[发明专利]用于高性能TWS蓝牙音频芯片的降噪方法、系统和电子设备

说明书

本申请公开了一种用于高性能TWS蓝牙音频芯片的降噪方法、系统和电子设备，其通过使用运动差分特征图的运动增广特征图，以提高运动差分特征图对于手机和蓝牙耳机之间的相对运动信息的表达能力，同时考虑到运动差分特征图在其所对应的高维特征空间中，在时间维度上的特征分布较为稀疏，因此在本申请中构造更适于反映手机和蓝牙耳机之间的相对运动特征的运动特征空间，这样，通过提高特征分布的稠密度，可以使得解码器模型所进行的回归操作获得更好的效果。

技术领域

本发明涉及音频智能降噪的领域，且更为具体地，涉及一种用于高性能TWS蓝牙音频芯片的降噪方法、系统和电子设备。

背景技术

TWS的全称是True Wireless Stereo，意思是真正无线立体声。TWS技术是基于蓝牙芯片技术发展而来的，其工作原理是指手机通过连接主耳机，再由主耳机通过无线方式快速地连接副耳机，实现真正的蓝牙左右声道无线分离使用。也就是，音频数据首先从手机传输到主耳机、再由主耳机传输到副耳机。

目前，例如在用户边运动边使用TWS蓝牙耳机的场景中，通常周围的环境中都会存在着大量的信号噪声，这些信号噪声会干扰到音频的传输质量，并且除了一般的环境噪声以外，还会由于蓝牙发送端，即手机和蓝牙耳机的接收端，以及蓝牙耳机之间的运动不同步而产生的运动噪声。

因此，为了使得TWS蓝牙耳机能够达到人们满意的效果，期望一种用于高性能TWS蓝牙音频芯片的降噪方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种用于高性能TWS蓝牙音频芯片的降噪方法、系统和电子设备，其通过使用运动差分特征图的运动增广特征图，以提高运动差分特征图对于手机和蓝牙耳机之间的相对运动信息的表达能力，同时考虑到运动差分特征图在其所对应的高维特征空间中，在时间维度上的特征分布较为稀疏，因此在本申请中构造更适于反映手机和蓝牙耳机之间的相对运动特征的运动特征空间，这样，通过提高特征分布的稠密度，可以使得解码器模型所进行的回归操作获得更好的效果。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于高性能TWS蓝牙音频芯片的降噪方法，其包括：

通过安装于手机和蓝牙耳机中的惯性传感器获得所述手机和所述蓝牙耳机在运动过程中的一系列时间点上的运动信息，其中，所述运动信息包括在X轴、Y轴和Z轴三个方向上的位移量、速度和加速度；

计算所述手机和所述蓝牙耳机在相同时间点的运动信息之间的差值，以获得多个九元数组，其中，所述九元数组包括在X轴、Y轴和Z轴方向的位移量之差、速度之差和加速度之差；

将所述多个九元数组按照时间维度构造为运动差分矩阵，其中，所述运动差分矩阵的行数为时间点的数目，其列数为9；

使用卷积神经网络从所述运动差分矩阵获得用于表示不同运动信息的维度以及不同的运动采样时间之间的高维关联特征的运动差分特征图；

对所述运动差分特征图在通道维度上的各个特征矩阵进行基于构造高斯分布和随机采样的数据增广，以获得运动增广特征图；

获得所述手机发送的第一音频信号和所述蓝牙耳机接收到的第二音频信号；

将所述第一音频信号转化为第一音频向量后通过编码器模型以获得发送特征向量；

将所述第二音频信号转化为第二音频向量后通过所述编码器模型以获得接收特征向量；

计算所述发送特征向量与所述接收特征向量之间的差值以得到差分特征向量；

将所述差分特征向量作为查询向量与所述运动增广特征图进行相乘以获得补偿特征向量；

将所述补偿特征向量输入解码器模型以获得用于补偿的去噪音频向量，其中，所述解码器模型与所述编码器模型具有对称的结构；以及