CN106714034A - 一种新型麦克风阵列的实现方法 - Google Patents

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虞焰兴
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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Abstract

本发明公开了一种新型麦克风阵列的实现方法，包括以下步骤：利用N个麦克风采集声源信号，并分别转换为数字语音信号，一同输入到集成转换器中；建立数字模型，设定声学信号电平值为f（x），自动筛选所述数字语音信号；设定虚拟的数字空间域和时间域，并对数字语音信号进行特征放大处理；将处理后的数字语音信号输入到转换器中，再次进行放大处理后，将数字语音信号转换为语音信号并输出。本发明提出的一种新型麦克风阵列的实现方法，采用低灵敏度的麦克风采集声源信号，进行初步低能去噪，软硬件去噪，能更好的降低噪音，去除回音和混响，在进行特征放大的同时能保证最后所得的语音不失真，本发明提出的方法简单有效，值得推广。

Description

一种新型麦克风阵列的实现方法
技术领域
本发明涉及数字语音信号处理技术领域，尤其涉及一种新型麦克风阵列的实现方法。
背景技术
麦克风阵列指的是麦克风的排列，是将两个麦克风的信号耦合为一个信号，亦即在两个麦克风的正前方形成一个接收区域，进而削减两个麦克风侧向的收音效果。在频率响应中也可以根据时域中波束形成与空间滤波器相仿的应用，分析出接收到语音信号音源的方向以及其变化，而这些分析都可以由极坐标图以波束形式来显示语音信号的强度与角度。麦克风阵列具体指由一定数目的声学传感器组成，用来对声场的空间特性进行采样并处理的***，与单个麦克风相比，能现更加灵敏地捕捉声音，有效抑制环境噪声，消除回声影响。早在20世纪70、80年代，麦克风阵列已经被应用于语音信号处理的研究中，进入90年代以来，麦克风阵列的语音信号处理算法逐渐成为一个新的研究热点，而到了“声控时代”，这项技术的重要性显得尤为突出。随着数字语音信号处理技术的不断发展，麦克风阵列技术已经开始广泛地应用于包括计算机、移动终端、音/视频通信会议***、语音识别***等在内的多种***当中。然而，现有的麦克风阵列的实现方法，多选用高灵敏度的麦克风，利用机械过滤的方法进行降噪处理，将保留的声音信号源进行增益处理后输出，其降噪去混效果一般，经增益处理后仍存在噪声和混响的问题，并且在手机等近场应用中，麦克风接近声源，灵敏度较高的麦克风更可能达到最大声学输入，产生削波现象，最后导致输出的声音失真。随着麦克风阵列技术和信号处理技术的迅速发展，高性能的语音性好处理***越来越受到人们的关注，研究更好的麦克风阵列的实现方法具有十分重要的意义。基于上述陈述，本发明提出了一种新型麦克风阵列的实现方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型麦克风阵列的实现方法。
一种新型麦克风阵列的实现方法，包括以下步骤：
S1、利用N个麦克风采集声源信号，并将采集到的声源信号分别转换为数字语音信号，将得到的数字语音信号一同输入到集成转换器中；
S2、在步骤S1中所述的集成转换器的建立数字模型，设定声学信号电平值为f（x），对照设定的声学信号电平值为f（x），自动筛选步骤S1中得到的数字语音信号；
S3、将步骤S2中筛选得到的数字语音信号输入到增益放大器中，设定虚拟的数字空间域和时间域，并对数字语音信号进行特征放大处理；
S4、将步骤S3中处理后的数字语音信号输入到转换器中，再次进行放大处理后，将数字语音信号转换为语音信号并输出。
优选的，所述步骤S1中的N大于或等于2。
优选的，所述步骤S1中的N等于2。
优选的，所述步骤S1中的麦克风具体指低灵敏度麦克风。
优选的，所述步骤S2中的筛选原则为将数字语音信号与设定的声学信号电平值f（x）进行比较，去除小于或等于f（x）的数字语音信号，保留大于f（x）的数字语音信号。
优选的，所述步骤S3中对数字语音信号进行特征放大处理具体指动态改变数字语音信号的相位和幅值。
优选的，所述步骤S4中的再次放大处理具体指信号放大和声音放大。
本发明提出的一种新型麦克风阵列的实现方法，采用低灵敏度的麦克风采集声源信号，进行初步低能去噪，通过建立数字模型和设定声学信号电平值为f（x）对数字语音信号进行筛选，软硬件去噪，能更好的降低噪音，去除回音和混响，通过设定虚拟的数字空间域和时间域，并动态改变数字语音信号的相位和幅值的方法对数字语音信号进行增益处理，在进行特征放大的同时能保证最后所得的语音不失真，本发明提出的方法简单、有效，能有效的解决现有技术中存在的噪音、混响和失真问题，值得推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
本发明提出的一种新型麦克风阵列的实现方法，包括以下步骤：
S1、根据需要，利用2个或2个以上的低灵敏度麦克风采集声源信号，并将采集到的声源信号分别转换为数字语音信号，将得到的数字语音信号一同输入到集成转换器中；
S2、在步骤S1中所述的集成转换器的建立数字模型，设定声学信号电平值为f（x），对照设定的声学信号电平值为f（x），自动筛选步骤S1中得到的数字语音信号，去除小于或等于f（x）的数字语音信号，保留大于f（x）的数字语音信号；
S3、将步骤S2中筛选得到的数字语音信号输入到增益放大器中，设定虚拟的数字空间域和时间域，并动态改变数字语音信号的相位和幅值，对数字语音信号进行特征放大处理；
S4、将步骤S3中处理后的数字语音信号输入到转换器中，再次进行放大处理，将信号和声音放大后，将数字语音信号转换为语音信号并输出。
本发明提出的一种新型麦克风阵列的实现方法，采用低灵敏度的麦克风采集声源信号，进行初步低能去噪，通过建立数字模型和设定声学信号电平值为f（x）对数字语音信号进行筛选，软硬件去噪，能更好的降低噪音，去除回音和混响，通过设定虚拟的数字空间域和时间域，并动态改变数字语音信号的相位和幅值的方法对数字语音信号进行增益处理，在进行特征放大的同时能保证最后所得的语音不失真，本发明提出的方法简单、有效，能有效的解决现有技术中存在的噪音、混响和失真问题，值得推广。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型麦克风阵列的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、利用N个麦克风采集声源信号，并将采集到的声源信号分别转换为数字语音信号，将得到的数字语音信号一同输入到集成转换器中；
S2、在步骤S1中所述的集成转换器的建立数字模型，设定声学信号电平值为f（x），对照设定的声学信号电平值为f（x），自动筛选步骤S1中得到的数字语音信号；
S3、将步骤S2中筛选得到的数字语音信号输入到增益放大器中，设定虚拟的数字空间域和时间域，并对数字语音信号进行特征放大处理；
S4、将步骤S3中处理后的数字语音信号输入到转换器中，再次进行放大处理后，将数字语音信号转换为语音信号并输出。
2.根据权利要求1所述的一种新型麦克风阵列的实现方法，其特征在于，所述步骤S1中的N大于或等于2。
3.根据权利要求1所述的一种新型麦克风阵列的实现方法，其特征在于，所述步骤S1中的N大于或等于2。
4.根据权利要求1所述的一种新型麦克风阵列的实现方法，其特征在于，所述步骤S1中的麦克风具体指低灵敏度麦克风。
5.根据权利要求1所述的一种新型麦克风阵列的实现方法，其特征在于，所述步骤S2中的筛选原则为将数字语音信号与设定的声学信号电平值f（x）进行比较，去除小于或等于f（x）的数字语音信号，保留大于f（x）的数字语音信号。
6.根据权利要求1所述的一种新型麦克风阵列的实现方法，其特征在于，所述步骤S3中对数字语音信号进行特征放大处理具体指动态改变数字语音信号的相位和幅值。
7.根据权利要求1所述的一种新型麦克风阵列的实现方法，其特征在于，所述步骤S4中的再次放大处理具体指信号放大和声音放大。
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