[發(fā)明專利]噪聲抑制裝置、噪聲抑制方法和程序

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110263227.1
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN102402987A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牧野堅一;知念徹
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號: G10L21/02
• 分類號: G10L21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;李春暉

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及噪聲抑制裝置、噪聲抑制方法和程序，更具體地，涉及根據(jù)輸入信號執(zhí)行噪聲信號的估計并且獲得作為已被有選擇地減少的噪聲信號的輸出信號的噪聲抑制裝置等。

背景技術(shù)

迄今為止，諸如通信裝置(諸如使用VoIP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語音)的通信裝置和蜂窩電話)以及IC錄音機的電子裝置已被廣泛使用，其中這些電子裝置使通過麥克風(fēng)記錄的人的語音經(jīng)歷AD(模數(shù))轉(zhuǎn)換，并且將其傳送/記錄作為數(shù)字信號，隨后播放。在使用這些電子裝置時，從周圍環(huán)境發(fā)射的聲音可能混合到麥克風(fēng)中，阻礙了語音被聽見。

現(xiàn)在，在相關(guān)技術(shù)中，對于蜂窩電話等，已使用了噪聲抑制技術(shù)，其中根據(jù)輸入信號執(zhí)行噪聲信號的估計，并且有選擇地減少噪聲信號。在例如Yariv?Ephraim和David?Malarah的″Speech?Enhancement?Using?a?Minimum?Mean?Square?Error?Short-Time?Spectral?Amplitude?Estimator″，IEEE?Transactions?on?Acoustics，Speech，And?Signal?Processing，Vol.ASSP-32，No.6，December?1994pp?1109-1121中公開了該類型的噪聲抑制技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

通過上述噪聲抑制技術(shù)，輸入信號被分割為多個頻帶，并且對于每個頻帶，根據(jù)信號頻帶功率和估計的噪聲頻帶功率來計算SNR(信噪比)，使該計算的SNR平滑，并且基于平滑的SNR確定噪聲抑制增益。在該情況下，推薦固定值0.98的平滑系數(shù)α，但是這不能跟隨快速信號改變。因此，對于噪聲抑制增益，可能出現(xiàn)誤差，并且可能導(dǎo)致聲音質(zhì)量劣化，諸如音頻的起點失真等。另一方面，如果小的值被用于平滑系數(shù)α以便于加速跟隨速度，則可能出現(xiàn)被稱為音樂噪聲的副作用，其中聲音聽起來刺耳，并且聲音質(zhì)量劣化。

本公開的目的在于，在根據(jù)輸入信號執(zhí)行噪聲信號的估計并且有選擇地減少噪聲信號的情況下改進聲音質(zhì)量。

根據(jù)本公開的一個實施例，一種噪聲抑制裝置包括：幀化單元，被配置為將輸入信號分割為具有預(yù)定幀長度的幀來幀化輸入信號；頻帶分割單元，被配置為將通過幀化單元獲得的幀化信號分割為多個頻帶并且獲得頻帶分割信號；頻帶功率計算單元，被配置為根據(jù)通過頻帶分割單元獲得的每個頻帶分割信號來獲得頻帶功率；噪聲確定單元，被配置為基于幀化信號的特征確定每個頻帶是否是噪聲；噪聲頻帶功率估計單元，被配置為根據(jù)噪聲確定單元的確定結(jié)果以及通過頻帶功率計算單元獲得的每個頻帶分割信號的頻帶功率，來估計各頻帶的噪聲頻帶功率；噪聲抑制增益確定單元，被配置為基于通過噪聲頻帶功率估計單元估計的每個頻帶的噪聲頻帶功率以及通過頻帶功率計算單元獲得的每個頻帶分割信號的頻帶功率，來確定每個頻帶的噪聲抑制增益；噪聲抑制單元，被配置為將通過噪聲抑制增益確定單元確定的每個頻帶的噪聲抑制增益應(yīng)用于通過頻帶分割單元獲得的每個頻帶分割信號，并且獲得噪聲已被抑制的頻帶分割信號；頻帶合成單元，被配置為合成通過噪聲抑制單元獲得的每個頻帶分割信號的頻帶，并且獲得噪聲已被抑制的幀化信號；以及幀化合成單元，被配置為合成通過頻帶合成單元獲得的每個幀的幀化信號的幀并且獲得噪聲已被抑制的輸出信號；噪聲抑制增益確定單元具有：SNR計算單元，對于每個頻帶，根據(jù)通過頻帶功率計算單元獲得的每個頻帶分割信號的頻帶功率以及通過噪聲頻帶功率估計單元估計的每個頻帶的噪聲頻帶功率來計算SNR，以及SNR平滑單元，被配置為對于每個頻帶，使通過SNR計算單元計算的SNR平滑；其中基于SNR平滑單元使其平滑的每個頻帶的SNR，確定每個頻帶的噪聲抑制增益；以及其中SNR平滑單元基于噪聲確定單元的確定結(jié)果和頻帶，改變平滑系數(shù)。

根據(jù)本公開，幀化單元將輸入信號分割為預(yù)定長度的幀。頻帶分割單元隨后將幀化信號分割為多個頻帶并且獲得頻帶分割信號。例如，通過這里的頻帶分割單元，使幀化信號經(jīng)歷快速傅立葉變換并且使其成為頻域信號，并且被分割為多個頻帶。

通過頻帶功率計算單元，根據(jù)通過頻帶分割單元獲得的每個頻帶分割信號來獲得頻帶功率。在該情況下，例如，根據(jù)通過傅立葉變換獲得的復(fù)式譜來計算功率譜，并且功率譜的頻帶的最大值或平均值等變?yōu)榇碇担搭l帶功率。