專利名稱：基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置及語(yǔ)音增強(qiáng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置及語(yǔ)音增強(qiáng)方法。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線通訊的發(fā)展，全球移動(dòng)電話用戶越來(lái)越多，用戶對(duì)移動(dòng)電話的要求已不 僅滿足于通話，而且要能夠提供高質(zhì)量的通話效果，尤其是目前移動(dòng)多媒體技術(shù)的發(fā)展，移 動(dòng)電話的通話質(zhì)量更顯重要。由于大量環(huán)境噪聲的存在，手機(jī)等通訊設(shè)備的麥克風(fēng)采集到的語(yǔ)音信號(hào)普遍信噪 比不夠高，特別是在街道汽車等高噪聲環(huán)境中，需要提高音量才能使對(duì)方聽(tīng)清。所以需要通 過(guò)語(yǔ)音增強(qiáng)的方法來(lái)提升輸入語(yǔ)音的信噪比，改善通訊質(zhì)量。然而傳統(tǒng)的單通道語(yǔ)音增強(qiáng)方法降噪效果有限，并且會(huì)對(duì)語(yǔ)音造成較大失真。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種去噪效果好的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置 及語(yǔ)音增強(qiáng)方法。根據(jù)上述需解決的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于雙麥克風(fēng)的語(yǔ)音增強(qiáng)裝置， 該裝置包括數(shù)字麥克風(fēng)陣列模塊，用于接收時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)并將接收的時(shí)域帶噪語(yǔ)音 數(shù)字信號(hào)輸出，其包括第一數(shù)字麥克風(fēng)和第二數(shù)字麥克風(fēng)；第一脈沖密度調(diào)制解碼器模塊，用于對(duì)時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分幀、降采樣 及濾波，形成初步降采樣率數(shù)字信號(hào)，其包括濾波器；指向性形成模塊，用于將初步降采樣率數(shù)字信號(hào)進(jìn)行指向性形成，形成初步降噪 的指向性輸出信號(hào)；第二脈沖密度調(diào)制解碼器模塊，用于對(duì)初步降噪的指向性輸出信號(hào)進(jìn)行分幀、降 采樣、濾波和加重，形成第二降采樣率數(shù)字信號(hào)；語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊，用于對(duì)第二降采樣率數(shù)字信號(hào)進(jìn)行語(yǔ)音增強(qiáng)處理，形成去除 背景噪聲的語(yǔ)音信號(hào)；輸出模塊，用于輸出去除背景噪聲的語(yǔ)音信號(hào)。優(yōu)選的，所述第一脈沖密度調(diào)制解碼器模塊包括N級(jí)梳狀濾波器。優(yōu)選的，所述第二脈沖密度調(diào)制解碼器模塊包括第一半帶濾波器、第二半帶濾波 器、低通濾波器和高通濾波器?；陔p麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置的語(yǔ)音增強(qiáng)方法包括如下步驟步驟SOOl 利用第一數(shù)字麥克風(fēng)接收第一時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)；利用第二數(shù)字 麥克風(fēng)接收第二時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)，并將所述接收到的第一、第二時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字 信號(hào)傳送給脈沖密度調(diào)制解碼器模塊；步驟S002 利用脈沖密度調(diào)制解碼器模塊將第一、第二時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)分幀，并利用N級(jí)梳狀濾波器進(jìn)行降采樣及濾波，得到第一、第二初步降采樣率數(shù)字信號(hào)并輸 出；N級(jí)梳狀濾波器的傳遞函數(shù)形式如下
權(quán)利要求
1.一種基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置，其特征在于該裝置包括數(shù)字麥克風(fēng)陣列模塊，用于接收時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)并將接收的時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字 信號(hào)輸出，其包括第一數(shù)字麥克風(fēng)和第二數(shù)字麥克風(fēng)；第一脈沖密度調(diào)制解碼器模塊，用于對(duì)時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分幀、降采樣及濾 波，形成初步降采樣率數(shù)字信號(hào)，其包括濾波器；指向性形成模塊，用于將初步降采樣率數(shù)字信號(hào)進(jìn)行指向性形成，形成初步降噪的指 向性輸出信號(hào)；第二脈沖密度調(diào)制解碼器模塊，用于對(duì)初步降噪的指向性輸出信號(hào)進(jìn)行分幀、降采樣、 濾波和加重，形成第二降采樣率數(shù)字信號(hào)；語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊，用于對(duì)第二降采樣率數(shù)字信號(hào)進(jìn)行語(yǔ)音增強(qiáng)處理，形成去除背景 噪聲的語(yǔ)音信號(hào)；輸出模塊，用于輸出去除背景噪聲的語(yǔ)音信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述第一脈沖密 度調(diào)制解碼器模塊包括N級(jí)梳狀濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述第二脈沖密 度調(diào)制解碼器模塊包括第一半帶濾波器、第二半帶濾波器、低通濾波器和高通濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置的語(yǔ)音增強(qiáng)方法，其特征在于， 該語(yǔ)音增強(qiáng)方法包括如下步驟步驟SOOl 利用第一數(shù)字麥克風(fēng)接收第一時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)；利用第二數(shù)字麥克 風(fēng)接收第二時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)，并將所述接收到的第一、第二時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)傳送給脈沖密度調(diào)制解碼器模塊； 步驟S002 利用脈沖密度調(diào)制解碼器模塊將第一、第二時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)分幀， 并利用N級(jí)梳狀濾波器進(jìn)行降采樣及濾波，得到第一、第二初步降采樣率數(shù)字信號(hào)并輸出； N級(jí)梳狀濾波器的傳遞函數(shù)形式如下r 1=0N為級(jí)聯(lián)階數(shù)，r為抽取比例
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置的語(yǔ)音增強(qiáng)方法，其特征在于， 步驟S004中對(duì)所述初步降噪的信號(hào)進(jìn)行分幀后的信號(hào)為y(m)，m表示幀數(shù)降采樣及濾波分為三步第一步利用第一半帶濾波器，并按2 1抽??；第二步利用第二半帶濾波器，并按2 1抽??；第三步利用低通濾波器，并按3 1抽??；第一半帶濾波器為14階有限沖激響應(yīng)濾波器
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置的語(yǔ)音增強(qiáng)方法，其特征在于， 步驟S005中包括如下步驟步驟AOOl 將第二降采樣率數(shù)字信號(hào)經(jīng)短時(shí)傅里葉變換成頻域信號(hào)，并對(duì)將頻域信號(hào) 劃分為若干頻帶，計(jì)算各個(gè)頻帶的能量并進(jìn)行平滑； 短時(shí)傅里葉變換如下
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置的語(yǔ)音增強(qiáng)方法，其特征在于， 步驟Α003中采用計(jì)權(quán)噪聲估計(jì)法對(duì)先驗(yàn)信噪比估計(jì)值進(jìn)行修正，具體為先驗(yàn)信噪比估計(jì)值S^Hk)，乘以計(jì)權(quán)因子去q0，得到修正后的先驗(yàn)信噪比估計(jì) 值 S^mvnaXm-I為 SNRpnor(m,k)<Yl -(S'NRpnor(m,k)-γ2) Yl <SNRpnor(m,k)<0z計(jì)權(quán)因子計(jì)算如下 1
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置的語(yǔ)音增強(qiáng)方法，其特征在于， 步驟A004中還包括采用門限判決對(duì)所述衰減增益進(jìn)行調(diào)整； 首先設(shè)定一閥值、調(diào)整值qmod和門限值qfloor ；其次以當(dāng)前幀修正后的先驗(yàn)信噪比估計(jì)值SMf如-i,幻為判斷，小于某一閾值的 增益系數(shù)均乘以調(diào)整值qmod，從而進(jìn)一步抑制噪聲；接著將所有小于某閥值的增益系數(shù)調(diào)整到門限值qfloor，這樣做可以避免一定的語(yǔ)音 失真；方法如下
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置，其包括數(shù)字麥克風(fēng)陣列模塊，用于接收時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)；第一脈沖密度調(diào)制解碼器模塊，用于對(duì)時(shí)域帶噪語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分幀、降采樣及濾波，形成初步降采樣率數(shù)字信號(hào)；指向性形成模塊，用于將初步降采樣率數(shù)字信號(hào)進(jìn)行指向性形成，形成初步降噪的指向性輸出信號(hào)；第二脈沖密度調(diào)制解碼器模塊，用于對(duì)初步降噪的指向性輸出信號(hào)進(jìn)行分幀、降采樣、濾波和加重，形成第二降采樣率數(shù)字信號(hào)；語(yǔ)音增強(qiáng)處理模塊，用于對(duì)第二降采樣率數(shù)字信號(hào)進(jìn)行語(yǔ)音增強(qiáng)處理；輸出模塊，用于輸出去除背景噪聲的語(yǔ)音信號(hào)。本發(fā)明另提供一種基于雙麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)裝置的語(yǔ)音增強(qiáng)方法。該裝置及方法去噪效果好。
文檔編號(hào)G10L21/02GK102074245SQ20111000102
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月5日
發(fā)明者葉利劍 申請(qǐng)人:瑞聲光電科技(常州)有限公司, 瑞聲聲學(xué)科技(深圳)有限公司, 瑞聲聲學(xué)科技研發(fā)(南京)有限公司