基于盲源分离的双话筒移动设备语音信号增强方法

文档序号:8320303
基于盲源分离的双话筒移动设备语音信号增强方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于语音信号增强领域,尤其涉及一种能够提高传输信号信噪比的,基于 盲源分离的双话筒移动设备语音信号增强方法。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的越来越高,移动设备如平板电脑,电话走入了人们的日常生 活之中,成为了日常生活中的一种必需品,当前平板电脑的用途不仅是看文档、视频、照片, 玩游戏,自从微信、qq等应用软件带有了语音功能,逐渐平板也扮演者语音通讯的角色,虽 然目前电话的功能越来多样,但是她语音通讯的主要功能是没有变化的,而且移动电话并 融入了微信、qq这些带有语音传输功能的软件,因此在信号传输前,我们就希望有着高可懂 度、高真实度的语音信号,这就必然会用到语音信号增强技术。
[0003] 传统的语音增强技术只是一些滤波技术,如中值滤波、维纳滤波、自适应滤波技 术,但是这些滤波方法只能消除某些特定频段的噪声,如50Hz的工频信号,但是这些方法 不能去除长时间存在的声音背景的噪声。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的是提供一种能够提高传输信号信噪比的,基于盲源分离的双话筒移 动设备语音信号增强方法。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006] 基于盲源分离的双话筒移动设备语音信号增强方法,包括以下几个步骤,
[0007] 步骤一:安装在通讯设备底端同一水平线上相距d的两个话筒用于接收语音信 号,得到观测信号X= [x1;x2],X1是一个话筒中的语音信号,X2是另一个话筒中的语音信 号;
[0008] 步骤二:对观测信号进行去均值处理;
[0009] 步骤三:对去均值处理后的信号进行去相关处理;
[0010] 步骤四:对去相关处理后的信号采用欠定盲分离方法来分离混合信号,得到混叠 矩阵的估计值和各个声源估计;
[0011] 步骤五:从各个声源估计选择能量最大的声源作为目标人声信号。
[0012] 本发明基于盲源分离的双话筒移动设备语音信号增强方法,还可以包括:
[0013] 1、对观测信号进行去均值处理为:
[0014]
【主权项】
1. 基于盲源分离的双话筒移动设备语音信号增强方法,其特征在于:包括以下几个步 骤, 步骤一:安装在通讯设备底端同一水平线上相距d的两个话筒用于接收语音信号,得 到观测信号X = [χ1;χ 2],X1是一个话筒中的语音信号,X 2是另一个话筒中的语音信号; 步骤二:对观测信号进行去均值处理; 步骤三:对去均值处理后的信号Vi (t)进行去相关处理; 步骤四:对去相关处理后的信号z(t)采用欠定盲分离方法来分离混合信号,得到混叠 矩阵的估计值和各个声源估计; 步骤五:从各个声源估计选择能量最大的声源作为目标人声信号。
2. 根据权利要求1所述的基于盲源分离的双话筒移动设备语音信号增强方法,其特征 在于:所述的对观测信号进行去均值处理为: 丄、k=\ 其中,Vi (t)为去均值处理后的信号,N为采样点的个数,i为第i路信号,为第k个采 样点。
3. 根据权利要求1所述的基于盲源分离的双话筒移动设备语音信号增强方法,其特征 在于:所述的得到混叠矩阵估计值的方法为, 步骤一:将去相关处理后的信号z (t)表示成极坐标的形式为:
其中,去相关处理后的信号以0为二维信号,t为(64IJP Θ t分别表示半径和角 度; 步骤二:定义基函数Φ :
其中,α为任意方向和0t之间的角度偏差, 得到关于角度Θ的全局势函数φ ( θ,λ ): φ(θ, λ)=Σ?,φ(λ(θ-θ,)) t 其中,λ是参数; 步骤三:对全局势函数进行平滑处理,得到新的势函数Φ'(θ,λ),该势函数的每个 峰值为混合矩阵的一个列向量%, a!= [sin( π/2+Θ ),(308(31/2+0)]1" 其中,i = 1,2,. . .,npeak,npeak为峰值的总个数; 得到混合矩阵的估计值j :
4. 根据权利要求1所述的基于盲源分离的双话筒移动设备语音信号增强方法,其特征 在于:所述的得到各个声源估计的方法为: 将所有样本点作为输入,在As(t) =x(t)条件下,求最小化11范数Isa)^
得到各个声源估计。
5. 根据权利要求1所述的基于盲源分离的双话筒移动设备语音信号增强方法,其特征 在于:所述的每个声源估计的能量为:
其中,η表示整个信号的长度,j表示声源估计Si的第j个点。
6. 根据权利要求1所述的基于盲源分离的双话筒移动设备语音信号增强方法,其特 征在于:所述的距离d大于或者等于4. 25cm,每个话筒接收语音信号的长度小于或者等于 30ms 〇
【专利摘要】本发明公开了一种基于盲源分离的双话筒移动设备语音信号增强方法。包括以下步骤:安装在通讯设备底端同一水平线上相距d的两个话筒用于接收语音信号,得到观测信号;对观测信号进行去均值处理;对去均值处理后的信号进行去相关处理;对去相关处理后的信号采用欠定盲分离方法来分离混合信号,得到混叠矩阵的估计值和各个声源估计;从各个声源估计选择能量最大的声源作为目标人声信号。本发明能够提高传输语音信号的信噪比,提高语音信号的可懂度。
【IPC分类】G10L21-0272
【公开号】CN104637494
【申请号】CN201510054467
【发明人】吕淑平, 温桀骜, 张 成, 刘楚辞, 岳建杰
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月2日
再多了解一些
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