[发明专利]一种基于麦克风阵列的语音拾取系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于麦克风阵列的语音拾取系统和方法，该语言拾取系统包括：由至少四个麦克风构成的麦克风阵列，用于对指定跟踪区域中的语音源方向进行跟踪，并对指定跟踪区域外的屏蔽噪声区域中的噪声进行抑制，输出至少四路音频信号；预处理模块，用于对至少四路音频信号进行基于样本的噪声消除处理，得到第一音频信号；空间滤波器，用于基于所述指定跟踪区域和屏蔽噪声区域的音频信息，进行频谱分析，得到调制频谱信号；时间‑频率映射引擎，用于根据所述调制频谱信号，对所述第一音频信号进行线性处理和非线性处理，得到第二音频信号；并将第二音频信号转换回时域信号，作为干净的语音输出。本发明旨在提供一种长距离多向降噪的拾音设备。

技术领域

本发明属于拾音技术领域，尤其涉及一种基于麦克风阵列的语音拾取系统和方法。

背景技术

目前，在传统的会商指挥场景中采用麦克风多为鹅颈式麦克风，由声音的振动传到麦克风的振膜上，推动里边的磁铁形成变化的电流，这样变化的电流送到后面的声音处理电路进行放大处理，需要说明的是，传统的鹅颈式麦克风最长采用的是单指向型，对于来自麦克风前方的声音有最佳的收音效果，而来自其他方向的声音则会被衰减，多指向在于容易收到四周环境的噪音，且拾音距离较短。

可见，传统的鹅颈式麦克风虽然单向型音质较好，但范围有限不可调节，多向型的滤噪能力差，且拾音距离较短、安装不便，无法满足特殊场合一体化嵌入安装的要求。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于麦克风阵列的语音拾取系统和方法，旨在提供一种长距离多向降噪的拾音设备。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于麦克风阵列的语音拾取系统，包括：

由至少四个麦克风构成的麦克风阵列，用于对指定跟踪区域中的语音源方向进行跟踪，并对所述指定跟踪区域外的屏蔽噪声区域中的噪声进行抑制，输出至少四路音频信号；

预处理模块，用于对所述至少四路音频信号进行基于样本的噪声消除处理，得到第一音频信号；

空间滤波器，用于基于所述指定跟踪区域和屏蔽噪声区域的音频信息，进行频谱分析，得到调制频谱信号；

时间-频率映射引擎，用于根据所述调制频谱信号，对所述第一音频信号进行线性处理和非线性处理，得到第二音频信号；并将第二音频信号转换回时域信号，作为干净的语音输出。

在上述基于麦克风阵列的语音拾取系统中，还包括：

后处理器，用于对所述时间-频率映射引擎输出的语音进行幅值计算，将计算得到的幅值结果与预设阈值进行比较；当计算得到的幅值结果小于所述预设阈值时，对所述时间-频率映射引擎输出的语音进行增益后输出。

在上述基于麦克风阵列的语音拾取系统中，所述指定跟踪区域通过所述至少四个麦克风的拾音距离确定。

在上述基于麦克风阵列的语音拾取系统中，所述至少四个麦克风按照一定间隔、设置在同一直线上。

在上述基于麦克风阵列的语音拾取系统中，所述指定跟踪区域的角度可调节，角度调节范围为：0°～360°。

在上述基于麦克风阵列的语音拾取系统中，预处理模块在对所述至少四路音频信号进行基于样本的噪声消除处理时，包括：

通过麦克风对环境噪声进行取样；

将取样得到的环境噪声作为信号处理电路的输入，信号处理电路中产生反向信号；

通过信号处理电路中产生的反向信号对所述至少四路音频信号进行噪声消除处理。

在上述基于麦克风阵列的语音拾取系统中，预处理模块，还用于对所述至少四路音频信号进行延时处理；其中，延时T_m的计算公式如下：