麥克風陣列語音加強技術的應用

一、 應用於車載系統 
移動電話已成爲通常人平常生活中不可或缺的通訊工具，而汽車行駛中駕駛員使用移動
電話的安全問題已引發了普遍關注，採用麥克風陣列系統與語音識別相結合則能很好地解決
此難題。汽車中的噪音主要包括汽車引擎的聲音、輪胎通過道路的聲音及車內音響空調的聲
音等，這些噪聲大體可認爲造成了一個不相干的噪聲域。這時採用基於後置自適應濾波的麥
克風陣列能夠有效地提升語音的辨識效果。 

二、 應用於機器人語音識別 
在辦公室內運做的機器人與工廠機器人最大的不一樣是人機交互而辦公室是一個動態的
工做環境，須要機器人有足夠的靈活性和適應性。當人機交互時就須要機器人「準確」地識
別指令，而當環境噪聲比較複雜時，用單麥克風的效果是不好的。爲解決這個問題就可使
用麥克風陣列，在機器人的身上放置多個麥克風從而實現語音定位，經過麥克風陣列語音增
強與語音識別相結合能更精確地「理解」指令。 

三、應用於視頻會議及大型會場 
參加視頻會議的人不少時，欲發言討論者也相應較多。傳統方法是使用一個麥克風誰欲
發言就給誰使用，該方法雖然成本不高但在實際使用時很麻煩；另外一種方法則是給每個欲
發言者配備一個專用麥克風，此方法雖然方便但造價很高。使用麥克風陣列則能夠較好地解
決該問題，它能自適應地調整波束並對準發言者。德國工業計算機輔助中心（CAIP）於 2001
年把麥克風陣列應用於室內演講中，此係統由兩組每組四個成直角分佈位於觀衆席的麥克風
陣列組成，其具備定位能力以集中採集當前演講者的語音。 

四、應用於助聽器 
目前在數字助聽器中，麥克風陣列的技術獲得日益普遍的應用。使用這種技術的緣由來自幾個方面：首先，在有噪聲的環境下助聽器在加強目標語音信號幅度時也加強了噪聲的幅度；其次，在有混響時助聽器不只加強了直接到達的語音信號也加強了後來通過反射後到達的語音；再者，助聽器的輸出反饋會削弱助聽器的頻率響應。所以一個優異的助聽器不只能加強幅度，並且要提升信噪比、減少混響影響並消除反饋。麥克風陣列可利用目標語音和噪聲在空間域的差別來克服上述問題。美國斯坦福大學 Bernard Widrow教授 2001 年發明了利用麥克風陣列的助聽器[3]，這種助聽器是將六組細小的麥克風安裝在一個 V形狀的項鍊中。屢次實驗證明其能正確收聽 95%的聲音，且從理解率而言比老式助聽器提升近 70%。

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