[發(fā)明專利]語音信號中的摩擦音檢測

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010060966.X
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111508512A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V.坎達(dá)德拉詹
• 申請（專利權(quán)）人: 哈曼貝克自動系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號: G10L21/0208
• 分類號: G10L21/0208;G10L21/0216;G10L21/0232;G10L25/78;G10L25/84;G10L25/93
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 高巍

檢測包含干凈語音信號和噪聲信號的含噪語音信號中的摩擦音包括：利用具有第一通帶范圍的第一傳遞函數(shù)對所述含噪語音信號進(jìn)行帶通濾波以提供第一濾波后的含噪語音信號，以及利用具有第二通帶范圍的第二傳遞函數(shù)對所述含噪語音信號進(jìn)行帶通濾波，所述第二通帶不同于所述第一通帶以提供第二濾波后的含噪語音信號。檢測摩擦音還包括：對所述第一濾波后的含噪語音信號和所述第二濾波后的含噪語音信號應(yīng)用最大值運(yùn)算以提供表示最大摩擦音能量的頻率范圍的最大頻譜，以及基于所述最大頻譜來判決所述含噪語音信號中是否包含摩擦音并提供表示所述判決的判決信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種用于語音信號中的摩擦音檢測的方法和系統(tǒng)(通常被稱為“方法”)。

背景技術(shù)

語音包含不同的發(fā)音，諸如元音、摩擦音、鼻音等。這些發(fā)音和其他屬性(諸如短時功率)可以用于輔助系統(tǒng)(諸如降噪系統(tǒng)和語音識別系統(tǒng))中的語音信號增強(qiáng)。在此類系統(tǒng)中通常使用被稱為話音激活檢測器(VAD)的檢測器。話音激活檢測器生成檢測信號，當(dāng)為二進(jìn)制時，所述檢測信號采取0或1來指示存在或不存在語音，反之亦然。檢測信號還可以采取0至1之間的值以允許軟判決，所述軟判決可以指示信號中語音存在的某一度量或某一概率。例如，檢測信號可以應(yīng)用于語音增強(qiáng)系統(tǒng)的各個階段，諸如回聲消除器、波束形成器、噪聲估計(jì)器、降噪階段等。

摩擦聲音可以被定義為語音音節(jié)的“清音”部分，當(dāng)通過牙齒和嘴唇對空氣加壓時會產(chǎn)生所述清音部分。諸如單詞“stop”中的/s/、單詞“shop”中的/sh/、單詞“four”中的/f/等聲音是摩擦音的示例。世界上大多數(shù)語言在其口語中都包含摩擦聲音。對此類聲音的檢測具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)閺募夹g(shù)上講，此類聲音類似于寬帶形成的噪聲。然而，如果能被準(zhǔn)確地檢測到，則摩擦音可以幫助識別信號中存在的大多數(shù)語音，并且可以補(bǔ)充正常話音激活檢測器。因此，需要改善對摩擦音的檢測。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于檢測包含干凈語音信號和噪聲信號的含噪語音信號中的摩擦音的方法包括：利用具有第一通帶范圍的第一傳遞函數(shù)對所述含噪語音信號進(jìn)行帶通濾波以提供第一濾波后的含噪語音信號，以及利用具有第二通帶范圍的第二傳遞函數(shù)對所述含噪語音信號進(jìn)行帶通濾波，所述第二通帶不同于所述第一通帶以提供第二濾波后的含噪語音信號。所述方法還包括：對所述第一濾波后的含噪語音信號和所述第二濾波后的含噪語音信號應(yīng)用最大值運(yùn)算以提供表示最大摩擦音能量的頻率范圍的最大頻譜，以及基于所述最大頻譜來判決所述含噪語音信號中是否包含摩擦音并提供表示所述判決的判決信號。

一種用于檢測包含干凈語音信號和噪聲信號的含噪語音信號中的摩擦音的系統(tǒng)包括連接到輸入和輸出的至少一個處理單元，并且被配置為：利用具有第一通帶范圍的第一傳遞函數(shù)對所述含噪語音信號進(jìn)行帶通濾波以提供第一濾波后的含噪語音信號，以及利用具有第二通帶范圍的第二傳遞函數(shù)對所述含噪語音信號進(jìn)行帶通濾波，所述第二通帶不同于所述第一通帶以提供第二濾波后的含噪語音信號。所述至少一個處理單元還被配置為：對所述第一濾波后的含噪語音信號和所述第二濾波后的含噪語音信號應(yīng)用最大值運(yùn)算以提供表示最大摩擦音能量的頻率范圍的最大頻譜，以及基于所述最大頻譜來判決所述含噪語音信號中是否包含摩擦音并提供表示所述判決的判決信號。

在查閱以下詳細(xì)描述和隨附附圖后，其他系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)將對所屬領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見。期望所有此類附加系統(tǒng)、方法、特征以及優(yōu)點(diǎn)都應(yīng)當(dāng)包括在本說明書中、在本發(fā)明的范圍內(nèi)并且受所附權(quán)利要求的保護(hù)。

附圖說明

參考以下附圖和描述可以更好地理解所述系統(tǒng)。附圖中的部件不一定按比例繪制，而是強(qiáng)調(diào)說明本發(fā)明的原理。此外，在附圖中，相似的附圖標(biāo)記在所有不同視圖中指示對應(yīng)部分。

圖1是示出示例性常見摩擦音檢測系統(tǒng)的信號流結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是示出用于含噪語音信號的增強(qiáng)幀間摩擦音檢測系統(tǒng)的示例性傳遞函數(shù)的幅頻圖。

圖3是示出用于含噪語音信號的示例性增強(qiáng)幀間摩擦音檢測系統(tǒng)的信號流結(jié)構(gòu)的框圖。