智能视觉协同的小型麦克风阵列“隐声”技术

摘要

针对智能终端普及带来的声学隐私泄露风险加剧，提出一种基于小型差分麦克风阵列的定向拾音技术，通过4步信号处理框架实现隐声功能：多通道信号经重叠分帧(5～50 ms)与短时傅里叶变换完成时频转换；在频域子带构建约束零点波束形成器，通过求解线性方程组获取最优滤波系数；对多通道频谱系数进行空域滤波，实现噪声抑制与目标信号增强；采用重叠相加法经逆变换重构时域信号。用MATLAB进行了仿真验证，以获取不同波束形成方法对不同距离上声源的响应。在试验测试方面，搭建了一套隐声麦克风阵列系统的硬件平台，设计并完成了算法处理板。最后，在全消声暗室中对面向隐私通信的差分麦克风阵列隐声技术进行了实验测试。测试结果表明，基于小型麦克风阵列实现隐声具有可行性，该技术可为移动设备提供有效的声学隐私保护方案，在智能家居、医疗录音等场景具有重要应用价值。

关键词

声学隐私 / 语音通信 / MVDR / 麦克风阵列 / 空域滤波 / 隐声技术

基金资助

陕西工业职业技术学院2024年度校级科研项目(2024YKYB-029,KCTD2024-02)