本公開是關于一種差分波束形成方法、裝置及存儲介質。差分波束形成方法包括：基于多個麥克風的連線方向，在多個麥克風中確定目標麥克風，所述目標麥克風為所述多個麥克風中距離目標方向指向最近的麥克風，其中，所述多個麥克風在一條連線上，所述目標方向為所述多個麥克風連線方向的最前方；基于所述目標麥克風采集當前幀音頻信號，確定所述目標麥克風所處環境中風噪的風噪強度；根據所述風噪強度，形成差分波束。通過本公開可以在差分波束形成時有效地降低風噪聲，增強聲音信號。增強聲音信號。增強聲音信號。
【技術實現步驟摘要】
一種差分波束形成方法、裝置及存儲介質
[0001]本公開涉及信號處理
，尤其涉及一種差分波束形成方法、裝置及存儲介質。
技術介紹
[0002]基于差分麥克風陣列(Differential Microphone Array，DMA)信號處理的語音增強技術被廣泛應用，如何魯棒地降低環境噪聲并不損傷目標聲音信號是關鍵問題。
[0003]相關技術中，基于差分波束形成的信號處理方法中，基于一階和二階差分波束形成進行語音增強，針對的環境是散射噪聲場，噪聲判斷過于單一，而是增加了階數，即在物理層面增加傳感器數量。
技術實現思路
[0004]為克服相關技術中存在的問題，本公開提供一種差分波束形成方法、裝置及存儲介質。
[0005]根據本公開實施例的第一方面，提供一種差分波束形成方法，所述方法包括：
[0006]基于多個麥克風的連線方向，在多個麥克風中確定目標麥克風，所述目標麥克風為所述多個麥克風中距離目標方向最近的麥克風，其中，所述多個麥克風在一條連線上，所述目標方向為所述多個麥克風連線方向的最前方；基于所述目標麥克風采集當前幀音頻信號，確定所述目標麥克風所處環境中的風噪強度；根據所述風噪強度，形成差分波束。
[0007]一種實施方式中，所述基于所述目標麥克風采集當前幀音頻信號，確定所述目標麥克風所處環境中的風噪強度，包括：
[0008]確定所述當前幀音頻信號的自功率譜密度函數；確定所述自功率譜密度函數所對應的低頻能量值和頻譜子帶質心值；基于所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值，確定所述風噪強度。
[0009]一種實施方式中，所述基于所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值，確定所述風噪強度，包括：
[0010]若所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值存在任意一個大于第一風噪門限，則確定風噪強度為第一風噪強度；若所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值存在任意一個大于第二風噪門限，且小于所述第一風噪門限，則確定風噪強度為第二風噪強度；若所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值均小于第二風噪門限，則確定風噪強度為0；其中，所述第一風噪門限大于所述第二風噪門限，所述第一風噪強度大于所述第二風噪強度；所述第一風噪門限和所述第二風噪門限中各自包括有低頻能量門限值和頻譜子帶質心對應的門限值。
[0011]一種實施方式中，根據所述風噪強度，形成差分波束，包括：
[0012]若所述風噪強度為0，則使用一階差分波束形成算法，形成差分波束；若所述風噪強度為第二風噪強度，則使用一階差分波束形成算法，形成差分波束，并將一定范圍以下的所述音頻信號在短時傅里葉逆轉換之前置為0；若所述風噪強度為第一風噪強度，則在第一
頻段使用延時疊加波束形成算法形成差分波束，第二頻段使用差分波束形成算法形成差分波束，其中，所述第一頻段與所述第二頻段的分界點由所述頻譜子帶質心值估算得到。
[0013]一種實施方式中，所述方法還包括：
[0014]統計基于形成差分波束之后連續第一幀數內的低頻能量值和頻譜子帶質心值；若所述第一幀數內存在連續第二幀數的低頻能量值高于低頻能量閾值，且頻譜子帶質心值低于頻譜子帶質心閾值，則在第一頻段使用延時疊加波束形成算法形成差分波束，第二頻段使用差分波束形成算法形成差分波束，其中，所述第一頻段與所述第二頻段的分界點由所述頻譜子帶質心值估算得到；所述低頻能量閾值和所述頻譜子帶質心閾值基于形成差分波束之前的所述當前幀音頻信號確定。
[0015]根據本公開實施例的第二方面，提供一種差分波束形成裝置，所述裝置包括：
[0016]確定單元，用于基于多個麥克風的連線方向，在多個麥克風中確定目標麥克風，所述目標麥克風為所述多個麥克風中距離目標方向指向最近的麥克風，其中，所述多個麥克風在一條連線上，所述目標方向為所述多個麥克風連線方向的最前方；還用于基于所述目標麥克風采集當前幀音頻信號，確定所述目標麥克風所處環境中的風噪強度；波束形成單元，用于根據所述風噪強度，形成差分波束。
[0017]一種實施方式中，所述確定單元采用如下方式基于所述目標麥克風采集當前幀音頻信號，確定所述目標麥克風所處環境中的風噪強度：
[0018]確定所述當前幀音頻信號的自功率譜密度函數；確定所述自功率譜密度函數所對應的低頻能量值和頻譜子帶質心值；基于所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值，確定所述風噪強度。
[0019]一種實施方式中，所述確定單元采用如下方式基于所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值，確定所述風噪強度：
[0020]若所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值存在任意一個大于第一風噪門限，則確定風噪強度為第一風噪強度；若所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值存在任意一個大于第二風噪門限，且小于所述第一風噪門限，則確定風噪強度為第二風噪強度；若所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值均小于第二風噪門限，則確定風噪強度為0；其中，所述第一風噪門限大于所述第二風噪門限，所述第一風噪強度大于所述第二風噪強度；所述第一風噪門限和所述第二風噪門限中各自包括有低頻能量門限值和頻譜子帶質心對應的門限值。
[0021]一種實施方式中，所述波束形成單元采用如下方式根據所述風噪強度，形成差分波束：
[0022]若所述風噪強度為0，則使用一階差分波束形成算法，形成差分波束；若所述風噪強度為第二風噪強度，則使用一階差分波束形成算法，形成差分波束，并將一定范圍以下的所述音頻信號在短時傅里葉逆轉換之前置為0；若所述風噪強度為第一風噪強度，則在第一頻段使用延時疊加波束形成算法形成差分波束，第二頻段使用差分波束形成算法形成差分波束，其中，所述第一頻段與所述第二頻段的分界點由所述頻譜子帶質心值估算得到。
[0023]一種實施方式中，所述裝置還包括：
[0024]統計單元，用于統計基于形成差分波束之后連續第一幀數內的低頻能量值和頻譜子帶質心值；調整單元，用于在所述第一幀數內存在連續第二幀數的低頻能量值高于低頻能量閾值，且頻譜子帶質心值低于頻譜子帶質心閾值的情況下，在第一頻段使用延時疊加
波束形成算法形成差分波束，第二頻段使用差分波束形成算法形成差分波束，其中，所述第一頻段與所述第二頻段的分界點由所述頻譜子帶質心值估算得到；所述低頻能量閾值和所述頻譜子帶質心閾值基于形成差分波束之前的所述當前幀音頻信號確定。
[0025]根據本公開實施例第三方面，提供一種差分波束形成裝置，包括：
[0026]處理器；用于存儲處理器可執行指令的存儲器；
[0027]其中，所述處理器被配置為：執行第一方面或第一方面任意一種實施方式中所述的方法。
[0028]根據本公開實施例第四方面，提供一種存儲介質，所述存儲介質中存儲有指令，當所述存儲介質中的指令由終端的處理器執行時，使得終端能夠執行第一方面或第一方面任意一種實施方式中所述的方法。
[0029]本公開的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：在多個麥克風中確定目標方向指向的的目標麥克風，并確定目標麥克風所處環境風噪的風噪強度本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種差分波束形成方法，其特征在于，所述方法包括：基于多個麥克風的連線方向，在多個麥克風中確定目標麥克風，所述目標麥克風為所述多個麥克風中距離目標方向最近的麥克風，其中，所述多個麥克風在一條連線上，所述目標方向為所述多個麥克風連線方向的最前方；基于所述目標麥克風采集當前幀音頻信號，確定所述目標麥克風所處環境中的風噪強度；根據所述風噪強度，形成差分波束。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目標麥克風采集當前幀音頻信號，確定所述目標麥克風所處環境中的風噪強度，包括：確定所述當前幀音頻信號的自功率譜密度函數；確定所述自功率譜密度函數所對應的低頻能量值和頻譜子帶質心值；基于所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值，確定所述風噪強度。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值，確定所述風噪強度，包括：若所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值存在任意一個大于第一風噪門限，則確定風噪強度為第一風噪強度；若所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值存在任意一個大于第二風噪門限，且小于所述第一風噪門限，則確定風噪強度為第二風噪強度；若所述低頻能量值和所述頻譜子帶質心值均小于第二風噪門限，則確定風噪強度為0；其中，所述第一風噪門限大于所述第二風噪門限，所述第一風噪強度大于所述第二風噪強度；所述第一風噪門限和所述第二風噪門限中各自包括有低頻能量門限值和頻譜子帶質心對應的門限值。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，根據所述風噪強度，形成差分波束，包括：若所述風噪強度為0，則使用一階差分波束形成算法，形成差分波束；若所述風噪強度為第二風噪強度，則使用一階差分波束形成算法，形成差分波束，并將一定范圍以下的所述音頻信號在短時傅里葉逆轉換之前置為0；若所述風噪強度為第一風噪強度，則在第一頻段使用延時疊加波束形成算法形成差分波束，在第二頻段使用差分波束形成算法形成差分波束，其中，所述第一頻段與所述第二頻段的分界點由所述頻譜子帶質心值估算得到。5.根據權利要求1至4中任意一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：統計基于形成差分波束之后連續第一幀數內的低頻能量值和頻譜子帶質心值；若所述第一幀數內存在連續第二幀數的低頻能量值高于低頻能量閾值，且頻譜子帶質心值低于頻譜子帶質心閾值，則在第一頻段使用延時疊加波束形成算法形成差分波束，第二頻段使用差分波束形成算法形成差分波束，其中，所述第一頻段與所述第二頻段的分界點由所述頻譜子帶質心值估算得到；所述低頻能量閾值和所述頻譜子帶質心閾值基于形成差分波束之前的所述當前幀音頻信號確定。6.一種差分波束形成裝置，其特征在于，包括：確定單元，用于基于多個麥克風的連線方向，在多個麥克風中確定目標麥克風，所述目
標麥克風為所述多個麥克風中距離目標方向指向最近的麥克風，其中，所述多個麥克風在一條連線上，所述目標方...
【專利技術屬性】
技術研發人員：萬成，
申請(專利權)人：北京小米松果電子有限公司，
類型：發明
國別省市：
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