基于麦克风阵列的语音增强系统设计

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ＺｈｕＸｉｎｇｙｕＷａｎＨｏｎｇｊｉｅ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢｅｌｉｔｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆＣｏｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｎｔｌｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ）
ａｌｇｏｒｉｔｈｍｂｕｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｓｅｐａｒａｔｅｌｙ．ＭＡＴＬＡＢｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｌｔｅｓｔｓｉｎｃｌｏｓｅｄｎｅａｒｉｆｅｌｄｅｎｖｉｏｎｒｍｅｎｔｒｅａｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅｉｓｓｔａｂｌｅａｎｄｒｅｌｉｂｌａｅ，ｉｔｃａｎｃｌｅａｒｌｙａｕｇｍｅｎｔｓｐｅｅｃｈｑｕａｌｉｔｙ，ａｎｄａｃｈｉｅｖｅｍｕｌｔｉ・ｃｈａｎｎｅｌｓｐｅｅｃｈｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｉｎｓｈ０ｒｔｄｉｓｔａｎｃｅ．
朱兴宇万洪杰
（北京化工大学信息科学与技术学院北京１０００２９中语音增强系统噪声干扰大、难以清晰还原信号等局限性，设计并实现一种基于麦克风阵列的
新型语音增强系统。系统硬件设计新颖，采用低功耗设计，最大支持１２路语音信号同时采集，同时对噪声的处理采用自适应差分脉
第３Ｏ卷第３期
２０１３年３月
计算机应用与软件
ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｔｗａｆｒｅ
Ｖ０１．３０Ｎｏ．３
Ｍａｒ．２０１３
基于麦克风阵列的语音增强系统设计
ａｐｐｒｏａｃｈｔｏｄｅａｌｗｉｔｈｎｏｉｓｅｓ，ｗｈｉｃｈａｄｏｐｔｓａｗａｙｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇｔｈｅａｄａｐｔｉｖｅｄｉｆｅｒｅｎｃｅｐｕｌｓｅｃｏｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＡＤＰＣＭ）ｗｉｔｈＫａｌｍａｎｉｆｌｔｅｒｉｎｇ
ＡｂｓｔｒａｃｔＤｕｅｔｏｔｈｅｌｉｍｉｔ￣ｉｏｎｏｆｉｎｔｅｎｓｅｎｏｉｓｅｉｎｔｅｆｅｒｒｅｎｃｅａｎｄｄｉｆｉｆｃｕｌｔｔｏｒｅｓｔｏｒｅｓｉｇｎｌｓａｏｆｔｈｏｓｅｔｈｅｓｐｅｅｃｈｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｈａｓｉｎ
ｎｅａｒｉｅｆｌｄｓｐｅｅｃｈｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｗｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅａｒｒａｙ — ｂａｓｅｄｓｐｅｅｃｈｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｎｏｖｅｌｄｅｓｉｇｎｅｄｓｙｓｔｅｍ
ｈａｒｄｗａｒｅａｄｏｐｔｓｌｏｗ－ｐｏｗｅｒｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｓｕｐｐｏ￣ｓｕｐｔｏｔｗｅｌｖｅｃｈｎｎａｅｌｓ ’ｓｐｅｅｃｈａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｉｔｕｓｅｓａｎｏｖｅｌ
ＴＰ３６８．１文献标识码Ａ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００ — ３８６ｘ．２０１３．０３．０６３
ＤＥＳＩＧＮＩＮＧＳＰＥＥＣＨＥＮＨＡＮＣＥＭＥＮＴＢＡＳＥＤｏＮＭＩＣＲｏＰＨＯＮＥＡＲＲＡＹ
冲编码调制和卡尔曼滤波算法相结合分开处理的新型方式。通过Ｍａｔｌｂ仿真和封闭近场环境下的实际测试，ａ结果表明该系统性能
稳定可靠，可以提高语音清晰度，实现短距离的多路语音增强。关键词
中图分类号
语音增强麦克风阵列数字信号处理器自适应差分脉冲编码调制卡尔曼滤波