[发明专利]一种基于空间区分性检测的定向噪声消除方法及装置

权利要求书

1.一种基于空间区分性检测的定向噪声消除方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对每个麦克风的时域信号进行导向矢量和信号拾取滤波器初始化计算；

S2：对初始化后的信号转化为时频域信号，并且构建频域预测向量；

S3：对时频域信号进行噪声消除滤波器计算，获取用于分离目标语音与噪声信号的滤波器；其中，噪声消除滤波器的计算包括：计算空间区分性系数和空间掩蔽信息、更新互相关系数向量和导向矢量、更新噪声协方差矩阵以及计算噪声消除滤波器；

S4：根据获取的滤波器，得到目标语音的频域估计，进而得到目标语音时域估计。

2.如权利要求1所述的基于空间区分性检测的定向噪声消除方法，其特征在于，所述步骤S1之前，还包括获取麦克风的语音信号x_m(n)；

所述步骤S1中，具体包括以下步骤：

S101：对每个频带k，计算目标语音导向矢量u_s(k)和噪声导向矢量u_v(k)：

q(θ_s)＝[cos(θ_s)，sin(θ_s)]，q(θ_v)＝[cos(θ_v)，sin(θ_v)]；

S102：对每个频带k，分别计算语音拾取滤波器h_s(k)和噪声拾取滤波器h_v(k)：

3.如权利要求2所述的基于空间区分性检测的定向噪声消除方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

S201：对时域信号x_m(n)进行短时傅里叶变换得到时频域表达：

S202：对每一个频带k，构建频域原始向量X(l，k)：

X(l，k)＝[X₁(l，k)，X₂(l，k)，...，X_M(l，k)]^T。

4.如权利要求3所述的基于空间区分性检测的定向噪声消除方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

S301：计算空间区分性系数和空间掩蔽信息：

空间区分性系数的计算如下：

其中，ρ_s(l)，ρ_v(l)和ρ_x(l)分别代表第l帧语音方向、噪声方向以及麦克风拾取信号能量估计，能量分布的差异代表了空间区分性；

空间掩蔽信息γ(l)的计算如下：

S302：更新互相关系数向量和导向矢量；

对每一个频带k，互相关系数向量Γ(l，k)的更新如下：

对每一个频带k，目标方向导向矢量的更新如下：

S303：更新噪声协方差矩阵和噪声消除滤波器：

对每一个频带k，噪声协方差矩阵的更新如下：

对每一个频带k，噪声消除滤波器的计算如下：

5.如权利要求4所述的基于空间区分性检测的定向噪声消除方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：

S401：根据求解得到的噪声消除滤波器，得到目标语音的频域估计

S402：对目标语音的频域估计进行傅里叶逆变换得到最终的目标语音估计