循环多通道维纳滤波器用于声学波束成形
音频与语音处理
2025-12-16 v1 信号处理
摘要
声学波束成形模型通常假设语音信号在短时窗内为平稳过程。然而, voiced 语音更适合建模为循环信号 (cyclostationary, CS) 过程,即其均值和自相关为 周期函数,其中 对应元音的基频。更高次谐波频率位于基频的整数倍数。本文引入一种基于循环信号模型的循环多通道维纳滤波器 (cMWF) 用于语音增强。该波束成形器利用信号在谐波频率之间的谱相关性,以进一步降低目标与处理输入之间的均方误差 (MSE)。所提出的 cMWF 在 MSE 意义下最优,当目标为平稳过程时,可简化为标准 MWF。在仿真数据上的实验表明,该方法在尺度不变信噪比 (SI-SDR) 指标上对合成数据显著提升,但也表明其对估计基频 准确性高度敏感,这限制了其在真实数据上的有效性。
引用
@article{arxiv.2507.10159,
title = {Cyclic Multichannel Wiener Filter for Acoustic Beamforming},
author = {Giovanni Bologni and Richard Heusdens and Richard C. Hendriks},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.10159},
year = {2025}
}
备注
Comments: Accepted for publication at the 2025 IEEE Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics (WASPAA 2025). IEEE retains copyright