[发明专利]一种无线麦克风的降噪系统

权利要求书

1.一种无线麦克风的降噪系统，其特征在于，包括：无线接收单元、语音处理单元、数字信号处理单元和数据管控单元，所述无线接收单元接收到语音后将语音传输至所述语音处理单元，所述语音处理单元将语音转换为固定频段的数字音频信号并将数字音频信号传输至所述数字信号处理单元，所述数字信号处理单元将数字音频信号进行滤波处理并通过回音抑制、降噪算法进行降噪处理并将处理后的数字音频信号存储于数据管控单元，所述数据管控单元对数字音频信号进行存储并对数字音频信号中存在的噪音进行分析。

2.根据权利要求1所述的一种无线麦克风的降噪系统，其特征在于，所述语音处理单元包括：压电转换器、音频放大器和音频模数转换器，通过所述压电转换器将语音转化为电信号，通过所述音频放大器将电信号进行放大，通过所述音频模数转换器将放大后的电信号转化为数字音频信号。

3.根据权利要求1所述的一种无线麦克风的降噪系统，其特征在于，所述数字信号处理单元包括：频域滤波模块、自适应波束模块、后置滤波模块和回音抑制模块，所述频域滤波模块用于将数字音频信号通过统计参数执行信道降噪算法初步抑制噪声；所述自适应波束模块用于对数字音频信号去除杂音，获取纯净的数字音频信号；所述后置滤波模块用于利用多通道并通过滤波算法计算出噪声信号，进一步抑制残留噪声；所述回音抑制模块用于对数字音频信号进行回音变化估算并抑制回音。

4.根据权利要求1所述的一种无线麦克风的降噪系统，其特征在于，所述数据管控单元包括：音频质量感知模块、噪声估计模块和存储器模块，所述音频质量感知模块用于计算响度谱的差分运算，获取扰动数据并判断数字音频信号中音频质量；所述噪声估计模块用于对带噪音频功率谱进行平滑，通过搜索局部最小的平滑后的带噪音频功率谱来估计数字音频信号中的噪声；所述存储器模块用于语音数据的存储和删除。

5.根据权利要求3所述的一种无线麦克风的降噪系统，其特征在于，所述自适应波束模块包括：固定波束形成子模块、阻塞矩阵子模块和自适应抵消子模块；通过所述固定波束形成子模块组成上支路，通过所述阻塞矩阵子模块和自适应抵消子模块组成下支路，通过所述固定波束形成子模块、阻塞矩阵子模块以及自适应抵消子模块组成多通道自适应滤波结构。

6.根据权利要求5所述的一种无线麦克风的降噪系统，其特征在于，所述阻塞矩阵子模块用于阻塞数字音频信号中的期望音频信号；采用约束自适应滤波的方法以及当期望音频存在时只更新阻塞矩阵子模块，当期望语音不存在的时候只更新自适应抵消子模块的系数，减小期望语音信号的泄露；通过所述自适应波束模块形成一个具有指向性的波束，指向期望信号方向，消除非期望方向的干扰。

7.根据权利要求3所述的一种无线麦克风的降噪系统，其特征在于，所述回音抑制模块包括：回音检测子模块和低通滤波子模块，所述回音检测子模块建立远端信号的音频模型，通过对回音进行估算，并不断修改所述低通滤波子模块的系数，使估算值逼近真实的回音，把回音估算值从所述无线麦克风的输出信号中抵消，所述回音检测子模块有动态学习扬声器到无线麦克风之间声学环境下的声学响应功能，在多个子频段内分别处理，由于回音环境的变化，自适应根据所述声学响应功能适配步长，提高收敛速度，改善噪声和回音抑制能力。

8.根据权利要求4所述的一种无线麦克风的降噪系统，其特征在于，所述音频质量感知模块包括音频质量检测子模块和低通滤波子模块，所述音频质量检测子模块将初始音频信号和降噪后的信号调整为同一听觉强度的水平，经过所述低通滤波子模块模拟出信号经过麦克风的频响，将信号按照时间对齐，通过听觉变换处理来获得响度谱，计算所述响度谱的差分，获取扰动数据，从而判断音频质量。