[发明专利]一种音乐噪声抑制方法及装置

说明书

本发明提供了一种音乐噪声抑制方法及装置，涉及语音信号处理技术领域。该音乐噪声抑制方法，包括：获取与数字语音输入信号的语音活性程度相关联的特征参数；根据所述特征参数，获取对用于数字语音输入信号增强的初始增益函数所对应的倒谱进行平滑处理的平滑因子；利用所述平滑因子，对所述初始增益函数所对应的倒谱进行平滑处理，得到平滑处理后的倒谱所对应的用于数字语音输入信号增强的最终增益函数。上述方案，可以有效抑制数字语音增强后输出信号中的音乐噪声，从而进一步改善与提高增强处理后的语音听觉感知效果。

技术领域

本发明涉及语音信号处理技术领域，特别涉及一种音乐噪声抑制方法及装置。

背景技术

很多数字语音增强算法通过自适应频谱增益函数来修正信号频谱幅值，这些算法容易产生短时的奇异谱峰，这些短时的奇异谱峰诱发了在增强后数字语音信号中音乐噪声的出现，从而影响语音通信系统质量。

尽管目前已有技术方案对音乐噪声有一定的抑制效果，但是其缺陷也不可忽视。软增益谱加权方法虽对音乐噪声有一定的抑制，但因其对噪声功率谱密度和信噪比(SNR)的估计误差很敏感，所以达不到较好地抑制音乐噪声的效果；为改善软增益谱加权方法对相关估计误差的敏感性这一缺陷，一方面，有关学者提出了一种称之为自适应噪声环境的增益函数滤波器，但该增益函数滤波器会损伤语音信号本身，并且增强后的数字语音信号中仍有少量能感知的音乐噪声残留；另外，人们提出了利用搜索并去除诱发音乐噪声的滤波信号中奇异谱峰来达到抑制音乐噪声的目的技术，不幸的是应用该技术所生成的增强后的数字语音信号中仍有能感知音乐噪声残留。另一方面，人们还开展对短时频谱增益函数进行时间递归平滑来抑制音乐噪声的方法研究，但平滑处理也会严重影响语音信号成分的本身而带来的听觉不适。注意到在频谱增益函数的倒谱域进行平滑可以有效地抑制视为音乐噪声的持续时间短的倒谱域峰值，并且倒谱域平滑可以保留语音起始点、爆破音以及浊音等准静态窄带结构的这一特性，于是有关学者则提出对频谱增益函数的倒谱进行时间递归平滑的方法，该方法尽管取得了明显的抑制音乐噪声的效果，但其性能强烈地依赖于语音活性检测器(Voice Activity Detector，VAD)的性能，在VAD漏检或误检的情况下，该方法对音乐噪声的抑制性能急剧恶化。

发明内容

本发明实施例提供一种音乐噪声抑制方法及装置，以解决现有的音乐噪声抑制方案，存在依赖于SNR估计、影响语音成分、依赖于VAD检测准确率等的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种音乐噪声抑制方法，包括：

获取与数字语音输入信号的语音活性程度相关联的特征参数；

根据所述特征参数，获取对用于数字语音输入信号增强的初始增益函数所对应的倒谱进行平滑处理的平滑因子；

利用所述平滑因子，对所述初始增益函数所对应的倒谱进行平滑处理，得到平滑处理后的倒谱所对应的用于数字语音输入信号增强的最终增益函数。

进一步地，所述特征参数包括：语音活性程度统计量或者语音出现概率。

具体地，在所述特征参数为语音活性程度统计量时，所述语音活性程度统计量的获取方式，包括：

根据公式：获取语音活性程度统计量；

其中，ξ(t)为第t帧数字语音输入信号的语音活性程度统计量；t为数字语音输入信号的帧时间索引；

当初始增益函数为初始频域增益函数时，G(t，k)为第t帧第k个频点的用于数字语音输入信号增强的初始频域增益函数，X(t，k)为第t帧第k个频点的数字语音输入信号的离散短时傅里叶变换值，k为频点索引，且k＝0，1，2，...，N-1，N为离散短时傅里叶变换中窗函数的长度；或者