[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

说明书

本发明公开了一种微型双麦克风语音增强方法及微型双麦克风，本发明利用双麦克风阵列形式，通过相干系数设计滤波器，实现对带噪语音的语音增强，相对于单麦克风语音增强技术，本发明实施例的麦克风语音增强技术具有空域滤波的作用，可以抑制非平稳噪声，而相对于传统的麦克风阵列语音增强技术，本发明实施例的麦克风语音增强技术具有更小的阵列尺寸与更低的功耗。

技术领域

本发明涉及传声器技术领域，特别是涉及一种微型双麦克风语音增强方法及微型双麦克风。

背景技术

在拾音过程中，不可避免的会引入各种各样的噪声，包括自然界存在的各类噪声、干扰语音以及拾音设备内部的噪声等。噪声的引入会严重影响拾音结果，需要采用各种手段予以去除。去除语音噪声的技术称为语音增强技术，其中，单麦克风语音增强技术有多种，如谱减法、维纳滤波、最小均方误差法等。但是现有对双麦克风进行语音增强的研究则较少，因此如何降低双麦克风的噪声干扰成为现在亟待需要解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种微型双麦克风语音增强方法及微型双麦克风，以解决现有不能很好地降低双麦克风的噪声干扰的问题。

第一方面，本发明提供了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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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，

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，X_1win(k)＝fft(x_1fwin(k))，X_2win(k)＝fft(x_2fwin(k))；

其中，ceil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，X_1win(k)为所述第一麦克风的单帧频域带噪语音信号，X_2win(k)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。