[發(fā)明專利]一種處理語(yǔ)音奇異數(shù)據(jù)并修正的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111462505.6
• 申請(qǐng)日: 2021-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN114171042A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雷;邱教偉;鮑東旭;姜宇;張維娜;張旭;任成鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G10L21/0208
• 分類號(hào): G10L21/0208
• 代理公司: 沈陽(yáng)易通專利事務(wù)所 21116
• 代理人: 于麗麗

本發(fā)明屬于語(yǔ)音數(shù)據(jù)修正處理技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種處理語(yǔ)音奇異數(shù)據(jù)并修正的方法。本奇異數(shù)據(jù)修正方法的具體步驟為：步驟1：根據(jù)濾波曲線判斷閾值；步驟2：根據(jù)檢測(cè)語(yǔ)音原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行篩選，篩選出奇異數(shù)據(jù)疑似點(diǎn)；步驟3：判斷奇異數(shù)據(jù)疑似點(diǎn)是否滿足閾值范圍，判定此數(shù)據(jù)是否為奇異數(shù)據(jù)；步驟4：對(duì)判定為奇異數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行修正，得出修正后的數(shù)據(jù)組。本方法提出的奇異性度量指標(biāo)是基于線性擬合的，更好的兼顧保留信號(hào)與濾除奇異點(diǎn)，解決了奇異值濾波法數(shù)據(jù)代入后存在不可調(diào)和的矛盾，導(dǎo)致奇異數(shù)據(jù)點(diǎn)判定不準(zhǔn)確，引起過度濾波或奇異數(shù)據(jù)大量殘留導(dǎo)致信號(hào)失真的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于語(yǔ)音數(shù)據(jù)修正處理技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種處理語(yǔ)音奇異數(shù)據(jù)并修正的方法。

背景技術(shù)

語(yǔ)音設(shè)備運(yùn)行過程中，尤其是啟動(dòng)射頻電路和啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊時(shí)，存在較大的電噪聲。電噪聲會(huì)影響語(yǔ)音數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并且現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)量龐大，致使原始數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤等情況的數(shù)據(jù)問題(通常為信號(hào)奇異點(diǎn))，這對(duì)后期進(jìn)行數(shù)據(jù)處理帶來嚴(yán)重的影響，甚至?xí)箤?shí)驗(yàn)分析完全背離預(yù)期效果。

現(xiàn)有電噪聲處理辦法是對(duì)聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行奇異值濾波，奇異值濾波現(xiàn)有做法有：1.限幅濾波；2.中值濾波；3.基于拉伊達(dá)準(zhǔn)則濾波；4.IIR數(shù)字濾波器濾波法；5.FIR數(shù)字濾波器濾波法等。

以上方法均存在共同的缺點(diǎn)：沒有考慮信號(hào)的變化趨勢(shì)，數(shù)據(jù)代入后存在不可調(diào)和的矛盾，即算法所用數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)越多，則信號(hào)損失越大，算法所用數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)越少，奇異點(diǎn)判別越不準(zhǔn)，導(dǎo)致濾波數(shù)據(jù)處理過程中經(jīng)常出現(xiàn)過度濾波或奇異數(shù)據(jù)大量殘留的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種處理語(yǔ)音奇異數(shù)據(jù)并修正的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種處理語(yǔ)音奇異數(shù)據(jù)并修正的方法，包括：

步驟1：根據(jù)濾波曲線判斷閾值；

步驟2：根據(jù)檢測(cè)語(yǔ)音原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行篩選，篩選出奇異數(shù)據(jù)疑似點(diǎn)；

步驟3：判斷奇異數(shù)據(jù)疑似點(diǎn)是否滿足閾值范圍，判定此數(shù)據(jù)是否為奇異數(shù)據(jù)；

步驟4：對(duì)判定為奇異數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行修正，得出修正后的數(shù)據(jù)組。

進(jìn)一步地，步驟1中，通過觀察不同閾值下的濾波曲線圖，選擇抗奇異效果良好的點(diǎn)，選取為數(shù)據(jù)比對(duì)閾值ρ。

進(jìn)一步地，步驟2中，篩選奇異數(shù)據(jù)疑似點(diǎn)的方法如下：

1)將語(yǔ)音原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的振動(dòng)信號(hào)矩陣進(jìn)行奇異值分解，分為n個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)，創(chuàng)建語(yǔ)音檢測(cè)數(shù)據(jù)的序號(hào)數(shù)組X和語(yǔ)音檢測(cè)數(shù)據(jù)值數(shù)組Y，創(chuàng)建空數(shù)組H和F；

2)對(duì)數(shù)組H和F賦值：H＝X、F＝Y(jié)(用于保存數(shù)組X、Y的原始數(shù)據(jù))；

3)判斷初始數(shù)據(jù)數(shù)組Y的Σ值是否大于閾值ρ；

數(shù)組Y的Σ值，求值方法如下：

求出X、Y兩組數(shù)組的平均值：

根據(jù)最小二乘法估計(jì)斜率k的線回歸性方程：

求得截距b的線性回歸方程：

擬合線性回歸方程：

求殘差平方和Σ：

若初始Σ值不大于閾值ρ，則代表數(shù)據(jù)組非奇異值疑似點(diǎn)，直接輸出非奇異值疑似點(diǎn)數(shù)據(jù)數(shù)組Y及與其對(duì)應(yīng)的序號(hào)數(shù)組X，循環(huán)結(jié)束；

若初始Σ值大于閾值ρ，則代表數(shù)據(jù)數(shù)組Y內(nèi)存在奇異值疑似點(diǎn)；