多麦克风阵列信号处理实战手册 · 课程目录

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第1章麦克风阵列基础

声学基础概念、麦克风工作原理、阵列几何结构、近场与远场模型

第2章阵列信号模型

窄带与宽带信号模型、远场平面波假设、阵列流形向量、信号与噪声子空间

第3章波束形成原理

延时求和波束形成、常规波束形成(CBF)、波束图与方向图、主瓣与旁瓣

第4章自适应波束形成

MVDR、广义旁瓣对消器(GSC)、鲁棒自适应波束形成

第5章DOA估计基础

经典MUSIC算法原理、ESPRIT算法原理、空间谱估计、角度分辨率

第6章DOA估计进阶

Root-MUSIC、西MUSIC、宽带DOA估计、稀疏DOA估计

第7章声源定位与跟踪

基于TDOA的定位方法、SRP-PHAT算法、多声源跟踪(卡尔曼/粒子滤波)

第8章声源分离基础

盲源分离(BSS)概念、独立成分分析(ICA)、频域ICA、排列与幅度模糊

第9章声源分离进阶

基于波束形成的分离、时频掩码(TF-Masking)、深度聚类(DPCL)与PIT

第10章麦克风阵列校准

通道间增益与相位校准、自校准算法、远场与近场校准方法

第11章噪声抑制基础

谱减法、维纳滤波、最小均方误差(MMSE)估计、噪声跟踪算法

第12章噪声抑制进阶

基于深度学习的噪声抑制(DNN/RNN/CRN)、实时噪声抑制挑战

第13章回声消除

声学回声路径建模、自适应滤波器(NLMS/APA)、双讲检测、残留回声抑制

第14章去混响

混响模型、基于逆滤波的去混响、基于谱增强的去混响、WPE算法

第15章语音增强综合

多通道维纳滤波、GSC在语音增强中的应用、后置滤波

第16章麦克风阵列硬件设计

麦克风选型(MEMS/驻极体)、ADC与采样率、同步采集、硬件接口

第17章阵列信号处理仿真

Python环境搭建、声场仿真、阵列响应仿真

第18章波束形成仿真

延时求和波束形成仿真、MVDR波束形成仿真、波束图绘制与分析

第19章DOA估计仿真

MUSIC算法仿真、ESPRIT算法仿真、空间谱绘制、角度估计误差分析

第20章声源定位仿真

TDOA估计仿真、SRP-PHAT仿真、定位精度分析

第21章声源分离仿真

ICA仿真、频域ICA仿真、排列模糊解决仿真

第22章噪声抑制仿真

谱减法仿真、维纳滤波仿真、MMSE仿真

第23章回声消除仿真

NLMS自适应滤波器仿真、双讲检测仿真

第24章去混响仿真

WPE算法仿真、逆滤波仿真

第25章实时处理系统设计

实时音频流处理框架、块处理与帧处理、低延迟设计考虑

第26章嵌入式平台部署

ARM/DSP平台优化、定点数实现、内存管理、功耗优化

第27章麦克风阵列测试

消声室测试、混响室测试、性能指标(SNR提升/PESQ/STOI)

第28章实际应用案例

智能音箱、会议系统、车载系统（语音增强/定位）

第29章前沿技术

端到端深度学习阵列处理、自监督学习、神经波束形成、多模态融合

第30章课程总结与展望

核心技术回顾、常见问题与解决方案、学习资源推荐、未来趋势