[发明专利]语音信号降噪方法及设备

说明书

本发明提供一种语音信号降噪方法及设备。其中，方法的部分包括以下步骤：根据与原始输入信号中的环境噪声信号相关的干扰信号，滤除所述原始输入信号中的环境噪声信号，以得到第一语音信号；从语音信号样本库中，获取与所述第一语音信号相匹配的样本信号；根据与所述第一语音信号相匹配的样本信号，滤除所述第一语音信号中的其它噪声信号，以得到有效语音信号。本发明提供的方法可以有效滤除语音信号中的环境噪声信号和其他噪声信号。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种语音信号降噪方法及设备。

背景技术

随着科技的发展，出现了很多具有语音输入功能的设备，例如手机、机器人、语音音响等。在用户通过耳机上的麦克风输入语音信号的过程中，除了用户的语音信号，也会混入一些噪声信号，这些噪声信号会对用户输入的语音信号造成干扰，降低有效语音信号的清晰度。

目前，主要使用最小均方(Least Mean Square，LMS)算法对用户输入的信号进行降噪处理。该LMS算法主要用于滤除环境噪声信号，若用户输入的信号中除了环境噪声信号之外还掺杂着其它人的声音信号，在采用LMS算法进行降噪后仍得到不清晰的有效语音信号。由此可见，需要一种更为有效的语音信号降噪方法，去除语音信号中的各种噪声，以获得清晰的有效语音信号。

发明内容

本发明的多个方面提供一种语音信号降噪方法及设备，用以有效地去除语音信号中的环境噪声信号和其他噪声信号，以获的清晰的语音信号。

本发明提供一种语音信号降噪方法，包括：

根据与原始输入信号中的环境噪声信号相关的干扰信号，滤除所述原始输入信号中的环境噪声信号，以得到第一语音信号；

从语音信号样本库中，获取与所述第一语音信号相匹配的样本信号；

根据与所述第一语音信号相匹配的样本信号，滤除所述第一语音信号中的其它噪声信号，以得到有效语音信号。

可选地，所述从语音信号样本库中，获取与所述第一语音信号相匹配的样本信号，包括：

对所述第一语音信号进行声纹识别，以获得所述第一语音信号的频谱特征；

计算所述第一语音信号的频谱特征与所述语音信号样本库中存储的各样本信号的频谱特征的相似度；

将与所述第一语音信号的频谱特征的相似度最高的样本信号作为与所述第一语音信号相匹配的样本信号。

可选地，所述对所述第一语音信号进行声纹识别，以获得所述第一语音信号的频谱特征，包括：

对所述第一语音信号进行加窗处理，以获得至少一帧语音信号；

对所述至少一帧语音信号进行傅里叶变换，以获得至少一帧频域信号；

提取所述至少一帧频域信号的频谱特征，以获得所述第一语音信号的频谱特征。

可选地，所述提取所述至少一帧频域信号的频谱特征，以获得所述第一语音信号的频谱特征，包括：

从所述至少一帧频域信号中，选择一帧频域信号作为第一频域信号；

按照预设的幅度-灰度映射关系，将所述第一频域信号中各频率上的信号幅度映射为灰度值；

将所述第一频域信号中各频率对应的灰度值，作为所述第一语音信号的频谱特征。

可选地，所述根据与所述第一语音信号相匹配的样本信号，滤除所述第一语音信号中的其它噪声信号，以得到有效语音信号，包括：

根据与所述第一语音信号相匹配的样本信号，采用最小均方算法计算每一帧频域信号中的其它噪声值；