雙麥克風降噪算法養成記


前記

  作為一個前端算法為核心的解決方案提供商,雙麥克算法一直是我們研究的重心。這些年,陸陸續續的花費了不少時間在上面,坎坷的研發經歷,可以說是一波三折。不過,在經歷了一系列山路回轉之后,總算是得到了一些進展。驀然回首,真是山窮水盡疑無路,柳暗花明又一村啊。

 

調試歷程

  農歷臘月,寒風凜冽。當大多數人都在歡天喜地過准備過大年的時候,我還為算法中的一個bug反復驗證,仿真,仿真。每一座山,只有翻過去了,才知道山中的風景何如。在翻閱了大量的資料,嘗試了不同的beamforming算法之后,發現這塊真沒有合適的開源算法能夠完全匹配客戶場景的。只能自己寫了,這個算法是這個和結構環境強相關的,不是純算法的東西,是無法用純算法仿真的很好的。很多的beamforming算法,各項指標仿真都很好,可是一上實際環境,讓我大跌眼鏡,怎么會那么差呢?后來分析才知道,這些都是理想環境的,實際的考慮到麥克風的各種干擾和電路模型,這種算法,實際環境中哪會有這么理想的模型呢?

 

效果展示

 經過反復的調試和測驗,自研的雙麥克風降噪算法算是能夠在外殼比較小的樣機上實現了。這下面是處理前和處理后的音頻數據分析:

前面是戴上耳機的人自己說話,后面一段是周圍的人在說話,可以看出,能夠拾取說話的人聲,過濾掉周圍的人聲。初步測試下來,降噪效果是杠杠的。通過客戶的反饋來看,雖然還有一些小bug需要修補,總體來說效果還是相當不錯的。

   頻譜圖可以看的更清楚一些。

優缺點總結

  通過反復的測試和調研,筆者對雙麥克風降噪有了更深的理解。發現雙麥克風降噪的缺點和它的優點一樣明顯。

優點:指向性好,消耗資源相對少的情況下,效果能夠達到非常好,並且降噪效果也是出奇的好,在某些場景下有着明顯的優勢。

缺點:對設備的兩個麥克風的距離要求比較高。對聲學結構要求比較高,場景要求苛刻,兩個麥克風不能距離太近,並且兩個麥克風距離說話人的距離不能太遠,太遠了角度就很小了,根本無法分辨出來。


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