CN113823315B - 降风噪方法、装置、双麦克风设备及存储介质 - Google Patents

降风噪方法、装置、双麦克风设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种降风噪方法、装置、双麦克风设备及存储介质，涉及语音信号处理技术领域。其中方法包括：分别获取双麦克风的输入频域信号，双麦克风包括第一麦克风与第二麦克风；根据双麦克风的输入频域信号估算第一麦克风的输入能量和风噪能量以及第二麦克风的输入能量和风噪能量；基于预设降噪增益算法，分别根据第一麦克风的输入能量和风噪能量以及第二麦克风的输入能量和风噪能量计算双麦克风的降噪增益；根据降噪增益对输入频域信号进行降噪处理以得到双麦克风的输出频域信号。本发明基于双麦克风的输入频域信号之间的不相关性来估算风噪能量以减小风噪能量误差，从而提高麦克风的降风噪的效果，避免引起听者的不适。

Description

降风噪方法、装置、双麦克风设备及存储介质
技术领域
本发明涉及语音信号处理技术领域，尤其涉及一种降风噪方法、装置、双麦克风设备及存储介质。
背景技术
风噪属于非稳态噪音，而且变动非常快，一般稳态噪音的估计方法是统计时间上的能量平均，通过该方法无法正确获得变动的风噪能量。风噪的产生是由于风吹动麦克风的振动膜而产生的噪音，因此不同麦克风的风噪是由不同的风吹动产生的，不具有相关性。现有技术中利用不同麦克风风噪的不相关性来对风噪进行估算以实现降风噪，需要假设两个麦克风是匹配的，也就是频率响应以及底噪的频率分布相同。但两个麦克风实际上是非匹配的，也即风噪能量的频率分布是不同的，所以在估算风噪能量时会产生较大的误差，导致麦克风降风噪效果差，容易引起听者的不适。
发明内容
本发明实施例提供了一种降风噪方法、装置、双麦克风设备及存储介质，旨在解决使用现有方法估算风噪能量时会产生较大的误差，导致麦克风降风噪效果差，容易引起听者的不适的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种降风噪方法，所述降风噪方法应用于双麦克风设备中，包括：分别获取双麦克风的输入频域信号，所述双麦克风包括第一麦克风与第二麦克风；根据所述双麦克风的输入频域信号估算所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量；基于预设降噪增益算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益；根据所述降噪增益对所述输入频域信号进行降噪处理以得到所述双麦克风的输出频域信号。
第二方面，本发明实施例还提供了一种降风噪装置，应用于双麦克风设备中，该装置包括：第一获取单元，用于分别获取双麦克风的输入频域信号，所述双麦克风包括第一麦克风与第二麦克风；第一估算单元，用于根据所述双麦克风的输入频域信号估算所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量；第一计算单元，用于基于预设降噪增益算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益；降噪处理单元，用于根据所述降噪增益对所述输入频域信号进行降噪处理以得到所述双麦克风的输出频域信号。
第三方面，本发明实施例还提供了一种双麦克风设备，所述双麦克风设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行上述计算机程序时实现上述方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时实现上述方法。
本发明实施例提供了一种降风噪方法、装置、双麦克风设备及存储介质，其中所述方法应用于双麦克风设备中，包括：分别获取双麦克风的输入频域信号，所述双麦克风包括第一麦克风与第二麦克风；根据所述双麦克风的输入频域信号估算所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量；基于预设降噪增益算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益；根据所述降噪增益对所述输入频域信号进行降噪处理以得到所述双麦克风的输出频域信号。本发明基于双麦克风的输入频域信号之间的不相关性来估算风噪能量以减小风噪能量的误差，从而提高麦克风的降风噪的效果，避免引起听者的不适。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种降风噪方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种降风噪方法的子流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种降风噪装置的示意性框图；
图4为本发明实施例提供的一种双麦克风设备的示意性框图；
图5为根据本发明实施例的时域仿真结果曲线图；
图6为根据本发明实施例的频域仿真结果曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
本发明实施例的降风噪方法可应用于双麦克风设备中，例如手机、平板电脑、笔记本电脑、耳机等具有双麦克风易且双麦克受风噪影响的智能设备。通过运行所述设备上的应用程序来实现相应的功能。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的降风噪方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括以下步骤S1-S4。
S1，分别获取双麦克风的输入频域信号。
具体实施中，分别获取双麦克风的输入频域信号，所述双麦克风包括第一麦克风与第二麦克风。具体地，在本实施例中，输入频域信号包括语音信号以及风噪信号，通过获取第一麦克风与第二麦克风接收到的语音信号以及风噪信号，并根据语音信号以及风噪信号估算风噪能量，从而基于风噪能量对双麦克风进行降风噪处理。
S11，分别获取双麦克风的输入时域信号。
具体实施中，分别获取双麦克风的输入时域信号。具体地，在一实施例中，具有双麦克风的设备所接收到的信号为时域连续的信号，因此需通过离散化处理为离散的频域信号以便后续的计算。
需要说明的是，在一实施例中，风噪的能量远大于设备中因两个麦克风之间的距离差而产生的能量差以及相位差，故可将双麦克风接收到的信号进行简化。简化后第一麦克风的输入时域信号为X1(t)＝S(t)+N1(t)，简化后第二麦克风的输入时域信号为X2(t)＝S(t)+N2(t)，其中S(t)为语音信号，N1(t)为第一麦克风输入的风噪信号，N2(t)为第二麦克风输入的风噪信号，t为时间。
S12，对所述输入时域信号进行傅里叶变换以得到所述双麦克风的输入频域信号。
具体实施中，对所述输入时域信号进行傅里叶变换以得到所述双麦克风的输入频域信号。具体地，在一实施例中，对双麦克风的输入时域信号进行傅里叶变换得到第一麦克风的输入频域信号为：X1(ω)＝S(ω)+N1(ω) (1)
第二麦克风的输入频域信号为：X2(ω)＝S(ω)+N2(ω) (2)
其中S(ω)为语音信号，N1(ω)为第一麦克风输入的风噪信号，N2(ω)为第二麦克风输入的风噪信号，ω代表频率。具体地，也可使用短时傅里叶变换、小波变换或改进的离散余弦变换来实现输入时域信号的离散化，本发明对此不作具体地限定。
S2，基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量。
具体实施中，基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量。具体地，在一实施例中，利用输入的语音信号与风噪信号的不相关性以及第一麦克风的风噪信号与第二麦克风的风噪信号的不相关性，可更准确地估算得到双麦克风的输入能量以及风噪能量，通过估算的风噪能量来计算降噪增益以提高麦克风的降风噪的效果。
在一实施例中，所述步骤S2包括步骤S21-S22。
S21，基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量。
具体实施中，基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量。具体地，在一实施例中，通过估算双麦克风之间的交叉能量、第一麦克风以及第二麦克风的输入能量以得到双麦克风的风噪能量。
在一实施例中，请参阅图2，所述步骤S21包括步骤S211-S223。
S211，取所述第一麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第二麦克风输入频域信号相乘以得到所述双麦克风之间的交叉能量。
具体实施中，取所述第一麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第二麦克风输入频域信号相乘以得到所述双麦克风之间的交叉能量。具体地，在一实施例中，通过算式(3)估算双麦克风之间的交叉能量：
其中，E表示期望值，为第一麦克风的输入频域信号X1(ω)的共轭复数，根据S(ω)、N1(ω)、N2(ω)之间的不相关性，可以将算式(3)简化为算式(4)：
S212，取所述第一麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第一麦克风输入频域信号相乘以得到所述第一麦克风的输入能量。
具体实施中，取所述第一麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第一麦克风输入频域信号相乘以得到所述第一麦克风的输入能量。具体地，在一实施例中，通过算式(5)估算第一麦克风的输入能量：
其中，E表示期望值，为第一麦克风的输入频域信号X1(ω)的共轭复数，根据S(ω)、N1(ω)之间的不相关性，可以将算式(5)简化为算式(6)：
S213，取所述第二麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第二麦克风输入频域信号相乘以得到所述第二麦克风的输入能量。
具体实施中，取所述第二麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第二麦克风输入频域信号相乘以得到所述第二麦克风的输入能量。具体地，在一实施例中，通过算式(7)估算第二麦克风的输入能量：
其中，E表示期望值，为第二麦克风的输入频域信号X2(ω)的共轭复数，根据S(ω)、N2(ω)之间的不相关性，可以将算式(7)简化为算式(8)：
S22，根据所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量估算所述第一麦克风以及所述第二麦克风的风噪能量。
具体实施中，根据所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量估算所述第一麦克风以及所述第二麦克风的风噪能量。具体地，根据上述双麦克风之间的交叉能量、第一麦克风以及第二麦克风的输入能量，即算式(4)、(6)以及(8)，便可计算以得到第一麦克风以及第二麦克风的风噪能量用于后续计算降噪增益。
S221，将所述双麦克风之间的交叉能量与所述第一麦克风的输入能量作差以得到所述第一麦克风的风噪能量。
具体实施中，将所述双麦克风之间的交叉能量与所述第一麦克风的输入能量作差以得到所述第一麦克风的风噪能量。具体地，在一实施例中，将算式(4)与算式(6)作差便可得到第一麦克风的风噪能量如算式(9)所示：
S222，将所述双麦克风之间的交叉能量与所述第二麦克风的输入能量作差以得到所述第二麦克风的风噪能量。
具体实施中，将所述双麦克风之间的交叉能量与所述第二麦克风的输入能量作差以得到所述第二麦克风的风噪能量。具体地，在一实施例中，将算式(4)与算式(8)作差便可得到第二麦克风的风噪能量如算式(10)所示：
S3，基于预设降噪增益算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益。
具体实施中，基于预设降噪增益算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益。具体地，在一实施例中，基于维纳滤波算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益。
具体地，第一麦克风的降噪增益为算式(11)，第二麦克风的降噪增益为算式(12)：
其中μ为降噪因子，其取值范围为大于等于0的常数。
需要说明的是，也可通过减谱法来计算双麦克风的降噪增益，本发明对此不作具体地限定。
S4，根据所述降噪增益对所述输入频域信号进行降噪处理以得到所述双麦克风的输出频域信号。
具体实施中，根据所述降噪增益对所述输入频域信号进行降噪处理以得到所述双麦克风的输出频域信号。具体地，在一实施例中，输出频域信号为降噪增益与输入频域信号的乘积，即得到双麦克风的输出频域信号，其中第一麦克风的输出频域信号为算式(13)，第二麦克风的输出频域信号为算式(14)：
Y1(ω)＝H1(ω)·X1(ω) (13)
Y2(ω)＝H2(ω)·X2(ω) (14)
对输出频域信号即算式(13)以及算式(14)进行逆傅里叶变换以得到所述双麦克风的输出时域信号，其中第一麦克风的输出时域信号为算式(15)，第二麦克风的输出时域信号为算式(16)：
Y1(t)＝H1(t)·X1(t) (15)
Y2(t)＝H2(t)·X2(t) (16)
本发明实施例提供了一种降风噪方法，应用于双麦克风设备中，包括：分别获取双麦克风的输入频域信号，所述双麦克风包括第一麦克风与第二麦克风；根据所述双麦克风的输入频域信号估算所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量；基于预设降噪增益算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益；根据所述降噪增益对所述输入频域信号进行降噪处理以得到所述双麦克风的输出频域信号。本发明基于双麦克风的输入频域信号之间的不相关性来估算风噪能量以减小估算的误差，从而提高麦克风的降风噪的效果，避免引起听者的不适。
请参见图5至图6，其中图5为根据本发明实施例的时域仿真结果曲线图，由图可知经过降风噪处理后的输出时域曲线的风噪得到很好的抑制，使语音信息更加清晰；图6为根据本发明实施例的频域仿真结果曲线图；从图中可以看出，本实施例的方法能够明显的衰减风噪的能量，能够在保留语音信号的同时衰减噪声信号能量，实现语音的增强。
图3是本发明实施例提供的一种降风噪装置的示意性框图。如图3所示，对应于以上降风噪方法，本发明还提供一种降风噪装置100。该降风噪装置100包括用于执行上述降风噪方法的单元，该装置可以被配置于手机、平板电脑、笔记本电脑、耳机等双麦克风设备中。具体地，请参阅图3，该降风噪装置100包括第一获取单元101、第一估算单元102、第一计算单元103、降噪处理单元104。
所述第一获取单元101用于分别获取双麦克风的输入频域信号，所述双麦克风包括第一麦克风与第二麦克风；所述第一估算单元102用于根基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量；
所述第一计算单元103用于基于预设降噪增益算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益；所述降噪处理单元104用于根据所述降噪增益对所述输入频域信号进行降噪处理以得到所述双麦克风的输出频域信号。
在一实施例中，所述第一估算单元102，包括：第二估算单元及第三估算单元。
其中，所述第二估算单元用于基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量；所述第三估算单元用于根据所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量估算所述第一麦克风以及所述第二麦克风的风噪能量。
在一实施例中，所述第二估算单元包括第一相乘单元、第二相乘单元以及第三相乘单元。
其中，所述相乘单元用于取所述第一麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第二麦克风输入频域信号相乘以得到所述双麦克风之间的交叉能量；所述第二相乘单元用于取所述第一麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第一麦克风输入频域信号相乘以得到所述第一麦克风的输入能量；所述第三相乘单元用于取所述第二麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第二麦克风输入频域信号相乘以得到所述第二麦克风的输入能量。
在一实施例中，所述第三估算单元，包括：第一作差单元以及第二作差单元。
其中，所述第一作差单元用于将所述双麦克风之间的交叉能量与所述第一麦克风的输入能量作差以得到所述第一麦克风的风噪能量；所述第二作差单元用于将所述双麦克风之间的交叉能量与所述第二麦克风的输入能量作差以得到所述第二麦克风的风噪能量。
在一实施例中，所述第一获取单元101，包括；第一获取单元以及傅里叶变换单元。
其中，所述第一获取单元用于，分别获取双麦克风的输入时域信号；所述傅里叶变换单元用于对所述输入时域信号进行傅里叶变换以得到所述双麦克风的输入频域信号。
在一实施例中，所述第一计算单元103，包括：第二计算单元。所述第二计算单元用于基于维纳滤波算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述降风噪装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
上述降风噪装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图4所示的双麦克风设备上运行。
请参阅图4，该双麦克风设备300包括通过系统总线301连接的处理器302、存储器和网络接口305，其中，存储器可以包括非易失性存储介质303和内存储器304。
该非易失性存储介质303可存储操作系统3031和计算机程序3032。该计算机程序3032被执行时，可使得处理器302执行一种降风噪方法。
该处理器302用于提供计算和控制能力，以支撑整个双麦克风设备300的运行。
该内存储器304为非易失性存储介质303中的计算机程序3032的运行提供环境，该计算机程序3032被处理器302执行时，可使得处理器302执行一种降风噪方法。
该网络接口305用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的双麦克风设备300的限定，具体的双麦克风设备300可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
其中，所述处理器302用于运行存储在存储器中的计算机程序3032，以实现如下步骤：
分别获取双麦克风的输入频域信号，所述双麦克风包括第一麦克风与第二麦克风；基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量；基于预设降噪增益算法，基于预设降噪增益算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益；根据所述降噪增益对所述输入频域信号进行降噪处理以得到所述双麦克风的输出频域信号。
在一实施例中，所述基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量，包括：基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量；根据所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量估算所述第一麦克风以及所述第二麦克风的风噪能量。
在一实施例中，所述基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量，包括：取所述第一麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第二麦克风输入频域信号相乘以得到所述双麦克风之间的交叉能量；取所述第一麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第一麦克风输入频域信号相乘以得到所述第一麦克风的输入能量；取所述第二麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第二麦克风输入频域信号相乘以得到所述第二麦克风的输入能量。
在一实施例中，所述根据所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量估算所述第一麦克风以及所述第二麦克风的风噪能量，包括：将所述双麦克风之间的交叉能量与所述第一麦克风的输入能量作差以得到所述第一麦克风的风噪能量；将所述双麦克风之间的交叉能量与所述第二麦克风的输入能量作差以得到所述第二麦克风的风噪能量。
在一实施例中，所述分别获取双麦克风的输入频域信号，包括：分别获取双麦克风的输入时域信号；对所述输入时域信号进行傅里叶变换以得到所述双麦克风的输入频域信号。
在一实施例中，所述基于预设降噪增益算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益，包括：基于维纳滤波算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益。
在一实施例中，所述根据所述降噪增益对所述输入频域信号进行降噪处理以得到所述双麦克风的输出频域信号之后，所述方法还包括：对所述输出频域信号进行逆傅里叶变换以得到所述双麦克风的输出时域信号。
应当理解，在本申请实施例中，处理器302可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器302还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该计算机程序被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序。该计算机程序被处理器执行时使处理器执行本发明降风噪方法的上述任意实施例。
所述存储介质为实体的、非瞬时性的存储介质，例如可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的实体存储介质。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，尚且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种降风噪方法，其特征在于，应用于双麦克风设备中，包括：
分别获取双麦克风的输入频域信号，所述双麦克风包括第一麦克风与第二麦克风；
基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量；
基于预设降噪增益算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益，其中，所述第一麦克风的降噪增益为：，所述第二麦克风的降噪增益为：/>，μ为降噪因子，其取值范围为大于等于0的常数，/>为第一麦克风的输入能量，/>为第一麦克风的风噪能量，/>为第二麦克风的输入能量，/>为第二麦克风的风噪能量；
根据所述降噪增益对所述输入频域信号进行降噪处理以得到所述双麦克风的输出频域信号；
其中，所述基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量，包括：
基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量；
根据所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量估算所述第一麦克风以及所述第二麦克风的风噪能量。
2.根据权利要求1所述的降风噪方法，其特征在于，所述基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量，包括：
取所述第一麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第二麦克风输入频域信号相乘以得到所述双麦克风之间的交叉能量；
取所述第一麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第一麦克风输入频域信号相乘以得到所述第一麦克风的输入能量；
取所述第二麦克风输入频域信号的共轭复数与所述第二麦克风输入频域信号相乘以得到所述第二麦克风的输入能量。
3.根据权利要求1所述的降风噪方法，其特征在于，所述根据所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量估算所述第一麦克风以及所述第二麦克风的风噪能量，包括：
将所述双麦克风之间的交叉能量与所述第一麦克风的输入能量作差以得到所述第一麦克风的风噪能量；
将所述双麦克风之间的交叉能量与所述第二麦克风的输入能量作差以得到所述第二麦克风的风噪能量。
4.根据权利要求1所述的降风噪方法，其特征在于，所述分别获取双麦克风的输入频域信号，包括：
分别获取双麦克风的输入时域信号；
对所述输入时域信号进行傅里叶变换以得到所述双麦克风的输入频域信号。
5.根据权利要求1所述的降风噪方法，其特征在于，所述基于预设降噪增益算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益，包括：
基于维纳滤波算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益。
6.根据权利要求1所述的降风噪方法，其特征在于，所述根据所述降噪增益对所述输入频域信号进行降噪处理以得到所述双麦克风的输出频域信号之后，所述方法还包括：
对所述输出频域信号进行逆傅里叶变换以得到所述双麦克风的输出时域信号。
7.一种降风噪装置，其特征在于，应用于双麦克风设备中，包括：
第一获取单元，用于分别获取双麦克风的输入频域信号，所述双麦克风包括第一麦克风与第二麦克风；
第一估算单元，用于根基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量；
第一计算单元，用于基于预设降噪增益算法，分别根据所述第一麦克风的输入能量和风噪能量以及所述第二麦克风的输入能量和风噪能量计算所述双麦克风的降噪增益，其中，所述第一麦克风的降噪增益为：，所述第二麦克风的降噪增益为：/>，μ为降噪因子，其取值范围为大于等于0的常数，为第一麦克风的输入能量，/>为第一麦克风的风噪能量，/>为第二麦克风的输入能量，/>为第二麦克风的风噪能量；
降噪处理单元，用于根据所述降噪增益对所述输入频域信号进行降噪处理以得到所述双麦克风的输出频域信号；
其中，所述第一估算单元包括：
第二估算单元，用于基于所述双麦克风的输入频域信号之间的不相关性，根据所述输入频域信号估算所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量；
第三估算单元，用于根据所述双麦克风之间的交叉能量、所述第一麦克风以及所述第二麦克风的输入能量估算所述第一麦克风以及所述第二麦克风的风噪能量。
8.一种双麦克风设备，其特征在于，所述双麦克风设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114299968A (zh) * 2021-12-30 2022-04-08 深圳万兴软件有限公司 音频多频段分离压缩方法、装置、计算机设备及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203243506U (zh) * 2012-12-12 2013-10-16 歌尔声学股份有限公司 一种基于双麦克的语音混响消减装置
EP2884763A1 (en) * 2013-12-13 2015-06-17 GN Netcom A/S A headset and a method for audio signal processing
CN105590630A (zh) * 2016-02-18 2016-05-18 南京奇音石信息技术有限公司 基于指定带宽的定向噪音抑制方法
CN109741758A (zh) * 2019-01-14 2019-05-10 杭州微纳科技股份有限公司 一种双麦克风语音降噪方法
CN109817209A (zh) * 2019-01-16 2019-05-28 深圳市友杰智新科技有限公司 一种基于双麦克风阵列的智能语音交互系统
CN109905793A (zh) * 2019-02-21 2019-06-18 电信科学技术研究院有限公司 一种风噪声抑制方法及装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8098844B2 (en) * 2002-02-05 2012-01-17 Mh Acoustics, Llc Dual-microphone spatial noise suppression

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203243506U (zh) * 2012-12-12 2013-10-16 歌尔声学股份有限公司 一种基于双麦克的语音混响消减装置
EP2884763A1 (en) * 2013-12-13 2015-06-17 GN Netcom A/S A headset and a method for audio signal processing
CN105590630A (zh) * 2016-02-18 2016-05-18 南京奇音石信息技术有限公司 基于指定带宽的定向噪音抑制方法
CN109741758A (zh) * 2019-01-14 2019-05-10 杭州微纳科技股份有限公司 一种双麦克风语音降噪方法
CN109817209A (zh) * 2019-01-16 2019-05-28 深圳市友杰智新科技有限公司 一种基于双麦克风阵列的智能语音交互系统
CN109905793A (zh) * 2019-02-21 2019-06-18 电信科学技术研究院有限公司 一种风噪声抑制方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄剑文.多通道语音增强算法及应用研究.2016,第1-20页. *

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