[發明專利]一種嬰兒哭聲檢測方法、裝置及電子設備

在審

• 申請號: 202210442058.6
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114724591A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 陳英博
• 申請（專利權）人: 深圳市聯洲國際技術有限公司
• 主分類號: G10L25/63
• 分類號: G10L25/63;G10L25/03;G10L25/78
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅

1.一種嬰兒哭聲檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

每按照預設的音頻幀長度獲取到新一幀的語音信號時，計算所述語音信號對應的頻譜、基頻和語音活性檢測結果；其中，所述基頻包括無效基頻和有效基頻；

根據新一幀的所述語音信號對應的所述頻譜、所述基頻和所述語音活性檢測結果，按照先進先出原則對預先建立的矩陣集合進行更新；其中，所述矩陣集合包括列數均為M的頻譜矩陣、基頻矩陣和檢測結果矩陣，M1；

在每一次對所述矩陣集合更新后，且所述頻譜矩陣已滿列時，計算所述基頻矩陣中有效基頻元素的第一方差，并判斷所述第一方差是否大于預設的第一方差閾值；

若所述第一方差不大于所述第一方差閾值，則從經過奇異點平滑處理后的檢測結果矩陣中提取每一個由預設檢測值構成的區塊，統計每一所述區塊的元素數量，并計算所有所述元素數量的第二方差；

根據所述第二方差與預設的第二方差閾值，判斷當前的M幀所述語音信號中是否存在嬰兒哭聲；并在判定當前的M幀所述語音信號中不存在所述嬰兒哭聲時，繼續更新所述矩陣集合。

2.如權利要求1所述的嬰兒哭聲檢測方法，其特征在于，所述計算所述語音信號對應的頻譜、基頻和語音活性檢測結果具體包括：

每獲取到新一幀的所述語音信號時，基于傅里葉變換算法獲得所述語音信號對應的頻譜；

從所述頻譜中選取對應的頻率在預設頻率范圍內的頻率點，計算選取的每一所述頻率點的能量，確定所有所述頻率點中的最大能量頻率點；并將所述最大能量頻率點對應的頻率作為所述語音信號對應的基頻；其中，所述能量為所述頻率點的基頻能量和諧波能量的總和；

基于語音活性檢測算法對所述語音信號進行檢測，獲得所述語音信號對應的語音活性檢測結果；其中，不同的語音活性檢測結果對應不同的檢測值。

3.如權利要求2所述的嬰兒哭聲檢測方法，其特征在于，在獲得所述語音信號對應的語音活性檢測結果之后，所述方法還包括：

根據所述語音信號對應的語音活性檢測結果，判斷所述語音信號對應的所述基頻是否需要被無效；

當判定所述語音信號對應的所述基頻需要被無效時，將所述語音信號對應的所述基頻修正為所述無效基頻。

4.如權利要求2所述的嬰兒哭聲檢測方法，其特征在于，在從所述頻譜中選取對應的頻率在預設頻率范圍內的頻率點之前，所述方法還包括：

對所述頻譜依次進行快速傅里葉變換、低通濾波處理和快速傅里葉逆變換，以對所述頻譜進行平滑；或，

基于預設的加窗平滑算法對所述頻譜進行平滑。

5.如權利要求2所述的嬰兒哭聲檢測方法，其特征在于，所述預設頻率范圍為250Hz～600Hz。

6.如權利要求1所述的嬰兒哭聲檢測方法，其特征在于，所述方法通過以下步驟對所述檢測結果矩陣進行奇異點平滑處理：

對于所述檢測結果矩陣中的第i個檢測值，若同時滿足以下兩個條件：

v(i-r)＝v(i+r)

v(i-r)≠v(i)

則根據以下公式對所述檢測結果矩陣中的第i個檢測值進行平滑：

v'(i)＝v(i-r)

其中，r為預設的平滑半徑，v(i-r)為所述檢測結果矩陣中的第i-r個檢測值，v(i)為所述檢測結果矩陣中的第i個檢測值，v(i+r)為所述檢測結果矩陣中的第i+r個檢測值，v'(i)為v(i)平滑后的檢測值。

7.如權利要求1所述的嬰兒哭聲檢測方法，其特征在于，所述語音活性檢測結果包括與預設的第一檢測值對應的活性結果，以及與預設的第二檢測值對應的非活性結果；則，所述預設檢測值為所述第二檢測值，所述根據所述第二方差與預設的第二方差閾值，判斷當前的M幀所述語音信號中是否存在嬰兒哭聲具體包括：

判斷所述第二方差是否大于所述第二方差閾值；

若所述第二方差不大于所述第二方差閾值，則判定當前的M幀所述語音信號中存在所述嬰兒哭聲；

若所述第二方差大于所述第二方差閾值，則判定當前的M幀所述語音信號中不存在所述嬰兒哭聲。