[发明专利]基于双麦克风语音增强装置及方法

权利要求书

1.一种基于双麦克风语音增强装置，其特征在于：该装置包括

麦克风阵列模块，包括第一麦克风和第二麦克风，用于接收时域带噪语音信号，并将接收的时域带噪语音信号输出，第一麦克风和第二麦克风接收到时域带噪语音信号分别为x1，x2；

固定波束形成器，用于接收所述麦克风阵列模块输出的时域带噪语音信号，并将接收到时域带噪语音信号的语音部分进行叠加，加大该时域带噪语音信号，形成初步加强的语音信号，然后输出；

阻塞矩阵模块，用于接收所述麦克风阵列模块输出的时域带噪语音信号，将接收到的上述时域带噪语音信号中的语音部分进行抑制，获得参考噪声信号，然后输出；

自适应滤波器，用于接收固定波束形成器输出的初步加强的语音信号和阻塞矩阵模块输出的参考噪声信号，并进行第一次降噪处理后输出得到初步降噪的信号；

语音增强处理模块，用于接收自适应滤波器输出的初步降噪的信号并将该初步降噪的信号进行语音增强处理，得到进一步加强的语音信号，然后输出；

输出模块，用于接收语音增强处理模块输出的进一步加强的语音信号并输出。

2.根据权利要求1所述的基于双麦克风语音增强装置，其特征在于：所述阻塞矩阵模块满足这里取B＝[1-1]，将麦克风阵列模块输出的时域带噪语音信号通过阻塞矩阵B，得到参考噪声信号Ns＝x₁-x₂，其中，B代表阻塞矩阵，Ns代表参考噪声信号。

3.根据权利要求1所述的基于双麦克风语音增强装置，其特征在于：第一麦克风和第二麦克风是全指向麦克风。

4.一种用于权利要求1所述的基于双麦克风语音增强装置的基于双麦克风语音增强方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤S001：由麦克风阵列模块中的第一麦克风和第二麦克风分别接收外界的时域带噪语音信号x1、x2，并将所述接收到的时域带噪语音信号分别传送给固定波束形成器和阻塞矩阵模块，由固定波束形成器将得到的第一麦克风和第二麦克风分别接收的时域带噪语音信号进行放大，得到初步加强的信号y_f，由阻塞矩阵模块得到参考噪声信号Ns；

步骤S002：将由固定波束形成器得到初步加强的信号y_f和由阻塞矩阵模块得到参考噪声信号Ns输入至自适应滤波器，经自适应滤波器的处理得到初步降噪的信号y；

步骤S003：由语音增强处理模块接收自适应滤波器输出的初步降噪的信号，并对所述初步降噪的信号分为m帧、进行预加重处理，短时傅里叶变换成频域信号Y，并对将频域信号划分为若干频带k，计算各个频带的能量Y_E(m，k)，其中m表示帧数，k为频带数；

设初始的噪声能量估计值V(0，k)＝0，初始的先验信噪比估计值SN^Rprior(0,k)=0;]]>

由各频带的能量Y_E(m，k)及前一帧得到的噪声能量估计值V(m-1，k)，计算各个频带当前帧的后验信噪比SNR_post(m，k)，并由前一帧的先验信噪比估计值得到当前帧的先验信噪比估计值

采用计权噪声估计法对当前帧的先验信噪比进行修正，得到修正先验信噪比估计值

根据得到的修正先验信噪比估计值计算各个频带的衰减增益系数q(m，k)；

采用门限判决对所述衰减增益系数进行调整；

用得到的调整后的衰减增益系数q′(m，k)，对初步降噪后信号Y(m，k)的频谱进行处理；

由修正的先验信噪比估计值对当前帧进行判断，判断当前帧是否是噪声；

根据噪声判决结果对各频带的噪声能量估计值V(m，k)进行更新，如果判断为噪声，则噪声能量估计值等于前一帧的值：V(m，k)＝V(m-1，k)，否则采用频带能量Y_E(m，k)，对噪声能量估计值V(m，k)进行更新；

将经上述过程处理后的频域信号变换成时域信号，对该时域信号进行去加重处理，并输出；

步骤S004：将上述经去加重处理的时域信号输出。