[发明专利]一种基于麦克风阵列的语音降噪方法及系统

权利要求书

1.一种基于麦克风阵列的语音降噪方法，其特征在于，包括：

利用波束成形技术将组成所述麦克风阵列的背靠背布置的两个无指向性麦克风构建为两个背向心形指向性麦克风，以得到前向目标语音信号和后向噪声信号；

对所述前向目标语音信号和所述后向噪声信号进行相同程度的频率均衡，得到已均衡目标语音信号和已均衡噪声信号；

对所述已均衡目标语音信号进行自适应滤波处理，估计出所述已均衡噪声信号中存在的目标语音信号的泄漏成分；

从所述已均衡噪声信号中去除所述目标语音信号的泄漏成分，得到已修正噪声信号；

对所述已修正噪声信号进行自适应滤波处理，估计出所述已均衡目标语音信号中存在的噪声信号的泄漏成分；

从所述已均衡目标语音信号中去除所述噪声信号的泄漏成分，得到已修正目标语音信号；

计算所述已修正目标语音信号与所述已修正噪声信号之间的信噪比；

在所述信噪比大于预设门限时，更新估计出的所述目标语音信号的泄漏成分；

在所述信噪比小于等于所述预设门限时，更新估计出的所述噪声信号的泄漏成分；

基于所述已修正目标语音信号，得到还原后的目标语音信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述前向目标语音信号和所述后向噪声信号进行相同程度的频率均衡，得到已均衡目标语音信号和已均衡噪声信号包括：

提取所述前向目标语音信号相对最先到达所述麦克风阵列的频域声音信号进行缩放的增益因子；

将所述前向目标语音信号除以所述增益因子，得到所述已均衡目标语音信号；

将所述后向噪声信号除以所述增益因子，得到所述已均衡噪声信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述已修正目标语音信号与所述已修正噪声信号之间的信噪比包括：

计算所有频带下的已修正目标语音信号总量；

计算所有频带下的已修正噪声信号总量；

计算所述已修正目标语音信号总量与所述已修正噪声信号总量的比，并将计算结果作为所述已修正目标语音信号与所述已修正噪声信号之间的信噪比。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述已修正目标语音信号，得到还原后的目标语音信号包括：

对所述已修正目标语音信号进行自适应后置滤波处理，得到已后置滤波目标语音信号；

基于所述已后置滤波目标语音信号，得到所述还原后的目标语音信号。

5.一种基于麦克风阵列的语音降噪系统，其特征在于，包括：

波束形成模块，用于利用波束成形技术将组成所述麦克风阵列的背靠背布置的两个无指向性麦克风构建为两个背向心形指向性麦克风，以得到前向目标语音信号和后向噪声信号；

频率均衡模块，用于对所述前向目标语音信号和所述后向噪声信号进行相同程度的频率均衡，得到已均衡目标语音信号和已均衡噪声信号；

目标语音信号自适应滤波模块，用于对所述已均衡目标语音信号进行自适应滤波处理，估计出所述已均衡噪声信号中存在的目标语音信号的泄漏成分；

噪声信号修正模块，用于从所述已均衡噪声信号中去除所述目标语音信号的泄漏成分，得到已修正噪声信号；

噪声信号自适应滤波模块，用于对所述已修正噪声信号进行自适应滤波处理，估计出所述已均衡目标语音信号中存在的噪声信号的泄漏成分；

目标语音信号修正模块，用于从所述已均衡目标语音信号中去除所述噪声信号的泄漏成分，得到已修正目标语音信号；

信噪比计算模块，用于计算所述已修正目标语音信号与所述已修正噪声信号之间的信噪比；

所述目标语音信号自适应滤波模块还用于在所述信噪比大于预设门限时，更新估计出的所述目标语音信号的泄漏成分；

所述噪声信号自适应滤波模块还用于在所述信噪比小于等于所述预设门限时，更新估计出的所述噪声信号的泄漏成分；以及，

后置处理模块，用于基于所述已修正目标语音信号，得到还原后的目标语音信号。