[发明专利]用于处理音频信号的装置和方法

说明书

一种用于处理音频信号的装置，包括音频信号分析器和滤波器。音频信号分析器被配置为分析音频信号以确定用于音频信号的多个频带的多个噪声抑制滤波值，其中分析器被配置为确定噪声抑制滤波值，使得噪声抑制滤波值大于或等于最小噪声抑制滤波值，并且使得最小噪声抑制值取决于音频信号的特征。滤波器被配置用于对音频信号进行滤波，其中基于噪声抑制滤波值来调整滤波器。

技术领域

本发明一般而言涉及音频信号处理。具体而言，本发明涉及自动控制音频信号中言语和噪声电平的技术和方法。

背景技术

全双工言语通信场景在图13中示出，其中近端说话者的语音由一个或数个麦克风捕获并且被发送到经由扬声器或耳机收听捕获的声音的远端扬声器。为了改善远端收听者的收听舒适度和可理解度，可以应用一些音频信号处理技术来移除或至少衰减不期望的声音分量，包括声学回声或背景和传感器噪声，同时保留近端说话者的语音。改善收听舒适度和可理解度的另一个重要方面是将增强的信号的电平调节到远端收听者的舒适电平。无论声音捕获设备的灵敏度如何，并且无论从近端说话者到麦克风的距离如何，这可以提供一致的言语电平。

在这种全双工言语通信场景中，应当使用声学回声抵消、声学回声抑制或两种技术的组合来完全去除偶发回声，例如在[1，2，3]中描述的。相反，诸如背景或传感器噪声之类的更持久的干扰通常只能使用一些降噪方法被衰减到一定量以保持言语质量，例如[4]中所描述的。因此，对于要求苛刻的(即，复杂的或不利的)声学环境，所得到的信号可以包含一些衰减但仍然可听到的噪声分量。自动增益控制的目标是将增强的言语信号的电平带到预定义的和舒适的电平。典型的音频信号处理链在图14中绘出，包括某些或者基于声学回声抵消或者基于声学回声抑制的回声控制、降噪模块和自动增益控制模块。处理链末端的舒适噪声模块生成伪随机噪声，以确保系统输出处的噪声电平令人愉悦且在时间上平滑。例如，在远端活动期间通过回声控制触发舒适噪声注入，例如[5]中所描述的。

此外，在言语通信中，降噪旨在衰减音频信号中存在的一些静止或缓慢时变的背景或传感器噪声，同时保留期望的言语信号。这例如逐帧在频域中执行。例如，对于每个时间帧，表现出低信噪比(SNR)的频谱区域被衰减，而高SNR区域保持不变。此外，如上所述，可以考虑更一般的信号干扰(SIR)比来处理频谱区域。

在[6]中，独立于AGC(＝自动增益控制)增益计算第一NR(＝降噪)滤波器。然后通过根据AGC增益将第一NR滤波器进行缩放来计算第二NR滤波器，即，对于大的AGC增益，NR增益减小(强噪声衰减)，而对于小的AGC增益，NR增益增加(减少的噪声减少)。第二滤波器应用于输入信号。相反，本发明的一个方面是得出同时执行NR和AGC的滤波器。这可以单独提供对言语和噪声电平的完全控制。

在这样的系统中，特别存在的问题是，固定地设置最小噪声抑制滤波值，导致经处理的音频信号的音频质量降低。

关于所描述的处理音频信号的问题，存在对改进的概念的期望，从而提供经处理的音频信号的改善的音频质量。

发明内容

根据本发明的优选实施例创建了一种用于处理音频信号的装置，包括用于分析音频信号以确定音频信号的多个频带的多个噪声抑制滤波值的音频信号分析器，其中分析器被配置为确定噪声抑制滤波值，使得噪声抑制滤波值大于或等于最小噪声抑制滤波值。此外，音频信号分析器被配置为使得最小噪声抑制滤波值取决于音频信号的特征。此外，装置包括用于对音频信号进行滤波的滤波器，其中基于噪声抑制滤波值来调节滤波器。