[發明專利]噪聲抑制中衰減因子的估計方法和裝置

在審

• 申請號: 201210389054.2
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN103730123A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 謝單輝;許云峰;王彥
• 申請（專利權）人: 聯芯科技有限公司
• 主分類號: G10L21/0208
• 分類號: G10L21/0208
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 石湘波

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種噪聲抑制中衰減因子的估計方法和裝置。

背景技術

無線通信技術的發展使得語音通話不可避免地受到周圍環境噪聲的污染。如果不對其進行處理，收聽端將不得不非常努力地去聽清楚通信內容，并且收聽者容易出現聽覺疲倦，降低通話的舒適度，嚴重惡化通信質量。

噪聲抑制（Noise?Suppression）技術可緩解環境噪聲對通信質量的惡化，提升信噪比（Signal-to-Noise?Ratio），增加語音的可懂性和舒適度，降低聽者的努力度，改善聲學環境的感知品質。

在現有的噪聲抑制技術實現方案中，主要有多麥克（Multi-Microphone）噪聲抑制算法和單麥克（Single-Microphone）噪聲抑制算法。

相較多麥克噪聲抑制技術，單麥克技術對硬件的要求低，計算復雜度較小，抑制效果亦可接受，并且也可以作為多麥克技術的補充抑制模塊，所以在移動通信終端系統中被廣泛應用。

頻域衰減方法因其較好地平衡了算法復雜度和性能而成為單麥克噪聲抑制算法的主流：根據帶噪語音頻點估計的信噪比，對帶噪語音頻點進行不同程度的衰減。

圖1為單麥克頻域衰減噪聲抑制算法的流程示意圖。如圖1所示，所述單麥克噪聲抑制算法主要包括：對帶噪語音（y_m[l]=x_m[l]+n_m[l]）進行FFT分解，得到頻域帶噪語音（Y_k）；噪聲估計，估計噪聲的方差信噪比估計，估計先驗信噪比及計算后驗信噪比衰減計算，根據先驗信號比及后驗信噪比計算衰減因子G_k，頻域衰減，根據衰減因子衰減頻域帶噪語音；以及IFFT重疊相加，從而得到增強語音即從帶噪語音中估計得到的干凈語音。

其中，y、x、n分別表示時域帶噪語音、干凈語音和噪聲信號，對應的大寫字母則對應信號的頻譜，帶帽子符號(^)表示該信號的估計值，f表示某個函數，序號m、l、k分別代表幀序號、幀內時間序號和頻點序號。先驗信噪比ξ_k定義為第k個頻點的干凈語音方差和噪聲方差的比值后驗信噪比γ_k定義為第k個頻點的帶噪語音功率和噪聲方差的比值

不難發現，衰減因子的計算函數G_k=f(ξ_k,γ_k)是直接影響噪聲抑制的性能，而其他模塊則是為了準確地估計計算衰減因子的參數(ξ_k,γ_k)。

現有技術中，衰減因子G_k常采用MMSE-LSA（Minimum?Mean?Square?Error?Log-Spectral?Amplitude）算法，是目前已知復雜度可接受的算法中性能最好的算法。MMSE-LSA的表達式為：