终端语音交互模式下的降噪方法及装置的制造方法_3

文档序号:9251094阅读:来源:国知局
空中接口包括例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和通用移动通信系统(UMTS)(特别地,长期演进(LTE))、全球移动通信系统(GSM)等等。作为非限制性示例,下面的描述涉及CDMA通信系统,但是这样的教导同样适用于其它类型的系统。
[0074]参考图2,⑶MA无线通信系统可以包括多个移动终端100、多个基站(BS) 270、基站控制器(BSC) 275和移动交换中心(MSC)2800MSC280被构造为与公共电话交换网络(PSTN) 290形成接口。MSC280还被构造为与可以经由回程线路耦接到基站270的BSC275形成接口。回程线路可以根据若干己知的接口中的任一种来构造,所述接口包括例如E1/T1、ATM,IP、PPP、帧中继、HDSL、ADSL或xDSL。将理解的是,如图2中所示的系统可以包括多个BSC2750。
[0075]每个BS270可以服务一个或多个分区(或区域),由多向天线或指向特定方向的天线覆盖的每个分区放射状地远离BS270。或者,每个分区可以由用于分集接收的两个或更多天线覆盖。每个BS270可以被构造为支持多个频率分配,并且每个频率分配具有特定频谱(例如,1.25MHz,5MHz 等等)。
[0076]分区与频率分配的交叉可以被称为CDMA信道。BS270也可以被称为基站收发器子系统(BTS)或者其它等效术语。在这样的情况下,术语"基站"可以用于笼统地表示单个BSC275和至少一个BS270。基站也可以被称为〃蜂窝站〃。或者,特定BS270的各分区可以被称为多个蜂窝站。
[0077]如图2中所示,广播发射器(BT) 295将广播信号发送给在系统内操作的移动终端100如图1中所示的广播接收模块111被设置在移动终端100处以接收由BT295发送的广播信号。在图2中,示出了几个全球定位系统(GPS)卫星300。卫星300帮助定位多个移动终端100中的至少一个。
[0078]在图2中,描绘了多个卫星300,但是理解的是,可以利用任何数目的卫星获得有用的定位信息。如图1中所示的GPS模块115通常被构造为与卫星300配合以获得想要的定位信息。替代GPS跟踪技术或者在GPS跟踪技术之外,可以使用可以跟踪移动终端的位置的其它技术。另外,至少一个GPS卫星300可以选择性地或者额外地处理卫星DMB传输。
[0079]作为无线通信系统的一个典型操作,BS270接收来自各种移动终端100的反相链路信号。移动终端100通常参与通话、消息收发和其它类型的通信。特定基站270接收的每个反相链路信号被在特定BS270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC275。BSC提供通话资源分配和包括BS270之间的软切换过程的协调的移动管理功能。BSC275还将接收到的数据路由到MSC280,其提供用于与PSTN290形成接口的额外的路由服务。类似地,PSTN290与MSC280形成接口,MSC与BSC275形成接口,并且BSC275相应地控制BS270以将正向链路信号发送到移动终端100。
[0080]基于上述移动终端硬件结构以及通信系统,提出本发明终端语音交互模式下的降噪方法各个实施例。
[0081]如图3所示,本发明第一实施例提出一种终端语音交互模式下的降噪方法,包括:
[0082]步骤S10,在接收到语音信息时,获取所述语音信息对应的语音信号及所述语音信号对应声源的位置;
[0083]本发明实施例中的终端语音交互模式下的降噪过程优选为应用在免提通话模式下,在本发明其他实施例中也还可以应用在录音、即时通信语音交互场景中。
[0084]在本实施例中,所述终端优选为手机、pad等能进行语音通话的电子设备,所述终端应至少装配如下器件:用于通话免提功能的外放喇叭,用于检测声源位置的麦克风阵列,所述麦克风阵列优选为4个,最佳设置位置为上边和下边,左右分别一个,由于目前软件对于声压级的检测精度可以达到0.1DBA,相位差的检测精度可达0.1度,所以位置变动时,软件具有较强的稳定性,不需要变动相应的技术。终端装备四个或以上的麦克风阵列,在开启免提时,麦克风阵列检测语音信息,在接收到语音信息时,获取所述语音信息对应的语音信号及所述语音信号对应声源的位置。所述语音信号包括人声信号及噪音信号。
[0085]具体的,参考图4,所述获取所述语音信号对应声源的位置的过程包括:
[0086]步骤S11,从所述语音信号中识别出噪音信号;
[0087]步骤S12,获取所述噪音信号对应声源的位置。
[0088]根据通用的人声侦测算法VAD区分出人声与环境噪音,即从所述语音信号中识别出人声信号及噪音信号,对录入的信号进行筛选,判断出人声和噪音。确定人声及噪音对应声源的位置。
[0089]具体的,参考图5,所述获取所述噪音信号对应声源的位置的过程包括:
[0090]步骤S121,获取所述噪音信号对应波形的相位差及声压差;
[0091]步骤S122,根据所述相位差及声压差计算所述噪音信号对应的声源相对于终端的三维空间位置。
[0092]通过计算麦克风阵列录入波形的相位差及声压差,分别计算定位人声音源相对于终端的三维空间位置,噪声音源相对于终端的三维空间位置。各录入波形由于和声源存在位置差异,声压级强度和距离的平方成反比,而相位差则是和接收延时有关,通过各个录入波形相减,得到相位差和声压差,根据声波在空气中传播的速度公式,可算出声源对各个MIC的位置距离,通过画圆寻找交点,可判断当前声源相对于终端位于空间中的具体位置。
[0093]步骤S20,根据所述位置确定对应语音信号的降噪参数;
[0094]根据所述位置确定对应语音信号的降噪参数,在存在多个噪音信号时,根据噪音频谱序列进行归类,逐一提取,分别叠加反相补偿声波,即,所述降噪参数为反相补偿声波的相位。
[0095]具体的,参考图6,所述根据所述位置确定对应语音信号的降噪参数的过程可以包括:
[0096]步骤S21,根据所述三维空间位置计算出所述噪音信号对应波形相对于终端的相位差及延时;
[0097]步骤S22,根据所述相位差及延时生成对应噪音信号的降噪参数。
[0098]在确定人声声源和噪声声源相对于终端的三维空间位置后,计算得到人声和噪音声源的距离,在存在多个噪音声源时,计算人声与各个噪音声源的距离得到多个距离,根据各个噪音与人声声源的距离及噪声音源的频率,计算出终端录入波形在终端MIC和人耳位置之间的相位差及延时,根据所述相位差和延时生成对应噪音信号的降噪参数。每个噪音因位置不同,所以得到的降噪参数均不同,在存在多个噪音时,确定每个噪音对应的降噪参数,即,得到多个反相补偿声波的相位。
[0099]步骤S30,根据所述降噪参数调整对应的语音信号,以对所述语音信息进行降噪。
[0100]在所述降噪参数为反相补偿声波的相位,通过加入反相补偿声波的相位,达到降噪的目的,有效避免环境噪音的干扰。本发明实施例通过降噪系统产生与近端外界噪音相等的反向声波,将噪音中和,从而实现主动降噪的效果。
[0101]本实施例通过根据接收的语音信息的语音信号的声源位置来确定对应的降噪参数,对语音信息进行降噪。实现语音交互模式下的主动降噪,降低语音交互过程中产生噪音干扰,提高语音交互效果。
[0102]参考图7,提出本发明终端语音交互模式下的降噪方法的第二实施例,基于上述终端语音交互模式下的降噪方法的第一实施例,所述步骤S30可以包括:
[0103]步骤S23,确定终端当前的状态参数;
[0104]步骤S24,根据所述状态参数及所述位置确定对应语音信号的降噪参数。
[0105]在本实施例中,需要注意终端的摆放状态,即确定终端当前的状态参数,例如,是正面朝上、反面朝上、侧方的情况,可根据重力传感器、陀螺仪等仪器提供的数据,在不同的摆放姿态下,提供不同的方位数据,进而对叠加的反相补偿声波的相位,从而达到免提主动降噪的功能,通过结合主动的状态参数及所述位置确定对应语音信号的降噪参数,例如,在终端为正面时,根据正面这个状态参数及位置确定对应语音信号的降噪参数。本实施例在不同的摆放姿态下,即,在终端处于不同的状态下,提供不同的终端状态,进而对叠加的反相补偿波形进行修正。进一步提高降噪效果。
[0106]本发明进一步提供一种终端语音交互模式下的降噪装置。
[0107]参照图8,图8为本发明终端语音交互模式下的降噪装置较佳实施例的功能模块示意图。
[0108]本实施例一种终端语音交互模式下的降噪装置,所述终端语音交互模式下的降噪装置包括:获取模块10、
[0109]所述获取模块10,用于在接收到语音信息时,获取所述语音信息对应的语音信号及所述语音信号对应声源的位置;
[0110]本发明实施例中的终端语音交互模式下的降噪过程优选为应用在免提通话模式下,在本发明其他实施例中也还可以应用在录音、即时通信语音交互场景中。
[0111]在本实施例中,所述终端优选为手机、pad等能进行语音通话的电子设备,所述终端应至少装配如下器件:用于通话免提功能的外放喇叭,用于检测声源位置的麦克风阵列,所述麦克风阵列优选为4个,最佳设置位置为上边和
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