[发明专利]一种语音出现概率的计算方法、装置及电子设备

说明书

本发明提供了一种语音出现概率的计算方法、装置及电子设备。本发明在语音出现概率计算中引入第一通道信号信噪比的度量参数和第一、第二通道之间信号功率电平差的度量参数，对上述度量参数进行归一化和非线性变换处理，并利用上述参数幂级数的一次项和乘积项拟合语音出现概率，从而可以减少了语音出现概率计算的运算量，使得计算结果对参数波动具有较好的健壮性，并能够广泛适用于各种双麦克风语音增强系统的应用场景。

技术领域

本发明涉及语音信号处理技术领域，具体涉及一种语音出现概率的计算方法、装置及电子设备。

背景技术

在正常的语音通话中，用户大约有50％的时间段是处于停顿/倾听等非发话状态。现行的语音增强系统则通过语音激活检测(Voice Activity Detection，VAD)算法来鉴别出语音非激活段，并在该段进行环境噪声统计特性的估计与更新。目前的VAD技术大都通过计算语音信号时域波形的过零率或短时能量等参数、并将其与预定的阈值作相比，来做出语音激活与否的二元判决。但这种简单的二元判定方法时常发生误判(即把语音段判定为非语音段或者把非语音段判定为语音段)，由此影响环境噪声统计参数估计的准确性，从而降低语音增强系统的质量。

为克服VAD的这种局限性，人们提出了VAD的软判决技术。VAD软判决技术则首先计算语音出现概率(Speech Presence Probability，SPP)或者语音缺席概率(SpeechAbsence Probability，SAP)，然后再利用SPP或SAP来估计噪声的统计信息。然而，对于双麦克风语音增强系统，现有的计算语音出现概率的方法，大多存在计算量大，对参数波动敏感，以及在语音非激活段不趋近于零的缺点。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种语音出现概率的计算方法、装置及电子设备，其计算复杂度较低，且对参数波动具有较好的健壮性，满足语音非激活段语音出现概率趋近于零的约束条件，能够广泛应用于各种双麦克风语音增强系统。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供的语音出现概率的计算方法，应用于采用端射End-fire结构设置的第一麦克风和第二麦克风，包括：

根据第一麦克风拾取的第一通道的信号和第二麦克风拾取的第二通道的信号，计算第一度量参数和第二度量参数，所述第一度量参数为第一通道的信号信噪比，第二度量参数为第一通道与第二通道的信号功率电平差；

对第一度量参数和第二度量参数，分别进行归一化和非线性变换处理，得到第三度量参数和第四度量参数；

根据第三度量参数、第四度量参数以及预先确定的语音出现概率的计算公式，计算得到语音出现概率，其中，所述计算公式是通过对第三度量参数和第四度量参数的二元幂级数的一次项和乘积项进行拟合，并对拟合系数施加归一化约束后得到的。

优选的，上述方案中，

所述第一度量参数的计算包括：

利用以下公式，计算第一度量参数：

其中，M_SNR(n，k)表示第一度量参数，ξ₁(n，k)表示第一通道的第n帧信号第k个频率分量上的先验信噪比，ξ₀(k)表示预先设定的第k个频率分量上的信噪比参考值。

优选的，上述方案中，

所述第二度量参数的计算包括：

利用以下公式，计算第二度量参数：

其中，M_PLD(n，k)表示第二度量参数，表示第一通道的第n帧信号第k个频率分量上的信号功率谱密度，表示第二通道的第n帧信号第k个频率分量上的信号功率谱密度。

优选的，上述方案中，

所述归一化和非线性变换处理包括：