語音采集降噪裝置以及語音質量評價系統制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種語音采集降噪裝置，包括：語音采集降噪裝置，其特征在于，包括：近端麥克風、遠端麥克風、模數轉換器、語音預處理電路和語音降噪電路；所述近端麥克風通過第一語音通道與所述模數轉換器連接；所述遠端麥克風通過第二語音通道與所述模數轉換器連接；所述模數轉換器的輸出端與所述語音預處理電路的輸入端連接；所述語音預處理電路的輸出端與所述語音降噪電路的輸入端連接；所述語音降噪電路的輸出端作為所述語音采集降噪裝置的輸出端。本實用新型專利技術還提供了一種語音質量評價系統，包括語音采集降噪裝置，智能手機系統控制電路和網絡服務器。實施本實用新型專利技術提供的技術方案，可有效提高錄入語音的質量。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
語音采集降噪裝置以及語音質量評價系統
本技術涉及音頻處理
，尤其涉及一種語音采集降噪裝置以及語音質量評價系統。
技術介紹
隨著移動互聯網的發展，智能移動終端的應用越來越廣泛，而目前的移動終端(如智能手機)的硬件配置仍然不足以支持質量要求更高的語音應用系統的功能需要。語音信號在編碼、傳輸等過程往往會受到周圍環境各種噪聲的污染，現有語音處理設備難以嚴格識別接入的語音信號中的背景噪聲或對多參量的語音信號進行區分處理。例如，現有的智能手機所安裝的語言學習系統難以就其麥克風接入的語音信號提供客觀、準確度高的檢測結果。 語音降噪是針對噪聲問題的一種有效的處理技術，它的目的是為了消除噪聲的影響，提高語音清晰度、改善語音的質量。語音降噪技術被廣泛應用在不同類型的語音交互系統中，包括語音通話、語音識別系統和多媒體設備等。針對不同的應用場景和噪聲來源，所采用的語音降噪技術策略不一。現有的語音降噪方案主要體現在對算法上的改進，而未能突破系統硬件對語音處理的限制。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是，提供一種適用于移動終端的語音采集降噪裝置和語音質量評價系統，針對硬件構成的改進，提高接入的移動終端的音頻清晰度與語音質量。 為解決以上技術問題，一方面，本技術實施例提供一種語音采集降噪裝置，包括:近端麥克風、遠端麥克風、模數轉換器、語音預處理電路和語音降噪電路； 所述近端麥克風通過第一語音通道與所述模數轉換器連接；所述遠端麥克風通過第二語音通道與所述模數轉換器連接； 所述模數轉換器的輸出端與所述語音預處理電路的輸入端連接；所述語音預處理電路的輸出端與所述語音降噪電路的輸入端連接； 所述語音降噪電路的輸出端作為所述語音采集降噪裝置的輸出端。 進一步地，所述語音降噪電路包括:第一傅里葉變換電路、第二傅里葉變換電路、自適應濾波器、譜減電路、相位恢復電路和傅里葉逆變換電路； 所述第一傅里葉變換電路的輸入端和所述第二傅里葉變換電路的輸入端分別與所述語音預處理電路連接； 所述第一傅里葉變換電路的輸出端與所述自適應濾波器的輸入端連接；所述自適應濾波器的輸出端與所述譜減電路的輸入端連接；所述譜減電路的輸出端與所述相位恢復電路的輸入端連接； 所述第二傅里葉變換電路的輸出端與所述譜減電路的輸入端、所述相位恢復電路的輸入端分別連接； 所述相位恢復電路與所述傅里葉逆變換電路的輸入端連接；所述傅里葉逆變換電路的輸出端為所述語音降噪電路的輸出端。 進一步地，所述傅里葉逆變換電路還集成有語音幀組合電路和去加重電路。 優選地，所述語音降噪電路集成在移動終端的基帶芯片中。 另一方面，本技術還提供了一種語音質量評價系統，包括:如權利要求以上任一項所述的語音采集降噪裝置，智能手機系統控制電路和網絡服務器； 所述語音采集降噪裝置的輸出端通過數據線與所述智能手機系統控制電路的輸入端連接；所述智能手機系統控制電路的輸出端通過移動通信網絡與所述網絡服務器連接。 進一步地，所述智能手機系統控制電路包括音頻存儲電路、數據收發電路和顯示電路； 所述音頻存儲電路的輸入端與所述語音采集降噪裝置的輸出端連接；所述音頻存儲電路的輸出端與所述數據收發電路的輸入端連接；所述數據收發電路的輸出端與所述顯示電路連接；所述數據收發電路的數據端通過所述移動通信網絡與所述網絡服務器連接。 進一步地，所述網絡服務器包括音頻接收電路、音頻特征提取電路，以及音頻識別與評價電路； 所述音頻接收電路的輸入端與通過所述移動通信網絡與所述數據收發電路的數據端連接；所述音頻接收電路的輸出端與所述音頻特征提取電路的輸入端連接；所述音頻特征提取電路的輸出端與所述音頻識別與評價電路的輸入端連接；所述音頻識別與評價電路的輸出端通過所述移動通信網絡與所述數據收發電路的數據端連接。 本技術實施例提供的語音采集降噪裝置，通過雙麥克風對周圍環境的語音信息進行采集，由于近端麥克風相對于遠端麥克風靠近用戶，因此近端麥克風通過獨立的聲道采集目標音源，如用戶發出的語音，而遠端麥克風遠離聲源并可通過獨立的聲道采集背景噪聲，用戶在使用本技術實施例提供的語音采集降噪裝置進行錄音時，可有效分辨用戶的語音和背景噪聲；而語音降噪電路可以為夾雜著噪聲的目標音源和背景噪聲分別通過設置 FFT (Fast Fourier Transformat1n,快速傅里葉變換)電路和 IFFT (Inverse FastFourier Transform,FFT逆變換)電路的轉換，并通過相關的電路處理，進行濾波、譜減、相位恢復等電路處理，獲得純凈的目標語音。同時，將改進后的語音采集降噪裝置應用在語音質量評價系統中，結合智能手機系統控制電路和網絡服務器，組建一種語音質量評價系統，實現對錄入移動終端的語音的質量評價，滿足對語音質量的更為嚴格的需求，可以查看語音采集結果和提供發音質量的反饋指導意見，使得語音質量評價系統更加智能化。 【附圖說明】 圖1是本技術提供的語音采集降噪裝置的一個實施例的結構示意圖； 圖2是本技術提供的語音降噪電路的一個實施例的結構示意圖； 圖3是本技術提供的語音質量評價系統的一個實施例的結構示意圖。 【具體實施方式】 下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。 參見圖1，是本技術提供的語音采集降噪裝置的一個實施例的結構示意圖。 本實施例提供的語音采集降噪裝置，包括:近端麥克風100、遠端麥克風200、模數轉換器300、語音預處理電路400和語音降噪電路500。 其中，所述近端麥克風100通過第一語音通道A與所述模數轉換器300連接；所述遠端麥克風200通過第二語音通道B與所述模數轉換器300連接。具體實施時，本實施例提供的語音采集降噪裝置可以消除用戶在錄音時的背景噪音，近端麥克風100位于裝置與用戶之間，主要錄制由用戶發出的目標音頻，遠端麥克風200與近端麥克風100相比遠離聲源(目標音頻)，主要錄制背景噪聲。所述模數轉換器300的輸出端與所述語音預處理電路400的輸入端連接；所述語音預處理電路400的輸出端與所述語音降噪電路500的輸入端連接；所述語音降噪電路500的輸出端作為所述語音采集降噪裝置的輸出端。兩路音頻信號通過裝置中的模數轉換(模擬-數字信號轉換)器300后形成波形文件，并通過語音預處理電路400進行預處理，包括預加重、分幀和加漢明窗處理，并將完成處理后的語音數據I (帶噪目標音頻)和語音數據2 (背景噪聲)傳入語音降噪電路500中進行語音增強處理。 由于本實施例提供的語音采集降噪裝置設置有兩個麥克風，因此可以利用近端麥克風100和遠端麥克風200來實現噪聲對消，從而從帶噪音頻中直接消去背景噪聲。由于語音信號和噪音混合在一起，因此噪聲對消的關鍵技術是要得到噪聲的準確復制。如果采集到的噪聲足夠逼真的話，甚至可以在時域上直接相減。在強背景噪聲中，這種解決方案可以得到較好的消除噪聲的效果。雙麥克風噪聲對消方案可以用于平穩噪聲的消除，也可以用于非平穩噪聲的消除。由于采用噪聲對消法的時候，麥克風之間必須有一定的間隔距離，因此采集到的信號之間會有時本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種語音采集降噪裝置，其特征在于，包括：近端麥克風、遠端麥克風、模數轉換器、語音預處理電路和語音降噪電路；所述近端麥克風通過第一語音通道與所述模數轉換器連接；所述遠端麥克風通過第二語音通道與所述模數轉換器連接；所述模數轉換器的輸出端與所述語音預處理電路的輸入端連接；所述語音預處理電路的輸出端與所述語音降噪電路的輸入端連接；所述語音降噪電路的輸出端作為所述語音采集降噪裝置的輸出端。

【技術特征摘要】
1.一種語音采集降噪裝置，其特征在于，包括:近端麥克風、遠端麥克風、模數轉換器、語音預處理電路和語音降噪電路； 所述近端麥克風通過第一語音通道與所述模數轉換器連接；所述遠端麥克風通過第二語音通道與所述模數轉換器連接； 所述模數轉換器的輸出端與所述語音預處理電路的輸入端連接；所述語音預處理電路的輸出端與所述語音降噪電路的輸入端連接； 所述語音降噪電路的輸出端作為所述語音采集降噪裝置的輸出端。2.如權利要求1所述的語音采集降噪裝置，其特征在于，所述語音降噪電路包括:第一傅里葉變換電路、第二傅里葉變換電路、自適應濾波器、譜減電路、相位恢復電路和傅里葉逆變換電路； 所述第一傅里葉變換電路的輸入端和所述第二傅里葉變換電路的輸入端分別與所述語音預處理電路連接； 所述第一傅里葉變換電路的輸出端與所述自適應濾波器的輸入端連接；所述自適應濾波器的輸出端與所述譜減電路的輸入端連接；所述譜減電路的輸出端與所述相位恢復電路的輸入端連接； 所述第二傅里葉變換電路的輸出端與所述譜減電路的輸入端、所述相位恢復電路的輸入端分別連接； 所述相位恢復電路與所述傅里葉逆變換電路的輸入端連接；所述傅里葉逆變換電路的輸出端為所述語音降噪電路的輸出端。3.如權利要求2所述的語音采集降噪裝置，其特征在于，所述傅里葉逆變換電路還集成有語音幀組合電路和去加重電路。4.如權利要求3所述的語音采集降噪裝...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李心廣，王桂珍，徐集優，陳嘉華，張勝斌，林帆，陳君宇，朱小凡，
申請(專利權)人：廣東外語外貿大學，李心廣，
類型：新型
國別省市：廣東;44