[发明专利]适应性信道间判别再缩放滤波器

说明书

一种用于滤波音频信号的方法，包括建模主信道和参考信道的快速傅立叶变换(FFT)系数的概率密度函数(PDF)；最大化PDF以提供在参考信道的噪声幅度估算与主信道的噪声幅度估算之间的判别相关差异(DRD)。当主信道的频谱幅度比参考信道的频谱幅度强时，强化主信道；并且参考信道的频谱幅度比主信道的频谱幅度强时，削弱主信道。当存在先前阶段时，将乘法再缩放因子应用于在语音增强滤波器链的先前阶段中计算的增益，在不存在前阶段的情况下，直接应用增益。

相关申请的交叉参考

本专利申请要求2014年11月12日提交的并且名称为“适应性信道间判别再缩放滤波器”的临时申请号62/078,844的权益和优先权，其全文以引用的方式并入本文中。

发明领域

本发明总体上涉及用于处理音频的技术，包括用于隔离声音数据，从音频信号去除噪声，或者甚至在输出音频信号之前增强音频信号的技术。还涉及用于处理音频信号的装置和系统。

背景技术

各种音频设备，包括现有移动电话的情形，包括定位和朝向以接收来自意向声源的音频的主麦克风，和定位和朝向以接收背景噪声并且同时从意向声源接收极少音频或不从意向声源接收音频的参考麦克风。在许多应用情景中，参考麦克风提供了噪声量的指示符，其可能存在于由主麦克风获得音频信号的主信道中。具体地，针对给定频带的相对频谱功率级，在所述主信道和参考信道之间可以指示所述频带是否由噪声或在所述主信道中的信号所支配。因而然后可以选择性地抑制或增强在该频带中的主信道音频。

然而，情况是，在主信道中语音(分别是噪声)占据优势的概率，被认为是在主信道和参考信道之间的未改变的相对频谱功率级的函数，可以由频点改变，并不随着时间固定。因此，使用原始功率比，固定阈值，和/或在信道间基于比较的滤波中的固定再缩放因子(rescaling factors)，会充分导致在主信道音频中的不理想的语音抑制和/或噪声放大。

因而，需寻求在估算在输入信道之间的噪声占据/语音占据功率级差方面、在抑制存在于主输入信道中的噪声和增强存在于主输入信道中的语音方面的提高。

发明内容

本发明特征的一个方面特征在于，在一些实施例中的，一种用于变换音频信号的方法。该方法包括利用音频设备的主麦克风获得音频信号的主信道；利用音频设备的参考麦克风获得音频信号的参考信道；估算多个频点的音频信号的主信道的频谱幅度；以及估算多个频点的音频信号的参考信道的频谱幅度。该方法还包括通过应用分式线性变换和高阶有理函数变换的至少一个来变换多个频点率接收的一个或多个频谱幅度；以及进一步变换多个频点率接收的一个或多个频谱幅度。该进一步变换可以包括如下一个或多个：重新标准化一个或多个频谱幅度；指数化一个或多个频谱幅度；瞬时平滑一个或多个频谱幅度；频率平滑一个或多个频谱幅度；基于VAD平滑一个或多个频谱幅度；音质平滑一个或多个频谱幅度；将相位差的估算与一个或多个已变换频谱幅度进行组合；以及将VAD估算与一个或多个已变换频谱幅度进行组合。

在一些实施例中，该方法包括基于增量式输入，更新每个频点的分式线性变换和高阶有理函数变换中的至少一个。

在一些实施例中，该方法包括将前SNR估算和后SNR估算中的至少一个与一个或多个已变换频谱幅度进行组合。

在一些实施例中，该方法包括将信号功率级差(SPLD)与一个或多个已变换频谱幅度进行组合。

在一些实施例中，该方法包括基于噪声幅度估算和噪声功率级差(NPLD)计算参考信道的校正频谱幅度。在一些实施例中，该方法包括基于噪声幅度估算和NPLD计算主信道的校正频谱幅度。

在一些实施例中，该方法包括两者中的至少一个：由在一帧内的相邻频频点间获取的加权平均数替换一个或多个频谱幅度，以及由来自先前帧的对应频点获取的加权平均数替换一个或多个频谱幅度。