[發(fā)明專利]手機麥克風(fēng)的語音增強系統(tǒng)和語音增強方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201510864648.8 | 申請日： | 2015-12-01 |
| 公開（公告）號： | CN105513605B | 公開（公告）日： | 2019-07-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 章雒霏;張銘;李晨 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京師范大學(xué) |
| 主分類號： | G10L21/0224 | 分類號： | G10L21/0224;G10L21/0232 |
| 代理公司： | 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 許丹丹 |
| 地址： | 210000 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 頻域 噪聲 麥克風(fēng) 消噪處理 頻點 語音增強系統(tǒng) 手機麥克風(fēng) 維納濾波器 語音增強 語音 濾除 時域 線性不相關(guān) 手機通話 線性相關(guān) 消除噪聲 信號轉(zhuǎn)化 語音信號 波結(jié)構(gòu) 失真 保留 | ||
1.一種手機麥克風(fēng)的語音增強系統(tǒng)，其特征在于，包括：第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、語音和噪聲活動檢測裝置以及消噪裝置；所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接手機上的主麥克風(fēng)，將主麥克風(fēng)接收到的模擬帶噪語音信號轉(zhuǎn)換為主麥克風(fēng)數(shù)字帶噪語音信號并傳遞給語音和噪聲活動檢測裝置和消噪裝置；所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接手機上的次麥克風(fēng)，將次麥克風(fēng)接收到的模擬帶噪語音信號轉(zhuǎn)換為次麥克風(fēng)數(shù)字帶噪語音信號并傳遞給語音和噪聲活動檢測裝置和消噪裝置；所述語音和噪聲活動檢測裝置根據(jù)主麥克風(fēng)數(shù)字帶噪語音信號和次麥克風(fēng)數(shù)字帶噪語音信號對子帶互通道能量差和歸一化的互通道相關(guān)進行二進制標(biāo)記為所述消噪裝置確定語音采樣點和噪聲采樣點；消噪裝置包括時域消噪模塊和頻域消噪模塊，時域消噪模塊在語音采樣點先將次麥克風(fēng)數(shù)字帶噪語音信號中的語音信號進行消除處理得到背景噪聲信號，再在噪聲采樣點對主麥克風(fēng)數(shù)字帶噪語音信號中的背景噪聲信號進行降噪處理得到主麥克風(fēng)時域增強語音信號；頻域消噪模塊先分別對主麥克風(fēng)時域增強語音信號和背景噪聲信號進行短時傅里葉變化得到主麥克風(fēng)頻域增強語音信號和頻域背景噪聲信號，然后，在頻域中先通過主麥克風(fēng)噪聲估計單元估計出主麥克風(fēng)頻域增強信號中的噪聲，再利用語音的基音和諧波檢測單元分別標(biāo)記出語音和噪聲頻點并針對語音和噪聲頻點控制維納濾波器參數(shù)進行調(diào)整，通過維納濾波器將估計的噪聲從主麥克風(fēng)頻域增強信號中濾除得到頻域增強信號，最后，通過短時傅里葉逆變換將頻域增強信號轉(zhuǎn)化到時域，得到最終的消噪信號；
其中，所述頻域消噪模塊包括：
主麥克風(fēng)噪聲估計單元，對所述主麥克風(fēng)頻域增強語音信號采用基于最小值迭代的噪聲估計算法得到第一噪聲估計信號通過次麥克風(fēng)中的背景噪聲信號估計主麥克風(fēng)頻域增強語音信號在頻帶的噪聲，得到第二噪聲估計信號將第一噪聲估計信號和第一噪聲估計信號相加得到主麥克風(fēng)的時域增強語音信號的最終噪聲估計信號
語音的基音和諧波檢測單元，在語音幀中估計語音的基音和諧波，并將估計出的語音的基音和諧波所在的頻點標(biāo)記為語音頻點，對基音和諧波以外的頻點通過預(yù)設(shè)的判斷條件來確定是否為噪聲頻點；
維納濾波器消噪處理單元，根據(jù)增益函數(shù)Gp(wk)與所述最終噪聲估計信號的噪聲功率Pnn(wk)的乘積調(diào)節(jié)維納濾波器的參數(shù)，將所述最終噪聲估計信號從主麥克風(fēng)頻域增強語音信號中濾除得到所述最終的消噪信號，所述增益函數(shù)Gp(wk)的值根據(jù)所述噪聲和語音頻點而調(diào)整，中的k代表的是頻率點，n代表幀號，wk指的某個頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手機麥克風(fēng)的語音增強系統(tǒng)，其特征在于，所述時域消噪模塊包括：
第一濾波器，以主麥克風(fēng)數(shù)字帶噪語音信號和次麥克風(fēng)數(shù)字帶噪語音信號為輸入信號，在所述語音采樣點調(diào)整濾波器參數(shù)將語音信號從所述次麥克風(fēng)數(shù)字帶噪語音信號中濾除得到所述背景噪聲信號；
第二濾波器，以主麥克風(fēng)數(shù)字帶噪語音信號作為參考信號，將所述第一濾波器輸出的背景噪聲信號作為輸入，在所述噪聲采樣點調(diào)整濾波器參數(shù)將所述背景噪聲信號從所述主麥克風(fēng)數(shù)字帶噪語音信號中濾除，得到所述主麥克風(fēng)時域增強語音信號。
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