[发明专利]噪声抑制

说明书

本发明涉及一种噪声抑制器和一种噪声抑制方法。它特别涉及一种移动终端，其合并了用于抑制语音信号中噪声的一种噪声抑制器。根据本发明的噪声抑制器能被用于抑制声音的背景噪声，特别是操作在蜂窝网中的移动终端中的声音的背景噪声。

移动电话终端中的噪声抑制或话音增强的一个目的是要降低环境噪声对语音信号的影响并因此改善通信质量。在上行链路(发射，TX)信号的情况下，也期望把由此噪声引起的语音编码过程中的有害影响最小化。

在面对面的通信中，声音的背景噪声干扰了收听者并且使得更难以领会话音。通过一个升高他或她声音的扬声器以使它比背景噪声大声一点从而来改良清晰度。在电话的情况下，背景噪声是很讨厌的，因为这里没有由面部表情和姿势来提供的附加信息。

在数字电话学中，语音信号首先在模拟数字(A/D)转换器中被转换成数字抽样序列，然后使用一个语音编解码器而被压缩用于发射。术语编解码器被用来描述一个语音编码器/解码器对。在本说明书中，术语“语音编码器”被用来表示语音编解码器的编码侧而术语“语音解码器”被用来表示语音编解码器的解码功能。应该理解，一个常规语音编解码器可以被实现为单个功能单元，或者是实现编码和解码操作的分离元件。

在数字电话学中，背景噪声的有害影响可以很大。这是由于这样的事实：语音编解码器通常被优化用于有效的压缩和话音的可接受重建，并且如果噪声出现在话音信号中或者错误发生在话音发射或接收中，则它们的性能可能被削弱。另外，噪声的存在本身能导致背景噪声信号被编码并被发射时失真。

语音编解码器的削弱的性能既降低了被发射话音的清晰度又降低了它的主观质量。发射的背景噪声信号的失真衰减了发射信号的质量，使得通过改变背景噪声信号的性质使得收听让人讨厌并且致使前后信息更不易识别。因此，话音增强领域中的工作已经集中在研究噪声对语音编码性能的影响以及产生预处理方法来减少噪声对语音编解码器的影响。

上面讨论的问题涉及其中呈现仅仅一个送话器来提供仅仅一个信号的配置。在这样的配置中，一个噪声抑制器被提供，它能够翻译一个信道信号从而决定它的哪些部分表示基础话音而哪些表示噪声。

当一个数字移动终端接收一个编码话音信号时，它通过终端的语音编解码器的解码部分而被解码并被提供给终端用户的扬声器或耳机来收听。一个噪声抑制器可以被提供于在语音解码器之后的话音码路径中，以便减少接收和解码语音信号中的噪声分量。然而，在吵杂的情形中，语音解码器的性能可能会被不利影响，导致一个或多个下列结果：

1.信号的话音分量可能听起来不太自然或者很刺耳，因为语音编解码器所需要来以便正确解码话音信号的关键信息由于噪声的存在而被改变。

2.背景噪声可能听起来不自然，因为编解码器通常被优化用于压缩话音而不是噪声。通常，这导致背景噪声分量中递增的周期性并且可能十分严重而引起背景噪声信号所携带的前后信息的损耗。

有关编码语音信号的信息也可能在发射和接收期间丢失或被恶化，例如由于发送信道差错。这种情形可能导致语音编解码器输出中的进一步恶化，使得附加的人工品在解码话音信号中变得明显。当一个噪声抑制器被使用于在语音解码器之后的话音解码路径中时，语音解码器的非最佳性能可能进而又使得噪声抑制器以一种低于最佳方式的方式在工作。

因此，当实现用于操作在解码话音信号上的噪声抑制器时必须要特别小心。特别地，必须均衡两个相矛盾的因子。如果噪声抑制器提供太多噪声衰减，则这可能会显示出在由语音编解码器引起的通话质量中的恶化。可是，由于典型语音编解码器的固有性质，它被优化用于话音的编码和解码，则解码的背景噪声可以听起来比原始噪声信号更讨厌并因此它应该尽可能被衰减。因此，实际上，与在编码之前能够被应用到话音信号上的相比较，发现一个稍微较低电平的噪声降低对于被解码的话音信号可能是最佳的。

通常理想的是：当噪声抑制在语音编码和/或解码期间被使用时，它将降低背景噪声的电平，把由噪声降低处理所引起的话音失真最小化并且保存输入背景噪声的原始性质。

现在将参考图1描述一个包括如现有技术所述的噪声抑制器的移动终端的实施例。该移动终端和它与之通信的无线系统按照全球移动电信(GSM)标准来操作。图1示出了一个移动终端10，它包括一个发射(语音编码)分支12和一个接收(语音解码)分支14。