[发明专利]音频信号处理方法及装置、差分波束形成方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及音频技术领域，尤其涉及一种音频信号处理方法及装置、差分波束形成方法及装置。

背景技术

随着麦克风阵列处理技术的不断发展，利用麦克风阵列进行音频信号采集的应用范围越来越广泛，例如可应用于高清通话、音视频会议、语音交互、空间声场录制等多种应用场景下，并将逐步被应用到车载系统、家庭媒体系统、视频会议系统等更广泛的应用场景下。

一般的，不同的应用场景具有不同的音频信号处理装置，并采用不同的麦克风阵列处理技术，例如需要单声道信号的高性能人机交互以及高清话音通信场景下，一般利用基于自适应波束形成技术的麦克风阵列进行音频信号的采集，对麦克风阵列采集到的音频信号处理后输出单声道信号，即这种应用于单声道信号输出的音频信号处理系统只能获取单声道信号，无法应用于需求双声道信号的场景，例如无法实现空间声场的录制。

随着一体化进程的发展，集高清通话、音视频会议、语音交互、空间声场录制等多种功能为一体的终端已被应用，在终端工作在不同应用场景下就需要不同的麦克风阵列处理系统进行音频信号的处理，以得到不同的输出信号，技术实现相对较复杂，因此设计一种音频信号处理装置，使其同时满足高清话音通信、音视频会议、语音交互以及空间声场录制等多种应用场景，是麦克风阵列处理技术的研究方向。

发明内容

本发明实施例提供一种音频信号处理方法及装置、差分波束形成方法及装置，以解决现有的音频信号处理装置无法同时满足多种应用场景下音频信号处理的问题。

第一方面，提供一种音频信号的处理装置，包括权系数存储模块、信号获取模块、波束形成处理模块和信号输出模块，其中：

所述权系数存储模块，用于存储超指向差分波束形成权系数；

所述信号获取模块，用于获取音频输入信号，并向所述波束形成处理模块输出所述音频输入信号，还用于确定当前应用场景以及当前应用场景所需输出信号类型，并向所述波束形成处理模块传输所述当前应用场景以及当前应用场景所需输出信号类型；

所述波束形成处理模块，用于根据当前应用场景所需输出信号类型从所述权系数存储模块获取与当前应用场景对应的权系数，利用获取的所述权系数对所述音频输入信号进行超指向差分波束形成处理，得到超指向差分波束形成信号，并向所述信号输出模块传输所述超指向差分波束形成信号；

所述信号输出模块，用于输出所述超指向差分波束形成信号。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述波束形成处理模块，具体用于：

当所述当前应用场景所需输出信号类型为双声道信号时，从所述权系数存储模块获取左声道超指向差分波束形成权系数以及右声道超指向差分波束形成权系数；

根据所述左声道超指向差分波束形成权系数对所述音频输入信号进行超指向差分波束形成处理，得到左声道超指向差分波束形成信号；以及

根据所述右声道超指向差分波束形成权系数对所述音频输入信号进行超指向差分波束形成处理，得到右声道超指向差分波束形成信号；

向所述信号输出模块传输所述左声道超指向差分波束形成信号和所述右声道超指向差分波束形成信号；

所述信号输出模块，具体用于：

输出所述左声道超指向差分波束形成信号和所述右声道超指向差分波束形成信号。

结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，

所述波束形成处理模块，具体用于：

当所述当前应用场景所需输出信号类型为单声道信号时，从所述权系数存储模块获取当前应用场景对应的单声道超指向差分波束形成权系数；

根据所述单声道超指向差分波束形成权系数对所述音频输入信号进行超指向差分波束形成处理，形成一路单声道超指向差分波束形成信号；

向所述信号输出模块传输所述一路单声道超指向差分波束形成信号；

所述信号输出模块，具体用于：

输出所述一路单声道超指向差分波束形成信号。

结合第一方面，在第三种可能的实现方式中，所述音频信号处理装置还包括麦克风阵列调整模块，其中：

所述麦克风阵列调整模块，用于调整麦克风阵列为第一子阵列与第二子阵列，所述第一子阵列的端射方向与所述第二子阵列的端射方向不同；

所述第一子阵列与所述第二子阵列分别采集原始音频信号，并将所述原始音频信号作为音频输入信号向所述信号获取模块传输。

结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，所述音频信号处理装置还包括麦克风阵列调整模块，其中：