一種噪聲抑制裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種噪聲抑制裝置及其方法。該噪聲抑制方法包括以下步驟：獲取當(dāng)前信號(hào)幀的特征參數(shù)，并根據(jù)特征參數(shù)產(chǎn)生輔助更新標(biāo)志；對(duì)當(dāng)前信號(hào)幀進(jìn)行增益調(diào)整；根據(jù)輔助更新標(biāo)志對(duì)增益調(diào)整后的當(dāng)前信號(hào)幀進(jìn)行噪聲更新，并對(duì)當(dāng)前信號(hào)幀進(jìn)行噪聲抑制。通過(guò)上述方式，本發(fā)明能夠消除殘留的噪聲，并且提高主觀感知效果。
【專利說(shuō)明】一種噪聲抑制裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及噪聲抑制領(lǐng)域，特別是涉及一種噪聲抑制裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]信號(hào)處理系統(tǒng)前端采集的信號(hào)會(huì)受環(huán)境、設(shè)備等因素影響，摻雜了大量的噪聲，或者由于遠(yuǎn)距離拾音等問(wèn)題使得采集到的信號(hào)電平低、辨識(shí)度低。為了使采集到的信號(hào)更加清晰，信號(hào)處理系統(tǒng)在獲取到信號(hào)后進(jìn)行自動(dòng)增益控制和噪聲抑制，以提高信號(hào)電平、降低噪聲，進(jìn)而提升信號(hào)的清晰度和辨識(shí)度。
[0003]請(qǐng)參見(jiàn)圖1，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中信號(hào)處理系統(tǒng)的示意框圖。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中信號(hào)處理系統(tǒng)10包括:自動(dòng)增益控制單元101、噪聲抑制單元102以及噪聲抑制量修正單元103。其中，信號(hào)X (t)首先通過(guò)自動(dòng)增益控制單元101進(jìn)行增益調(diào)整并輸出增益調(diào)整后的信號(hào)Xl (t)，此時(shí)，噪聲抑制量修正單元103從自動(dòng)增益控制單元101獲取信號(hào)X (t)的增益量G (t)。噪聲抑制量修正單元103還設(shè)置有噪聲抑制量Ln,噪聲抑制量修正單元103根據(jù)噪聲抑制量Ln和增益量G (t)計(jì)算可得信號(hào)X (t)修正后的噪聲抑制量L (t)，其中，L (t)=Ln+G (t)。噪聲抑制單元102根據(jù)噪聲抑制量L (t)對(duì)信號(hào)xl (t)進(jìn)行噪聲抑制，以得到輸出信號(hào)y (t)。由于自動(dòng)增益控制單元101根據(jù)信號(hào)X (t)的電平高低進(jìn)行增益調(diào)整，假如信號(hào)X (t)的電平較高，則自動(dòng)增益控制單元101不進(jìn)行增益調(diào)整或增益量G (t)較低，信號(hào)X (t)的電平較低則增益量G (t)較高，使得信號(hào)X (t)的噪聲能量變化較大，即信號(hào)X (t)的信噪比發(fā)生變化，導(dǎo)致噪聲抑制單元102無(wú)法對(duì)信噪比發(fā)生變化的信號(hào)X (t)進(jìn)行有效的噪聲更新，進(jìn)而使得輸出信號(hào)y (t)殘留噪聲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種噪聲抑制裝置及其方法，以解決噪聲抑制單元無(wú)法對(duì)信噪比發(fā)生變化的信號(hào)進(jìn)行有效噪聲更新的問(wèn)題，進(jìn)而解決輸出信號(hào)殘留噪聲的問(wèn)題。
[0005]第一方面提供一種噪聲抑制方法，其包括以下步驟:獲取當(dāng)前信號(hào)幀的特征參數(shù)，并根據(jù)特征參數(shù)產(chǎn)生輔助更新標(biāo)志；對(duì)當(dāng)前信號(hào)幀進(jìn)行增益調(diào)整；根據(jù)輔助更新標(biāo)志對(duì)增益調(diào)整后的當(dāng)前信號(hào)幀進(jìn)行噪聲更新，并對(duì)當(dāng)前信號(hào)幀進(jìn)行噪聲抑制。
[0006]結(jié)合第一方面的實(shí)現(xiàn)方式，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，獲取當(dāng)前信號(hào)幀的特征參數(shù)，并根據(jù)特征參數(shù)產(chǎn)生輔助更新標(biāo)志的步驟包括:將當(dāng)前信號(hào)幀的信號(hào)頻譜劃分成多個(gè)子帶；計(jì)算當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量以及每個(gè)子帶隨時(shí)間的滑動(dòng)平均能量；根據(jù)當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量和滑動(dòng)平均能量計(jì)算當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶信噪比以及當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和；將當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和與預(yù)設(shè)的第一閾值進(jìn)行比較，若當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和小于第一閾值，則產(chǎn)生輔助更新標(biāo)志。
[0007]結(jié)合第一方面的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，獲取當(dāng)前信號(hào)幀的特征參數(shù)，并根據(jù)特征參數(shù)產(chǎn)生輔助更新標(biāo)志的步驟包括:將當(dāng)前信號(hào)幀的信號(hào)頻譜劃分成多個(gè)子帶；計(jì)算當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量以及每個(gè)子帶隨時(shí)間的滑動(dòng)平均能量；根據(jù)當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量和滑動(dòng)平均能量計(jì)算當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶信噪比以及當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和；根據(jù)子帶信噪比和計(jì)算當(dāng)前信號(hào)幀隨時(shí)間的滑動(dòng)平均子帶信噪比和；將滑動(dòng)平均子帶信噪比和與預(yù)設(shè)的第一閾值進(jìn)行比較，若滑動(dòng)平均子帶信噪比和小于第一閾值，則產(chǎn)生輔助更新標(biāo)志。
[0008]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)算當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量以及每個(gè)子帶隨時(shí)間的滑動(dòng)平均能量的步驟包括:以如下公式計(jì)算當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量:
【權(quán)利要求】
1.一種噪聲抑制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 獲取當(dāng)前信號(hào)幀的特征參數(shù)，并根據(jù)所述特征參數(shù)產(chǎn)生輔助更新標(biāo)志; 對(duì)所述當(dāng)前信號(hào)幀進(jìn)行增益調(diào)整； 根據(jù)所述輔助更新標(biāo)志對(duì)增益調(diào)整后的所述當(dāng)前信號(hào)幀進(jìn)行噪聲更新，并對(duì)所述當(dāng)前信號(hào)幀進(jìn)行噪聲抑制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取當(dāng)前信號(hào)幀的特征參數(shù)，并根據(jù)所述特征參數(shù)產(chǎn)生輔助更新標(biāo)志的步驟包括: 將所述當(dāng)前信號(hào)幀的信號(hào)頻譜劃分成多個(gè)子帶； 計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量以及每個(gè)子帶隨時(shí)間的滑動(dòng)平均能量; 根據(jù)所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的所述子帶平均能量和所述滑動(dòng)平均能量計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶信噪比以及所述當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和； 將所述當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和與預(yù)設(shè)的第一閾值進(jìn)行比較，若所述當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和小于所述第一閾值，則產(chǎn)生所述輔助更新標(biāo)志。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取當(dāng)前信號(hào)幀的特征參數(shù)，并根據(jù)所述特征參數(shù) 產(chǎn)生輔助更新標(biāo)志的步驟包括: 將所述當(dāng)前信號(hào)幀的信號(hào)頻譜劃分成多個(gè)子帶； 計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量以及每個(gè)子帶隨時(shí)間的滑動(dòng)平均能量; 根據(jù)所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的所述子帶平均能量和所述滑動(dòng)平均能量計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶信噪比以及所述當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和； 根據(jù)所述子帶信噪比和計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀隨時(shí)間的滑動(dòng)平均子帶信噪比和； 將所述滑動(dòng)平均子帶信噪比和與預(yù)設(shè)的第一閾值進(jìn)行比較，若所述滑動(dòng)平均子帶信噪比和小于所述第一閾值，則產(chǎn)生所述輔助更新標(biāo)志。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量以及每個(gè)子帶隨時(shí)間的滑動(dòng)平均能量的步驟包括: 以如下公式計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量以及每個(gè)子帶隨時(shí)間的滑動(dòng)平均能量的步驟包括: 所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量與預(yù)設(shè)的第二閾值進(jìn)行比較； 若所述子帶平均能量大于或等于所述第二閾值，則根據(jù)如下公式計(jì)算所述滑動(dòng)平均能量忑=瓦； 若所述子帶平均能量小于所述第二閾值，則根據(jù)如下公式計(jì)算所述滑動(dòng)平均能量:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的所述子帶平均能量和所述滑動(dòng)平均能量計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶信噪比以及所述當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和的步驟包括: 根據(jù)如下公式計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶信噪比以及所述當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和:
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述子帶信噪比和計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀隨時(shí)間的滑動(dòng)平均子帶信噪比和的步驟包括:根據(jù)以下公式計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀隨時(shí)間的滑動(dòng)平均子帶信噪比和:
mov_SSNR = aXmov_SSNR，+(1-a) XSSNR ； 其中，mov_SSNR為所述當(dāng)前信號(hào)幀的滑動(dòng)平均子帶信噪比和，mov_SSNR’為所述當(dāng)前信號(hào)幀的前一信號(hào)幀的滑動(dòng)平均子帶信噪比和，a為第二更新因子。
8.—種噪聲抑制裝置，其特征在于，所述裝置包括: 信號(hào)特征分析單元，用于獲取當(dāng)前信號(hào)幀的特征參數(shù)，并根據(jù)所述特征參數(shù)產(chǎn)生輔助更新標(biāo)志； 自動(dòng)增益控制單元，用于對(duì)所述當(dāng)前信號(hào)幀進(jìn)行增益調(diào)整； 噪聲抑制單元，所述噪聲抑制單元根據(jù)所述輔助更新標(biāo)志對(duì)增益調(diào)整后的所述當(dāng)前信號(hào)幀進(jìn)行噪聲更新，并對(duì)所述當(dāng)前信號(hào)幀進(jìn)行噪聲抑制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)特征分析單元將所述當(dāng)前信號(hào)幀的信號(hào)頻譜劃分成多個(gè)子帶，并計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量以及每個(gè)子帶隨時(shí)間的滑動(dòng)平均能量；所述信號(hào)特征分析單元根據(jù)所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的所述子帶平均能量和所述滑動(dòng)平均能量計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶信噪比以及所述當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和，并將所述當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和與預(yù)設(shè)的第一閾值進(jìn)行比較，若所述當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和小于所述第一閾值，則產(chǎn)生所述輔助更新
O
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)特征分析單元將所述當(dāng)前信號(hào)幀的信號(hào)頻譜劃分成多個(gè)子帶，并計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量以及每個(gè)子帶隨時(shí)間的滑動(dòng)平均能量；所述信號(hào)特征分析單元根據(jù)所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的所述子帶平均能量和所述滑動(dòng)平均能量計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶信噪比以及所述當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和，并根據(jù)所述子帶信噪比和計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀隨時(shí)間的滑動(dòng)平均子帶信噪比和；所述信號(hào)特征分析單元將所述滑動(dòng)平均子帶信噪比和與預(yù)設(shè)的第一閾值進(jìn)行比較，若所述滑動(dòng)平均子帶信噪比和小于所述第一閾值，則產(chǎn)生所述輔助更新標(biāo)志。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)特征分析單元以如下公式計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量:

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)特征分析單元將所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶平均能量與預(yù)設(shè)的第二閾值進(jìn)行比較；若所述子帶平均能量大于或等于所述第二閾值，則根據(jù)如下公式計(jì)算所述滑動(dòng)平均能量若所述子帶平均能量小于所述第二閾值，則根據(jù)如下公式計(jì)算所述滑動(dòng)平均能量HTi=PhfilEi ,其中，I；為所述當(dāng)前信號(hào)幀的第i個(gè)子帶的滑動(dòng)平均能量，g為所述當(dāng)前信號(hào)幀的前一信號(hào)幀的第i個(gè)子帶的滑動(dòng)平均能量，β為第一更新因子。
13.根據(jù)權(quán)利要 求12所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)特征分析單元根據(jù)如下公式計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀的每個(gè)子帶的子帶信噪比以及所述當(dāng)前信號(hào)幀的子帶信噪比和:
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)特征分析單元根據(jù)以下公式計(jì)算所述當(dāng)前信號(hào)幀隨時(shí)間的滑動(dòng)平均子帶信噪比和:
mov_SSNR = aXmov_SSNR，+ (1-a) XSSNR ； 其中，mov_SSNR為所述當(dāng)前信號(hào)幀的滑動(dòng)平均子帶信噪比和，mov_SSNR’為所述當(dāng)前信號(hào)幀的前一信號(hào)幀的滑動(dòng)平均子帶信噪比和，a為第二更新因子。
【文檔編號(hào)】G10L21/0232GK103886867SQ201210562803
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】劉媛媛 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司