一种对若干个输入音频信号进行去混响的信号处理装置的制作方法

技术特征：

1.一种对若干个(Q)输入音频信号(x_q)进行去混响的信号处理装置(100)，其特征在于，所述信号处理装置(100)包括：

变换器(101)，用于将所述若干个(Q)输入音频信号(x_q)变换为变换域以获得输入变换系数(X_q)，其中所述输入变换系数(X_q)排列形成输入变换系数矩阵(x)；

滤波系数确定器(103)，用于基于信号空间的特征值确定滤波系数(h_pq)，其中所述滤波系数(h_pq)排列形成滤波系数矩阵(H)；

滤波器(105)，用于对所述输入变换系数矩阵(x)的输入变换系数(X_q)与所述滤波系数矩阵(H)的滤波系数(h_pq)进行卷积以获得输出变换系数(S_p)，其中所述输出变换系数(S_p)排列形成输出变换系数矩阵(S)；

逆变换器(107)，用于对来自所述变换域的所述输出变换系数矩阵(S)进行逆变换以获得若干个输出音频信号。

2.根据权利要求1所述的信号处理装置(100)，其特征在于，所述滤波系数确定器(103)用于基于所述输入变换系数矩阵(x)的输入自相关矩阵(Φ_xx)确定所述信号空间。

3.根据前述权利要求任一项所述的信号处理装置(100)，其特征在于，所述变换器(101)用于将所述若干个(Q)输入音频信号(x_q)变换为频域以获得所述输入变换系数(X_q)。

4.根据前述权利要求任一项所述的信号处理装置(100)，其特征在于，所述变换器(101)用于将所述若干个(Q)输入音频信号(x_q)变换为针对若干个过去时间间隔的所述变换域以获得所述输入变换系数(X_q)。

5.根据权利要求4所述的信号处理装置(100)，其特征在于，所述滤波系数确定器(103)用于基于所述输入变换系数(X_q)确定输入自相干系数，其中所述输入自相干系数表示与当前时间间隔和过去时间间隔相关的所述输入变换系数(X_q)的相干性，所述输入自相干系数排列形成输入自相干矩阵(Γ_xX)；所述滤波系数确定器(103)还用于基于所述输入自相干矩阵(Γ_xX)确定所述滤波系数(h_pq)。

6.根据前述权利要求任一项所述的信号处理装置(100)，其特征在于，所述滤波系数确定器(103)用于根据以下方程确定所述滤波系数矩阵(H)：

$H={\mathrm{\Φ}}_{xx}^{-1}{\mathrm{\Γ}}_{{\mathrm{xS}}_0}\·{\left({\mathrm{\Γ}}_{{\mathrm{xS}}_0}^H{\mathrm{\Φ}}_{xx}^{-1}{\mathrm{\Γ}}_{{\mathrm{xS}}_0}\right)}^{-1}$

其中H表示所述滤波系数矩阵，x表示所述输入变换系数矩阵，S₀表示辅助变换系数矩阵，Φ_xx表示所述输入变换系数矩阵(x)的输入自相关矩阵，Γ_xS0表示所述输入变换系数矩阵(x)与所述辅助变换系数矩阵(S₀)之间的互相干矩阵。

7.根据权利要求6所述的信号处理装置(100)，其特征在于，还包括：

辅助音频信号生成器(301)，用于基于所述若干个(Q)输入音频信号(x_q)生成若干个辅助音频信号；

另一变换器(303)，用于将所述若干个辅助音频信号变换为所述变换域以获得辅助变换系数，所述辅助变换系数排列形成所述辅助变换系数矩阵(S₀)。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的信号处理装置(100)，其特征在于，所述滤波系数确定器(103)用于根据以下方程确定所述滤波系数矩阵(H)：

$H={\mathrm{\Φ}}_{xx}^{-1}{\widehat{\mathrm{\Γ}}}_{sS}\·{\left({\widehat{\mathrm{\Γ}}}_{sS}^H{\mathrm{\Φ}}_{xx}^{-1}{\widehat{\mathrm{\Γ}}}_{sS}\right)}^{-1}$

其中H表示所述滤波系数矩阵，x表示所述输入变换系数矩阵，Φ_xx表示所述输入变换系数矩阵(x)的输入自相关矩阵，表示估计自相干矩阵。

9.根据权利要求8所述的信号处理装置(100)，其特征在于，所述滤波系数确定器(103)用于根据以下方程确定所述估计自相干矩阵

${\widehat{\mathrm{\Γ}}}_{sS}(k,n):=(I_M\⊗U^{-1})\·{\mathrm{\Γ}}_{xX}\·U$

其中表示所述估计自相干矩阵，x表示所述输入变换系数矩阵，Γ_xX表示所述输入变换系数矩阵(x)的输入自相干矩阵，I_M表示矩阵维度M的单位矩阵，U表示基于所述输入自相干矩阵(Γ_xX)进行的特征值分解的特征向量矩阵。

10.根据前述权利要求任一项所述的信号处理装置(100)，其特征在于，还包括：

声道确定器，用于基于所述输入变换系数矩阵(x)的输入变换系数(X_q)与所述滤波系数矩阵(H)的滤波系数(h_pq)确定声道变换系数，其中所述声道变换系数排列形成声道变换矩阵

11.根据权利要求10所述的信号处理装置(100)，其特征在于，所述声道确定器用于根据以下方程确定所述声道变换矩阵

$\hat{G}(k,n)={\left(H^{H}x\right(k,n\left)diag{\{X_1\left(k,n\right),X_2\left(k,n\right),...,X_P\left(k,n\right)\}}^{-1}\right)}^{-1}$

其中表示所述声道变换矩阵，x表示所述输入变换系数矩阵，H表示所述滤波系数矩阵，X₁至X_P表示输入变换系数。

12.根据前述权利要求任一项所述的信号处理装置(100)，其特征在于，所述若干个(Q)输入音频信号(x_q)包含与若干个(P)音频信号源(401、403、405)相关的音频信号部分，其中所述信号处理装置(100)用于基于所述若干个(Q)输入音频信号(x_q)分离所述若干个(P)音频信号源(401、403、405)。

13.一种对若干个(Q)输入音频信号(x_q)进行去混响的信号处理方法(200)，其特征在于，所述信号处理方法(200)包括：

将所述若干个(Q)输入音频信号(x_q)变换(201)为变换域以获得输入变换系数(X_q)，其中所述输入变换系数(X_q)排列形成输入变换系数矩阵(x)；

基于信号空间的特征值确定(203)滤波系数(h_pq)，其中所述滤波系数(h_pq)排列形成滤波系数矩阵(H)；

对所述输入变换系数矩阵(x)的输入变换系数(X_q)与所述滤波系数矩阵(H)的滤波系数(h_pq)进行卷积(205)以获得输出变换系数(S_p)，其中所述输出变换系数(S_p)排列形成输出变换系数矩阵(S)；

对来自所述变换域的所述输出变换系数矩阵(S)进行逆变换(207)以获得若干个输出音频信号。

14.根据权利要求13所述的信号处理方法(200)，其特征在于，还包括：

基于所述输入变换系数矩阵(x)的输入自相关矩阵(Φ_xx)确定所述信号空间。

15.一种计算机程序，包括程序代码，用于当在计算机上运行时执行权利要求13或14任一项所述的信号处理方法(200)。