1所述的基于双麦克风语音增强装置，其特征在于，所述第一脉冲密度调制解码器模块包括N级梳状滤波器。

3.根据权利要求2所述的基于双麦克风语音增强装置，其特征在于，所述第二脉冲密度调制解码器模块包括第一半带滤波器、第二半带滤波器、低通滤波器和高通滤波器。

4.根据权利要求3所述的基于双麦克风语音增强装置的语音增强方法，其特征在于，该语音增强方法包括如下步骤：

步骤S001：利用第一数字麦克风接收第一时域带噪语音数字信号；利用第二数字麦克风接收第二时域带噪语音数字信号，并将所述接收到的第 

一、第二时域带噪语音数字信号传送给脉冲密度调制解码器模块；

步骤S002：利用脉冲密度调制解码器模块将第一、第二时域带噪语音数字信号分帧，并利用N级梳状滤波器进行降采样及滤波，得到第一、第二初步降采样率数字信号并输出；

N级梳状滤波器的传递函数形式如下：

N为级联阶数，r为抽取比例

x′₁(n，m)＝x₁(rn，m)

x′₂(n，m)＝x₂(rn，m)

x₁(n)，x₂(n)第一、第二时域带噪语音数字信号

x′₁，x′₂第一、第二初步降采样率数字信号

步骤S003：利用指向性形成模块接收脉冲密度调制解码器模块输出的第一、第二初步降采样的信号，并对第一、第二初步降采样的信号进行幅度补偿和相位补偿，得到第一、第二初步降噪的指向性信号，并将第一、第二初步降噪的指向性信号，相减得到初步降噪的指向性输出信号

经过幅度补偿，形式如下

为第一、第二初步降噪的指向性信号

其中a_m由第一数字麦克风和第二数字麦克风的灵敏度差异决定所述相位补偿的形式如下： 

其中m为帧数，n为点数，fs为采样率，d为麦克风距离，cs为声速所述初步降噪的指向性输出信号如下：

步骤S004：利用第二脉冲密度调制解码器模块对初步降噪的指向性输出信号分帧、降采样、滤波和加重，形成第二降采样率数字信号；

步骤S005：利用语音增强处理模块对第二降采样率数字信号进行语音增强处理，形成去除背景噪声的语音信号；

步骤S006：利用输出模块接收语音增强处理模块输出去除背景噪声的语音信号。