一种用于数字助听和语音增强处理的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及语音处理领域，特别是涉及一种用于数字助听和语音增强处理的装置和方法。
【背景技术】
[0002]数字助听和语音增强都是针对语音信号进行处理。数字助听器对进入耳朵的各个频段的语音信号进行处理，以得到优化的语音信号；语音增强处理通常应用在双工语音通信领域，如双工对讲设备和电话会议设备等。
[0003]现有的语音信号处理的实现有2种方式，一种是使用加载语音处理算法软件的数字信号处理器，另一种是针对语音增强或数字助听具体设计专用集成芯片。然而数字信号处理器具有体积大、功耗高、外围连接部件多的缺点；专用集成芯片仅能够实现数字助听或语音增强中的一种，无通用性。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题是提供一种用于数字助听和语音增强处理的装置和方法，能够依据语音信号的不同来源进行数字助听及语音增强的处理，达到相应的效果，同时可以降低功耗，减少占用空间。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种用于数字助听和语音增强处理的装置，连接一至少用于控制装置工作的芯片，该用于数字助听和语音增强的装置包括:配置控制模块，用于根据芯片的配置模式获取芯片的工作模式及算法参数，配置模式包括被动接收和主动读取，芯片的工作模式包括数字助听和语音增强，算法参数包括芯片的工作模式为数字助听和语音增强时的算法参数；语音算法硬件处理模块，用于按照芯片的工作模式及算法参数处理输入的语音信号，输入的语音信号包括第一语音信号和第二语音信号；当配置模式为被动接收时，芯片工作模式为数字助听，语音算法硬件处理模块按数字助听的算法参数处理第一语音信号；当配置模式为主动读取时，芯片工作模式为语音增强，语音算法硬件处理模块按语音增强的算法参数处理第二语音信号。
[0006]其中，配置控制模块包括配置模式控制单元、通信接口单元和外部存储器控制接口单元；配置模式控制单元用于控制芯片选择配置模式；通信接口单元用于在配置模式为被动接收时，接收从与装置连接的另一装置传输的芯片的工作模式及算法参数；外部存储器控制接口单元用于在配置模式为主动读取时，从与芯片连接的外部存储器读取芯片的工作模式及算法参数。
[0007]其中，通信接口单元通过通信协议接收上位装置传输的芯片工作模式及算法参数，通信协议是I2C、UART,以太网和USB协议中的一种。
[0008]其中，语音算法硬件处理模块包括依序连接的输入选择单元、滤波单元、声学回音抵消单元、噪声消除单元、宽动态范围压缩单元、移频单元、自动增益控制单元和输出滤波单元。
[0009]其中，当芯片工作模式为语音增强时，语音算法硬件处理模块处理第二语音信号，第二语音信号不通过宽动态范围压缩单元和移频单元。
[0010]其中，在配置控制模块工作时，语音算法硬件处理模块设置为低功耗状态；在语音算法硬件处理模块工作时，配置控制模块设置为低功耗状态。
[0011]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种用于数字助听和语音增强的方法，用于一包括语音算法硬件处理器和配置模式控制器的装置，装置连接一至少用于控制装置工作的芯片，其特征在于，方法步骤包括:将语音算法硬件处理器设置为第一状态，以及将配置模式控制器设置为第二状态；配置模式控制器读取并依据芯片的配置模式获取芯片的工作模式和算法参数；切换配置模式控制器和语音算法硬件处理器的输入时钟的状态；语音算法硬件处理器按照芯片的工作模式及算法参数处理输入的语音信号；芯片的配置模式包括被动接收和主动读取；芯片工作模式包括数字助听和语音增强，算法参数包括芯片工作模式为数字助听或语音增强时的算法参数；输入的语音信号包括第一语音信号和第二语音信号。
[0012]其中，第一状态为输入时钟关断状态，第二状态为输入时钟开启状态，且在配置模式控制器读取并依据芯片的配置模式获取芯片的工作模式和算法参数的步骤中，选择芯片的配置模式，在配置模式为被动接收时，接收从与芯片连接的装置传输的芯片工作模式及算法参数；在配置模式为主动读取时，从与芯片连接的外部存储器读取芯片工作模式及算法参数。
[0013]其中，在语音算法硬件处理器按照芯片的工作模式及算法参数处理输入的语音信号的步骤中，当配置模式为被动接收时，芯片工作模式为数字助听，语音算法硬件处理器按数字助听的算法参数处理语音信号；当配置模式为主动读取时，芯片工作模式为语音增强，语音算法硬件处理器按语音增强的算法参数处理语音信号。
[0014]其中，语音算法硬件处理器按照芯片的工作模式及算法参数处理输入的语音信号的步骤中，若芯片工作模式为语音增强时，语音算法硬件处理器对输入的语音信号不进行宽动态范围压缩操作和移频操作。
[0015]区别于现有技术，本发明的用于数字助听和语音增强处理的装置根据控制装置工作的芯片的配置模式选择芯片的工作模式及算法参数，并对相应的语音信号进行处理，通过同一装置实现语音增强和数字助听，降低功耗，且减小装置的体积。
【附图说明】
[0016]图1是本发明提供的一种用于数字助听和语音增强的装置第一实施方式的结构示意图；
[0017]图2是本发明提供的一种用于数字助听和语音增强的装置第二实施方式的结构示意图；
[0018]图3是本发明提供的一种用于数字助听和语音增强的装置第二实施方式语音算法硬件处理模块的工作示意图；
[0019]图4是本发明提供的一种用于数字助听和语音增强处理的方法的流程示意图。【具体实施方式】
[0020]下面结合【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
[0021]通常情况下，接收到的语音信号中含有不同程度的噪声，混杂在原始的语音信号中，使原始语音信号难以辨识。而语音增强的目的就是为从含噪语音中去除噪声，提取尽可能纯净的原始语音信号。如果语音信号是用于向他人传播信息时，需要对该语音信号进行优化和增强，使该语音信号完整、清晰的被接收，使听者乐于接受，不感觉疲劳。
[0022]参阅图1，图1是本发明一种用于数字助听和语音增强的装置100第一实施方式的结构示意图。该装置100连接一芯片101，芯片101至少用于控制装置100工作。芯片101连接装置100，芯片101设定的配置模式包括被动接收和主动读取。
[0023]装置100包括配置控制模块110和语音算法硬件处理模块120。配置控制模块110根据芯片101的配置模式获取芯片101的工作模式及算法参数。当芯片101的配置模式为被动接收时，芯片101控制装置100进行数字助听操作；当芯片101的配置模式为主动读取时，芯片101控制装置100进行语音增强操作。即通过芯片101的配置模式选择芯片101的工作模式。被动接收是指接收从与装置100连接的另一装置(未标示)接收芯片101的工作模式及算法参数，此时芯片101工作模式为数字助听，得到的算法参数是数字助听的算法参数。主动读取是指从与装置100连接的存储部件(未标示)读取芯片101的工作模式及算法参数，此时芯片101的工作模式为语音增强，得到的算法参数是语音增强的算法参数。
[0024]语音算法硬件处理模块120在配置控制模块110得到芯片101的工作模式及算法参数后，根据工作模式和算法参数对输入装置100的语音信号进行处理。语音信号包括第一语音信号和第二语音信号。第一语音信号是与装置100连接的另一装置(图未示)实时获取的语音信号。在本实施方式中，与装置100连接的另一装置是上位通信装置111，第一语音信号是该上位通信装置111通过自身的语音获取单元实时获取的语音信号，如通话过程中对话的语音信号。第二语音信号是装置100从存储部件112得到的音频语音信号。第一语音信号因获取的环境嘈杂而附带噪声，为使通话对象清晰得到语音信号包含的信息，通常对第一语音信号进行数字助听处理；第二语音信号是音频文件，因在压缩存储