[发明专利]基于双麦克风语音增强装置及语音增强方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于双麦克风语音增强装置及语音增强方法。

背景技术

随着无线通讯的发展，全球移动电话用户越来越多，用户对移动电话的要求已不仅满足于通话，而且要能够提供高质量的通话效果，尤其是目前移动多媒体技术的发展，移动电话的通话质量更显重要。

由于大量环境噪声的存在，手机等通讯设备的麦克风采集到的语音信号普遍信噪比不够高，特别是在街道汽车等高噪声环境中，需要提高音量才能使对方听清。所以需要通过语音增强的方法来提升输入语音的信噪比，改善通讯质量。

然而传统的单通道语音增强方法降噪效果有限，并且会对语音造成较大失真。

发明内容

本发明需解决的技术问题是提供一种去噪效果好的基于双麦克风语音增强装置及语音增强方法。

根据上述需解决的技术问题，本发明提供了一种基于双麦克风的语音增强装置，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。

优选的，所述第一脉冲密度调制解码器模块包括N级梳状滤波器。

优选的，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。

基于双麦克风语音增强装置的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(z)=(1rΣi=0r-1z-i)N]]>

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