本发明专利技术提供一种发言人区域检测方法、装置、电子设备和存储介质，其中方法包括：基于分布式麦克风中任一麦克风在当前时刻的线性预测滤波器对该麦克风在当前时刻的预测向量进行线性预测，并确定该麦克风的线性预测结果与该麦克风在当前时刻的待预测信号间的预测误差；基于每一麦克风的预测误差以及每一麦克风的位置，确定当前时刻发言人的区域；其中，预测向量包括该麦克风在当前时刻以前预设时长内拾取的原始信号，待预测信号是基于分布式麦克风中该麦克风以外的其他麦克风在当前时刻拾取的原始信号确定的。本发明专利技术无需建立发言人方位与时延的对应关系，可以适应于大部分分布式麦克风构型，同时有着更高的检测准确性和更广泛的应用范围。泛的应用范围。泛的应用范围。
【技术实现步骤摘要】
发言人区域检测方法、装置、电子设备和存储介质
[0001]本专利技术涉及音频处理
，尤其涉及一种发言人区域检测方法、装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
[0002]随着语音交互技术应用的越来越广，智能交互设备种类越来越多，对于拾音效果的要求也越来越高。其中，分布式麦克风相比传统麦克风阵列，麦克风阵列的间距通常2
‑
5厘米，分布式麦克风之间配置的距离可达1到2米。因此，采用分布式麦克风可以实现更远距离的语音拾音。然而，传统的声源定位技术无法直接应用到分布式麦克风，因此对于分布式麦克风而言，需要全新的发言人区域检测方案。其中，发言人区域检测可以应用于后续发言人身份辨识、语音增强等应用，是分布式麦克风信号处理中的关键技术之一。
[0003]目前，传统信号处理的方法是通过声源定位来实现发言人区域辨识。其中，声源方位和麦克风之间信号延时需要有着明确的对应关系，通过检测最有效的延时实现声源定位。然而，分布式麦克风不存在方位与延时的直接对应关系，因此传统方法并不适用。此外，还有一些方法根据每个信号中混响的大小来判断发言人距离哪一个麦克风更近，从而判断发言人的区域。然而混响大小的估计本身很难精确，并且鲁棒性较差，容易受到风噪、胎噪等底噪的干扰，因此根据混响大小来判断发言人区域存在非常大的误差。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种发言人区域检测方法、装置、电子设备和存储介质，用以解决现有技术中无法应用于分布式麦克风的发言人区域检测或检测准确性欠佳的缺陷。
[0005]本专利技术提供一种发言人区域检测方法，包括：
[0006]基于分布式麦克风中任一麦克风在当前时刻的线性预测滤波器对所述任一麦克风在当前时刻的预测向量进行线性预测，并确定所述任一麦克风的线性预测结果与所述任一麦克风在当前时刻的待预测信号间的预测误差；
[0007]基于每一麦克风的预测误差以及每一麦克风的位置，确定当前时刻发言人的区域；
[0008]其中，所述预测向量包括所述任一麦克风在当前时刻以前预设时长内拾取的原始信号，所述待预测信号是基于所述分布式麦克风中所述任一麦克风以外的其他麦克风在当前时刻拾取的原始信号确定的。
[0009]根据本专利技术提供的一种发言人区域检测方法，任一麦克风在当前时刻的线性预测滤波器是基于如下步骤确定的：
[0010]基于任一麦克风在当前时刻的预测向量之间的自相关向量，以及所述任一麦克风在当前时刻的预测向量与待预测信号间的互相关向量，构建所述任一麦克风在当前时刻的线性预测滤波器。
[0011]根据本专利技术提供的一种发言人区域检测方法，所述基于任一麦克风在当前时刻的
预测向量之间的自相关向量，以及所述任一麦克风在当前时刻的预测向量与待预测信号间的互相关向量，构建所述任一麦克风在当前时刻的线性预测滤波器，具体包括：
[0012]基于所述任一麦克风在当前时刻的预测向量，以及所述任一麦克风在前一时刻的自相关向量，确定所述任一麦克风在当前时刻的自相关向量；
[0013]基于所述任一麦克风在当前时刻的预测向量和待预测信号，以及所述任一麦克风在前一时刻的互相关向量，确定所述任一麦克风在当前时刻的互相关向量；
[0014]基于所述任一麦克风在当前时刻的自相关向量和互相关向量，构建所述任一麦克风在当前时刻的线性预测滤波器。
[0015]根据本专利技术提供的一种发言人区域检测方法，所述任一麦克风在当前时刻的自相关向量是基于如下公式确定得到的：
[0016][0017]所述任一麦克风在当前时刻的互相关向量是基于如下公式确定得到的：
[0018][0019]其中，ψ
m
(n)为麦克风m在时刻n的自相关向量，ρ
m
(n)为麦克风m在时刻n的互相关向量，和y
m
(n)分别为麦克风m在时刻n的预测向量和待预测信号，α
p
为相邻时刻之间的平滑系数。
[0020]根据本专利技术提供的一种发言人区域检测方法，所述基于每一麦克风的预测误差以及每一麦克风的位置，确定当前时刻发言人的区域，具体包括：
[0021]基于任一麦克风的预测误差，确定所述任一麦克风的误差能量；
[0022]从所述分布式麦克风中筛选误差能量最小的麦克风；
[0023]基于所述误差能量最小的麦克风的位置，确定当前时刻发言人的区域。
[0024]根据本专利技术提供的一种发言人区域检测方法，所述基于任一麦克风的预测误差，确定所述任一麦克风的误差能量，具体包括：
[0025]基于所述任一麦克风在当前时刻以及历史时刻的预测误差，确定所述任一麦克风的误差能量。
[0026]根据本专利技术提供的一种发言人区域检测方法，所述任一麦克风的误差能量是基于如下公式确定得到的：
[0027][0028]其中，ζ
m
为麦克风m的误差能量，α
E
为能量平滑因子，K为历史时刻取值的窗口长度，e
m
(n
‑
k+1)为麦克风m在时刻n
‑
k+1的预测误差。
[0029]本专利技术还提供一种发言人区域检测装置，包括：
[0030]线性预测单元，用于基于分布式麦克风中任一麦克风在当前时刻的线性预测滤波器对所述任一麦克风在当前时刻的预测向量进行线性预测，并确定所述任一麦克风的线性预测结果与所述任一麦克风在当前时刻的待预测信号间的预测误差；
[0031]区域确定单元，用于基于每一麦克风的预测误差以及每一麦克风的位置，确定当
前时刻发言人的区域；
[0032]其中，所述预测向量包括所述任一麦克风在当前时刻以前预设时长内拾取的原始信号，所述待预测信号是基于所述分布式麦克风中所述任一麦克风以外的其他麦克风在当前时刻拾取的原始信号确定的。
[0033]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述发言人区域检测方法的步骤。
[0034]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述发言人区域检测方法的步骤。
[0035]本专利技术提供的发言人区域检测方法、装置、电子设备和存储介质，通过基于分布式麦克风中任一麦克风在当前时刻的线性预测滤波器对该麦克风在当前时刻的预测向量进行线性预测，并确定该麦克风的线性预测结果与该麦克风在当前时刻的待预测信号间的预测误差，从而确定当前时刻发言人的区域，无需建立发言人方位与时延的对应关系，可以适应于大部分分布式麦克风构型，同时该方法还可以对各种底噪鲁棒，因此有着更高的检测准确性和更广泛的应用范围。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种发言人区域检测方法，其特征在于，包括：基于分布式麦克风中任一麦克风在当前时刻的线性预测滤波器对所述任一麦克风在当前时刻的预测向量进行线性预测，并确定所述任一麦克风的线性预测结果与所述任一麦克风在当前时刻的待预测信号间的预测误差；基于每一麦克风的预测误差以及每一麦克风的位置，确定当前时刻发言人的区域；其中，所述预测向量包括所述任一麦克风在当前时刻以前预设时长内拾取的原始信号，所述待预测信号是基于所述分布式麦克风中所述任一麦克风以外的其他麦克风在当前时刻拾取的原始信号确定的。2.根据权利要求1所述的发言人区域检测方法，其特征在于，任一麦克风在当前时刻的线性预测滤波器是基于如下步骤确定的：基于任一麦克风在当前时刻的预测向量之间的自相关向量，以及所述任一麦克风在当前时刻的预测向量与待预测信号间的互相关向量，构建所述任一麦克风在当前时刻的线性预测滤波器。3.根据权利要求2所述的发言人区域检测方法，其特征在于，所述基于任一麦克风在当前时刻的预测向量之间的自相关向量，以及所述任一麦克风在当前时刻的预测向量与待预测信号间的互相关向量，构建所述任一麦克风在当前时刻的线性预测滤波器，具体包括：基于所述任一麦克风在当前时刻的预测向量，以及所述任一麦克风在前一时刻的自相关向量，确定所述任一麦克风在当前时刻的自相关向量；基于所述任一麦克风在当前时刻的预测向量和待预测信号，以及所述任一麦克风在前一时刻的互相关向量，确定所述任一麦克风在当前时刻的互相关向量；基于所述任一麦克风在当前时刻的自相关向量和互相关向量，构建所述任一麦克风在当前时刻的线性预测滤波器。4.根据权利要求3所述的发言人区域检测方法，其特征在于，所述任一麦克风在当前时刻的自相关向量是基于如下公式确定得到的：所述任一麦克风在当前时刻的互相关向量是基于如下公式确定得到的：其中，ψ
m
(n)为麦克风m在时刻n的自相关向量，ρ
m
(n)为麦克风m在时刻n的互相关向量，和y
m
(n)分别为麦克风m在时刻n的预测向量和待预测信号，α
p
为相...
【专利技术属性】
技术研发人员：何平，卢春林，蒋升，
申请(专利权)人：随锐科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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