[发明专利]一种集音装置、监控装置及集音方法

权利要求书

1.一种集音装置，其特征在于：包括两个拾音单元(4)，所述的拾音单元(4)沿一直线依次排布且之间设有间距，还包括单通道降噪处理模块、指向性处理模块，所述的单通道降噪处理模块接收两个拾音单元(4)信号处理后再将信号传递至指向性处理模块，所述的指向性处理模块接收两路单通道降噪处理模块信号并输出语音增强信号。

2.根据权利要求1所述的一种集音装置，其特征在于：所述的拾音单元(4)为指向性麦克风或全指向麦克风。

3.根据权利要求1所述的一种集音装置，其特征在于：所述的单通道降噪处理模块以及指向性处理模块与拾音单元(4)分体式设计，所述的单通道降噪处理模块以及指向性处理模块与拾音单元(4)通过无线或有线方式连接。

4.一种监控装置，其特征在于：包括摄像组件(1)、权利要求1-5任一所述的集音装置及音视频联动模块，所述的集音装置输出语音增强信号至音视频联动模块，所述的音视频联动模块根据摄像组件(1)输出的变倍信号改变输出语音增强信号的音量大小，所述的摄像组件(1)与集音装置同步运动。

5.根据权利要求4所述的一种监控装置，其特征在于：还包括云台(3)，所述的云台(3)包括云台编解码模块，云台编解码模块读取云台转动产生的云台转动信号以及接收变倍信号并发送至音视频联动模块，所述的音视频联动模块根据变倍信号改变输出的语音增强信号的音量大小。

6.根据权利要求4所述的一种监控装置，其特征在于：所述的音视频联动模块为编程放大器模块，编程放大器模块接收语音增强信号和摄像组件(1)变焦后发出的变倍信号，根据变倍信号编程放大器模块改变语音增强信号音量大小并输出。

7.一种集音方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、2个拾音单元(4)沿一直线依次排布且之间设有间距，2个拾音单元(4)均接收不同方向的原始语音信号，并将原始语音信号传递至单通道降噪处理模块；

S2、单通道降噪处理模块接收两路存在不同时差的原始语音信号经过放大和消噪(前置放大电路、模数转换电路和滤波消噪电路)后得到两路降噪语音信号并输入至指向性处理模块；

S3、指向性处理模块根据两路降噪语音信号的时频特性对语音信号和噪声信号掩蔽值处理，最后经过重建合成心形或超心形拾音模式，得到特定方向的语音增强信号。

8.根据权利要求7所述的一种集音方法，其特征在于：所述的步骤S2滤波降噪处理包括如下步骤，利用端点检测的结果对噪声的频谱进行估计，频域维纳滤波系数通过Mel滤波器组转化为Mel域的维纳滤波系数，接着采用Mel IDCT(反离散余弦变换)得到滤波器的时域冲激响应，最终使用卷积得到增强后的时域语音信号用于后端的模型匹配。

9.根据权利要求7所述的一种集音方法，其特征在于：所述的步骤S3还包括如下步骤，

(1)对两路语音信号进行多子带滤波，分帧加窗处理，由此得到两路语音信号的时频表达。某一时间帧的某个频带的信号称为一个时频单元(T-F)；

(2)计算两路语音信号对应T-F单元之间的IID值；

(3)根据各个T-F单元的IID值，设定其加权掩蔽值。根据各子带的IID值进行语音活动检测；

(4)结合语音激活检测结果，对上步初步生成的掩蔽值纯噪声段直接赋予较小的加权掩蔽值；

(5)对于采集后方的语音信号进行掩蔽值处理，最后经过重建合成心形或超心形拾音模式，得到特定方向的语音增强信号。

10.根据权利要求9所述的一种集音方法，其特征在于：所述的步骤S2和步骤S3之间还包括以下步骤：音视频联动模块检测空间中声源的空间信息参数；指向性处理模块根据检测到的空间信息参数确定对应的波束形成参数以及相应的拾音模型。