[发明专利]一种微型双麦克风语音增强方法及微型双麦克风

权利要求书

1.一种微型双麦克风语音增强方法，其特征在于，包括：

利用阵列布置的双麦克风采集带噪语音信号，所述阵列布置的双麦克风包括第一麦克风和第二麦克风；

对所采集的带噪语音信号进行处理，将所述带噪语音信号转换为单帧频域带噪语音信号；

对转换后的单帧频域带噪语音信号进行相干系数计算和空域滤波器设计，使所述空域滤波器的最大响应方向对准所述双麦克风的语音增强方向，利用所述空域滤波器对所述单帧频域带噪语音信号进行空域滤波，对空域滤波后的信号进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到单帧时域增强语音信号，并对所述单帧时域增强语音信号进行拼接得到整段带噪语音的语音增强信号；

其中，所述双麦克风的语音增强方向为所述第二麦克风到所述第一麦克风的端射方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述阵列布置的双麦克风中第一麦克风的中心点与第二麦克风的中心点之间的间距为1.5-3厘米。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所采集的带噪语音信号进行处理，将所述带噪语音信号转换为单帧频域带噪语音信号，包括：

对所采集的带噪语音信号进行分帧与加窗处理，并通过快速傅里叶变换将单帧的带噪语音信号转换为单帧频域带噪语音信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述对所采集的带噪语音信号进行分帧与加窗处理，包括：

设定所述第一麦克风采集的带噪语音信号为x₁，所述第二麦克风采集的带噪语音信号为x₂，对所述第一麦克风采集的带噪语音信号x₁以及所述第二麦克风采集的带噪语音信号x₂进行分帧加窗，得到对应的单帧时域带噪语音信号x_1win(l)，x_2win(l)，其中，L为单帧时域带噪语音信号长度，l=1,2,…,L；

所述通过快速傅里叶变换将单帧的带噪语音信号转换为单帧频域带噪语音信号，包括：

对单帧时域带噪语音信号x_1win(l)，x_2win(l)进行如下处理，

(1)

(2)

将计算得到的x_1fwin(k)，x_2fwin(k)利用FFT转换到频域，得到单帧频域带噪语音信号，，；

其中，为向上取整，x_1fwin(k)，x_2fwin(k)分别为所述第一麦克风和所述第二麦克风的待变换的单帧时域带噪语音信号，为所述第一麦克风的单帧频域带噪语音信号，为所述第二麦克风的单帧频域带噪语音信号，fft为快速傅里叶变换算子。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对转换后的单帧频域带噪语音信号进行相干系数计算和空域滤波器设计，使所述空域滤波器的最大响应方向对准所述双麦克风的语音增强方向，包括：

根据计算转换后的单帧频域带噪语音信号所对应的相干系数，其中，， ， ，，E为数学期望；

根据相干系数的实部与虚部的幅值大小与单帧频域带噪语音信号方位和信噪比的对应关系，设计所述空域滤波器，以使所述空域滤波器的最大响应方向对准所述双麦克风的语音增强方向。