[发明专利]一种针对主动降噪系统的语音增强系统及方法

说明书

本发明公开一种针对主动降噪系统的语音增强系统及方法，属于噪声控制和智能语音技术领域。包括：一个能够输出噪声信号的噪声源、一个能够输出语音信号的信号源、一个能够采集噪声信号的麦克风阵列、一个能够通过广义互功率谱算法计算麦克风之间时延的时延估计模块、一个能够根据接收到的时延信息对所述噪声信号时延补偿的时延补偿模块、一个自适应波束形成模块能够得到噪声估计值和目标信号估计值、一个误差传感器能够输出误差信号、一个自适应滤波器能够输出抵消噪声信号、一个抵消噪声扬声器和一个能够获取增强后语音信号的语音增强模块。本发明解决了现有技术中主动降噪方法会损失有用声源，导致语音失真的问题。

技术领域

本发明属于噪声控制和智能语音技术领域，尤其涉及一种针对主动降噪系统的语音增强系统及方法。

背景技术

主动降噪通常是利用电声器件产生与原始噪声等幅反相的抵消噪声，使两者在空间中实现物理抵消，进而形成一个安静的声场。当存在有用信号的时候，传统主动降噪方法会把有用的信号也抵消掉，且在提升信噪比的同时，往往会使语音失真。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对主动降噪系统的语音增强系统及方法，以解决现有技术中主动降噪方法会损失有用声源，导致语音失真的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一个噪声源，其能够输出噪声信号；

一个信号源，其能够输出语音信号；

一个麦克风阵列，其包括若干个均匀线性排布的麦克风，所述麦克风阵列能够采集所述噪声信号；

一个时延估计模块，其配置为能够接收所述麦克风阵列输出的噪声信号，所述时延估计模块将所述噪声信号通过广义互功率谱算法计算麦克风之间的时延；

一个时延补偿模块，其配置为能够接收所述时延估计模块输出的时延信息和所述麦克风阵列输出的噪声信号，所述时延补偿模块能够根据接收到的时延信息对所述噪声信号时延补偿；

一个自适应波束形成模块，其配置为能够接收所述时延补偿模块输出的得到时延补偿后的噪声信号；所述自适应波束形成模块通过噪声估计算法得到噪声估计值，所述自适应波束形成模块通过目标信号估计算法得到目标信号估计值；

一个误差传感器，其能够接收所述降噪扬声器输出的反噪声信号，所述误差传感器能够接收所述噪声源输出的所述噪声信号；所述误差传感器能够根据所述反噪声信号和所述噪声信号输出误差信号；

一个第一自适应滤波器，其配置为能够接收所述噪声估计值和所述误差信号；所述第一自适应滤波器根据所述噪声估计值和所述误差信号更新所述第一自适应滤波器的权值，所述第一自适应滤波器能够输出抵消噪声信号；

一个抵消噪声扬声器，其能够接收所述抵消噪声信号，所述抵消噪声扬声器能够输出所述抵消噪声信号；所述抵消噪声信号能够将带噪信号中的噪声抵消掉；

一个语音增强模块，其能够接收所述目标信号估计值；所述语音增强模块通过深度神经网络语音增强模块实时处理所述目标信号估计值，获得增强后的语音信号。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步地，所述自适应波束形成模块根据滤波阶数，麦克风数目获取目标信号的估计值。

进一步地，若干个第二自适应滤波器组，所述若干个第二自适应滤波器组组成一个阻塞矩阵。

进一步地，一个噪声消除模块，其配置为能够接收所述输出相向量，所述噪声消除模块包括若干个第三自适应滤波器；若干个所述第三自适应滤波器的长度为；所述噪声消除模块能够对接收到的所述输出向量滤波。

进一步地，所述噪声消除模块输出消除噪声后获取消除噪声后的目标信号估计值。