[發(fā)明專利]混合信號(hào)檢測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910016404.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN109658951B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬哲;高超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京雷石天地電子技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G10L21/0272
• 分類號(hào): G10L21/0272;G10L25/51;G10H1/36
• 代理公司: 北京城烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11829
• 代理人: 王新月

本發(fā)明提供了一種混合信號(hào)檢測(cè)方法及系統(tǒng)，其中混合信號(hào)檢測(cè)方法通過對(duì)獲取的待測(cè)信號(hào)以設(shè)定時(shí)間間隔進(jìn)行切片，得到多個(gè)待測(cè)時(shí)間片；然后分別將多個(gè)待測(cè)時(shí)間片進(jìn)行傅氏變換，得到每個(gè)時(shí)間片對(duì)應(yīng)的頻域片；最后對(duì)全部頻域片的頻域幅值進(jìn)行差異化分析，得到人聲介入的時(shí)間點(diǎn)，從而精準(zhǔn)地檢測(cè)出人聲加伴奏的混合信號(hào)。利用本發(fā)明在檢測(cè)出人聲加伴奏的混合信號(hào)后，在混合信號(hào)部分利用現(xiàn)有的根據(jù)不同聲道進(jìn)行分離的盲信號(hào)分離算法進(jìn)行盲信號(hào)分離，即可保證進(jìn)行盲信號(hào)分離的音頻是有人聲混合的混合音頻，能更精確的分離出人聲和伴奏，大大提升了利用盲信號(hào)分離算法對(duì)多聲道信號(hào)進(jìn)行分離的精準(zhǔn)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及音頻信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種混合信號(hào)檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

盲信號(hào)(Blind Signal Separation，BSS)分離指僅從觀測(cè)到的多個(gè)混合信號(hào)中恢復(fù)出獨(dú)立的源信號(hào)。通常觀測(cè)到的混合信號(hào)來自于多個(gè)傳感器的輸出，并且各個(gè)傳感器的輸出信號(hào)線性不相關(guān)。這里的“盲”是指：1、源信號(hào)是不可觀測(cè)的；2、混合系統(tǒng)是事先未知的，即信號(hào)混合方法未知。

在科學(xué)研究和工程應(yīng)用中，很多觀測(cè)信號(hào)都可以假設(shè)成是不可見的源信號(hào)的混合。所謂的“雞尾酒會(huì)”就是一個(gè)典型的例子，簡單來講就是當(dāng)很多人(作為不同的聲音源)同時(shí)在一個(gè)房間里說話時(shí)，聲音信號(hào)由一組麥克風(fēng)記錄下來，這樣每個(gè)麥克風(fēng)記錄的信號(hào)是所有人聲音的一個(gè)混合，也就是通常所說的觀測(cè)信號(hào)。如何從這組觀測(cè)信號(hào)中提取每個(gè)說話者的聲音信號(hào)，即源信號(hào)。如果混合系統(tǒng)是已知的，則以上問題就退化成簡單的求混合矩陣的逆矩陣。但是在更多的情況下，無法獲取有關(guān)混合系統(tǒng)的先驗(yàn)知識(shí)，這就需要從觀測(cè)信號(hào)來推斷這個(gè)混合矩陣，實(shí)現(xiàn)盲源分離。

現(xiàn)有的盲信號(hào)分離方法只是單純的利用不同聲道進(jìn)行分離，而在KTV中，事實(shí)上只有伴奏加人聲的部分是需要分離的。單純地利用不同聲道對(duì)整個(gè)信號(hào)進(jìn)行分離的方法，無法識(shí)別出人聲加伴奏的混合信號(hào)，容易出現(xiàn)較大的分離誤差。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有的盲信號(hào)分離技術(shù)無法對(duì)KTV中的人聲加伴奏的混合信號(hào)進(jìn)行識(shí)別以及人聲分離誤差較大的問題，本發(fā)明提出一種混合信號(hào)檢測(cè)方法及系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)更精確的混合信號(hào)檢測(cè)以及多聲道分離。

本發(fā)明首先利用頻域檢測(cè)出伴奏加人聲的混合信號(hào)后，再利用現(xiàn)有的盲信號(hào)分離算法進(jìn)行多聲道分離，從而實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的多聲道信號(hào)分離。

本發(fā)明提供的混合信號(hào)檢測(cè)方法，包括以下步驟：

獲取待測(cè)信號(hào)；

將所述待測(cè)信號(hào)以設(shè)定時(shí)間間隔進(jìn)行切片，得到多個(gè)待測(cè)時(shí)間片；

分別將所述多個(gè)待測(cè)時(shí)間片進(jìn)行傅氏變換，得到每個(gè)時(shí)間片對(duì)應(yīng)的頻域片；若存在任一頻域片，滿足以下條件，則判定所述待測(cè)信號(hào)為混合信號(hào)：

當(dāng)前頻域片的最大頻域幅值相對(duì)于按時(shí)間順序在該頻域片之前的所有頻域片的最大幅值的均值發(fā)生突變，或當(dāng)前頻域片的最大頻域幅值相對(duì)于按時(shí)間順序在該頻域片之后所有頻域片的最大幅值的均值發(fā)生突變。

作為一種可實(shí)施方式，所述獲取待測(cè)信號(hào)之后，還包括：

對(duì)所述待測(cè)信號(hào)進(jìn)行去噪處理。

作為一種可實(shí)施方式，當(dāng)所述當(dāng)前頻域片的最大頻域幅值相對(duì)于按時(shí)間順序在該頻域片之前的所有頻域片的最大幅值的均值發(fā)生突變，或當(dāng)前頻域片的最大頻域幅值相對(duì)于按時(shí)間順序在該頻域片之后所有頻域片的最大幅值的均值發(fā)生突變時(shí)，還包括：

對(duì)所述當(dāng)前頻域片及其對(duì)應(yīng)的時(shí)間片進(jìn)行檢測(cè)，判斷所述頻域片的最大幅值是否由噪音引起，若是，則去除該噪音并繼續(xù)對(duì)下一頻域片進(jìn)行判斷；若否，則判定所述待測(cè)信號(hào)為混合信號(hào)。

作為一種可實(shí)施方式，所述當(dāng)前頻域片的最大頻域幅值相對(duì)于按時(shí)間順序在該頻域片之前的所有頻域片的最大幅值的均值發(fā)生突變，包括：