基于盲源分離的雙話筒移動設(shè)備語音信號增強(qiáng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于語音信號增強(qiáng)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠提高傳輸信號信噪比的，基于 盲源分離的雙話筒移動設(shè)備語音信號增強(qiáng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的越來越高，移動設(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)用軟件帶有了語音功能，逐漸平板也扮演者語音通訊的角色，雖 然目前電話的功能越來多樣，但是她語音通訊的主要功能是沒有變化的，而且移動電話并 融入了微信、qq這些帶有語音傳輸功能的軟件，因此在信號傳輸前，我們就希望有著高可懂 度、高真實度的語音信號，這就必然會用到語音信號增強(qiáng)技術(shù)。
[0003] 傳統(tǒng)的語音增強(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，但是這些方法 不能去除長時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信噪比的，基于盲源分離的雙話筒移 動設(shè)備語音信號增強(qiáng)方法。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0006] 基于盲源分離的雙話筒移動設(shè)備語音信號增強(qiáng)方法，包括以下幾個步驟，
[0007] 步驟一：安裝在通訊設(shè)備底端同一水平線上相距d的兩個話筒用于接收語音信 號，得到觀測信號X= [x1;x2]，X1是一個話筒中的語音信號，X2是另一個話筒中的語音信 號；
[0008] 步驟二：對觀測信號進(jìn)行去均值處理；
[0009] 步驟三：對去均值處理后的信號進(jìn)行去相關(guān)處理；
[0010] 步驟四：對去相關(guān)處理后的信號采用欠定盲分離方法來分離混合信號，得到混疊 矩陣的估計值和各個聲源估計；
[0011] 步驟五：從各個聲源估計選擇能量最大的聲源作為目標(biāo)人聲信號。
[0012] 本發(fā)明基于盲源分離的雙話筒移動設(shè)備語音信號增強(qiáng)方法，還可以包括：
[0013] 1、對觀測信號進(jìn)行去均值處理為：
[0014]
【主權(quán)項】
1. 基于盲源分離的雙話筒移動設(shè)備語音信號增強(qiáng)方法，其特征在于：包括以下幾個步 驟， 步驟一：安裝在通訊設(shè)備底端同一水平線上相距d的兩個話筒用于接收語音信號，得 到觀測信號X = [χ1;χ 2]，X1是一個話筒中的語音信號，X 2是另一個話筒中的語音信號； 步驟二：對觀測信號進(jìn)行去均值處理； 步驟三：對去均值處理后的信號Vi (t)進(jìn)行去相關(guān)處理； 步驟四：對去相關(guān)處理后的信號z(t)采用欠定盲分離方法來分離混合信號，得到混疊 矩陣的估計值和各個聲源估計； 步驟五：從各個聲源估計選擇能量最大的聲源作為目標(biāo)人聲信號。
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設(shè)備語音信號增強(qiáng)方法，其特征 在于：所述的對觀測信號進(jìn)行去均值處理為： 丄、k=\ 其中，Vi (t)為去均值處理后的信號，N為采樣點的個數(shù)，i為第i路信號，為第k個采 樣點。
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設(shè)備語音信號增強(qiáng)方法，其特征 在于：所述的得到混疊矩陣估計值的方法為， 步驟一：將去相關(guān)處理后的信號z (t)表示成極坐標(biāo)的形式為：
其中，去相關(guān)處理后的信號以0為二維信號，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：對全局勢函數(shù)進(jìn)行平滑處理，得到新的勢函數(shù)Φ'（θ，λ)，該勢函數(shù)的每個 峰值為混合矩陣的一個列向量％， a!= [sin( π/2+Θ ),(308(31/2+0)]1" 其中，i = 1，2,. . .，npeak，npeak為峰值的總個數(shù)； 得到混合矩陣的估計值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設(shè)備語音信號增強(qiáng)方法，其特征 在于：所述的得到各個聲源估計的方法為： 將所有樣本點作為輸入，在As(t) =x(t)條件下，求最小化11范數(shù)Isa)^
得到各個聲源估計。
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設(shè)備語音信號增強(qiáng)方法，其特征 在于：所述的每個聲源估計的能量為：
其中，η表示整個信號的長度，j表示聲源估計Si的第j個點。
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設(shè)備語音信號增強(qiáng)方法，其特 征在于：所述的距離d大于或者等于4. 25cm，每個話筒接收語音信號的長度小于或者等于 30ms 〇
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于盲源分離的雙話筒移動設(shè)備語音信號增強(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的兩個話筒用于接收語音信號，得到觀測信號；對觀測信號進(jìn)行去均值處理；對去均值處理后的信號進(jìn)行去相關(guān)處理；對去相關(guān)處理后的信號采用欠定盲分離方法來分離混合信號，得到混疊矩陣的估計值和各個聲源估計；從各個聲源估計選擇能量最大的聲源作為目標(biāo)人聲信號。本發(fā)明能夠提高傳輸語音信號的信噪比，提高語音信號的可懂度。
【IPC分類】G10L21-0272
【公開號】CN104637494
【申請?zhí)枴緾N201510054467
【發(fā)明人】呂淑平, 溫桀驁, 張 成, 劉楚辭, 岳建杰
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月2日