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广义旁瓣对消语音处理系统的设计与实现

  广义旁瓣对消算法由三个功能模块组成:第一个模块为固定波束形成,用来产生语音参考信号;第二个模块为阻塞矩阵,用来产生噪声参考信号;第三个模块为自适应噪声抵消模块,用来抑制固定波束形成其输出端的残留噪声。其原理图如图1。

  麦克风阵列信号首先通过固定波束形成通路,得到增强后的信号yf(n),在经过一个带约束的固定FIR固定滤波器得到yf(n)。与此同时,阵列信号经过阻塞矩阵B滤除信号中的期望信号得到纯噪声信号N(n);该噪声信号通过自适应FIR滤波器,抵消yf(n)中相应的噪声成分,得到增强后的信号y(n),从而达到信号增强的目的。

  在这里定义:麦克风个数为M,声源来波相对于麦克风阵列的角度为,麦克风阵列指向为,第m个麦克风接收信号的时延为m,d为相邻麦克风之间的距离,c为声速,xi(n)为通过延迟补偿后阵列信号,aft为第i个权向量,N(n)为阵列接收到的噪声信号。

  通过时延估计并对时延进行补偿,使阵列信号达到同相位,然后加权,再经过固定波束形成器。固定波束形成器的输出为: