基于聚焦信号子空间估计导向矢量的干扰声源抑制方法

作     者：周静 鲍长春 张旭 ZHOU Jing;BAO Chang-chun;ZHANG Xu

作者机构：北京工业大学信息学部语音与音频信号处理实验室北京100124 

出 版 物：《电子学报》 (Acta Electronica Sinica)

年 卷 期：2023年第51卷第1期

页      面：76-85页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081002[工学-信号与信息处理] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.61831019) 

主　　题：语音增强 麦克风阵列 波束形成 聚焦信号子空间 最小方差无失真响应 

摘      要：针对最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)波束形成器对导向矢量失配较敏感的问题,本文提出了一种有效的干扰声源抑制方法 .该方法首先将语音信号的频带划分为多个子带,通过聚焦信号子空间方法估计各子带的声源到达方向(Direction of Arrival,DOA),并采用统计直方图估计各声源的初始DOA;其次,为了减小导向矢量失配,利用声源的空间稀疏性,通过Capon功率构建目标声源导向矢量估计的代价函数,约束目标声源导向矢量远离干扰声源空间;最后,根据估计的导向矢量,估计干扰声源加噪声协方差矩阵,以获得MVDR波束形成器的权重.基于TIMIT语料库的实验结果证明,提出的干扰声源抑制方法的输出信干噪比(SINR)及语音质量感知评价(PESQ)优于参考方法,具有更佳的抗导向矢量失配性能.