[发明专利]低信噪比见长的麦克风阵列语音去噪增强方法

权利要求书

1.低信噪比见长的麦克风阵列语音去噪增强方法，其特征在于：基于改进的人耳完美二元时频掩蔽算法，在语音增强预处理中抑制语音采集阶段的各类噪声干扰，主要包括以下三个步骤：

第一步，初阶语音采集增强阶段；

第二步，信号噪声预估阶段；

第三步，人耳完美二元掩蔽阶段；

首先结合利用自适应旁瓣相消法和后置滤波波束形成法获得初阶采集增强的语音信号，然后根据输入的带噪信号和初阶采集增强的语音信号，判断预估噪声信号，最后通过初阶采集增强的语音信号和判断预估噪声信号之间的信噪比关系设置阈值，利用人耳的听觉掩蔽特性计算完美二元时频掩蔽算法并合成增强后的语音信号；

第三步，人耳完美二元时频掩蔽阶段采用人耳完美二元时频掩蔽语音增强法，保留带噪信号中以语音信号主导的声音部分，滤除由噪声信号主导的声音部分，实现干净语音信号和噪声信号的分离；

人耳完美二元时频掩蔽阶段具体的步骤如下：

第1步，对带噪信号中的由初阶语音采集增强的语音进行时频分解；

第2步，计算初阶语音采集增强的语音信号的时频单元功率谱；

第3步，结合信号噪声预估阶段中得到的噪声信号功率谱估计完美二元时频掩蔽结果D，具体公式为：

其中，c是频带索引，t是时间索引，E_s(c,t)表示初阶语音采集增强的语音信号功率，E_n(c,t)表示判断预估噪声的功率，J表示预设的阈值，根据初步估计的语音和噪声信号之间的信噪比关系来进行调整，如果时频单元内由初阶语音采集增强的语音功率大于判断预估噪声的功率，则该时频单元被设为1，否则设为0，利用人耳的听觉掩蔽特性计算完美二元时频掩蔽算法并合成增强后的语音信号。

2.根据权利要求1所述的低信噪比见长的麦克风阵列语音去噪增强方法，其特征在于：第一步，初阶语音采集增强阶段的输入为麦克风阵列采集的带噪语音信号，输出为经过结合自适应旁瓣相消法和后置滤波波束形成法初阶增强后的语音信号。

3.根据权利要求1所述的低信噪比见长的麦克风阵列语音去噪增强方法，其特征在于：自适应旁瓣相消法根据语音信号所处的实际应用环境自适应改变滤波系数，自适应旁瓣相消法主要有三部分组成：

第一部分为固定波束形成器，固定波束形成器生成语音参考信号；

第二部分为阻塞矩阵，阻塞矩阵生成噪声参考信号；

第三部分为自适应噪声消除器，自适应噪声消除器消除来自固定波束形成器生成的信号中的残留噪声信号。