[发明专利]基于参数化超增益波束形成器的音频信号提取方法及装置

摘要

本发明提供了一种基于参数化超增益波束形成器的音频信号提取方法及装置，其中方法包括：获取传感器阵列的结构信息，基于传感器阵列的结构信息，构造各向同性噪声的归一化自相关矩阵；在归一化自相关矩阵中引入参数，根据引入参数后的归一化自相关矩阵构建参数化超增益波束形成器；获取传感器阵列中各个传感器采集到的音频信号，该音频信号为时域信号；利用参数化超增益波束形成器对音频信号进行提取，得到来自期望方向的音频信号。通过本发明中的基于参数化超增益波束形成器的音频信号提取方法及装置，只需要在一个很小的范围内选取一个合适的参数，就能够在白噪声增益和指向性因子之间获得很好地平衡，实施简单，实用性强。

主权项

1.一种基于参数化超增益波束形成器的音频信号提取方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取传感器阵列的结构信息，基于所述传感器阵列的结构信息，构造各向同性噪声的归一化自相关矩阵；/n在所述归一化自相关矩阵中引入参数，根据引入参数后的所述归一化自相关矩阵构建参数化超增益波束形成器，其中，所述参数用于对所述归一化自相关矩阵进行对角加载；/n获取所述传感器阵列中各个传感器采集到的音频信号，所述音频信号为时域信号；/n利用所述参数化超增益波束形成器对所述音频信号进行提取，得到来自期望方向的音频信号；/n在所述归一化自相关矩阵中引入参数，根据引入参数后的所述归一化自相关矩阵构建参数化超增益波束形成器，包括：/n在所述归一化自相关矩阵中引入参数，根据引入参数后的所述归一化自相关矩阵定义参数化信噪比增益；/n在期望方向信号不失真约束条件下最大化所述参数化信噪比增益，得到所述参数化超增益波束形成器；/n在所述归一化自相关矩阵中引入参数，根据引入参数后的所述归一化自相关矩阵定义参数化信噪比增益，包括：/n对所述归一化自相关矩阵Γ(ω)进行特征分解，得到Γ(ω)＝U(ω)Λ(ω)U^T(ω)，其中，ω为角频率，U(ω)为正交矩阵，Λ(ω)为对角矩阵，U^T(ω)为矩阵U(ω)的转置；/n基于所述特征分解的结果，在所述归一化自相关矩阵Γ(ω)中引入参数p，定义1/p阶归一化自相关矩阵为其中，为所述1/p阶归一化自相关矩阵，p∈[1,3]；/n根据所述1/p阶归一化自相关矩阵定义所述参数化信噪比增益为其中，G_p[h(ω)]为所述参数化信噪比增益，h(ω)为长度为M的线性滤波器，M为所述传感器阵列中传感器的数量，h^H(ω)为h(ω)的共轭转置，d(ω)为所述传感器阵列的导向矢量。/n