李政仪, 宫二玲, 曹孟华

(1.长沙民政职业技术学院 软件学院,湖南 长沙 410004;2.国防科技大学 智能科学学院,湖南 长沙 410073)

0 引 言

语音日渐成为人机交互的主要方式。为了改善人机语音交互质量，一方面需要提升语音识别能力，另一方面需要提升语音的质量，即获取“清晰的”语音。目前，在改善语音质量方面，主要采用单通道降噪和麦克风阵列两种方式。近年来，由于在抑制方向性噪声方面的突出表现麦克风阵列在智能音箱、家电、手机等领域中得到了广泛的应用[1]。

麦克风阵列即由多个麦克风(通常应该是3个及以上)按照一定几何构型组成的阵列，总体上可分为立体阵列、平面阵列和线阵列。常用的阵列为平面阵列。从几何构型的角度出发，平面阵列可分为随机布局和规则布局两种类型。智能家居中的平面阵列使用的麦克风数量不多，通常采用规则型的布局方式(环形)；而某些特定产品，如声学照相机、远程会议麦克风阵列等，通常采用数十个麦克风，这种类型的阵列为了优化性能，通常不会采用规则布局，而在一定的准则下设计优化构型，如B&K公司的轮辐构型等[2,3]。

本文针对一类圆形平面阵列，采用启发式优化算法，在实际设计要求的约束下，提出一种优化设计方案。利用这种设计方案，可以有效地提升主旁瓣比，抑制虚像，改善定位或波束形成的效果。

1 问题构造

圆形平面阵列是实际应用最为广泛的一类阵列。阵列尺寸D和麦克风总数量N是两个硬性的设计约束，基本不存在调整优化的余地。……