[发明专利]语音信号噪声频谱估计方法、装置及降噪处理方法

说明书

本发明公开了一种语音信号噪声频谱估计方法、装置及降噪处理方法。其中该方法包括：计算预设长度的语音信号的频谱；根据频谱计算语音信号的功率谱；对功率谱进行对数变换，得到语音信号对应功率谱的对数序列；且每个对数值对应频谱的一个频线；根据每个频线对应的对数值和噪声对数估计值的大小关系，对噪声对数估计值进行调整；调整预设次数后，根据得到的最终噪声对数估计值和功率谱对数变换的底数计算所述预设长度的语音信号的噪声功率谱；且对噪声对数估计值进行处理时，根据每个频线对应的概率密度计算增大的量或者减小的量；概率密度根据每个频线对应的对数值和噪声对数估计值之间的偏差计算。其对噪声功率对数逐步调整，噪声功率估计准确。

技术领域

本发明涉及噪声处理技术领域，尤其涉及一种语音信号噪声频谱估计方法、装置及降噪处理方法。

背景技术

在语音降噪算法中，噪声频谱的估计是一个关键的环节，其影响到语音降噪的最终效果。一般的噪声估计算法中，均以输入信号的频谱中某一频段上的时长最小值作为噪声频谱此频段上的估计值。这种做法是基于下面的假设进行的：噪声在各频段上的值都要比语音信号在对应频段的值小。

但是实际应用环境中，会出现某一频段的信噪比小于1的情况，在这种情况下应用前述的噪声估计算法会导致语音信号的频谱中某一频段的值被误估计为噪声，从而不能准确计算出噪声的频谱，最终影响到了语音降噪的效果。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术中，噪声估计不准确，影响语音降噪处理的问题，提供一种能够准确估计语音信号中噪声的语音信号噪声频谱估计方法，应用该方法的语音信号降噪处理方法，及相应的语音噪声频谱估计装置。

为实现本发明目的提供的一种语音信号噪声频谱估计方法，包括以下步骤：

计算预设长度的语音信号的频谱；

根据所述频谱计算所述预设长度的语音信号的功率谱；

对所述功率谱进行对数变换，得到所述预设长度的语音信号对应功率谱的对数序列；其中，所述对数序列中的每个对数值对应所述功率谱的一个频线的数值的对数变换；

根据每个频线对应的对数值和噪声对数估计值的大小关系，对所述噪声对数估计值进行调整，当所述对数值大于所述噪声对数估计值时，对所述噪声对数估计值进行增大处理；当所述对数值小于等于所述噪声对数估计值时，对所述噪声对数估计值进行减小处理；

执行对所述噪声对数估计值进行增大或者减小处理的步骤预设次数，得到所述噪声对数估计值的最终噪声对数估计值；

根据所述最终噪声对数估计值和所述功率谱对数变换的底数计算所述预设长度的语音信号的噪声功率谱；且

对所述噪声对数估计值进行增大处理或者减小处理时，根据每个频线对应的概率密度计算增大的量或者减小的量；所述概率密度是根据每个频线对应的对数值和噪声对数估计值之间的偏差计算得到的。

作为一种语音信号噪声频谱估计方法的可实施方式，所述计算预设长度的语音信号的频谱，包括以下步骤：

从待处理的语音信号中截取所述预设长度的语音信号；

对所述预设长度的语音信号进行加窗处理，得到离散语音信号，其中，所加的窗是长度与所述预设长度相等的序列；

对所述离散语音信号进行快速傅里叶变换，得到所述预设长度的语音信号的频谱。

作为一种语音信号噪声频谱估计方法的可实施方式，按照下面的步骤计算所述概率密度：