[发明专利]信号处理的方法及装置

说明书

本发明公开了一种信号处理的方法，通过获取至少两个通道声音信号，并获取所述各个通道声音信号对应的频域音频信号；获取每个频点的音频信号对应波束群的波束形成输出信号；获取所述波束群的输出方向；获取所述方向上波束形成后输出的时域声音信号。本发明还公开了一种信号处理的装置，采用基于频域的宽带波束形成算法有效地提高了接收语音的增益，采用自适应选择最佳波束的方式，规避了提供期望信号到达方向等先验信息，减小了算法复杂度，增加了算法的适用范围，所用的频域波束形成算法有利于对信号频谱的精细调整，方便与其它的前后处理算法进行融合，同时，本发明易于实现，计算量小，适用于各种嵌入式平台。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种信号处理的方法及装置。

背景技术

基于麦克风阵列的语音增强方法中应用最普遍的是利用阵列的波束形成特性。根据实现方式不同，现有的波束形成技术可以分为固定波束形成技术(Delay and Sum Beamforming，DSBF)和自适应波束形成技术。Flanagan在1985年提出DSBF方法是一种最简单的固定波束形成方法。它首先将阵列中各个麦克风上接收到的语音信号进行时间补偿，以使各通道的语音同步，然后对各通道信号相加平均。在这种情况下，一旦信号偏离阵列指向，阵列对于不同频率的信号会表现出不同的增益，从而造成宽带信号的处理失真。

与固定波束形成技术相对应的另一类波束形成技术就是自适应的波束形成，其自适应特性表现在滤波系数是随着输入信号统计特性的变化而变化的。Griffth和Jim于1982提出的广义旁瓣抵消器(Generalized Sidelobe Canceller,GSC)是自适应波束形成器的一种通用模型。然而GSC算法中，阻塞矩阵(Block Matrix,BM)的输出往往含有有效的语音成分，这样在滤波结果中会对原始语音造成损伤。

发明内容

本发明提供一种处理信号的方法及装置，主要目的在于解决现有技术中存在的基于麦克风阵列的语音增强时宽带信号的失真问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种信号处理的方法，所述方法包括：

获取至少两个通道声音信号，并对各个通道声音信号进行短时傅里叶变换STFT，获取所述各个通道声音信号对应的频域音频信号；

根据预先设置的多方向的权向量和所述各个通道声音信号对应的频域音频信号获取每个频点的音频信号对应波束群的波束形成输出信号；

根据同一方向的不同频点的波束能量获取所述波束群的输出方向；

获取所述方向上波束形成后输出的时域声音信号。

优选地，所述根据预先设置的多方向的权向量和所述各个通道声音信号对应的频域音频信号获取每个频点的音频信号对应波束群的波束形成输出信号，包括：

根据预先设置的多方向的权向量，选取全部或部分通道声音信号对应的频域音频信号，获取每个频点的音频信号对应波束群的波束形成输出信号

优选地，所述根据同一方向的不同频点的波束能量获取所述波束群的输出方向，包括：

对同一方向的不同频点的波束能量进行求和，并选取波束能量最大的方向作为输出方向。

优选地，所述对同一方向的不同频点的波束能量进行求和，并选取波束能量最大的方向作为输出方向，包括：

对同一方向的预先设置的第一频率至第二频率之间的所有频点的波束能量进行求和，并选取波束能量最大的方向作为输出方向。

优选地，所述多方向的权向量是基于延时累加波束形成算法、线性约束最小方差波束形成算法、广义旁瓣抵消波束形成算法或者最小方差无畸变响应法MVDR得到的。

优选地，所述根据同一方向的不同频点的波束能量获取所述波束群的输出方向之后，还包括：