[发明专利]基于空间分析的麦克风阵列处理器

权利要求书

1.一种增强音频信号的方法，包括：

在具有多个换能器的麦克风阵列处接收输入信号；

从所述麦克风阵列生成多个音频信号；

处理所述多个音频信号以形成基准信号；

处理所述多个音频信号以形成多个被操纵波束；

根据所述多个被操纵波束和多个波束操纵方向导出多个方向提示；以 及

将空间分析应用到所述多个被操纵波束以表征音频场景，其中所述空 间分析包括针对每个时间和频率估计一主导方向，并使用该估计来确定基 准信号分量在该时间和频率上被包括在输出信号中的程度，其中所述多个 方向提示用于生成时间-频率掩蔽来增强所述输出信号。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述空间分析包括为所述多个被 操纵波束中的每个被操纵波束分配一空间方向向量，并将该向量与从多波 束成形器生成的波束信号相关联。

3.如权利要求1所述的方法，还包括：使用所述表征来构造一增强操 作，所述增强操作在被应用到所述基准信号时提高了空间选择性并减小了 所述基准信号中不想要的噪声。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个被操纵波束是通过将输 入麦克风信号与应用到所述阵列中的换能器的元素滤波和进展延迟中的至 少一者相结合来生成的。

5.如权利要求2所述的方法，其中，所述增强操作包括导出乘法性时 间-频率掩蔽并将其应用到基准信号。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述基准信号是多个波束信号之 和。

7.如权利要求5所述的方法，其中，所述基准信号是单个麦克风信 号。

8.如权利要求5所述的方法，其中，所述基准信号对应于在一预定观 看方向上被操纵的波束。

9.如权利要求5所述的方法，其中，所述基准信号是跟踪一所选说话 者的跟踪波束。

10.如权利要求5所述的方法，其中，所述时间-频率掩蔽是使用(r,θ) 空间信息得到的，其中r是测量接收到的信号从多个方向发起的程度的参 数，θ是与主导声音方向相对应的方向向量的角度。

11.一种增强音频信号的方法，包括：

形成多个被操纵波束；

基于所述多个被操纵波束来执行音频场景的空间分析；

根据所述多个被操纵波束和多个波束操纵方向导出多个方向提示；以 及

使用所述空间分析的结果和所述多个方向提示来得到一乘法性时间-频 率掩蔽，该时间-频率掩蔽被应用到基准信号以增强目标源，所述空间分析 包括针对每个时间和频率的主导方向估计，所述主导方向估计被用来确定 基准信号分量在时间和频率上被包括在输出信号中的程度。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述基准信号是一观看方向波 束。

13.如权利要求11所述的方法，其中，所述时间-频率掩蔽被进一步适 配以丢弃来源于预定目标区域外部的干扰信号。

14.一种增强被配置用于接收来自环境的信号的阵列的空间选择性的 方法，该方法包括：

在多个元件处接收信号；

生成用于采样声音环境的多个被操纵波束；

识别基准信号；

根据所述多个被操纵波束和多个波束操纵方向导出多个方向提示；

针对每个时间和频率估计到达方向；以及

使用所述估计作为基础来接受、衰减或丢弃所述基准信号的分量以创 建输出信号，其中所述多个方向提示用来生成一乘法性时间-频率掩蔽，以 增强所述输出信号。