[发明专利]一种双麦克风语音增强的方法

说明书

本发明公开了一种双麦克风语音增强的方法，这种方法首先通过对两通道含噪语音信号进行差分运算来抑制方向噪声，并对差分运算导致的语音信号畸变先不进行恢复运算，而是采用基于语音活动检测VAD的改进自适应噪声抵消ANC算法进一步消除剩余噪声，然后再对畸变的语音信号进行恢复运算，而在对畸变的语音信号进行恢复运算的过程中，采用时域恢复算法，可获得比已有的频域恢复算法更小的运算量和更小的时延。这种方法能够抑制方向噪声、改善语音的质量、鲁棒性强，且易于实现。

技术领域

本发明涉及语音信号处理技术，尤其是利用阵列信号消噪技术，具体是一种双麦克风语音增强的方法。

背景技术

语音增强的主要目的是从含噪语音中抑制噪声信号，得到纯净语音,以提高语音质量和清晰度，语音增强被广泛应用于语音通信、自动语音识别、手机和助听器等领域。语音增强可分为单通道语音增强和多通道语音增强，业已证明:单通道语音增强不可避免会对语音信号造成损伤，而多通道语音增强因其具有比单通道更多路的信号可以利用，其增强效果通常优于单路的增强效果。

多通道语音增强通常以麦克风阵列的形式出现，麦克风阵列由于其空间孔径较大，严重影响其在许多场合的应用，而由两个麦克风组成的双麦克风可视为最简单的麦克风阵列，其应用场合更为广泛，尤其是由两个相距很近的麦克风所组成的微型双麦克风，可以很容易地被嵌入耳机、电话、手机及助听器等设备之中。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种双麦克风语音增强的方法。

这种方法能够抑制方向噪声、改善语音的质量、鲁棒性强，且易于实现。

实现本发明目的的技术方案是：

一种双麦克风语音增强的方法，包括如下步骤：

1)采用双麦克风来接收两通道含噪语音信号，语音源位于两麦克风连线上且在其中一个麦克风M1一端，噪声源位于两个麦克风的连线上且在另一个麦克风M2的一端，采样频率f_s、声速c，则两麦克风的距离d公式(1)所示：

第i个采样时刻由M1得到的语音信号为s(i)，由M2得到的噪声信号为n(i)，M1和M2得到的带噪语音信号为x₁(i)和x₂(i)，如公式(2)、公式(3)所示：

x₁(i)＝s(i)+βn(i-1) (2)，

x₂(i)＝n(i)+βs(i-1) (3)，

其中β为0＜β＜1表示声音由M1到M2传播d距离时的信号幅度衰减因子，

首先对两通道含噪语音信号进行差分运算即采用固定差分波束形成抑制方向噪声，并获得后续处理所需要的差分信号y_s(i)和差分噪声y_n(i)，具体为：将两路麦克风信号做差分运算，得到差分信号y_s(i)如公式(4)所示：

差分噪声y_n(i)如公式(5)所示：