基于角度压制比谱减的环境自适应双麦语音增强

1

作者 张家扬 何伟 +2 位作者 童峰 卢荣富 冯万健 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期296-304,共9页

[目的]针对智能终端小型化、使用场景多样化的发展趋势,研制一种既能满足严苛的尺度、算力、存储空间限制,又能实现环境自适应的双麦语音增强算法.[方法]考虑到麦克风阵列波束形成算法可以增强期望方向信号,同时抑制非期望方向的噪声,... [目的]针对智能终端小型化、使用场景多样化的发展趋势,研制一种既能满足严苛的尺度、算力、存储空间限制,又能实现环境自适应的双麦语音增强算法.[方法]考虑到麦克风阵列波束形成算法可以增强期望方向信号,同时抑制非期望方向的噪声,但小尺寸阵列波束主瓣波束宽度较宽、影响增强效果.在小尺寸双麦对目标方向进行波束对准增强的基础上,参考干扰方向噪声,进一步对目标方向语音进行谱减处理,并引入角度压制比实时检测干扰方向噪声的能量估计,实现对不同混响、噪声类型的自适应处理,从而提升语音增强效果.[结果]角度压制比随混响时间增加而增大,与信噪比不相关.相对于原始带噪信号、滤波-累加波束形成(filter-and-sum beamforming, FSB)信号、FSB结合固定对向谱减的语音增强信号,通过FSB结合角度压制比自适应对向谱减得到的语音增强信号,在不同噪声类型、不同信噪比和不同混响时间下,均能得到最高的分段信噪比得分和大多数的最高客观语音质量评估得分.[结论]角度压制比能一定程度地反映不同的混响情况,利用角度压制比得到的谱减阈值具有一定的环境适应性. 展开更多

关键词 双麦 麦克风阵列 波束形成 谱减 角度压制比

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基于双麦克风的室内语音分离与声源定位系统 被引量：3

2

作者 陈斌杰 陆志华 +1 位作者 周宇 叶庆卫 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第12期3643-3648,共6页

为了探究利用两个麦克风进行多声源分离和二维平面定位的可能性,提出了一种基于双麦克风的室内语音分离与声源定位系统。该系统根据麦克风采集的信号,建立了双麦克风时延-衰减模型,然后利用DUET算法估计了模型的时延-衰减参数,并绘制了... 为了探究利用两个麦克风进行多声源分离和二维平面定位的可能性,提出了一种基于双麦克风的室内语音分离与声源定位系统。该系统根据麦克风采集的信号,建立了双麦克风时延-衰减模型,然后利用DUET算法估计了模型的时延-衰减参数,并绘制了参数直方图。在语音分离阶段,建立了二进制时频掩膜(BTFM),根据参数直方图,结合二值掩蔽的方法对混合语音进行了分离;在声源定位阶段,通过推导模型衰减参数与信号能量比之间的关系,得到了确定声源位置的数学方程组。利用Roomsimove工具箱模拟室内声学环境,通过Matlab仿真和几何坐标计算,在对多个声源目标分离的同时完成了二维平面中的定位。实验结果表明,该系统对多个声源信号的定位误差均在2%以下,有助于小型系统的研究和开发。 展开更多

关键词 双麦克风 语音分离 声源定位 DUET算法 二维平面

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一种改进的手机双麦克风消噪系统 被引量：2

3

作者 章雒霏 张铭 李晨 《应用声学》 CSCD 北大核心 2017年第1期32-40,共9页

针对现有手机双麦克风消噪系统无法应对多种复杂噪声环境、在消除噪声的同时会引起语音失真等问题,本文提出一种新的手机双麦克风消噪系统。该系统将时域与频域处理结合,在噪声估计和消除两方面均有改进,结合单、双麦克风的噪声估计算法... 针对现有手机双麦克风消噪系统无法应对多种复杂噪声环境、在消除噪声的同时会引起语音失真等问题,本文提出一种新的手机双麦克风消噪系统。该系统将时域与频域处理结合,在噪声估计和消除两方面均有改进,结合单、双麦克风的噪声估计算法,提高了噪声估计的准确性。此外,将基音检测与消噪处理结合,在语音帧中估计语音基音频率,确定语音和噪声频率点,根据语音和噪声频率点分别调整维纳滤波器参数,在滤除噪声的同时尽可能地保留语音频率点,从而减少语音失真。实验结果表明,与现有双麦克风消噪系统相比,本系统在抑制噪声的同时能够有效减少消噪算法对语音造成的损害,提高了手机通话质量,对于方向性的语音干扰也起到很好的抑制效果。 展开更多

关键词 手机 双麦克风 语音增强 噪声估计

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双传声器指向性噪声消除在手机中的应用 被引量：2

4

作者 叶利剑 唐琪 《电声技术》 2011年第6期61-66,共6页

介绍了一种手机中使用的指向性双传声器噪声消除系统。系统采用两个灵敏度一致性较好的全指向性传声器,形成锥形指向性拾音波束,只接收120°范围以内的信号,大大减少拾音波束之外的噪声干扰;紧接着使用单通道语音增强算法,可进一步... 介绍了一种手机中使用的指向性双传声器噪声消除系统。系统采用两个灵敏度一致性较好的全指向性传声器,形成锥形指向性拾音波束,只接收120°范围以内的信号,大大减少拾音波束之外的噪声干扰;紧接着使用单通道语音增强算法,可进一步衰减采集到信号中的背景噪声。实验结果表明,该系统在保持了较小的语音失真的前提下,对于各种类型的背景噪声下的语音信号有30～50dB的信噪比提升,5dB信噪比的含噪语音PESQ评分有0.8～1.0的提升。 展开更多

关键词 手机 双传声器 指向性 语音增强

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基于听感知特性的双麦克风近讲语音增强算法 被引量：1

5

作者 蒋毅 刘润生 冯振明 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1179-1183,共5页

针对近讲系统的声学场景,提出一种基于听感知特性的双麦克风语音增强算法。模拟人耳频率分解特性,用gammatone滤波器组对2路麦克风采集的声音信号进行多子带频率分解;对分解后的时域信号进行分帧,生成时频单元,并计算每个时频单元的能量... 针对近讲系统的声学场景,提出一种基于听感知特性的双麦克风语音增强算法。模拟人耳频率分解特性,用gammatone滤波器组对2路麦克风采集的声音信号进行多子带频率分解;对分解后的时域信号进行分帧,生成时频单元,并计算每个时频单元的能量;以2路信号时频单元能量比值为线索,估计每个时频单元信噪比,模拟人耳掩蔽特性生成掩蔽模板,并作用于带噪声的语音信号,实现目标语音与环境噪声的分离。实验结果表明:由2路麦克风信号时频单元能量的比值可较准确估计时频单元的信噪比;该算法可提高带babble噪声命令词的识别正确率,优于当前单通道及双通道语音增强算法。 展开更多

关键词 语音增强 双麦克风 gammatone滤波器组 时频单元 声学掩蔽

原文传递

基于双麦克风阵列时间延迟的脉冲惰性气体保护焊焊缝偏差预测 被引量：1

6

作者 余博 吕娜 +1 位作者 方谷 陈善本 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1578-1582,共5页

采用相位变换-广义互相关(PHAT-GCC)法对脉冲惰性气体保护焊(MIG)焊接低碳钢过程中双麦克风阵列提取的两路信号进行时间延迟估计,通过加权最小二乘稳健回归方法得到适用于MIG焊接低碳钢过程的时间延迟-焊缝偏差预测模型,并通过实验加以... 采用相位变换-广义互相关(PHAT-GCC)法对脉冲惰性气体保护焊(MIG)焊接低碳钢过程中双麦克风阵列提取的两路信号进行时间延迟估计,通过加权最小二乘稳健回归方法得到适用于MIG焊接低碳钢过程的时间延迟-焊缝偏差预测模型,并通过实验加以验证.结果表明,所提出的时间延迟-焊缝偏差预测模型可以满足焊缝偏差的预测要求. 展开更多

关键词 焊缝偏差 时间延迟 双麦克风阵列 广义互相关

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一种适用于混响环境的双传声器自适应指向性算法 被引量：1

7

作者 张云翼 崔杰 肖灵 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2652-2657,共6页

在许多语音信号处理系统(如助听器)中,都采用了指向性算法处理在空间上相互分离的信号,但在客厅、会议室等室内环境中混响的存在严重影响了指向性系统的降噪性能,现有的去混响算法不能有效地抑制干扰噪声。该文提出一种适用于混响环境... 在许多语音信号处理系统(如助听器)中,都采用了指向性算法处理在空间上相互分离的信号,但在客厅、会议室等室内环境中混响的存在严重影响了指向性系统的降噪性能,现有的去混响算法不能有效地抑制干扰噪声。该文提出一种适用于混响环境的自适应双传声器指向性算法,采用两个间距很小的全向性传声器,将自适应零限波束形成(ANF)结构和利用概率模型抑制混响的方法相结合,实现了在混响环境中的自适应指向性。与现有指向性和抑制混响算法相比,该算法采用一个简单的结构同步实现了指向性和抑制混响,具有较低的复杂度和较强的实时性。仿真验证了算法在混响环境中的指向性降噪性能。 展开更多

关键词 双传声器 混响 自适应 指向性 概率模型

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消声室本底噪声级的双麦克风测量方法研究 被引量：1

8

作者 李建征 曾昕 赵莹 《自动化与仪器仪表》 2019年第8期208-209,214,共3页

本文提出一种新的消声室本底噪声级测量方法,即采用支架固定两个相互靠近、面对面放置的麦克风,通过对两个麦克风采集的信号做互相干分析,从而得到消声室本底噪声级。该方法能够消除麦克风自生噪声对于测量结果的影响,有利于拓宽消声室... 本文提出一种新的消声室本底噪声级测量方法,即采用支架固定两个相互靠近、面对面放置的麦克风,通过对两个麦克风采集的信号做互相干分析,从而得到消声室本底噪声级。该方法能够消除麦克风自生噪声对于测量结果的影响,有利于拓宽消声室本底噪声级测量下限,适用于本底噪声级低于6.5 dB(A)的消声室本底噪声级测量。 展开更多

关键词 双麦克风 相干分析 本底噪声级

原文传递

结合相位差和谱减法的双传声器语音增强技术

9

作者 袁榕嵘 吴鸣 杨军 《电声技术》 2011年第5期50-54,共5页

结合基于传声器阵列和相位差的语音增强算法的优点,提出了可以在同时存在平稳噪声和干扰语音环境下使用的语音增强算法。首先对噪声估计技术进行了改进,利用相位差信息和幅度信息对语音存在概率进行估计,提高了噪声估计性能。其次用相... 结合基于传声器阵列和相位差的语音增强算法的优点,提出了可以在同时存在平稳噪声和干扰语音环境下使用的语音增强算法。首先对噪声估计技术进行了改进,利用相位差信息和幅度信息对语音存在概率进行估计,提高了噪声估计性能。其次用相位差信息对原谱减法的幅度增益函数进行改进。在普通房间使用间距为0.08m端射结构双传声器测试,实验结果表明,改进后的算法既能滤除全方位入射平稳噪声,又能滤除非目标方向的干扰语音,段信噪比有明显提高。 展开更多

关键词 双传声器 语音增强 相位差 噪声估计 频谱减

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基于两个时域LMS算法的双麦克风系统分析

10

作者 范鸢春 《中国新通信》 2016年第8期11-13,共3页

本文介绍了基于两个时域LMS算法的双麦克风系统结构以及性能分析。本文提出一种采用两个时域LMS的算法,并将此算法和传统的ANC算法进行比较,分析了在不同背景噪声下的性能,改进了双麦克风系统性能。

关键词 双麦克风 时域LMS 系统仿真 噪声模型

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一种改进的双麦克智能语音前端算法

11

作者 方赛鸿 《信息技术与网络安全》 2018年第2期127-130,共4页

麦克风采集的语音信号常含有噪声和混响,会降低语音信号的清晰度和可懂度,导致语音识别系统识别率降低。对Habets双麦克风噪声和混响消除算法研究发现,算法具有很好的噪声消除性能,但是输出语音的识别率较低。在其基础上提出一种改进算... 麦克风采集的语音信号常含有噪声和混响,会降低语音信号的清晰度和可懂度,导致语音识别系统识别率降低。对Habets双麦克风噪声和混响消除算法研究发现,算法具有很好的噪声消除性能,但是输出语音的识别率较低。在其基础上提出一种改进算法,通过引入维纳滤波器,对后置OM-LSA算法进行替换。经验证,改进算法的输出失真减小,识别率提升。 展开更多

关键词 噪声和混响 双麦克风 OM—LSA 维纳滤波

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基于双麦克风降噪技术的语音识别系统 被引量：11

12

作者 潘丽杰 徐本亮 +2 位作者 朱琪 王利峰 缪惠根 《现代电子技术》 北大核心 2016年第2期137-139,142,共4页

语音控制是智能化设备的重要控制手段,而语音识别是实现语音控制的关键技术。为了设计一种可靠的、抗干扰性强的产品,提出了一种基于双麦克风降噪技术的语音识别系统。该设计运用ROHM公司的BU8332KV芯片作为语音识别前端处理的核心,利... 语音控制是智能化设备的重要控制手段,而语音识别是实现语音控制的关键技术。为了设计一种可靠的、抗干扰性强的产品,提出了一种基于双麦克风降噪技术的语音识别系统。该设计运用ROHM公司的BU8332KV芯片作为语音识别前端处理的核心,利用其双麦克风降噪技术来解决语音识别中的噪声问题,结合单片机和语音识别芯片,应用于按摩椅的语音控制系统中。经过非特定人的语音识别系统的静态和噪声环境下测试,结果表明在噪声环境下,该系统有较高的识别率,适用于按摩椅的应用环境,也适合在其他有环境噪声干扰的语音识别系统中推广应用。 展开更多

关键词 语音识别 语音控制 双麦克风降噪 BU8332KV

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基于双微麦克风阵列与WideResNet网络的语音命令词识别

13

作者 祁潇潇 曾庆宁 赵学军 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第5期126-130,共5页

为了提高噪声环境下语音识别的稳健性[1],提出宽残差深度神经网络的语音识别算法。该算法结合双微麦克风阵列系统、语音数据集为双微麦克风数据集,使用功率归一化倒谱系数作为特征参数输入到残差网络中进行训练。实验表明,与ResNet15模... 为了提高噪声环境下语音识别的稳健性[1],提出宽残差深度神经网络的语音识别算法。该算法结合双微麦克风阵列系统、语音数据集为双微麦克风数据集,使用功率归一化倒谱系数作为特征参数输入到残差网络中进行训练。实验表明,与ResNet15模型、ResNet18模型相比,只有三个残差模块的宽残差网络在噪声环境下语音命令词的识别和内外部说话人检测任务中具有较高的准确度,均达到了95%以上。 展开更多

关键词 语音识别 宽残差神经网络 功率归一化倒谱系数 双微麦克风阵列

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面向二元麦克风小阵列改进的广义旁瓣抵消器语音增强算法 被引量：5

14

作者 杨立春 钱沄涛 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第10期1379-1385,共7页

二元麦克风小阵列在手机、助听器等受空间、成本以及运算能力限制的设备中被广泛研究用以提高目标语音质量。二元麦克风小阵列中语音增强算法主要包括波束形成方法以及相干滤波器方法。波束形成方法的思想是利用目标声源相对阵列的位置... 二元麦克风小阵列在手机、助听器等受空间、成本以及运算能力限制的设备中被广泛研究用以提高目标语音质量。二元麦克风小阵列中语音增强算法主要包括波束形成方法以及相干滤波器方法。波束形成方法的思想是利用目标声源相对阵列的位置关系获取相应的时域和空域信息,可以保留目标声源方向的信号而抑制其他方向的干扰信号;相干滤波器方法则通过阵元间不同信号的相关性进行噪音抑制。考虑这两种类型方法的优点,本文提出一种面向二元麦克风小阵列改进的广义旁瓣抵消器语音增强算法,通过在广义旁瓣抵消器的固定波束形成支路上使用相干滤波器,提高固定波束形成输出信号的信噪比,然后在广义旁瓣抵消器自适应支路利用阵列的时域和空域信息对固定波束形成支路输出的信号中残余噪音进行估计,进而获得增强后目标输出信号。仿真和实际试验表明,本文提出的算法明显优于单独使用小阵列波束形成算法和相干滤波器算法。 展开更多

关键词 二元麦克风小阵列 语音增强 相干滤波器 广义旁瓣抵消器

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基于相关矩阵行列式分析的GSC二元麦克风阵列语音增强算法

15

作者 郭业才 江韧 《西北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期77-84,95,共9页

为了提高广义旁瓣相消器语音增强算法在二元麦克风阵列中的噪声抑制能力,提出了一种基于相关矩阵行列式分析的GSC二元麦克风阵列语音增强算法,该方法首先对二元阵列的输入进行相关矩阵行列式分析,利用基于语音活动检测和信噪比估计确定... 为了提高广义旁瓣相消器语音增强算法在二元麦克风阵列中的噪声抑制能力,提出了一种基于相关矩阵行列式分析的GSC二元麦克风阵列语音增强算法,该方法首先对二元阵列的输入进行相关矩阵行列式分析,利用基于语音活动检测和信噪比估计确定系数的维纳滤波器改进GSC结构的固定波束成形支路的输出,再利用基于相关矩阵行列式分析的语音活动检测更新自适应噪声抵消器系数,提高GSC结构中自适应支路噪声估计的准确性.实验结果表明,相较于近些年来其他二元麦克风阵列的语音增强方法,该方法在多个噪声源和复杂类型噪声条件下的语音质量更高,信号失真更小,处理后的语音更接近目标语音. 展开更多

关键词 广义旁瓣相消器 二元麦克风小阵列 语音增强 行列式分析

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“一带一路”国际合作高峰论坛数字会议系统设计 被引量：1

16

作者 周洪坤 《演艺科技》 2017年第7期33-37,共5页

介绍了"一带一路"国际合作高峰论坛各场所的数字会议系统的设计要点及构成,包括领导人圆桌峰会、开幕式及新闻发布、听会室及高官午宴厅、高级别主题会议等多种形式的会议系统。

关键词 “一带一路”国际合作高峰论坛 数字会议系统 双备份传声器会议单元 数字红外同声传译系统 会议专用数字高清录播系统 双机备份

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电子耳蜗双麦克风信号采集及不同参数波束形成特征研究 被引量：1

17

作者 陈又圣 张春晓 +1 位作者 陈伟芳 林崇博 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2018年第7期811-815,共5页

为了提高噪声环境下的电子耳蜗言语识别率,麦克风阵列语音增强的方法逐渐应用在电子耳蜗前端信号采集中。由于电子耳蜗尺寸的限制,双麦克风阵列信号采集是常见的模式,其形成的系统波束指向可用于特定方位的干扰信号的抑制。延迟、权重... 为了提高噪声环境下的电子耳蜗言语识别率,麦克风阵列语音增强的方法逐渐应用在电子耳蜗前端信号采集中。由于电子耳蜗尺寸的限制,双麦克风阵列信号采集是常见的模式,其形成的系统波束指向可用于特定方位的干扰信号的抑制。延迟、权重、频率和间距等参数影响着双麦克风系统的极性图。本文研究基于双麦克风模式的电子耳蜗信号采集和不同参数条件下的波束形成特点,为双麦克风模式的语音增强算法研究提供支持。 展开更多

关键词 电子耳蜗 双麦克风阵列 信号采集 波束形成

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支持双麦克风的蓝牙无线接收器及在教学中的应用 被引量：1

18

作者 张红升 陈鸿跃 朱仁义 《教育教学论坛》 2017年第36期273-274,共2页

针对教学互动环节中需要师生同时使用麦克风的需求,设计了一种支持双麦克风的蓝牙无线接收器。该接收器可同时采集两个蓝牙麦克风的声音并放大,并直接驱动多媒体教室已有的音箱设备,具有声音清晰、安装简便的特点。

关键词 蓝牙 双通道麦克风 多媒体教学

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一种微型双麦克风语音增强算法 被引量：3

19

作者 曾庆宁 王红丽 龙超 《现代电子技术》 2022年第6期58-64,共7页

语音增强的目的是尽可能地从带噪语音中提取纯净的原始语音。传统的单麦克风语音增强算法在非平稳噪声、低信噪比等复杂情况下性能显著降低;而双麦克风因其可以抑制方向性噪声,整体降噪性能更好而得到广泛应用。针对微型双麦克风,文中... 语音增强的目的是尽可能地从带噪语音中提取纯净的原始语音。传统的单麦克风语音增强算法在非平稳噪声、低信噪比等复杂情况下性能显著降低;而双麦克风因其可以抑制方向性噪声,整体降噪性能更好而得到广泛应用。针对微型双麦克风,文中提出一种有效的语音增强算法。该算法首先通过对两通道含噪语音信号进行差分运算来抑制方向噪声,然后采用基于语音活动检测的改进自适应噪声抵消算法进一步消除剩余噪声,再对畸变的语音信号进行恢复运算,最后使用对数最小均方误差算法进一步消除残留噪声。在对畸变的语音信号进行恢复运算的过程中,提出一种时域恢复算法,得到比已有频域恢复算法更小的运算量和时延。实验结果表明,文中所提算法能有效地抑制噪声,改善语音质量,其降噪效果良好而且易于实时实现。 展开更多

关键词 双麦克风 语音增强 差分运算 噪声消除 时域恢复 语音信号 恢复运算

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电子耳蜗前端双麦克风语音增强及波束形成算法研究 被引量：4

20

作者 陈又圣 陈艳 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期468-477,共10页

麦克风阵列语音增强的方法是通过采用多个麦克风同时进行语音信号采集,从而增加了空间方位的信息,因此有助于提高电子耳蜗在噪声环境下的言语识别率。鉴于尺寸的限制,电子耳蜗使用的麦克风数量不能太多,从而限制了麦克风阵列形成波束的... 麦克风阵列语音增强的方法是通过采用多个麦克风同时进行语音信号采集,从而增加了空间方位的信息,因此有助于提高电子耳蜗在噪声环境下的言语识别率。鉴于尺寸的限制,电子耳蜗使用的麦克风数量不能太多,从而限制了麦克风阵列形成波束的设计。为了兼顾电子耳蜗尺寸的限制条件并增加信号采集空间方位信息,本文提出了一种采用两个超薄单指向/全向组合型麦克风(TP)的语音增强和波束形成算法,每个TP麦克风均单独包含两个声管用于信号采集,达到了增加整体空间方位信息的目的。本文探讨了不同增益向量条件下波束形成的特性和双麦克风间距对波束的影响,为双麦克风语音增强技术在电子耳蜗的应用提供有价值的理论分析和工程参数。 展开更多

关键词 电子耳蜗 语音增强 波束形成 双麦克风

原文传递