一种噪声抑制装置及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种噪声抑制装置及其方法。该噪声抑制方法包括以下步骤：获取当前信号帧的特征参数，并根据特征参数产生辅助更新标志；对当前信号帧进行增益调整；根据辅助更新标志对增益调整后的当前信号帧进行噪声更新，并对当前信号帧进行噪声抑制。通过上述方式，本发明能够消除残留的噪声，并且提高主观感知效果。
【专利说明】一种噪声抑制装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及噪声抑制领域，特别是涉及一种噪声抑制装置及其方法。
【背景技术】
[0002]信号处理系统前端采集的信号会受环境、设备等因素影响，掺杂了大量的噪声，或者由于远距离拾音等问题使得采集到的信号电平低、辨识度低。为了使采集到的信号更加清晰，信号处理系统在获取到信号后进行自动增益控制和噪声抑制，以提高信号电平、降低噪声，进而提升信号的清晰度和辨识度。
[0003]请参见图1，图1是现有技术中信号处理系统的示意框图。如图1所示，现有技术中信号处理系统10包括:自动增益控制单元101、噪声抑制单元102以及噪声抑制量修正单元103。其中，信号X (t)首先通过自动增益控制单元101进行增益调整并输出增益调整后的信号Xl (t)，此时，噪声抑制量修正单元103从自动增益控制单元101获取信号X (t)的增益量G (t)。噪声抑制量修正单元103还设置有噪声抑制量Ln,噪声抑制量修正单元103根据噪声抑制量Ln和增益量G (t)计算可得信号X (t)修正后的噪声抑制量L (t)，其中，L (t)=Ln+G (t)。噪声抑制单元102根据噪声抑制量L (t)对信号xl (t)进行噪声抑制，以得到输出信号y (t)。由于自动增益控制单元101根据信号X (t)的电平高低进行增益调整，假如信号X (t)的电平较高，则自动增益控制单元101不进行增益调整或增益量G (t)较低，信号X (t)的电平较低则增益量G (t)较高，使得信号X (t)的噪声能量变化较大，即信号X (t)的信噪比发生变化，导致噪声抑制单元102无法对信噪比发生变化的信号X (t)进行有效的噪声更新，进而使得输出信号y (t)残留噪声。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明实施例提供了一种噪声抑制装置及其方法，以解决噪声抑制单元无法对信噪比发生变化的信号进行有效噪声更新的问题，进而解决输出信号残留噪声的问题。
[0005]第一方面提供一种噪声抑制方法，其包括以下步骤:获取当前信号帧的特征参数，并根据特征参数产生辅助更新标志；对当前信号帧进行增益调整；根据辅助更新标志对增益调整后的当前信号帧进行噪声更新，并对当前信号帧进行噪声抑制。
[0006]结合第一方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，获取当前信号帧的特征参数，并根据特征参数产生辅助更新标志的步骤包括:将当前信号帧的信号频谱划分成多个子带；计算当前信号帧的每个子带的子带平均能量以及每个子带随时间的滑动平均能量；根据当前信号帧的每个子带的子带平均能量和滑动平均能量计算当前信号帧的每个子带的子带信噪比以及当前信号帧的子带信噪比和；将当前信号帧的子带信噪比和与预设的第一阈值进行比较，若当前信号帧的子带信噪比和小于第一阈值，则产生辅助更新标志。
[0007]结合第一方面的实现方式，在第二种可能的实现方式中，获取当前信号帧的特征参数，并根据特征参数产生辅助更新标志的步骤包括:将当前信号帧的信号频谱划分成多个子带；计算当前信号帧的每个子带的子带平均能量以及每个子带随时间的滑动平均能量；根据当前信号帧的每个子带的子带平均能量和滑动平均能量计算当前信号帧的每个子带的子带信噪比以及当前信号帧的子带信噪比和；根据子带信噪比和计算当前信号帧随时间的滑动平均子带信噪比和；将滑动平均子带信噪比和与预设的第一阈值进行比较，若滑动平均子带信噪比和小于第一阈值，则产生辅助更新标志。
[0008]结合第一方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，计算当前信号帧的每个子带的子带平均能量以及每个子带随时间的滑动平均能量的步骤包括:以如下公式计算当前信号帧的每个子带的子带平均能量:
【权利要求】
1.一种噪声抑制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 获取当前信号帧的特征参数，并根据所述特征参数产生辅助更新标志; 对所述当前信号帧进行增益调整； 根据所述辅助更新标志对增益调整后的所述当前信号帧进行噪声更新，并对所述当前信号帧进行噪声抑制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取当前信号帧的特征参数，并根据所述特征参数产生辅助更新标志的步骤包括: 将所述当前信号帧的信号频谱划分成多个子带； 计算所述当前信号帧的每个子带的子带平均能量以及每个子带随时间的滑动平均能量; 根据所述当前信号帧的每个子带的所述子带平均能量和所述滑动平均能量计算所述当前信号帧的每个子带的子带信噪比以及所述当前信号帧的子带信噪比和； 将所述当前信号帧的子带信噪比和与预设的第一阈值进行比较，若所述当前信号帧的子带信噪比和小于所述第一阈值，则产生所述辅助更新标志。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取当前信号帧的特征参数，并根据所述特征参数 产生辅助更新标志的步骤包括: 将所述当前信号帧的信号频谱划分成多个子带； 计算所述当前信号帧的每个子带的子带平均能量以及每个子带随时间的滑动平均能量; 根据所述当前信号帧的每个子带的所述子带平均能量和所述滑动平均能量计算所述当前信号帧的每个子带的子带信噪比以及所述当前信号帧的子带信噪比和； 根据所述子带信噪比和计算所述当前信号帧随时间的滑动平均子带信噪比和； 将所述滑动平均子带信噪比和与预设的第一阈值进行比较，若所述滑动平均子带信噪比和小于所述第一阈值，则产生所述辅助更新标志。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述计算所述当前信号帧的每个子带的子带平均能量以及每个子带随时间的滑动平均能量的步骤包括: 以如下公式计算所述当前信号帧的每个子带的子带平均能量:
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算所述当前信号帧的每个子带的子带平均能量以及每个子带随时间的滑动平均能量的步骤包括: 所述当前信号帧的每个子带的子带平均能量与预设的第二阈值进行比较； 若所述子带平均能量大于或等于所述第二阈值，则根据如下公式计算所述滑动平均能量忑=瓦； 若所述子带平均能量小于所述第二阈值，则根据如下公式计算所述滑动平均能量:
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前信号帧的每个子带的所述子带平均能量和所述滑动平均能量计算所述当前信号帧的每个子带的子带信噪比以及所述当前信号帧的子带信噪比和的步骤包括: 根据如下公式计算所述当前信号帧的每个子带的子带信噪比以及所述当前信号帧的子带信噪比和:
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述子带信噪比和计算所述当前信号帧随时间的滑动平均子带信噪比和的步骤包括:根据以下公式计算所述当前信号帧随时间的滑动平均子带信噪比和:
mov_SSNR = aXmov_SSNR，+(1-a) XSSNR ； 其中，mov_SSNR为所述当前信号帧的滑动平均子带信噪比和，mov_SSNR’为所述当前信号帧的前一信号帧的滑动平均子带信噪比和，a为第二更新因子。
8.—种噪声抑制装置，其特征在于，所述装置包括: 信号特征分析单元，用于获取当前信号帧的特征参数，并根据所述特征参数产生辅助更新标志； 自动增益控制单元，用于对所述当前信号帧进行增益调整； 噪声抑制单元，所述噪声抑制单元根据所述辅助更新标志对增益调整后的所述当前信号帧进行噪声更新，并对所述当前信号帧进行噪声抑制。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述信号特征分析单元将所述当前信号帧的信号频谱划分成多个子带，并计算所述当前信号帧的每个子带的子带平均能量以及每个子带随时间的滑动平均能量；所述信号特征分析单元根据所述当前信号帧的每个子带的所述子带平均能量和所述滑动平均能量计算所述当前信号帧的每个子带的子带信噪比以及所述当前信号帧的子带信噪比和，并将所述当前信号帧的子带信噪比和与预设的第一阈值进行比较，若所述当前信号帧的子带信噪比和小于所述第一阈值，则产生所述辅助更新
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10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述信号特征分析单元将所述当前信号帧的信号频谱划分成多个子带，并计算所述当前信号帧的每个子带的子带平均能量以及每个子带随时间的滑动平均能量；所述信号特征分析单元根据所述当前信号帧的每个子带的所述子带平均能量和所述滑动平均能量计算所述当前信号帧的每个子带的子带信噪比以及所述当前信号帧的子带信噪比和，并根据所述子带信噪比和计算所述当前信号帧随时间的滑动平均子带信噪比和；所述信号特征分析单元将所述滑动平均子带信噪比和与预设的第一阈值进行比较，若所述滑动平均子带信噪比和小于所述第一阈值，则产生所述辅助更新标志。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述信号特征分析单元以如下公式计算所述当前信号帧的每个子带的子带平均能量:
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述信号特征分析单元将所述当前信号帧的每个子带的子带平均能量与预设的第二阈值进行比较；若所述子带平均能量大于或等于所述第二阈值，则根据如下公式计算所述滑动平均能量若所述子带平均能量小于所述第二阈值，则根据如下公式计算所述滑动平均能量HTi=PhfilEi ,其中，I；为所述当前信号帧的第i个子带的滑动平均能量，g为所述当前信号帧的前一信号帧的第i个子带的滑动平均能量，β为第一更新因子。
13.根据权利要 求12所述的装置，其特征在于，所述信号特征分析单元根据如下公式计算所述当前信号帧的每个子带的子带信噪比以及所述当前信号帧的子带信噪比和:
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述信号特征分析单元根据以下公式计算所述当前信号帧随时间的滑动平均子带信噪比和:
mov_SSNR = aXmov_SSNR，+ (1-a) XSSNR ； 其中，mov_SSNR为所述当前信号帧的滑动平均子带信噪比和，mov_SSNR’为所述当前信号帧的前一信号帧的滑动平均子带信噪比和，a为第二更新因子。
【文档编号】G10L21/0232GK103886867SQ201210562803
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月21日 优先权日:2012年12月21日
【发明者】刘媛媛 申请人:华为技术有限公司