[发明专利]一种全向降噪方法、设备及存储介质

说明书

本申请公开了一种全向降噪方法、设备及存储介质，全向降噪方法包括：获取音频信号；对音频信号进行波达方向估计，获取音频信号的波达方向，以对音频信号进行声源定位；对音频信号进行降噪处理，以滤除音频信号中的噪声。通过上述方式，本申请能够实现全向降噪，降噪效果好。

技术领域

本申请涉及音频信号处理技术领域，特别是涉及全向降噪方法、设备及存储介质。

背景技术

音频信号处理已经成为一个非常热门的领域，清晰的音频信号能够极大地提高后期语音信号分析的准确度。音频信号采集设备在实际的工作环境中往往存在室外环境噪声、室内混响、人声噪声、汽车噪声等干扰，无法获取清晰的目标语音。因此，如何从含噪的音频信号中提取较纯净的目标语音是一个贴合实际工程需求的问题。现有对音频信号进行降噪处理的方法还存在一定的问题，如需要在无干扰的环境下获取校准信号，这使得算法难度较大，增加了很多不确定性；对噪声的滤除不够干净等。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种全向降噪方法、设备及存储介质，能够实现全向降噪，降噪效果好。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种全向降噪方法，该方法包括：获取音频信号；对音频信号进行波达方向估计，获取音频信号的波达方向，以对音频信号进行声源定位；对音频信号进行降噪处理，以滤除音频信号中的噪声。

其中，基于正交投影近似子空间跟踪算法，计算正交投影近似子空间跟踪算法的目标函数的全局最小收敛点，得到信号子空间；基于空间谱估计算法和信号子空间，计算空间谱估计函数最小时对应的角度值，得到音频信号的波达方向。

其中，利用广义旁瓣相消法对音频信号进行波束形成处理，以滤除音频信号中的相干噪声；和/或对音频信号进行滤波处理，以滤除音频信号中的非相干噪声。

其中，利用广义旁瓣相消法对音频信号进行波束形成处理，以滤除音频信号中的相干噪声包括：对音频信号进行固定波束形成处理，得到第一波束形成信号；对音频信号进行自适应波束形成处理，得到第二波束形成信号；将第一波束形成信号与第二波束形成信号相减，得到经过波束形成处理后的波束形成信号。

其中，对音频信号进行固定波束形成处理，得到第一波束形成信号包括：将音频信号与固定波束形成加权向量相乘，得到第一波束形成信号。

其中，对音频信号进行自适应波束形成处理，得到第二波束形成信号包括：利用阻塞矩阵对音频信号进行过滤，得到不含目标语音的噪声参考信号，噪声参考信号为阻塞矩阵与音频信号的乘积；将噪声参考信号与自适应波束形成加权向量相乘，得到第二波束形成信号。

其中，将噪声参考信号与自适应波束形成加权向量相乘，得到第二波束形成信号包括：利用归一化最小均方算法计算获得自适应波束形成加权向量。

其中，对音频信号进行滤波处理，滤除音频信号中的非相干噪声包括：获取目标语音信号的先验信号缺失概率和信号存在概率；利用先验信号缺失概率和信号存在概率更新增益函数，并对音频信号进行频谱增强，得到滤除噪声后的目标语音信号，目标语音信号为增益函数与音频信号的乘积。

其中，对音频信号进行滤波处理，滤除音频信号中的非相干噪声还包括：利用由平滑周期图的最小值控制的平滑参数递归平均噪声测量的过去谱功率值，以获得噪声频谱。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种全向降噪设备，全向降噪设备包括处理器，处理器用于执行指令以实现上述的全向降噪方法。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储指令/程序数据，指令/程序数据能够被执行以实现上述的全向降噪方法。