[发明专利]一种多麦克风阵列噪声消除方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及语音增强技术领域，具体涉及一种利用多麦克风阵列技术进行噪声消除的方法、装置及系统。

背景技术

目前最常用的多麦克风阵列技术是fixed beamforming(固定的波束成形)技术，即将多个麦克风的信号进行加权求和，利用声音的方向特性，保留特定方向的声音信号，抑制其它方向的噪声信号。但是这种技术只对窄带的噪声有明显的降噪效果，而且不同的麦克风间距有效降噪的频带不同，小间距对高频的窄带降噪效果优于低频，大间距对低频的窄带降噪效果优于高频。而在目前网络通信中由于通信带宽较宽，因此只对窄带噪声有效的技术已不能满足要求。

为了解决宽带噪声的抑制问题，又提出constant beamwidth beamforming(波束宽度恒定的波束成形)技术，利用数量很多的麦克风组成有各种麦克风间距的麦克风阵列，每种麦克风间距对某个窄带成分有良好的降噪效果，把这些在各个窄带成分的降噪效果综合起来得到较好的宽带降噪效果。但是这种技术要求麦克风的数目很多，而且为了在低频带能达到好的降噪效果需要麦克风的间距很大，导致整个麦克风阵列的尺度很大，因此很不符合目前网络和TV摄像头小巧的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的多麦克风阵列不能很好的抑制宽带噪声，无法适用于越来越普遍的宽带通信的问题，本发明的实施例提供了一种多麦克风阵列噪声消除方法、装置及系统，可以在宽带通信中有效地抑制全频带的噪声。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，公开了一种多麦克风阵列噪声消除方法，包括：

根据所述多麦克风阵列的每对麦克风构成的不同间距的数量，把全频带划分成相同数量的子带；

将不同间距的每对麦克风的信号分解到相应的子带内，其中，间距越大的每对麦克风的信号其被分解到的子带的频率越低；

对所述不同间距的每对麦克风在其相应的子带内的分解信号进行自适应降噪，得到各个子带降噪后的信号；

对所述各个子带降噪后的信号进行合成得到所述多麦克风阵列在全频带降噪后的信号。

并且优选地，本发明实施例的方法还可以包括：

根据保护角内目标信号成分的多少获取自适应滤波器的控制参数，并向在相应的子带内进行自适应降噪的自适应滤波器输入所述控制参数。

另一方面，公开了一种多麦克风阵列噪声消除装置，包括：

子带分解单元，用于根据所述多麦克风阵列的每对麦克风构成的不同间距的数量，把全频带划分成相同数量的子带；将不同间距的每对麦克风的信号分解到相应的子带内，其中，间距越大的每对麦克风的信号其被分解到的子带的频率越低；

自适应滤波器，用于对所述不同间距的每对麦克风在其相应的子带内的分解信号进行自适应降噪，得到各个子带降噪后的信号；

子带合成单元，用于对所述各个子带降噪后的信号进行合成得到所述多麦克风阵列在全频带降噪后的信号。

并且优选地，本发明实施例的装置还可以包括：

降噪控制单元，用于根据保护角内目标信号成分的多少获取自适应滤波器的控制参数，并向在相应的子带内进行自适应降噪的所述自适应滤波器输入所述控制参数。

再一方面，还公开了一种多麦克风阵列噪声消除系统，包括：

多麦克风阵列，所述多麦克风阵列由三个或三个以上的等间距或不等间距的麦克风组成；和，

上述的多麦克风阵列噪声消除装置，用于对所述多麦克风阵列采集到的信号进行降噪处理。

由此可知，本发明的实施例的上述技术方案利用了多麦克风阵列组成的不同的麦克风间距，把全频带分解成与不同间距数量相同数量的子带，通过将不同间距的每对麦克风的信号分解到相应的子带内，然后对不同间距的每对麦克风的信号在相应的子带内进行自适应降噪，得到各个子带降噪后的信号，最后对各个子带降噪后的信号进行合成得到全频带降噪后的信号，从而在宽带通信中有效地抑制了全频带的噪声，解决了现有技术中多麦克风阵列不能很好的进行宽带噪声抑制，无法适用于越来越普遍的宽带通信的问题，达到了可以利用较少的麦克风和较小尺度的麦克风阵列即可对宽频带内的噪声进行有效抑制的目的。

并且进一步地，通过根据保护角内目标信号成分的多少获取自适应滤波器的控制参数，并向在相应的子带内进行自适应降噪的自适应滤波器输入该控制参数用于控制其更新速度，能够对宽频带内的噪声进行有效抑制的同时并很好的保证语音质量，提高全频带的信噪比。

附图说明