[发明专利]基于质点振速传感器微阵列的干扰语音抑制方法及装置

权利要求书

1.一种基于质点振速传感器微阵列的干扰语音抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：基于质点振速传感器微阵列获取语音信号；

步骤2：检测获得目标语音方位角θ₁与干扰语音方位角θ₂；

步骤3：基于目标语音方位角θ₁，对所述语音信号进行电子旋转，获得电子旋转后的语音信号；

步骤4：基于加权矩阵、干扰语音方位角θ₂和所述电子旋转后的语音信号，进行干扰语音自适应抑制计算，输出干扰语音自适应抑制后的语音信号；

步骤3中，将目标语音的方位角θ₁作为引导方位，通过电子旋转方式，获得电子旋转后的语音信号T，具体公式如下，

式中，n_p(t)、n_x(t)和n_y(t)分别为声压敏感单元、X轴质点振速敏感单元、Y轴质点振速敏感单元接收的噪声信号，x₁(t),x₂(t)分别为目标语音与干扰语音的声压信号；p(t)为声压敏感单元接收的声压信号，v_c(t)、v_s(t)分别为X轴质点振速敏感单元、Y轴质点振速敏感单元接收信号经电子旋转后的质点振速信号；

步骤4中，通过如下公式进行干扰语音自适应抑制计算，

式中，

α₁＝[1 1 0]^H；α₂＝[1 cos(θ₂-θ₁) sin(θ₂-θ₁)]^H

n(t)＝[n_p(t) n_x(t) n_y(t)]^H

步骤4中，所述加权矩阵k通过如下公式获得

k＝[k_p k_c k_s]^H

式中，k_p、k_c、k_s分别为权重调节系数；

步骤4中，进行干扰语音自适应抑制计算时，目标语音的拾取与干扰语音的抑制问题表述为有约束条件的极值问题，其数学表达式如下：

式中，P_n为噪声功率，满足：

式中，k_n^H为k_n的转置，n^H(t)为n(t)的转置；σ_n²为噪声均方值，R_n为噪声相关系数矩阵；W^H为加权矩阵的转置，m为干扰语音的抑制因子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述质点振速传感器微阵列包括1通道的X轴质点振速敏感单元、1通道的Y轴质点振速敏感单元和1通道的声压敏感单元，所述X轴质点振速敏感单元、Y轴质点振速敏感单元整体呈十字形分布，所述声压敏感单元位于所述十字形的中心位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤2中，基于语音信号的时频域稀疏特性，实现目标语音与干扰语音的定向，获得目标语音方位角θ₁与干扰语音方位角θ₂。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：m的取值为0.3。

5.一种基于质点振速传感器的干扰语音抑制装置，其特征在于，包括：

质点振速传感器微阵列，所述质点振速传感器微阵列包括二维的质点振速敏感单元、声压敏感单元，用于获取语音信号；

干扰语音自适应抑制计算单元，用于执行权利要求1所述的方法。

6.根据权利要求5所述的干扰语音抑制装置，其特征在于：所述质点振速传感器微阵列包括1通道的X轴质点振速敏感单元、1通道的Y轴质点振速敏感单元和1通道的声压敏感单元，所述X轴质点振速敏感单元、Y轴质点振速敏感单元整体呈十字形分布，所述声压敏感单元位于所述十字形的中心位置。