[发明专利]基于分布式麦克风阵列网络的语音增强方法

权利要求书

1.一种基于分布式麦克风阵列网络的语音增强方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤a、建立由多个麦克风阵列构成的基于Ad-hoc网络的分布式麦克风阵列网络；任意两个网络节点之间均可相互通信；

步骤b、将分布式麦克风阵列网络初始化，即对网络节点进行采样率同步；

步骤c、将各节点的信号进行分帧，得到分帧后的多节点多路麦克风阵列观测信号；

步骤d、在每个节点，对于每一帧的多路麦克风阵列观测信号，根据当前节点的多路麦克风阵列观测信号，采用多通道维纳滤波器进行语音增强，得到单通道增强后语音信号；

步骤e、在每个节点，将该节点通过所述步骤d得到的单通道增强后语音信号传输到网络的所有其他节点；

步骤f、在每个节点，同时根据当前节点的多路麦克风阵列观测信号和所有其他节点的单通道增强后语音信号，再次采用多通道维纳滤波器进行语音增强，得到当前节点更新后的单通道增强后语音信号；

步骤g、重复迭代步骤e～步骤f，当某节点得到的单通道增强后语音信号收敛时，当前节点的单通道增强后语音信号不再更新；当所有节点的单通道增强后语音信号均不再更新时，当前帧处理结束；最终在每个节点均得到当前节点增强后语音信号；

所述步骤b具体包括以下步骤：

步骤b1、将网络采样率初始化，使K＝1，即网络采样率f₀等于节点1的设备采样率f₁；

步骤b2、节点K的设备采样率为f_K；将节点K的设备采样率f_K传输到节点K+1；

步骤b3、若节点K+1的设备采样率f_K+1＞f_K，则f₀＝f_K，否则f₀＝f_K+1；

步骤b4、K＝K+1；

步骤b5、重复步骤b2～步骤b4，直至遍历所有节点，从而网络采样率f₀为全网络所有节点的设备采样率最小值；

步骤b6、通过最终节点将当前网络采样率f₀传输到其他各个节点，使得所有节点设备采样率为f₀。

2.如权利要求1所述的基于分布式麦克风阵列网络的语音增强方法，其特征在于：所述麦克风阵列包括音频采集模块和通信模块。

3.如权利要求1所述的基于分布式麦克风阵列网络的语音增强方法，其特征在于：所述步骤a中的Ad-hoc网络的结构为平面结构或者分级结构；Ad-hoc网络采用先验式、反应式或者混合式的路由协议实现网络中两个节点设备之间的相互通信。

4.如权利要求1所述的基于分布式麦克风阵列网络的语音增强方法，其特征在于：所述步骤b还包括对网络节点进行时间同步；所述分布式麦克风阵列包括网络设备时钟；所述时间同步是通过所述网络设备时钟，基于NTP网络时间协议进行同步。

5.如权利要求1所述的基于分布式麦克风阵列网络的语音增强方法，其特征在于：所述步骤c中的信号分帧使用海明窗或者汉宁窗抑制频谱泄露；所述步骤c采用时间混叠的分帧策略。