语音降噪技术的发展简述

suibolizhazi

        我们在使用手机,车载电话,语音识别系统等移动式的小型语音设备进行通话交流时,不可避免地会受到背景噪声,其它语音信号和混响的干扰,所面临的噪声环境也因应用场合经常改变而变得异常复杂,尤其是使用手机在嘈杂的环境下进行免提通话时,周围的干扰语音和噪声甚至能把目标语音淹没,严重影响了通话的正常进行.在这种情况下手机降噪技术就诞生了。             
2 H5 r4 j& N+ `8 a         最早的降噪技术采用单麦克风降噪，具体原理就是对麦克风输入信号的高频段和低频段进行削除。只保留人声部分的中频段，来抑制噪音。另外针对有规律的噪音，根据波形比对把这部分有规律的噪音剔除。这样虽然能有效抑制一部分噪音但相对来说有副作用，就是人讲话的声音会失真，和被软件算法误剔除，造成通话断续。
     
           通话降噪技术进一步发展到双麦降噪，双麦降噪技术分为双麦反馈式降噪和双麦阵列式降噪两种。
      
        双麦反馈式降噪技术利用一个主麦收取人声，副麦收取环境噪音，双麦克风输入比对,对两个输入信号之间的时延差进行了补偿,在求维纳滤波器系数时,对信号谱进行统计平均,从而使消噪后的语音信号具有较好的自然度。
) u2 Q8 Z$ w5 E. b5 g% O: ^      双麦降噪技术要求：
; `* j$ z1 N% G$ H1：主麦克风 的位置要靠近并指向用户的路
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( H( R5 A! [7 e* R7 a$ X8 @. I% P
' ]7 I) a" {6 P: q* a2：参考麦克风 位于手机的后背或边缘上，尽量远离用户的嘴.
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3：两个麦充风必须通过橡胶保护套与手机的结构零件装配，以确保麦克风与内腔体之间的密封，并减少来自扬声器的振动

+ Q( G8 v, @' ?/ T9 }3 x( p5 k6 ^* X# W
2 X; R% h2 w9 `) I4：选择麦充风的音孔被手堵住的概率最小的地方，

* k0 a- o0 i* e  z( d" B
* l) s; g7 m/ j0 d. J6 C, `- ?0 j5：主麦克风得到信号的平均功举的比参考麦克风大6 dB以上，但不超过14 dB (基于两个麦克风具有相同的灵敏度，假如有同定的差异，请预先补偿) .


2 P& M  b; T0 k: s6：管近端的语音(人的发声)是大还是小, 是一段语音还是一个字，男声还是女声，两个麦克风得到信号的频谱曲线是基本平行的，就是说两个信号的大小是不同的，但频率响应要求一致
反馈式降噪设计图示
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双麦拾取范围图示

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双麦阵列降噪技术不用区分主麦克风和付麦克风，在摆位时，要求 2 个麦克风朝向一致，双麦距离在 3cm-18cm 之间。 夹角拾音束降噪方式，可以方便的让 2 个麦克风摆放在同一个平面，并且形成一个 可调角度的拾音范围。

夹角拾音束的拾音范围如下图所示
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拾音有效范围如上图，在 MIC0 和 MIC1 的中间位置为原点，正前方蓝色夹角区域内的声音会判断为有效，保留；而 2 端之外黄色区域为屏蔽区域。 这个拾音夹角功能，在除了可以压制常规的稳态有规律的噪音除外，还可以吧在蓝色 拾音束范围外的非稳态没规律的噪音也完全压制。

* e5 w- E+ c$ N' J, I1 O& ?$ u      拾音束降噪的拾音角度可以根据使用要求设置，常规默认设置为 60 度夹角。夹角拾音束双麦降噪方式，不用区分主麦克风和付麦克风，在摆位时，要求 2 个麦克风朝向一致，双麦距离在 3cm-18cm 之间。 夹角拾音束降噪方式，可以方便的让 2 个麦克风摆放在同一个平面，并且形成一个 可调角度的拾音范围
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7 I" O: w1 F: Z9 v4 t9 e* k( `0 C双麦阵列拾音束降噪可以在嘈杂的车间，车站，机场，站台等环境噪音特别大，并且使用设 备的操作者，可以固定在拾音角度说话使用。对所有拾音束外的有效降噪可以达到 80dB.
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4 U2 P/ ^0 @9 I. n$ Z# q+ e相较来说双麦阵列拾音束降噪对麦克风的摆放要求是比较低的，降噪角度也可以任意调整。通用性和降噪性能上还是比较强的。
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zhi_hui_zhou

就是对环境的声音，取反后，叠加。就可以滤除噪音了

suibolizhazi

zhi_hui_zhou 发表于 2023-2-16 16:59
" A( O+ ^( d8 A' A/ J1 O! ^就是对环境的声音，取反后，叠加。就可以滤除噪音了

主动时降噪是这样的，但主动降噪不适合用于通话降噪啊。他只是单纯的耳机降噪




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