Dereverberation (广告文)

去混响(Dereverberation)

一般我们听音乐时,希望有混响的效果,这是听觉上的一种享受。合适的混响会使得声音圆润动听、富有感染力。混响(Reverberation)现象指的是声波在室内传播时,要被墙壁、天花板、地板等障碍物形成反射声,并和直达声形成叠加,这种现象称为混响。

但是,混响现象对于识别就没有什么好处了。由于混响则会使得不同步的语音相互叠加,带来了音素的交叠掩蔽效应(Phoneme Overlap Effect),从而严重影响语音识别效果。

影响语音识别的部分一般是晚期混响部分,所以去混响的主要工作重点是放在如何去除晚期混响上面,多年来,去混响技术抑制是业界研究的热点和难点。利用麦克风阵列去混响的主要方法有以下几种:

(1)基于盲语音增强的方法(Blind signal enhancement approach),即将混响信号作为普通的加性噪声信号,在这个上面应用语音增强算法。

(2)基于波束形成的方法(Beamforming based approach),通过将多麦克风对收集的信号进行加权相加,在目标信号的方向形成一个拾音波束,同时衰减来自其他方向的反射声。

(3)基于逆滤波的方法(An inverse filtering approach),通过麦克风阵列估计房间的房间冲击响应(Room Impulse Response, RIR),设计重构滤波器来补偿来消除混响。

现在科大讯飞实现的基于麦克风阵列的去混响技术能很好的对房间的混响情况进行自适应的估计,从而很好的进行纯净信号的还原,显著的提升了语音听感和识别效果,在测试对比中,多种混响时间下识别效果接近手机近讲水平。

混响语音信号频谱

经过去混响后的语音信号频谱

声源信号提取(分离)

家里人说话太多,DingDong听谁的呢。这个时候就需要DingDong聪明的辨别出哪个声音才是指令。而麦克风阵列可以实现声源信号提取,声源信号的提取就是从多个声音信号中提取出目标信号,声源信号分离技术则是将需要将多个混合声音全部提取出来。

通过麦克风阵列波束形成做语音提取和分离

利用麦克风阵列做信号的提取和分离主要有以下几种方式:

(1)基于波束形成的方法,即通过向不同方向的声源分别形成拾音波束,并且抑制其他方向的声音,来进行语音提取或分离;

(2)基于传统的盲源信号分离(Blind Source Separation)的方法进行,主要包括主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)基于独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)的方法。

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