[發(fā)明專利]一種基于智能終端的高可懂度語音降噪算法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710919265.5
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN108024188A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳霏;樊明福
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: H04R25/00
• 分類號: H04R25/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉子文

本發(fā)明公開了一種基于智能終端的高可懂度語音降噪算法，用于助聽器和智能終端之間的通信，助聽器從外界接收帶噪語音信號并傳輸?shù)街悄芙K端，經(jīng)智能終端處理，得到噪聲估計，實現(xiàn)輸出語音的高可懂度，具體包括以下步驟：(1)助聽器從外界接收到語音信號傳輸?shù)街悄芙K端后，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換和WOLA分析濾波器分析后形成有兩條路徑并保存相位；(2)第一條路徑是提取所保存的相位，第二條路徑是數(shù)字化的語音信號傳輸至智能終端后進(jìn)行VAD判斷，得到連續(xù)無語音段序列NSpeech，并進(jìn)行判別；(3)WOLA分析濾波器綜合上述兩條路徑并重構(gòu)之后輸出得到高可懂度的語音信號，即完成了高可懂度語音降噪算法。本發(fā)明實現(xiàn)噪聲的精確估計與消除，同時提高語音的可懂度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于助聽器噪聲消除算法設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種基于智能終端的高可懂度語音 降噪算法，用以實現(xiàn)噪聲的精確估計與消除，同時提高語音的可懂度。

背景技術(shù)

聽力損傷和聽力殘疾是國內(nèi)最常見的傷殘種類，其中大部分為中度和輕度傷殘，數(shù)字助 聽器是解決中度和輕度聽力損傷的重要手段。數(shù)字助聽器所使用的核心技術(shù)之一是其使用的 數(shù)字降噪算法，目前大部分的數(shù)字語音降噪算法側(cè)重于信噪比的提高，而忽略了輸出引得可 懂度，而本文算法理論上能夠很好的提高降噪后的語音可懂度，提高佩戴者的舒適程度。

根據(jù)世界衛(wèi)生組織在2015年3月的統(tǒng)計，全世界人口的5％，也就是3.6億人，患有殘疾 性聽力損失，隨著人口壽命增長和老齡化，老年性耳聾的人數(shù)不斷增加。對于這些聽力障礙 的人群來說，通過助聽器來恢復(fù)大部分的聽覺是十分有效的一種手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于智能終端的高可懂度語音降 噪算法，本發(fā)明是對傳統(tǒng)降噪算法的創(chuàng)新以實現(xiàn)噪聲的精確估計與消除，同時提高語音的可 懂度，該算法將在智能終端芯片上實現(xiàn)，本發(fā)明算法的其中一部分是助聽器接受信號并傳輸 到智能終端，經(jīng)智能終端處理，得到精準(zhǔn)的噪聲估計，從而實現(xiàn)輸出語音的高可懂度。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種基于智能終端的高可懂度語音降噪算法，用于助聽器和智能終端之間的通信，助聽 器從外界接收帶噪語音信號并傳輸?shù)街悄芙K端，經(jīng)智能終端處理，得到噪聲估計，實現(xiàn)輸出 語音的高可懂度，具體包括以下步驟：

(1)助聽器從外界接收到語音信號傳輸?shù)街悄芙K端后，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換和WOLA分析濾 波器分析后形成有兩條路徑并保存相位；

(2)第一條路徑是提取所保存的相位，第二條路徑是數(shù)字化的語音信號傳輸至智能終端 后進(jìn)行VAD(語音活動性檢測，Voice Activity Detection)判斷，得到連續(xù)無語音段序列 NSpeech(無語音幀，No Speech)，并進(jìn)行判別：

a)若NSpeech幀數(shù)大于100，則取該無語音段的1/3作為噪聲譜估計；

b)若NSpeech幀數(shù)小于100且大于30，則取該無語音段的后30幀作為噪聲譜估計；

c)若NSpeech幀數(shù)小于30，則該語音段忽略；

(3)WOLA分析濾波器綜合上述兩條路徑并重構(gòu)之后輸出得到高可懂度的語音信號， 即完成了高可懂度語音降噪算法。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來的有益效果是：

1.本發(fā)明是助聽器與智能終端進(jìn)行良好協(xié)作中的重要部分，它起到了補(bǔ)充兩者短板的作 用，完成了助聽器、智能終端之間的數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?/p>

2.通過助聽器接受信號并傳輸?shù)街悄芙K端，經(jīng)智能終端處理，得到精準(zhǔn)的噪聲估計，從 而實現(xiàn)輸出語音的高可懂度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明算法應(yīng)用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。