[发明专利]一种降低语音泄露的鲁棒阻塞矩阵方法

说明书

本发明公开了一种降低语音泄露的鲁棒阻塞矩阵方法，包括：输入声音信号；利用固定波束模块从声音信号中获取目标语音信号；利用阻塞矩阵模块从声音信号中消除目标语音信号，得到噪声信号；利用固定波束模块估计噪声信号中存在目标语音信号的先验概率；阻塞矩阵模块根据先验概率更新噪声信号，消除噪声信号中存在的目标语音信号，得到更新后的噪声信号；利用消除模块从固定波束模块输出的目标语音信号中消除阻塞矩阵模块输出的噪声信号，形成输出信号并予以输出。本发明在利用消除模块消除目标语音信号中残留的噪声信号之前，预先更新阻塞矩阵模块的阻塞矩阵参数，以消除噪声信号中遗漏的目标语音信号，增强阻塞矩阵模块的消除目标语音信号的功能。

技术领域

本发明涉及语音识别领域，尤其涉及一种降低语音泄露的鲁棒阻塞矩阵方法。

背景技术

基于麦克风阵列的语音增强技术已经广泛应用于通信、人机交互、语音识别系统等中，其中广义旁瓣消除(GSC)方法应用最广，这种方法易于实现且性能很好。其中GSC分成上下两个通路，上通路是固定波束模块(FBF)用于估计目标语音的参考信号，下通路是阻塞矩阵模块(BM)和消除模块(MC)，用于消除固定波束中的残留的噪声，其中阻塞矩阵模块用于消除目标语音信号而得到噪声信号。

从诸多实践系统来看，最容易让GSC的性能下降的就是BM模块中的语音泄露，也就是BM没有将目标语音信号阻塞，导致与FBF中的语音信号相减而抵消掉泄露的语音信号。传统的BM设计常用自适应BM或者直接用差分矩阵。因为麦克风阵列系统的误差，或者目标方向的估计出现误差，那么差分矩阵性能将大打折扣，而自适应BM要受到自适应权值更新步长的影响，自适应的收敛性是一个比较大的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低语音泄露的鲁棒阻塞矩阵方法，能大幅度的减少语音泄露情况。

为实现上述技术效果，本发明公开了一种降低语音泄露的鲁棒阻塞矩阵方法，包括步骤：

提供一声音信号；

将所述声音信号输入至广义旁瓣对消结构的固定波束模块和阻塞矩阵模块中，所述广义旁瓣对消结构具有并联的第一通路和第二通路，所述固定波束模块位于所述第一通路，所述阻塞矩阵模块位于所述第二通路；所述第二通路还设有消除模块，所述消除模块的输入与所述阻塞矩阵模块的输出相连，所述消除模块的输出与所述固定波束模块的输出相连；

利用所述固定波束模块从输入的所述声音信号中获取目标语音信号，并输出所述目标语音信号；

利用所述阻塞矩阵模块从输入的所述声音信号中消除目标语音信号，以得到噪声信号；

利用所述固定波束模块估计所述噪声信号中存在目标语音信号的先验概率；

所述阻塞矩阵模块根据所述先验概率更新所述噪声信号，消除所述噪声信号中存在的目标语音信号，得到更新后的噪声信号并输出更新后的所述噪声信号；

利用所述消除模块从所述固定波束模块输出的所述目标语音信号中消除所述阻塞矩阵模块输出的所述噪声信号，形成输出信号并予以输出。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：在利用消除模块对固定波束模块输出的目标语音信号和阻塞矩阵模块输出的噪声信号进行对消，以消除目标语音信号中残留的噪声信号之前，预先对阻塞矩阵模块输出的噪声信号进行存在目标语音信号的概率先验，更新阻塞矩阵模块的阻塞矩阵参数，以消除噪声信号中遗漏的目标语音信号，增强阻塞矩阵模块的消除目标语音信号的功能，避免因阻塞矩阵模块没有将目标语音信号阻塞完全，导致其与固定波束模块中的目标语音信号相减而抵消掉泄露的目标语音信号，达到大幅度减少语音泄露的情况。

所述降低语音泄露的鲁棒阻塞矩阵方法进一步的改进在于，所述声音信号的语音双态模型为：

H₀：X＝N