[發明專利]一種低復雜度的靜音檢測方法

有效

• 申請號: 201310200198.3
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN103280225A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 謝映海;王健;羅志勇
• 申請（專利權）人: 廣州海格通信集團股份有限公司
• 主分類號: G10L25/78
• 分類號: G10L25/78
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明涉及一種音頻信號的檢測方法，特別涉及一種低復雜度的靜音檢測方法。

背景技術

短波通信的頻段為3MHz-30MHz，由于使用該頻段的用戶越來越多，同頻干擾現象日益嚴重，同時受短波信道不穩定等多種因素的綜合影響，接收機所接收到的數字語音信號中往往含有功率較強的噪聲信號，極大的影響了接聽效果。大量試驗表明，短波接收機的背景噪聲類型為加性高斯白噪聲，且其功率大小會隨著時間的推移而緩慢變化（秒級）。在通信過程中，有聲期和靜默期往往交替出現。特別是在短波語音通信過程中，不同于手機的工作方式，短波接收機將一直處于開機狀態，如果未經過處理，聲音播放裝置將不停播放十分嘈雜的短波信道背景噪聲，加大了接聽者的聽覺負擔。

靜音檢測（VAD，voice?activity?dectection）方法可以判斷出接收的音頻信號中的純噪聲區和帶噪聲的語音區，其中純噪聲區即為不帶語音信號的靜音區，根據檢測結果，接收機在純噪聲區時可以適時關閉聲音播放裝置，對帶噪聲的語音區信號進行進一步的處理，以提高接收機的整體聽覺品質。

準確率是VAD檢測方法的最基本性能指標，許多傳統算法，如基于能量和過零率特征的算法、基于差分能量和差分過零率特征的算法、基于頻域能量的特征的算法等，在較高的信噪比下均能給出較高的檢測準確率，但在低信噪比下已經不再穩健。同時算法復雜度和實現時所需的經濟代價也是必須考慮的因素，前者對于那些靠電池工作的手持移動接收機十分重要，低復雜度的算法可以減少耗電量，從而延長設備使用時間；而后者對于低端產品來說十分重要，低復雜度的算法對硬件的要求較低，可以有效降低產品成本，提高市場競爭力。

在公告號為CN1835073A的中國發明專利中公開了一種基于特征判別的靜音檢測方法，該方法包括以下步驟：（1）首先提取一幀音頻數據的多門限過零率；（2）用加權多門限過零率對靜音進行預判，判別出明顯的靜音；（3）提取步驟（2）中判斷不是靜音的音頻數據的復合特征；（4）采用分類支持向量機對音頻的復合特征加以判別，最終得到正常的語音和沒有語音的靜音信號。該方法通過音頻數據的復合特征判別出純噪聲的靜音信號和帶噪聲的語音信號。音頻數據復合特征包括過零率、短時能量值、基于變分辨率頻譜的Mel尺度倒譜系數，音頻數據復合特征的提取需要經過較為復雜的計算，因此不適合在低端產品上使用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種復雜度低的靜音檢測方法。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種低復雜度的靜音檢測方法，包括以下步驟：

（1）以f_s的采樣頻率對模擬音頻信號進行采樣處理，得到采樣信號X_[n]；

（2）音頻采樣信號X_[n]分別同時進行低通、帶阻和高通濾波處理，得到子信號X1_[n]、X2_[n]和X3_[n]；

（3）將步驟（2）三個子信號同時進行實時分幀處理，每幀包含θ個采樣點，計算子信號在各幀的能量值；

（4）通過步驟（3）中得到的子信號在各幀的能量值，計算X_[n]在各幀的VAD判決變量，其中X_[n]在第k幀的VAD判決變量D_k為：