【技术实现步骤摘要】
个人通信中降噪和回波消除时的噪声估计
本申请涉及音频处理,尤其涉及语音增强,特别是提高嘈杂环境中目标语音信号的信号质量。本专利技术涉及嵌入在从存在于包括一个或多个目标声源和多个不受欢迎的噪声源的声环境中的多个传声器获得的多通道音频信号中的噪声的传声器间谱相关矩阵的估计。本专利技术例如可用于获得谱信噪比估计量并形成将应用于波束形成器输出信号以获得增强信号的谱权重,其中保留目标语音内容及噪声分量得以大大减小。谱权重例如可用于进一步减小已从回波消除系统的初始级逸出的残留回波信号。本专利技术例如可用在下述应用中:耳机、助听器、有源耳朵保护系统、移动电话、远程会议系统、卡拉OK系统、广播系统、移动通信装置、免提通信装置、话音控制系统、汽车音频系统、导航系统、音频捕获、摄像机、和视频电话。
技术介绍
背景噪声、回响和回波信号为个人通信系统中及包括有声命令的自动识别的系统中所出现问题的典型原因。背景噪声和房间回响可严重降低声音质量及所需要语音信号的可懂度。在声音识别系统中,背景噪声和回响增大出错率。另外,在一些通信系统中,扬声器系统将已知的音频信号传到环境,其由传声器阵列拾取。例如,对于声控电视机,当捕获声音命令时,可能希望无视传到扬声器的电视伴音信号的回波。类似地,在电话/有声通信设置中,远端语音信号传给一个或多个本地扬声器,这产生由本地传声器拾取为不想要的回波的音频信号。该回波应在近端语音信号传给远端之前消除。类似地,声控系统受益于回波分量的消除。解决背景噪声的常规方法包括波束形成和单通道降噪。波束形成使能通过采用空间滤波器即信号增益取决于声音相对于传声器阵 ...
【技术保护点】
一种音频信号处理方法,包括步骤:在一个或多个子频带中,接收时间帧中包括目标信号(Xm(l,k))和噪声信号(Vm(l,k))的M个通信信号(Ym(l,k)),其中M≥2;在每一子频带中,用一组波束形成器系数(w(l,k)204,304,404)处理M个子频带通信信号(Ym(l,k))以获得波束形成器输出信号(Yw(l,k));在每一子频带中,在N个线性独立的目标消除波束形成器(B(l,k),203,303,403)中处理M个子频带通信信号(Ym(l,k)),其中1≤N<M,以获得N个目标消除的信号(Z(l,k)),其中目标信号(Xm(l,k))相对于噪声信号(Vm(l,k))被抑制;用目标不存在检测器(309)处理通信信号(Ym(l,k))以获得目标不存在信号(T(l,k));在每一子频带中,将目标消除的信号(Z(l,k))的N阶协方差矩阵(ΦZZ(l,k))估计为平均值,其中各个时间帧按目标不存在信号的函数(T(l,k))进行加权;在每一子频带中,估计N阶的、目标消除的协方差矩阵的逆矩阵(310,410);在每一子频带中,依据目标消除的协方差矩阵的逆矩阵和N个目标消除的信号(Z(l, ...
【技术特征摘要】
2012.08.24 EP 12181723.31.一种音频信号处理方法,包括步骤: 在一个或多个子频带中,接收时间帧中包括目标信号(Xm(l,k))和噪声信号(Vm(l,k))的M个通信信号(Ym(l,k)),其中M≥2 ; 在每一子频带中,用一组波束形成器系数(w(l,k) 204,304,404)处理M个子频带通信信号(Ym(l,k))以获得波束形成器输出信号(Yw(l,k)); 在每一子频带中,在N个线性独立的目标消除波束形成器(B(l,k),203,303,403)中处理M个子频带通信信号(Ym (I,k)),其中I≤N < M,以获得N个目标消除的信号(Z (I,k)),其中目标信号(Xm(l,k))相对于噪声信号(Vm(l,k))被抑制; 用目标不存在检测器(309)处理通信信号(Ym(l,k))以获得目标不存在信号(T(l,k)); 在每一子频带中,将目标消除的信号(Z(l,k))的N阶协方差矩阵(ΦΖΖ(1Λ))估计为平均值,其中各个时间帧按目标不存在信号的函数(T(l,k))进行加权; 在每一子频带中,估计N阶的、目标消除的协方差矩阵的逆矩阵((1)益(;丨?) (310,410); 在每一子频带中,依据目标消除的协方差矩阵的逆矩阵/0)和N个目标消除的信号(Z(l,k))确定实值换算因子(C^a/O,312,412); 在每一子频带中,将波束形成器输出信号(Yw(l,k))中的噪声功率的初始估计量(Φ.(1,k)311,411)确定为平均值,其中各个时间帧使用所述目标不存在信号的函数(T(l,k))进行加权; 在每一子频带中,使初始噪声估计量(Φ.(1,k))乘以换算因子A:))以获得波束形成器输出信号(Yw(l,k))中噪声功率的精确估计量(Φνν(1,10,417)。2.根据权利要求1的方法,其中: 确定波束形成器输出信号(Yw(l,k))中噪声功率的初始估计量(Φνν(ι(1Λ)311,411)包括依据所述的一组波束形成器系数(w(I,k) 204,304,404)确定波束形成器输出信号(Yw(l,k))中噪声功率的初始估计量(Φνν(ι(1,1θ311,411)。3.根据权利要求1或2的方法,其中: 在一个或多个子频带中,波束形成器输出信号(Yw(l,k),204,304,404)使用从目标消除的协方差矩阵的逆矩阵(Φ益(7,/0.),和N个目标消除的信号(Z(l,k))推导的至少一自适应滤波器产生。4.根据权利要求1-3任一所述的方法,其中: 在一个或多个子频带中,N个线性独立的目标消除波束形成器(B(l,k),203,303,403)从M个通信信号的分析自适应计算(415)。5.根据权利要求4的方法,其中: 在一个或多个子频带中,N个线性独立的目标消除波束形成器(B(l,k),203,303,403)从一视向量(d(l,k),414)自适应确定,所述视向量从在目标存在的最近帧期间估计的M阶混合协方差矩阵(413)和 在目标不存在的最近帧期间估计的通信信号的M阶噪声协方差矩阵(409)的分析推导。6.根据权利要求5的方法,其中: 在一个或多个子频带中,所述分析包括所述混合协方差矩阵和所述噪声协方差矩阵之间的差的特征向量分析,及将与最大特征值相关联的特征向量选择为视向量(d(l,k))。7.根据权利要求5的方法,其中: 在一个或多个子频带中,所述分析包括所述噪声协方差矩阵乘以所述混合协方差矩阵的逆矩阵的广义特征向量分析,并使用与最大特征值相关联的特征向量获得视向量(d(l,k))。8.根据权利要求1-7任一所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:U·克耶姆斯,J·詹森,
申请(专利权)人:奥迪康有限公司,瑞图恩DSP公司,
类型:发明
国别省市:
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