[发明专利]波束成形的方法、装置及电子设备

说明书

本发明实施例公开了一种波束成形的方法、装置及电子设备，涉及声音处理技术领域，主要目的在于节省波束成形的时间，实现对固定方向的声音信号不失真，主要技术方案包括：获取空间滤波参数，所述空间滤波参数随角度和子带频率的不同而不同；确定所述空间滤波参数对应的声音源指向，并获取所述声音源指向对应的原始频域信号；计算所述空间滤波参数及所述原始频域信号的乘积，所述乘积用于对除声音源指向的原始频域信号之外的其他频域信号产生抑制的方式进行波束成形。

技术领域

本发明实施例涉及声音处理技术领域，特别是涉及一种波束成形的方法、装置及电子设备。

背景技术

随着智能终端技术的快速普及，用户对于智能终端的功能以及智能化的要求越来越高，如何使智能终端更加智能化，专业化，已经成为了当前研究方向之一。

比如：基本上所有的智能终端都标配录音功能，而录音功能大多数会使用波束成形(Beamforming)，波束成形是一种用于传感器阵列的信号处理技术(例如麦克风阵列)，用于定向信号接收和对接收到的声音信号进行适当的信号处理。波束成形允许麦克风组件接收声音信号以便达到选择性处理电信号的效果，例如，对从一个声源发出的声音信息的处理不同于从不同的声源发出的声音信息的处理。

发明人在研究波束成形麦克风过程中发现，通过融合时域滤波器和频域中的波束成形驱动权重的计算，导致得到计算结果的耗时较长、实时性较差；并且在对环境噪音进行计算分析时，并且不能消除不需要的环境噪音，会导致固定指向声音信号的失真。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供的一种波束成形的方法、装置及电子设备，主要目的在于节省波束成形的时间，而且还能够实现对固定方向的声音信号不失真。

为了解决上述问题，本发明实施例主要提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种波束成形的方法，该方法包括：

获取空间滤波参数，所述空间滤波参数随角度和子带频率的不同而不同；

确定所述空间滤波参数对应的声音源指向，并获取所述声音源指向对应的原始频域信号；

计算所述空间滤波参数及所述原始频域信号的乘积，所述乘积用于对除声音源指向的原始频域信号之外的其他频域信号产生抑制的方式进行波束成形。

可选的，在获取空间滤波参数之前，所述方法还包括：

计算所述空间滤波参数。

可选的，所述计算空间滤波参数包括：

计算声音源到达麦克风阵列的延迟时间；

构建信号矢量函数，并根据所述信号矢量函数及所述延迟时间计算声音源指向；

设定第一限制条件，所述第一限制条件为白噪音增益限制；

设定第二限制条件，所述第二限制条件为所述空间滤波参数与所述信号矢量函数的乘积为1；

根据所述空间滤波参数及所述信号矢量函数构造损失函数；

根据所述第一限制条件及所述第二限制条件，计算所述损失函数趋向最小值时的空间滤波参数。

可选的，计算声音源到达麦克风阵列的延迟时间包括：

确定麦克风阵列中麦克风之间的间距，以及声音源传播声音的速度；

确定所述声音源指向的角度；

根据所述麦克风之间的间距、速度及角度计算延迟时间。

可选的，根据所述信号矢量函数及所述延迟时间计算声音源指向包括：

确定所有子带频率对应的矩阵；