[发明专利]基于带噪语音信号幅度谱动态压缩的波束形成方法及装置

权利要求书

1.一种基于带噪语音信号幅度谱动态压缩的波束形成方法，其特征在于，包括：

接收来自传声器阵列的M个带噪语音信号；其中，M为大于1的正整数；

对所述M个带噪语音信号在第l帧第k个频带的复频谱分别进行幅度谱动态压缩处理，获得M个动态压缩处理结果；其中，l和k为自然数；

其中，所述动态压缩处理结果为其中，∠Y_m(k,l)为取Y_m(k,l)的相位，ρ为动态压缩参数，取值范围为0到1之间，Y_m(k,l)为带噪语音信号的频域表达式；或者

所述动态压缩处理结果为其中，和分别表示提取Y_m(k,l)的实部和虚部，sign{·}为取符号运算；

根据所述M个动态压缩处理结果，确定所述M个带噪语音信号在第l帧第k个频带的一个协方差矩阵或

根据所述一个协方差矩阵，确定所述M个带噪语音信号在第l帧第k个频带对应的一个波束形成器；

确定每个波束形成器输出的信号的复频谱；

根据所述复频谱，确定时域的目标语音信号；

其中，当ρ取值为1时，满足：协方差矩阵或者

协方差矩阵与存在如下关系：

其中，为用L帧y(k,l)估计R(k,l)的结果，y(k,l)为Y_m(k,l)的向量形式，R(k,l)为目标语音信号的协方差矩阵和噪声的协方差矩阵，I_M是M×M的单位矩阵，δ为传声器拾取的带噪语音信号的功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述M个带噪语音信号在第l帧第k个频带的复频谱分别进行幅度谱动态压缩处理，获得M个动态压缩处理结果，包括：

对所述M个带噪语音信号在第l帧第k个频带的复频谱的幅度谱分别进行开方处理，获得所述M个动态压缩处理结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述M个带噪语音信号在第l帧第k个频带的复频谱的幅度谱分别进行开方处理，获得所述M个动态压缩处理结果，包括：

根据所述M个带噪语音信号在第l帧第k个频带的复频谱的幅度谱、相位谱和动态压缩参数，对所述幅度谱分别进行开方处理，获得所述M个动态压缩处理结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述动态压缩参数ρ∈[0,1]。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述M个带噪语音信号在第l帧第k个频带的复频谱分别进行幅度谱动态压缩处理，获得M个动态压缩处理结果，包括：

对所述M个带噪语音信号在第l帧第k个频带的复频谱的实部和虚部分别进行1比特量化处理，获得所述M个动态压缩处理结果。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述M个带噪语音信号在第l帧第k个频带的复频谱的实部和虚部分别进行1比特量化处理，获得所述M个动态压缩处理结果，包括：

分别提取所述M个带噪语音信号在第l帧第k个频带的复频谱的实部和虚部；

对提取的所述实部和所述虚部进行取符号运算；

根据取符号运算的结果，确定所述M个动态压缩处理结果。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述M个动态压缩处理结果，确定所述M个带噪语音信号在第l帧第k个频带的一个协方差矩阵，包括：

对所述M个动态压缩处理结果进行转置，获得第一结果；

对所述第一结果进行共轭转置，获得第二结果；

根据所述第一结果和所述第二结果，确定所述M个带噪语音信号在第l帧第k个频带的一个协方差矩阵。