[发明专利]低噪微分麦克风阵列

权利要求书

1.一种微分麦克风阵列，包括：

用于将声音转换为多个电信号的M个麦克风传感器，其中M＞1；以及

处理器，所述处理器构造成：

指定微分麦克风阵列的声压场的目标微分阶数N，其中M＞N+1；

构造包含N+1个导向矢量的导向矩阵D；

基于所述导向矩阵D计算线性约束最小方差滤波器；

在时间窗内将所述线性约束最小方差滤波器应用在所述电信号上以计算所述电信号在多个子带上的频率响应；以及

对于每个子带，对所述电信号的频率响应进行求和以计算声音的估算频谱。

2.根据权利要求1所述的微分麦克风阵列，其中，所述处理器进一步构造成：

在应用所述线性约束最小方差滤波器之前，计算所述电信号的短时傅立叶变换；以及

计算所述电信号的估算频谱的逆短时傅立叶变换。

3.根据权利要求1所述的微分麦克风阵列，其中，所述微分麦克风阵列是均匀线性麦克风阵列和非均匀线性麦克风阵列中的一种。

4.根据权利要求1所述的微分麦克风阵列，其中所述线性约束最小方差滤波器由所述微分麦克风阵列的波束图案确定。

5.根据权利要求4所述的微分麦克风阵列，其中，所述导向矩阵D包括N+1个导向矢量，其中n＝1，2，...，N，ω是角频率，τ₀＝δ/c，其中α_N，n指定零位的角度位置，其中β是指定波束图案的矢量，其中δ是传感器间距离，并且c是声音速度。

6.根据权利要求5所述的微分麦克风阵列，其中D为矩形矩阵，并且其中所述线性约束最小方差滤波器是最小范数滤波器h(ω，α)＝D^H(ω，α)[D(ω，α)D^H(ω，α)]^-1β。

7.一种操作包括将声音转换成电信号的M个麦克风传感器的微分麦克风阵列的方法，其中M＞1，包括：

由处理器指定微分麦克风阵列的声压场的目标微分阶数N，其中M＞N+1；

由处理器构造包含N+1个导向矢量的导向矩阵D；

由处理器基于所述导向矩阵D计算线性约束最小方差滤波器；

由处理器在时间窗内将所述线性约束最小方差滤波器应用在所述电信号上以计算所述电信号在多个子带上的频率响应；以及

由处理器对于每个子带，对所述电信号的频率响应进行求和以计算声音的估算频谱。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

在应用所述线性约束最小方差滤波器之前，计算所述电信号的短时傅立叶变换；以及

计算所述电信号的估算频谱的逆短时傅立叶变换。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述微分麦克风阵列是均匀线性麦克风阵列和非均匀线性麦克风阵列中的一种。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述线性约束最小方差滤波器由所述微分麦克风阵列的波束图案确定。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述导向矩阵D包括N+1个导向矢量其中n＝1，2，...，N，ω是角频率，τ₀＝δ/c，其中α_N，n指定零位的角度位置，其中β是指定波束图案的矢量，其中δ是传感器间距离，并且c是声音速度。

12.根据权利要求11所述的方法，其中D为矩形矩阵，并且其中所述线性约束最小方差滤波器是最小范数滤波器h(ω，α)＝D^H(ω，α)[D(ω，α)D^H(ω，α)]^-1β。