專利名稱：語音信號(hào)處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種語音信號(hào)處理方法及裝置。
背景技術(shù)：
在語音通訊處理的應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)用到舒適噪聲產(chǎn)生(Comfort Noise Generati0n，CNG)技術(shù)。在有背景噪聲的環(huán)境中，當(dāng)有話音時(shí)，需將背景噪聲和話音一起編碼傳送；當(dāng)沒有話音時(shí)，如果不編碼傳送背景噪聲或背景噪聲被某種語音處理技術(shù)完全消除，這就會(huì)導(dǎo)致背景噪聲不連續(xù)，致使收聽的人聽覺不舒服。CNG技術(shù)的基本原理是對(duì)背景噪聲進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，利用這些特征參數(shù)，在噪聲沒有被完全編碼或者消除的情況下，恢復(fù)出類似的背景噪聲。而現(xiàn)有的語音編解碼算法里一般都內(nèi)嵌有CNG技術(shù)，如AMR編碼，但是，這些與編碼算法結(jié)合在一起的CNG算法都充分利用了比如線譜對(duì)等復(fù)雜的編碼算法內(nèi)部參數(shù)，其復(fù)雜程度較高，不具有簡潔性和通用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種語音信號(hào)處理方法及裝置，以簡潔、通用性強(qiáng)的算法產(chǎn)生舒適噪聲。為解決上述技術(shù)問題，一方面，提供了一種語音信號(hào)處理方法，包括 對(duì)背景噪聲進(jìn)行傅里葉變換，得到頻域信號(hào)；
對(duì)所述頻域信號(hào)進(jìn)行噪聲能量譜估計(jì)，得到平滑噪聲譜能量； 利用所述平滑噪聲譜能量對(duì)白噪聲進(jìn)行頻域?yàn)V波，產(chǎn)生舒適背景噪聲譜； 將所述舒適背景噪聲譜進(jìn)行反傅里葉變換，得到舒適背景噪聲。另一方面，還提供了一種語音信號(hào)處理裝置，包括
傅里葉變換單元，用于對(duì)背景噪聲進(jìn)行傅里葉變換，得到頻域信號(hào)； 估計(jì)單元，用于對(duì)所述頻域信號(hào)進(jìn)行噪聲能量譜估計(jì)，得到平滑噪聲譜能量； 匹配單元，用于利用所述平滑噪聲譜能量對(duì)白噪聲進(jìn)行頻域?yàn)V波，產(chǎn)生舒適背景噪聲
譜；
反傅里葉變換單元，用于將所述舒適背景噪聲譜進(jìn)行反傅里葉變換，得到舒適背景噪聲。上述技術(shù)方案至少具有如下有益效果
通過提供一種語音信號(hào)處理方法及裝置，可先對(duì)背景噪聲轉(zhuǎn)換成頻域信號(hào)，再利用對(duì)頻域信號(hào)進(jìn)行噪聲能量譜估計(jì)得到的平滑噪聲譜能量，對(duì)白噪聲進(jìn)行頻域?yàn)V波，產(chǎn)生舒適背景噪聲譜以最終轉(zhuǎn)換成舒適背景噪聲，這樣，不需要提取復(fù)雜的背景信號(hào)參數(shù)，充分利用頻域轉(zhuǎn)換特性，直接在頻域估計(jì)背景噪聲的能量譜分布特性，得到簡潔的舒適背景噪聲，其算法簡潔高效，同時(shí)能夠跟蹤變化的背景噪聲，具有簡潔實(shí)用、效果顯著的特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的語音信號(hào)處理方法的流程圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的語音信號(hào)處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的語音信號(hào)處理方法的主要流程如下
10 1，獲得語音信號(hào)
^iYf =OX^N J) ,Mj I Ii-為幀數(shù)
102,對(duì)語音信號(hào)spl進(jìn)行傅里葉變換(Fast Fourier Transformation, FFT)，得到頻域 , ''} .ΦΚ = Ο^Ν- ),其中論]=ΜΝ/]};
103，采用話音激活檢測(Voiced Activity Detection，VAD)方法判斷語音信號(hào)是否為背景噪聲，若是，則進(jìn)行步驟104，具體地，當(dāng)VAD=O時(shí)，即可判斷語音信號(hào)中只有背景噪聲； 104，對(duì)頻域信號(hào)JI3進(jìn)行噪聲能量譜估計(jì)，得到平滑噪聲譜能量 Ο,Ι,—,Α?！猑，而該步驟具體可包括 首先，對(duì)頻域信號(hào)Jtfl進(jìn)行背景噪聲能量譜的參數(shù)估計(jì)，得到瞬時(shí)噪聲譜能量 WWTtiXi = OX^N-J)，瞬時(shí)噪聲譜能量noisePowi^il表示噪聲信號(hào)在頻域計(jì)算得
到的當(dāng)前瞬時(shí)能量，其操作可如下程序所示
^(VM) = G) {
for(i - Cfci < , \ -() {
iwisfi/Werfi=sqriQle of ΜΠ Μ 1>)+呢OO J}* 虹呢 >)
上式中，Real代表取實(shí)部的運(yùn)算，Imag代表取虛部的運(yùn)算，Sqrt表示開方運(yùn)算。
然后，對(duì)瞬時(shí)噪聲譜能量—β ^Φ 進(jìn)行濾波，得到平滑的、穩(wěn)定的平滑噪聲譜能量ικι β &Η00ΛΡσ 7ρ，平滑噪聲譜能量表示噪聲信號(hào)在頻域計(jì)算
得到的瞬時(shí)能量經(jīng)過長時(shí)間平滑處理后的能量，平滑處理可按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行操作，其操作可具體如下程序所示
上式中，1/256表示平滑因子，其為經(jīng)驗(yàn)值，當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)際情況另取他值。 105，在需要使用CNG技術(shù)時(shí)，利用平滑噪聲譜能量ηο ι >οΑΛ Ρ〗對(duì)白噪聲
rtmdQ進(jìn)行頻域?yàn)V波，產(chǎn)生舒適背景噪聲譜JrDTCf 二，其操作可具體如下程序所示
權(quán)利要求
1.一種語音信號(hào)處理方法，其特征在于，包括 對(duì)背景噪聲進(jìn)行傅里葉變換，得到頻域信號(hào)；對(duì)所述頻域信號(hào)進(jìn)行噪聲能量譜估計(jì)，得到平滑噪聲譜能量； 利用所述平滑噪聲譜能量對(duì)白噪聲進(jìn)行頻域?yàn)V波，產(chǎn)生舒適背景噪聲譜； 將所述舒適背景噪聲譜進(jìn)行反傅里葉變換，得到舒適背景噪聲。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述頻域信號(hào)進(jìn)行噪聲能量譜估計(jì)具體包括對(duì)所述頻域信號(hào)進(jìn)行背景噪聲能量譜的參數(shù)估計(jì)，得到瞬時(shí)噪聲譜能量； 對(duì)所述瞬時(shí)噪聲譜能量進(jìn)行濾波，得到所述平滑噪聲譜能量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括獲得語音信號(hào)；采用話音激活檢測方法判斷所述語音信號(hào)是否為所述背景噪聲，若是，則對(duì)所述頻域信號(hào)進(jìn)行背景噪聲能量譜的參數(shù)估計(jì)。
4.一種語音信號(hào)處理裝置，其特征在于，包括傅里葉變換單元，用于對(duì)背景噪聲進(jìn)行傅里葉變換，得到頻域信號(hào)； 估計(jì)單元，用于對(duì)所述頻域信號(hào)進(jìn)行噪聲能量譜估計(jì)，得到平滑噪聲譜能量； 匹配單元，用于利用所述平滑噪聲譜能量對(duì)白噪聲進(jìn)行頻域?yàn)V波，產(chǎn)生舒適背景噪聲譜；反傅里葉變換單元，用于將所述舒適背景噪聲譜進(jìn)行反傅里葉變換，得到舒適背景噪
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述估計(jì)單元具體包括計(jì)算單元，用于對(duì)所述頻域信號(hào)進(jìn)行背景噪聲能量譜的參數(shù)估計(jì)，得到瞬時(shí)噪聲譜能量；濾波單元，用于對(duì)所述瞬時(shí)噪聲譜能量進(jìn)行濾波，得到所述平滑噪聲譜能量。
6.如權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括話音激活檢測單元，用于對(duì)獲得的語音信號(hào)采用話音激活檢測方法判斷其是否為所述背景噪聲，若是，則觸發(fā)所述估計(jì)單元進(jìn)行處理。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例涉及一種語音信號(hào)處理方法，先對(duì)背景噪聲轉(zhuǎn)換成頻域信號(hào)，再利用對(duì)頻域信號(hào)進(jìn)行噪聲能量譜估計(jì)得到的平滑噪聲譜能量，對(duì)白噪聲進(jìn)行頻域?yàn)V波，產(chǎn)生舒適背景噪聲譜以最終轉(zhuǎn)換成舒適背景噪聲。另外，本發(fā)明實(shí)施例還提供了對(duì)應(yīng)的語音信號(hào)處理裝置。采用本發(fā)明實(shí)施例的方法與裝置，不需要提取復(fù)雜的背景信號(hào)參數(shù)，充分利用頻域轉(zhuǎn)換特性，直接在頻域估計(jì)背景噪聲的能量譜分布特性，得到簡潔的舒適背景噪聲，其算法簡潔高效，同時(shí)能夠跟蹤變化的背景噪聲，具有簡潔實(shí)用、效果顯著的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G10L21/02GK102201241SQ201110089839
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者唐勇軍, 舒暢 申請(qǐng)人:深圳市華新微聲學(xué)技術(shù)有限公司