[发明专利]一种用于助听器的分频段维纳滤波去噪方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号技术领域，尤其涉及一种用于助听器的分频段维纳滤波去噪方法和系统。

背景技术

去噪算法在助听器中非常重要，因为身处的环境中有很多的噪音，比如室内的电器发出的声音，外面汽车驶过的声音，另外助听器本身也会产生噪音，而这些噪音很影响患者的舒适度。另外听力下降的患者对于语音的信噪比要求比正常人要求更高，因此去噪功能在助听器使用中显得更加重要。现有很多助听器去噪算法中，运用的是双耳助听器的多通道算法，但是在中低端助听器中，很多都是单耳并且是单通道的。因此，如何使用单麦克来实现去噪功能成为亟需解决的问题。

在去噪算法中比较常用的是谱减法、维纳滤波法。传统的维纳滤波在语音增强方面应用的是比较多的，频域内的维纳滤波方法的准则就是最小均方差原则(Mean Square Error)。如图1所示，具体的流程如下所示，首先通过傅里叶变换(FFT)将时域信号变换到频域内，然后通过VAD模块判断当前信号帧是否是语音帧，根据判断的结果得出估计的噪声功率谱noise_R，再从带噪的语音功率谱中减去噪声功率谱，从而得到纯净的语音功率谱。

中国专利申请CN201310112271.1，公开了一种实时语音去噪的方法，该方法包括：根据语音接收装置所接收的语音输入生成频域带噪语音信号；根据所述频域带噪语音信号计算对数谱后验信噪比，所述对数谱后验信噪比为当前帧频域带噪语音信号的功率谱的对数值与前一帧噪声功率估计值的对数值之间的比值；基于加权噪声估计算法根据所述对数谱后验信噪比得到噪声功率谱估计值；根据所述噪声功率谱估计值生成维纳滤波的增益函数，根据该增益函数对所述频域带噪语音信号进行滤波，以生成频域去噪语音信号；根据所述频域去噪语音信号生成时域去噪语音信号，该时域去噪语音信号由所述语音接收装置进一步处理。

但是该方法存在去除噪声效果不佳并且产生音乐噪声的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于助听器的分频段维纳滤波去噪方法和系统，用于降低助听器的音乐噪声、且使得言语可懂度提高。

本发明实施例提供一种用于助听器的分频段维纳滤波去噪方法，包括：S1、对时域内的一帧信号通过傅里叶变换变换到频域，在所述频域内进行频带的划分；S2、对划分的频带求出不同频带的平均噪声功率谱；S3、根据所处频带选择所需噪声功率谱，计算维纳滤波系数；S4、根据阶段的值选择维纳滤波的阶数，并进行滤波去噪。

本发明实施例还提供一种用于助听器的分频段维纳滤波去噪系统，包括：频带划分模块，对时域内的一帧信号通过傅里叶变换变换到频域，在所述频域内进行频带的划分；第一计算模块，对划分的频带计算不同频带的平均噪声功率谱；第二计算模块，根据所处频带选择所需噪声功率谱，计算维纳滤波系数；去噪模块，根据阶段的值选择维纳滤波的阶数，并进行滤波去噪。

本发明的用于助听器的分频段维纳滤波去噪方法，通过fft变换到频域，在所述频域内进行频带的划分；并对划分的频带求出不同频带的平均噪声功率谱；从而根据所处频带选择所需噪声功率谱，计算维纳滤波系数，可以使得助听器的音乐噪声更小、且使得言语可懂度有很大的提高，通过实验结果也可以很明显的看出来。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的维纳滤波原理图；

图2是根据本发明一实施例的分频段维纳滤波去噪方法的流程图；

图3是根据本发明一实施例的分频段维纳滤波去噪系统的结构示意图；

图4是根据本发明一实施例的原语音的波形图；

图5是根据本发明一实施例的白噪声后的信号图；

图6是根据本发明一实施例的全频段处理后的信号图；

图7是根据本发明一实施例的分频段维纳滤波去噪算法处理后的信号图；

图8是根据本发明一实施例的VAD的判断结果图。

具体实施例

下面结合附图和具体实施例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。