[发明专利]麦克风阵列信号处理方法、系统、计算机设备及存储介质

权利要求书

1.一种麦克风阵列信号处理方法，其特征在于，包括：

采集待处理的音频数据；

构造全频带的最小范数滤波器，并确定所述最小范数滤波器在预设方向上的波束模式；

根据所述波束模式以及所使用的麦克风阵列参数对所述音频数据在频域上划分子带；

将划分得到的各个子带对应的子阵滤波器按频率进行合成，以得到目标滤波器；

使用所述目标滤波器对所述音频数据进行分子带处理，以得到处理后的目标音频数据。

2.根据权利要求1所述的麦克风阵列信号处理方法，其特征在于，所述麦克风阵列参数包括麦克风阵元数量、阵元间距和采样率；

相应的，所述根据所述波束模式以及所使用的麦克风阵列参数对所述音频数据在频域上划分子带，包括：

将所有麦克风阵元确定为第一子阵，确定所述第一子阵对应的所述波束模式在各个角频率下的第一最大值，并将所述第一最大值对应的角频率确定为第一目标角频率，以根据所述第一目标角频率确定所述第一子阵处理的第一角频率范围；

将所述麦克风阵元数量减一个麦克风阵元确定为第二子阵，确定所述第二子阵对应的所述波束模式在各个角频率下的第二最大值，并将所述第二最大值对应的角频率确定为第二目标角频率，以根据所述第一目标角频率和所述第二目标角频率确定所述第二子阵处理的第二角频率范围；

依次减少一个麦克风阵元以确定后续子阵，并迭代确定对应的角频率范围，直至完成零到所述采样率一半的频率范围内的子带划分。

3.根据权利要求1所述的麦克风阵列信号处理方法，其特征在于，在所述根据所述波束模式以及所使用的麦克风阵列参数对所述音频数据在频域上划分子带之前，还包括：

对所述音频数据进行预处理，以将所述音频数据从时域转换到频域；

相应的，在所述使用所述目标滤波器对所述音频数据进行分子带处理，以得到处理后的目标音频数据之后，还包括：

对所述目标音频数据进行后处理，以将所述目标音频数据从频域转换到时域。

4.根据权利要求3所述的麦克风阵列信号处理方法，其特征在于，所述对所述音频数据进行预处理，以将所述音频数据从时域转换到频域，包括：

对所述音频数据进行短时帧级处理；

对短时帧级处理所得的每帧信号进行sin窗加权及重叠处理，并对处理后的每帧信号进行傅里叶变换。

5.根据权利要求4所述的麦克风阵列信号处理方法，其特征在于，所述对所述音频数据进行短时帧级处理，包括：

根据预设帧长对所述音频数据进行短时帧级处理，应用所述预设帧长使得经过傅里叶变换后的信号频谱的频率分辨率在100-250赫兹之间。

6.根据权利要求4所述的麦克风阵列信号处理方法，其特征在于，所述使用所述目标滤波器对所述音频数据进行分子带处理，以得到处理后的目标音频数据，包括：

将预处理后所得的每帧信号分别与所述目标滤波器的频率响应相乘，以得到所述目标音频数据。

7.根据权利要求1所述的麦克风阵列信号处理方法，其特征在于，所述预设方向为90度方向。

8.一种麦克风阵列信号处理系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于采集待处理的音频数据；

滤波器构造模块，用于构造全频带的最小范数滤波器，并确定所述最小范数滤波器在预设方向上的波束模式；

子带划分模块，用于根据所述波束模式以及所使用的麦克风阵列参数对所述音频数据在频域上划分子带；

目标滤波器获得模块，用于将划分得到的各个子带对应的子阵滤波器按频率进行合成，以得到目标滤波器；

数据处理模块，用于使用所述目标滤波器对所述音频数据进行分子带处理，以得到处理后的目标音频数据。