基于波束形成法的麦克风阵列语音增强技术研究

"基于波束形成法的麦克风阵列语音增强技术研究" 本文详细探讨了麦克风阵列语音增强技术，特别是在使用波束形成法的基础上，深入研究了如何提升语音信号的质量和清晰度。波束形成法是麦克风阵列处理中的核心技术，它通过调整各个麦克风信号的权重，来定向聚焦声音源，从而增强目标语音并抑制背景噪声。 本章总结了麦克风阵列语音增强的基本框架，阐述了波束形成法的基本原理，这是一种利用多个麦克风的相对位置和信号处理来增强特定方向声音的方法。此外，文中还提到了基于波束形成法衍生出的两种算法：PBF（Posterior Beamforming）方法和OM-LSA（Optimal Matrix Least Squares Algorithm）方法。这两种方法在语音增强中有不同的优势，但同时也存在各自的局限性。 论文作者陈浩提出了一种融合的双麦克风语音增强算法，该算法创新性地结合了相位差信息和幅度谱优化估计。首先，通过相位差估计后验信噪比，然后用加权欧式失真测度估计器替代传统的维纳滤波器，以更精确地估计信号。接着，论文将PBF算法与OM-LSA算法的增益函数融合，依据噪声抑制最大化原则，设计了一种改进的相位差滤波器（IPBF）。IPBF的主要目的是减少音乐噪声，同时提升整体噪声消除的性能。 实验结果显示，IPBF算法成功地消除了大部分音乐噪声，并且在总体噪声消除效果上优于其他参考算法。这一研究对于实际应用中的语音识别、语音通信和听力辅助设备等具有重要意义，因为它们都需要在嘈杂环境下提高语音的可理解性和质量。 论文由北京工业大学电子信息与控制工程学院的鲍长春教授指导，得到了包括北京市自然科学基金项目、北京市教育委员会科技发展计划重点项目、北京市属高等学校人才强教计划资助项目、华为技术有限责任公司以及北京工业大学第十届研究生科技基金项目等多个项目的资助。 这篇论文是针对麦克风阵列语音增强技术的一次深入研究，特别是波束形成法的改进和应用，对于提升语音处理技术在现实环境中的效能具有显著的理论和实践价值。