专利名称：语音信号处理方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种语音信号处理方法及装置。
背景技术：
在语音通讯处理的应用中，经常会用到舒适噪声产生(Comfort Noise Generati0n，CNG)技术。在有背景噪声的环境中，当有话音时，需将背景噪声和话音一起编码传送；当没有话音时，如果不编码传送背景噪声或背景噪声被某种语音处理技术完全消除，这就会导致背景噪声不连续，致使收听的人听觉不舒服。CNG技术的基本原理是对背景噪声进行参数估计，利用这些特征参数，在噪声没有被完全编码或者消除的情况下，恢复出类似的背景噪声。而现有的语音编解码算法里一般都内嵌有CNG技术，如AMR编码，但是，这些与编码算法结合在一起的CNG算法都充分利用了比如线谱对等复杂的编码算法内部参数，其复杂程度较高，不具有简洁性和通用性。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种语音信号处理方法及装置，以简洁、通用性强的算法产生舒适噪声。为解决上述技术问题，一方面，提供了一种语音信号处理方法，包括 对背景噪声进行傅里叶变换，得到频域信号；
对所述频域信号进行噪声能量谱估计，得到平滑噪声谱能量； 利用所述平滑噪声谱能量对白噪声进行频域滤波，产生舒适背景噪声谱； 将所述舒适背景噪声谱进行反傅里叶变换，得到舒适背景噪声。另一方面，还提供了一种语音信号处理装置，包括
傅里叶变换单元，用于对背景噪声进行傅里叶变换，得到频域信号； 估计单元，用于对所述频域信号进行噪声能量谱估计，得到平滑噪声谱能量； 匹配单元，用于利用所述平滑噪声谱能量对白噪声进行频域滤波，产生舒适背景噪声
谱；
反傅里叶变换单元，用于将所述舒适背景噪声谱进行反傅里叶变换，得到舒适背景噪声。上述技术方案至少具有如下有益效果
通过提供一种语音信号处理方法及装置，可先对背景噪声转换成频域信号，再利用对频域信号进行噪声能量谱估计得到的平滑噪声谱能量，对白噪声进行频域滤波，产生舒适背景噪声谱以最终转换成舒适背景噪声，这样，不需要提取复杂的背景信号参数，充分利用频域转换特性，直接在频域估计背景噪声的能量谱分布特性，得到简洁的舒适背景噪声，其算法简洁高效，同时能够跟踪变化的背景噪声，具有简洁实用、效果显著的特点。
图1是本发明实施例的语音信号处理方法的流程图。图2是本发明实施例的语音信号处理装置的结构图。
具体实施例方式如图1所示，本发明实施例的语音信号处理方法的主要流程如下
10 1，获得语音信号
^iYf =OX^N J) ,Mj I Ii-为帧数
102,对语音信号spl进行傅里叶变换(Fast Fourier Transformation, FFT)，得到频域 , ''} .ΦΚ = Ο^Ν- ),其中论]=ΜΝ/]};
103，采用话音激活检测(Voiced Activity Detection，VAD)方法判断语音信号是否为背景噪声，若是，则进行步骤104，具体地，当VAD=O时，即可判断语音信号中只有背景噪声； 104，对频域信号JI3进行噪声能量谱估计，得到平滑噪声谱能量 Ο,Ι,—,ΑΓ—^，而该步骤具体可包括 首先，对频域信号Jtfl进行背景噪声能量谱的参数估计，得到瞬时噪声谱能量 WWTtiXi = OX^N-J)，瞬时噪声谱能量noisePowi^il表示噪声信号在频域计算得
到的当前瞬时能量，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代表取实部的运算，Imag代表取虚部的运算，Sqrt表示开方运算。
然后，对瞬时噪声谱能量—β ^Φ 进行滤波，得到平滑的、稳定的平滑噪声谱能量ικι β &Η00ΛΡσ 7ρ，平滑噪声谱能量表示噪声信号在频域计算
得到的瞬时能量经过长时间平滑处理后的能量，平滑处理可按照现有技术进行操作，其操作可具体如下程序所示
上式中，1/256表示平滑因子，其为经验值，当然也可以根据实际情况另取他值。 105，在需要使用CNG技术时，利用平滑噪声谱能量ηο ι >οΑΛ Ρ〗对白噪声
rtmdQ进行频域滤波，产生舒适背景噪声谱JrDTCf 二，其操作可具体如下程序所示
权利要求
1.一种语音信号处理方法，其特征在于，包括 对背景噪声进行傅里叶变换，得到频域信号；对所述频域信号进行噪声能量谱估计，得到平滑噪声谱能量； 利用所述平滑噪声谱能量对白噪声进行频域滤波，产生舒适背景噪声谱； 将所述舒适背景噪声谱进行反傅里叶变换，得到舒适背景噪声。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述频域信号进行噪声能量谱估计具体包括对所述频域信号进行背景噪声能量谱的参数估计，得到瞬时噪声谱能量； 对所述瞬时噪声谱能量进行滤波，得到所述平滑噪声谱能量。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括获得语音信号；采用话音激活检测方法判断所述语音信号是否为所述背景噪声，若是，则对所述频域信号进行背景噪声能量谱的参数估计。
4.一种语音信号处理装置，其特征在于，包括傅里叶变换单元，用于对背景噪声进行傅里叶变换，得到频域信号； 估计单元，用于对所述频域信号进行噪声能量谱估计，得到平滑噪声谱能量； 匹配单元，用于利用所述平滑噪声谱能量对白噪声进行频域滤波，产生舒适背景噪声谱；反傅里叶变换单元，用于将所述舒适背景噪声谱进行反傅里叶变换，得到舒适背景噪
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述估计单元具体包括计算单元，用于对所述频域信号进行背景噪声能量谱的参数估计，得到瞬时噪声谱能量；滤波单元，用于对所述瞬时噪声谱能量进行滤波，得到所述平滑噪声谱能量。
6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，该装置还包括话音激活检测单元，用于对获得的语音信号采用话音激活检测方法判断其是否为所述背景噪声，若是，则触发所述估计单元进行处理。
全文摘要
本发明实施例涉及一种语音信号处理方法，先对背景噪声转换成频域信号，再利用对频域信号进行噪声能量谱估计得到的平滑噪声谱能量，对白噪声进行频域滤波，产生舒适背景噪声谱以最终转换成舒适背景噪声。另外，本发明实施例还提供了对应的语音信号处理装置。采用本发明实施例的方法与装置，不需要提取复杂的背景信号参数，充分利用频域转换特性，直接在频域估计背景噪声的能量谱分布特性，得到简洁的舒适背景噪声，其算法简洁高效，同时能够跟踪变化的背景噪声，具有简洁实用、效果显著的特点。
文档编号G10L21/02GK102201241SQ201110089839
公开日2011年9月28日 申请日期2011年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者唐勇军, 舒畅 申请人:深圳市华新微声学技术有限公司