[發明專利]一種送話拾音麥克風內置型耳機的拾音降噪方法

有效

• 申請號: 201911183784.5
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110931034B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 何敏;王鵬;戴偉彬;陳光勤
• 申請（專利權）人: 深圳市悅爾聲學有限公司
• 主分類號: G10L21/0208
• 分類號: G10L21/0208;G10L21/0264
• 代理公司: 深圳市華盈知識產權代理事務所(普通合伙) 44543
• 代理人: 王松柏

1.一種送話拾音麥克風內置型耳機的拾音降噪方法，其特征在于：所述送話拾音麥克風內置型耳機將送話拾音麥克風設置于耳機內壁的獨立密封腔體內，所述的拾音降噪方法，具體包括以下步驟：

(1)對語音信號的預處理：通過反混疊濾波器實現反混疊后，由A/D轉換電路實現A/D轉換，通過IIR參數型shelving拓撲濾波器實現預加重，提升語音高頻成分，使信號頻譜平坦化并提高高頻部分的信噪比；通過中心削波降噪方法對進入到送話拾音麥克風的非相關的噪聲信號進行抑制降噪；

(2)信道映射處理：通過基于LPC的特征提取，提取共振峰的頻率、帶寬及幅度的譜特性；基于共振峰修正的信道映射；采用多階的AR參數模型進行語音合成；去加重還原語音的原始特性；

(3)語音聚焦增強處理：所述語音聚焦增強步驟包括功率譜估計和幅值衰減的處理、語音居中、高通濾波、高頻增強、動態壓縮，及后期增強的處理，實現拾音降噪；

步驟(2)中所述基于共振峰修正的信道映射，具體包括以下步驟：

1)按ISO Octave音頻分區標準，將語音頻譜分成9個分區，頻譜分辨率為50Hz，所以將低頻合理合并，中高頻每個頻帶設兩個bin，共計15個關于頻率空間的bin，以變量f_k表示；

2)建立映射向量；選定f_k,Δf_c,Δf_w,ΔA的4個特征，作為內部信道向外部信道頻率空間映射的變量，映射向量為M(f_k，Δf_c，Δf_w，ΔA)；

其中：f_k，表示頻率空間，計15個元素；

Δf_c表示共振峰中心頻率的變化量，區分正負，取值為+1和-1，計2個元素；

Δf_w表示共振峰Q值的變化量，區分正負，值域[-4,4]，每0.25為一個梯度，計33個元素；

ΔA表示共振峰功率的變化量，區分正負；每2dB確定一個元素；設最大值與最小值相差30dB，計16個元素；

綜上所述，映射向量M(f_k，Δf_c，Δf_w，ΔA)，為4維，共15840個特征描述子；

3)基于LPC法估計共振峰位置；

4)統計分析，在同一條件下，比較內部信道與外部信道相鄰共振峰的位置、形狀，并以映射向量M(f_k，Δf_c，Δf_w，ΔA)，對差值做定量統計，每次測量及對比的結果落入相應的描述子；多次對比測試的結果作為訓練樣本集；

5)用統計結果對內部信道的共振峰及波形進行修正，并進行插值計算，對語音頻譜曲線作修正；

6)作IFFT逆變換恢復時域信號輸出，并根據需要可計算a_k，和系統增益G_n，進行LPC編碼；

所述Octave為8度音程。

2.根據權利要求1所述的送話拾音麥克風內置型耳機的拾音降噪方法，其特征在于：步驟(1)中所述的反混疊中語音信號采樣頻率設定為22KHz，12bit量化；所述反混疊濾波器為RC模擬濾波器，位于A/D轉換電路的前級，阻帶頻率11KHz，衰減深度-60dB。

3.根據權利要求1所述的送話拾音麥克風內置型耳機的拾音降噪方法，其特征在于：步驟(1)中所述預加重中采用的一階傳遞函數方式，如式1表示：

H(Z)＝1-μZ^-1

式1；

式中，z指頻域，μ是系數，且μ1。