[发明专利]基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置及方法

权利要求书

1.基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，所述装置包括用于采集音频信号的声学矢量传感器，其特征在于，所述装置还包括：

方向性声源检测模块，用于检测所述声学矢量传感器采集的音频信号中具有方向性声源的个数，以及检测每个方向性声源所在的角度区间；

高斯滤波器，用于锐化所述方向性声源检测模块检测到的所有方向性声源；

标量滤波器，用于将所述高斯滤波器处理后的矢量信号变成标量信号，

所述声学矢量传感器将采集到的音频信号通过依次相连接的所述方向性声源检测模块、高斯滤波器以及标量滤波器进行音频信号处理，即将采集到的音频信号首先通过所述方向性声源检测模块检测具有方向性声源的个数及每个方向性声源所在的角度区间，然后通过所述高斯滤波器对每个方向性声源进行锐化处理，最后通过所述标量滤波器将所述高斯滤波器处理后的矢量信号变成标量信号。

2.根据权利要求1所述的基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，其特征在于，所述装置还包括用于抑制无方向性背景噪音的静音滤波器，所述静音滤波器设置在所述高斯滤波器和标量滤波器之间，即所述高斯滤波器锐化所述方向性声源后由所述静音滤波器滤除背景噪音，最后再由所述标量滤波器将矢量信号转化为标量信号。

3.根据权利要求1所述的基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，其特征在于，所述高斯滤波器的高斯函数为：

HG＝gaussian(Hl,Hs)

所述高斯滤波器长度为Hl，取常数13；Hs为锐化参数，取值大于0。

4.根据权利要求3所述的基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，其特征在于，所述锐化参数Hs取值为1.6。

5.根据权利要求1所述的基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，其特征在于，所述标量滤波器在任意时频(k,l)下的滤波系数w_d(φ_d,k,l)为：

w_d(φ_d,k,l)＝a(φ_d)/(||a^H(φ_d)||||a(φ_d)||)

φ_d为任意声源的到达角度，a(φ_d)为任意声源的导向矢量。

6.根据权利要求2所述的基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，其特征在于，所述静音滤波器的系数w_v为：

Nv为0到1之间常数，v_s为静音参数，

将2π范围的角度域划分为R个角度区间，则AE(r)为分布在第r个角度区间内时频点的能量统计，1≤r≤R。

7.根据权利要求6所述的基于声学矢量传感器空间锐化技术的语音增强装置，其特征在于，所述Nv取值为0.4。