[发明专利]双麦克风语音增强方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子通信领域，特别涉及双麦克风语音增强方法及装置。

背景技术

在时间域，两个麦克风接收的音频信号可以分别表示为：

r₁(n)＝s₁(n)+I₁(n)       (1)

r₂(n)＝s₂(n)+I₂(n)          (2)

式中，s₁(n)和I₁(n)是麦克风1收到的语音信号和干扰信号，s₂(n)和I₂(n)是麦克风2收到的语音信号和干扰信号。

现有双麦克风语音增强方法均采用复杂的频域数字信号处理方法分离语音信号和干扰信号以达到语音增强的效果，因此存在以下缺点：

1.I₁(n)和I₂(n)必须不相关或弱相关。然而对于手机或有线/无线耳麦应用，I₁(n)和I₂(n)常常是强相关。

2.为了估计s₁(n)和s₂(n)之间的时间差，及语音信号的有声无声检测，接收信号的信号干扰功率比不能低于一定的阈值。然而，对于手机或有线/无线耳麦应用，最需要强干扰下的语音增强。

3.系统复杂度高，性能鲁棒性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双麦克风语音增强方法及装置，使得对带有强干扰的音频信号进行语音增强，并在时域实现语音增强，降低系统复杂度。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种双麦克风语音增强方法，包含以下步骤：

A.两个麦克风分别接收音频信号，其中，语音源到两个麦克风的距离之差Δd_s等于或者大于语音源到两个麦克风的平均距离所述和所述Δd_s之差小于预设值；干扰源到两个麦克风的距离之差远小于干扰源到两个麦克风的平均距离；

B.分别计算两个麦克风接收到的音频信号的接收功率；

C.计算两个麦克风接收到的音频信号的互相关值；

D.计算两个麦克风的接收功率比；

E.判断所述接收功率比是否小于预定阈值，如是，则根据两个麦克风接收的音频信号、所述互相关值、所述接收功率进行干扰消除；如否，则不进行干扰消除。

本发明的实施方式还提供了一种双麦克风语音增强装置，包含：两个麦克风、功率计算模块、相关计算模块、功率比计算模块、判断模块、干扰消除模块；

其中，两个麦克风分别接收音频信号；语音源到两个麦克风的距离之差Δd_s等于或者大于语音源到两个麦克风的平均距离所述和所述Δd_s之差小于预设值；干扰源到两个麦克风的距离之差远小于干扰源到两个麦克风的平均距离；

所述功率计算模块分别计算两个麦克风接收到的音频信号的接收功率；

所述相关计算模块计算两个麦克风接收到的音频信号的互相关值；

所述功率比计算模块计算两个麦克风的接收功率比；

所述判断模块判断所述接收功率比是否小于预定阈值；

所述干扰消除模块在所述判断模块判定所述接收功率比小于预定阈值时，根据两个麦克风接收的音频信号、所述互相关值、所述接收功率进行干扰消除；在所述判断模块判定所述接收功率比大于或者等于预定阈值时，不进行干扰消除。

本发明实施方式相对于现有技术而言，根据两个麦克风的接收功率比确定是否进行干扰消除，并在需要进行干扰消除时，根据两个麦克风接收的音频信号、互相关值、第二麦克风的接收功率进行干扰消除，对带有强干扰的音频信号进行语音增强，并在时域实现语音增强，降低系统复杂度。

另外，所述两个麦克风为第一麦克风和第二麦克风，所述第一麦克风靠近语音源，所述第二麦克风与第一麦克风相比远离语音源，从而使第一麦克风主要接收语音信号，第二麦克风主要接收干扰信号，方便后续在时间域进行干扰消除。

另外，在需要进行干扰消除时，可以根据两个麦克风接收的音频信号、所述互相关值、所述接收功率，通过如下公式进行干扰消除：

R(n)＝r₁(n)-ar₂(n-K)