[发明专利]音频信号处理方法、系统、音频交互装置及计算机设备

权利要求书

1.一种音频信号处理方法，其特征在于，包括：

对所获取音频输入信号中的回声信号进行回声消除，获得所述音频输入信号的音频残差信号；

对所述音频残差信号中的噪声信号进行噪声消除，获得噪声消除后的音频增强信号；

对所述音频增强信号进行残留噪声信号检测，如果所述音频增强信号中存在残留噪声信号，则对所述残留噪声信号进行过滤；

所述对所述音频残差信号中的噪声信号进行噪声消除，获得噪声消除后的音频增强信号，包括：

根据所述音频残差信号的功率谱以及预先确定的所述音频残差信号中噪声信号的噪声功率谱，确定所述音频残差信号的第一后验信噪比和先验信噪比；

根据所述第一后验信噪比和所述先验信噪比，确定所述音频残差信号的噪声估计调节参数；

如果所述噪声估计调节参数小于设定调节参数阈值，则更新所述噪声功率谱并保存；

根据下述噪声功率谱更新公式更新所述噪声功率谱，所述噪声功率谱更新公式表示为：|NE(n,j)|²＝ε|NE(n-1,j)|²+(1-ε)|E(n,j)|²，

其中，|NE(n-1,j)|²表示第n-1帧音频输入信号的音频残差信号中噪声信号的噪声功率谱，ε为大于0且小于1的常数；

根据所述第一后验信噪比和所述先验信噪比，确定所述音频残差信号中噪声信号的第一衰减系数；

根据所述第一衰减系数消除所述音频残差信号中的噪声信号，获得所述音频残差信号的音频增强信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别根据下述第一后验信噪比公式以及先验信噪比公式获得所述音频残差信号的第一后验信噪比和先验信噪比，所述第一后验信噪比公式表示为：

所述先验信噪比公式表示为：

其中，j表示频率域的频率编号，为0～M-1中的任一整数值，M表示频率域长度，n表示当前所处理音频输入信号的帧号，α为0～1之间的任一常数，SNR_post(n,j)表示第n帧音频输入信号的音频残差信号的第一后验信噪比，SNR_prio(n,j)表示第n帧音频输入信号的音频残差信号的先验信噪比，|E(n,j)|²表示第n帧音频输入信号的音频残差信号的功率谱，|NE(n,j)|²表示第n帧音频输入信号的音频残差信号中噪声信号的噪声功率谱，|E1(n-1,j)|²表示第n-1帧音频输入信号的音频残差信号的增强信号功率谱；

根据下述第一衰减系数公式获得所述音频残差信号中噪声信号的第一衰减系数，所述第一衰减系数公式表示为：

其中，ζ1(n,j)表示第n帧音频输入信号的音频残差信号的第一衰减系数；

相应的，根据下述增强信号功率谱公式确定第n帧音频输入信号的音频残差信号的增强信号功率谱，所述增强信号功率谱公式表示为：

|E1(n,j)|²＝ζ1(n,j)|E(n,j)|²，

其中，|E1(n,j)|²表示第n帧音频输入信号的音频残差信号的增强信号功率谱；

根据下述噪声估计调节参数公式获得所述音频残差信号的噪声估计调节参数，所述噪声估计调节参数公式表示为：

其中，β表示第n帧音频残差信号的噪声估计调节参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述音频增强信号进行残留噪声信号检测，如果所述音频增强信号中存在残留噪声信号，则对所述残留噪声信号进行过滤，包括：

根据所述音频输入信号、所述音频增强信号和预设的检测参数公式，确定所述音频增强信号的残留噪声检测参数；

如果所述残留噪声检测参数小于设定的检测参数阈值，则确定所述音频增强信号中存在残留噪声信号；

根据所述残留噪声检测参数以及所述检测参数阈值，获得所述残留噪声信号在所述音频增强信号中的第二衰减系数；

根据所述第二衰减系数，过滤所述音频增强信号中的残留噪声信号。