基于盲源分離的雙話筒移動(dòng)設(shè)備語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠提高傳輸信號(hào)信噪比的，基于 盲源分離的雙話筒移動(dòng)設(shè)備語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的越來(lái)越高，移動(dòng)設(shè)備如平板電腦，電話走入了人們的日常生 活之中，成為了日常生活中的一種必需品，當(dāng)前平板電腦的用途不僅是看文檔、視頻、照片， 玩游戲，自從微信、qq等應(yīng)用軟件帶有了語(yǔ)音功能，逐漸平板也扮演者語(yǔ)音通訊的角色，雖 然目前電話的功能越來(lái)多樣，但是她語(yǔ)音通訊的主要功能是沒(méi)有變化的，而且移動(dòng)電話并 融入了微信、qq這些帶有語(yǔ)音傳輸功能的軟件，因此在信號(hào)傳輸前，我們就希望有著高可懂 度、高真實(shí)度的語(yǔ)音信號(hào)，這就必然會(huì)用到語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)。
[0003] 傳統(tǒng)的語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)只是一些濾波技術(shù)，如中值濾波、維納濾波、自適應(yīng)濾波技 術(shù)，但是這些濾波方法只能消除某些特定頻段的噪聲，如50Hz的工頻信號(hào)，但是這些方法 不能去除長(zhǎng)時(shí)間存在的聲音背景的噪聲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高傳輸信號(hào)信噪比的，基于盲源分離的雙話筒移 動(dòng)設(shè)備語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)方法。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 基于盲源分離的雙話筒移動(dòng)設(shè)備語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)方法，包括以下幾個(gè)步驟，
[0007] 步驟一：安裝在通訊設(shè)備底端同一水平線上相距d的兩個(gè)話筒用于接收語(yǔ)音信 號(hào)，得到觀測(cè)信號(hào)X= [x1;x2]，X1是一個(gè)話筒中的語(yǔ)音信號(hào)，X2是另一個(gè)話筒中的語(yǔ)音信 號(hào)；
[0008] 步驟二：對(duì)觀測(cè)信號(hào)進(jìn)行去均值處理；
[0009] 步驟三：對(duì)去均值處理后的信號(hào)進(jìn)行去相關(guān)處理；
[0010] 步驟四：對(duì)去相關(guān)處理后的信號(hào)采用欠定盲分離方法來(lái)分離混合信號(hào)，得到混疊 矩陣的估計(jì)值和各個(gè)聲源估計(jì)；
[0011] 步驟五：從各個(gè)聲源估計(jì)選擇能量最大的聲源作為目標(biāo)人聲信號(hào)。
[0012] 本發(fā)明基于盲源分離的雙話筒移動(dòng)設(shè)備語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)方法，還可以包括：
[0013] 1、對(duì)觀測(cè)信號(hào)進(jìn)行去均值處理為：
[0014]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于盲源分離的雙話筒移動(dòng)設(shè)備語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)方法，其特征在于：包括以下幾個(gè)步 驟， 步驟一：安裝在通訊設(shè)備底端同一水平線上相距d的兩個(gè)話筒用于接收語(yǔ)音信號(hào)，得 到觀測(cè)信號(hào)X = [χ1;χ 2]，X1是一個(gè)話筒中的語(yǔ)音信號(hào)，X 2是另一個(gè)話筒中的語(yǔ)音信號(hào)； 步驟二：對(duì)觀測(cè)信號(hào)進(jìn)行去均值處理； 步驟三：對(duì)去均值處理后的信號(hào)Vi (t)進(jìn)行去相關(guān)處理； 步驟四：對(duì)去相關(guān)處理后的信號(hào)z(t)采用欠定盲分離方法來(lái)分離混合信號(hào)，得到混疊 矩陣的估計(jì)值和各個(gè)聲源估計(jì)； 步驟五：從各個(gè)聲源估計(jì)選擇能量最大的聲源作為目標(biāo)人聲信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于盲源分離的雙話筒移動(dòng)設(shè)備語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)方法，其特征 在于：所述的對(duì)觀測(cè)信號(hào)進(jìn)行去均值處理為： 丄、k=\ 其中，Vi (t)為去均值處理后的信號(hào)，N為采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)，i為第i路信號(hào)，為第k個(gè)采 樣點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于盲源分離的雙話筒移動(dòng)設(shè)備語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)方法，其特征 在于：所述的得到混疊矩陣估計(jì)值的方法為， 步驟一：將去相關(guān)處理后的信號(hào)z (t)表示成極坐標(biāo)的形式為：
其中，去相關(guān)處理后的信號(hào)以0為二維信號(hào)，t為(64IJP Θ t分別表示半徑和角 度； 步驟二：定義基函數(shù)Φ :
其中，α為任意方向和0t之間的角度偏差， 得到關(guān)于角度Θ的全局勢(shì)函數(shù)φ ( θ，λ ): φ(θ, λ)=Σ?,φ(λ(θ-θ,)) t 其中，λ是參數(shù)； 步驟三：對(duì)全局勢(shì)函數(shù)進(jìn)行平滑處理，得到新的勢(shì)函數(shù)Φ'（θ，λ)，該勢(shì)函數(shù)的每個(gè) 峰值為混合矩陣的一個(gè)列向量％， a!= [sin( π/2+Θ ),(308(31/2+0)]1" 其中，i = 1，2,. . .，npeak，npeak為峰值的總個(gè)數(shù)； 得到混合矩陣的估計(jì)值j :
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于盲源分離的雙話筒移動(dòng)設(shè)備語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)方法，其特征 在于：所述的得到各個(gè)聲源估計(jì)的方法為： 將所有樣本點(diǎn)作為輸入，在As(t) =x(t)條件下，求最小化11范數(shù)Isa)^
得到各個(gè)聲源估計(jì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于盲源分離的雙話筒移動(dòng)設(shè)備語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)方法，其特征 在于：所述的每個(gè)聲源估計(jì)的能量為：
其中，η表示整個(gè)信號(hào)的長(zhǎng)度，j表示聲源估計(jì)Si的第j個(gè)點(diǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于盲源分離的雙話筒移動(dòng)設(shè)備語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)方法，其特 征在于：所述的距離d大于或者等于4. 25cm，每個(gè)話筒接收語(yǔ)音信號(hào)的長(zhǎng)度小于或者等于 30ms 〇
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于盲源分離的雙話筒移動(dòng)設(shè)備語(yǔ)音信號(hào)增強(qiáng)方法。包括以下步驟：安裝在通訊設(shè)備底端同一水平線上相距d的兩個(gè)話筒用于接收語(yǔ)音信號(hào)，得到觀測(cè)信號(hào)；對(duì)觀測(cè)信號(hào)進(jìn)行去均值處理；對(duì)去均值處理后的信號(hào)進(jìn)行去相關(guān)處理；對(duì)去相關(guān)處理后的信號(hào)采用欠定盲分離方法來(lái)分離混合信號(hào)，得到混疊矩陣的估計(jì)值和各個(gè)聲源估計(jì)；從各個(gè)聲源估計(jì)選擇能量最大的聲源作為目標(biāo)人聲信號(hào)。本發(fā)明能夠提高傳輸語(yǔ)音信號(hào)的信噪比，提高語(yǔ)音信號(hào)的可懂度。
【IPC分類(lèi)】G10L21-0272
【公開(kāi)號(hào)】CN104637494
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510054467
【發(fā)明人】呂淑平, 溫桀驁, 張 成, 劉楚辭, 岳建杰
【申請(qǐng)人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年2月2日