[发明专利]广域小阵列麦克风声束形成单元

说明书

技术领域

本发明涉及广域小阵列麦克风声束形成单元，特别是涉及低噪声调整声束的广域小阵列麦克风声束形成单元。

背景技术

许多通讯系统和语音辨识装置皆被设计用来抑制噪声，例如应用在车用通讯或移动环境上(例如：街道上)的语音辨识，针对这些应用系统中的麦克风不止录到想要的声音也同时录到噪声，假如没有有效方法处理这些噪声，这些噪声会使通讯质量恶化并降低语音辨识效能。

在许多通讯系统以及语音辨识装置中通常需要藉由抑制噪声来改善通讯质量以及语音辨识效能。噪声抑制可藉由许多不同的技术来实现，这些技术被分类为单麦克风技术以及阵列麦克风技术。

单麦克风噪声降低技术是在频谱中去抑制噪声，若采用频谱噪声降低技术，噪声的总频谱能量可以被估计出来，然后从具有噪声的语音信号中去降低噪声，由于被降低噪声的语音信号的相位与原具有噪声的语音信号的相位相同，所以语音信号失真的情形可以降到最低，频谱噪声降低技术对于降低固定噪声有效，但是对于降低非固定噪声则就不那么有效，并且即使是固定噪声，在低讯号噪声比(SNR)情况下，这些技术往往会使原语音信号失真。

阵列麦克风噪声降低技术是使用设置于不同位置并且彼此分隔最小距离的多麦克风来形成声束。一般来说，该声束是拾波用来降低声束外部拾波噪声的语音。因此，阵列麦克风技术可抑制非定性噪声。然而，多麦克风本身亦会产生更多的噪声。

因此，期望发展出一种可有效抑制通讯系统与语音辨识装置中噪声的方法。

发明内容

本发明将于下述实施例及其参照附图中予以详述。

本发明提供一种广域小阵列麦克风声束形成单元用以调整一声束方向并减低一参考信道的内部噪声，其包括第一全向性麦克风、第二全向性麦克风、第一延迟单元、第二延迟单元、第一减法器、第二减法器、第三延迟单元、增益功能单元和减法器。第一全向性麦克风根据一输入音源产生一第一信号X1(t)，第二全向性麦克风根据输入音源产生一第二信号X2(t)，第一延迟单元延迟第一信号X1(t)一时间T以产生一第三信号X1(t-T)，第二延迟单元延迟第二信号X2(t)时间T以产生一第四信号X2(t-T)，第一减法器将第二信号X2(t)减第三信号X1(t-T)以产生一第五信号R(t)＝X2(t)-X1(t-T)，第二减法器将第一信号X1(t)减第四信号X2(t-T)以产生一第六信号L(t)＝X1(t)-X2(t-T)，第三延迟单元延迟第五信号R(t)D个取样时间以产生一第七信号R’(t)＝R(t-D)，增益功能单元将第六信号L(t)和一功能函数G(t)卷积以产生一第八信号L’(t)＝L(t)-G*(t-T)，减法器将第七信号R’(t)减第八信号L’(t)以产生一第九信号B’(t)＝R’(t)-L’(t)。

本发明提供一种广域小阵列麦克风声束形成单元用以调整一声束方向并减低一参考信道的内部噪声，其包括第一声音变化检测器、第二声音变化检测器、第一延迟单元、第二延迟单元、第一自适应滤波器和第二自适应滤波器。第一声音变化检测器VAD1检测第一信号A(t)和第二信号B’(t)的关联性部份以产生一相关信号V1(t)，第二声音变化检测器VAD2检测第一信号A(t)和第二信号B’(t)的非关联性部份以产生一非相关信号V2(t)，第一延迟单元延迟第二信号B’(t)D1个取样时间以产生第三信号B’(t-D1)，第二延迟单元延迟第二信号B’(t)D2个取样时间以产生一第四信号B’(t-D2)，第一自适应滤波器根据相关信号V1(t)将第一信号A(t)和第三信号B’(t-D1)的相关部份压制并留下不相关部份以产生一第五信号C(t)，第二自适应滤波器根据非相关信号V2(t)将第四信号B’(t-D2)和第五信号C(t)的不相关部份压制以产生一第六信号B”(t)。

附图说明

藉由读取随后的详细说明以及参照其附图的范例，将可完全了解本发明，其中附图包括：

图1示出了根据本发明一实施例的广域小阵列麦克风声束形成的示意图；

图2示出了根据本发明另一实施例的参考信道声束形成单元的示意图；

图3示出了根据本发明另一实施例的参考信道声束形成单元的示意图；

图4示出了根据本发明另一实施例的主信道声束产生单元的示意图；以及

图5示出了根据本发明另一实施例的参考信道声束形成单元的示意图。

具体实施方式

下文为介绍本发明的最佳实施例。各实施例用以说明本发明的原理，但非用以限制本发明。本发明的范围应以本发明的权利要求为准。