本發(fā)明專利技術(shù)揭露了一種語音降噪裝置，所述裝置包括：遠(yuǎn)端語音降噪模塊，和近端語音降噪模塊，其中所述遠(yuǎn)端語音降噪模塊提供背景噪聲的參考信號給所述近端語音降噪模塊。本發(fā)明專利技術(shù)通過基于主動(dòng)降噪消除技術(shù)的遠(yuǎn)端語音降噪模塊實(shí)現(xiàn)了對語音通話時(shí)的遠(yuǎn)端語音信號的噪聲消除，通過基于自適應(yīng)濾波去噪技術(shù)的近端語音降噪模塊實(shí)現(xiàn)了對語音通話時(shí)的近端語音信號的噪聲消除。兩者相結(jié)合最大限度的降低了背景噪聲對語音通話雙方的通話質(zhì)量的干擾。而且由于本發(fā)明專利技術(shù)結(jié)構(gòu)精簡、易于實(shí)現(xiàn)，所以可實(shí)現(xiàn)為包括麥克風(fēng)的微型降噪耳機(jī)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種語音降噪裝置
本專利技術(shù)涉及噪聲消除技術(shù)，特別涉及一種語音通話時(shí)消除噪聲負(fù)面影響的方案。
技術(shù)介紹
隨著手機(jī)等移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端以及網(wǎng)絡(luò)音視頻軟件的廣泛應(yīng)用，人與人之間可以越 來越方便的實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的通話，鑒于通話環(huán)境的復(fù)雜性和多樣性，人們在進(jìn)行通話時(shí)也 就越來越多地可能處于噪聲環(huán)境之下，通話環(huán)境中的噪聲對于通話質(zhì)量的負(fù)面影響日益明 顯。比如在喧鬧的街道、房間和廣場中，又或者在汽車、火車等交通工具中，周圍背景噪聲對 于通話雙方的通話質(zhì)量的負(fù)面影響有時(shí)會非常嚴(yán)重。而對于佩帶耳機(jī)聆聽音樂、觀賞電影 或進(jìn)行電玩游戲的便攜多媒體數(shù)碼設(shè)備使用者，噪聲對于用戶的使用體驗(yàn)的負(fù)面影響則會 更加讓人無法忍受。在這種情況下，如何有效消除背景環(huán)境中的噪聲的負(fù)面影響從而向使用者提供更 好的使用體驗(yàn)，就成為各廠商的一項(xiàng)十分必要且緊迫的技術(shù)課題。眾所周知，在語音通話 時(shí)，通話設(shè)備不僅要接受遠(yuǎn)端用戶傳輸來的遠(yuǎn)端語音信號以回放給近端用戶，還要發(fā)送采 集到的近端用戶的近端語音信號給遠(yuǎn)端用戶。而現(xiàn)有技術(shù)中，各種降噪設(shè)備通常只提供遠(yuǎn) 端語音信號的降噪功能，而沒有提供近端語音信號的降噪功能。所述遠(yuǎn)端語音信號的降噪 功能是指對于通話設(shè)備正在播放或者接聽的遠(yuǎn)端語音信號進(jìn)行噪聲消除處理以便近端用 戶獲得更好的聽覺體驗(yàn)；所述近端語音信號的降噪功能是指對于設(shè)備采集到的近端語音信 號進(jìn)行噪聲消除處理以便遠(yuǎn)端用戶接受到清晰的近端語音信號。因此，有必要提出一種新的語音通話降噪方案來消除背景噪聲對語音通話雙方的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本部分的目的在于概述本專利技術(shù)的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施 例。在本部分以及本申請的說明書摘要和專利技術(shù)名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部 分、說明書摘要和專利技術(shù)名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本專利技術(shù)的范圍。本專利技術(shù)的目的在于提供一種語音降噪裝置，其不僅可以實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)端語音信號的噪 聲消除，還可以實(shí)現(xiàn)對近端語音信號的噪聲消除。為了達(dá)到本專利技術(shù)的目的，本專利技術(shù)提供一種語音降噪裝置，所述裝置包括遠(yuǎn)端語音 降噪模塊，負(fù)責(zé)消除背景噪聲對遠(yuǎn)端語音信號的干擾；和近端語音降噪模塊，負(fù)責(zé)消除背景 噪聲對近端語音信號的干擾，其中所述遠(yuǎn)端語音降噪模塊提供背景噪聲的參考信號給所述 近端語音降噪模塊。進(jìn)一步地，所述遠(yuǎn)端語音降噪模塊包括麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器和主動(dòng)降噪控制器，所述麥 克風(fēng)用于采集去噪聲信號送入主動(dòng)降噪控制器，所述去噪聲信號包括已播放的遠(yuǎn)端語音信 號和未被完全消除的殘余噪聲，所述主動(dòng)降噪控制器用于根據(jù)接收的去噪聲信號和遠(yuǎn)端語 音信號生成反噪聲信號，將所述反噪聲信號和所述遠(yuǎn)端語音信號疊加后輸出到揚(yáng)聲器進(jìn)行播放。 進(jìn)一步地，所述主動(dòng)降噪控制器是負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)，通過輸出增益與揚(yáng)聲器組成 前向通道，通過麥克風(fēng)與輸入增益組成反饋通路，所述遠(yuǎn)端語音降噪模塊的輸入輸出閉環(huán) 關(guān)系式為 AH1「00101 -^-o =-ai “1--niL J ° l + MGAH ‘ l + MGAH '■ 當(dāng)整個(gè)閉環(huán)回路的增益較大時(shí)(即|MGAH| >> 1)，所述關(guān)系式可以簡化為 1 1 ^-n = -ai H--niL 」 0 MG 1 MGAH其中M表示麥克風(fēng)傳輸特性，G表示輸入增益控制，A表示輸出增益控制，H表示揚(yáng) 聲器傳輸特性，H由揚(yáng)聲器的物理特性決定，而M則由麥克風(fēng)的物理特性決定，ai表示遠(yuǎn)端 語音信號，揚(yáng)聲器播放的輸出信號為Xo，Xo與背景噪聲ni組成反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入信號，。進(jìn)一步地，所述近端語音降噪模塊包括信號采集單元，通過麥克風(fēng)采集近端語音 信號并通過所述遠(yuǎn)端語音降噪模塊獲得背景噪聲的參考信號；和近端語音降噪單元，通過 所述背景噪聲的參考信號對所述近端語音信號進(jìn)行噪聲消除。進(jìn)一步地，所述近端語音降噪單元包括語音檢測單元，用于檢測近端語音信號中 是否存在目標(biāo)語音信號；和自適應(yīng)濾波單元，用于利用所述語音檢測單元對目標(biāo)語音的檢 測結(jié)果，控制自適應(yīng)濾波系數(shù)的更新，根據(jù)經(jīng)過控制的自適應(yīng)濾波系數(shù)，對所述信號采集單 元所得到的信號進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理。進(jìn)一步地，所述近端語音降噪單元還包括單通道語音增強(qiáng)單元，用于利用信號的 歸一化互相關(guān)值，對語音存在概率進(jìn)行加權(quán)處理；根據(jù)經(jīng)過加權(quán)處理后得到的語音存在概 率、噪聲方差、語音方差、語音不存在時(shí)的增益值，計(jì)算自適應(yīng)濾波處理后得到的信號的頻 譜分量的幅度增益值；根據(jù)計(jì)算得到的頻譜分量的幅度增益值，對經(jīng)過自適應(yīng)濾波處理后 的目標(biāo)語音信號，進(jìn)行單通道語音增強(qiáng)處理，得到增強(qiáng)后的目標(biāo)語音信號。進(jìn)一步地，所述近端語音降噪單元還包括所述自動(dòng)增益控制模塊用于根據(jù)目標(biāo)語 音信號的檢測結(jié)果，對經(jīng)過單通道語音增強(qiáng)處理得到的增強(qiáng)目標(biāo)語音信號進(jìn)行自動(dòng)增益控 制。進(jìn)一步地，所述近端語音降噪模塊從遠(yuǎn)端語音降噪獲得的背景噪聲的參考信號n 為n = ai/MG-Xo,其中ai是遠(yuǎn)端語音信號，M表示遠(yuǎn)端語音降噪模塊內(nèi)的麥克風(fēng)傳輸特性，G表示輸 入增益控制，M則由麥克風(fēng)的物理特性決定，Xo為遠(yuǎn)端語音降噪模塊內(nèi)的揚(yáng)聲器播放的輸 出信號。進(jìn)一步地，所述近端語音降噪模塊采用一個(gè)或N個(gè)麥克風(fēng)來采集近端語音信號， 其中N為整數(shù)且N> 1。進(jìn)一步地，所述遠(yuǎn)端語音降噪模塊為以下三種實(shí)現(xiàn)方式中的一種第一實(shí)現(xiàn)方式 只包括左側(cè)降噪模塊，所述左側(cè)降噪裝置包括左麥克風(fēng)、左揚(yáng)聲器和主動(dòng)降噪控制器；第二 實(shí)現(xiàn)方式只包括右側(cè)降噪模塊，所述右側(cè)降噪裝置包括右麥克風(fēng)、右揚(yáng)聲器和主動(dòng)降噪控 制器；第三實(shí)現(xiàn)方式包括左右側(cè)降噪模塊，所述左右側(cè)降噪模塊包括左麥克風(fēng)、右麥克風(fēng)、左揚(yáng)聲器、右揚(yáng)聲器和主動(dòng)降噪控制器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)通過基于主動(dòng)降噪消除技術(shù)的遠(yuǎn)端語音降噪模塊實(shí)現(xiàn)了 對語音通話時(shí)的遠(yuǎn)端語音信號的噪聲消除，通過基于自適應(yīng)濾波去噪技術(shù)的近端語音降噪 模塊實(shí)現(xiàn)了對語音通話時(shí)的近端語音信號的噪聲消除。兩者相結(jié)合最大限度的降低了背景 噪聲對語音通話雙方的通話質(zhì)量的干擾。附圖說明結(jié)合參考附圖及接下來的詳細(xì)描述，本專利技術(shù)將更容易理解，其中同樣的附圖標(biāo)記 對應(yīng)同樣的結(jié)構(gòu)部件，其中圖1為本專利技術(shù)中語音降噪裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)中采用反饋式結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)端語音降噪模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)中遠(yuǎn)端語音降噪模塊在一個(gè)實(shí)施例中的原理示意圖；圖4為本專利技術(shù)中近端語音降噪模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本專利技術(shù)中語音降噪裝置在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；。具體實(shí)施方式本專利技術(shù)的詳細(xì)描述主要通過程序、步驟、邏輯塊、過程或其他象征性的描述來直接 或間接地模擬本專利技術(shù)技術(shù)方案的運(yùn)作。為透徹的理解本專利技術(shù)，在接下來的描述中陳述了很 多特定細(xì)節(jié)。而在沒有這些特定細(xì)節(jié)時(shí)，本專利技術(shù)則可能仍可實(shí)現(xiàn)。所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員 使用此處的這些描述和陳述向所屬領(lǐng)域內(nèi)的其他技術(shù)人員有效的介紹他們的工作本質(zhì)。換 句話說，為避免混淆本專利技術(shù)的目的，由于熟知的方法、程序、成分和電路已經(jīng)很容易理解，因 此它們并未被詳細(xì)描述。此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本專利技術(shù)至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中 的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一 個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。此外，表示一個(gè)或多 個(gè)實(shí)施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序并非固定的指代任何特定順序，也不構(gòu) 成對本專利技術(shù)的限本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種語音降噪裝置，其特征在于，其包括：遠(yuǎn)端語音降噪模塊，負(fù)責(zé)消除背景噪聲對遠(yuǎn)端語音信號的干擾；和近端語音降噪模塊，負(fù)責(zé)消除背景噪聲對近端語音信號的干擾，其中所述遠(yuǎn)端語音降噪模塊提供背景噪聲的參考信號給所述近端語音降噪模塊。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張晨，馮宇紅，
申請(專利權(quán))人：無錫中星微電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：32[中國|江蘇]
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。