[发明专利]用于检测及抑制瞬态噪声的方法

摘要

一种用于检测及抑制瞬态噪声的方法，涉及声信号处理技术领域，所解决的是现有方法实时性差，及对瞬态噪声的抑制效果差的技术问题。该方法先利用传声器拾取声信号，再对声信号进行预处理，并忽略平稳态噪声残留，得到预处理后的声信号x(n)，再通过快速傅里叶变换计算x(n)每一帧的短时谱，再采用基于高采样或基于自谱相干的瞬态噪声检测方法对x(n)进行瞬态噪声检测，再采用基于语音谐波及基于语音和音频时频连续性的保护方法进行瞬态噪声的鲁棒抑制，然后再计算各个帧的最终瞬态噪声抑制增益，最后再通过时域重叠相加重构各个帧。本发明提供的方法，适用于语音和音频信号，既可应用于实时语音和音频通信系统，也可以应用非实时的语音和音频信号增强中。

主权项

一种用于检测及抑制瞬态噪声的方法，其特征在于，具体步骤如下：1)利用单传声器或多传声器拾取声信号；2)对传声器所拾取的声信号进行预处理，并忽略平稳态噪声残留，得到预处理后的声信号为：x(n)＝s(n)+dt(n)；其中，x(n)为预处理后的声信号，s(n)为预处理后的声信号中的目标语音成分，dt(n)为预处理后的声信号中的瞬态噪声成分；如果声信号是采用单传声器拾取的，其预处理方式为采用谱减法来抑制声信号的平稳态噪声；如果声信号是采用多传声器拾取的，其预处理方式为先采用波束形成法来抑制方向性干扰噪声，再采用多通道后滤波法来抑制环境噪声；3)通过快速傅里叶变换计算x(n)每一帧的短时谱，具体计算公式为：X(k,l)＝S(k,l)+Dt(k,l)；其中，X(k,l)为x(n)中的第l帧的第k个频带短时谱，S(k,l)为s(n)中的第l帧的第k个频带短时谱，Dt(k,l)为dt(n)中的第l帧的第k个频带短时谱；4)采用基于高采样的瞬态噪声检测方法对x(n)进行瞬态噪声检测，或采用基于自谱相干的瞬态噪声检测方法对x(n)进行瞬态噪声检测，从而得到各个帧的初步瞬态噪声抑制增益；5)采用基于语音谐波的保护方法进行瞬态噪声的鲁棒抑制，得出各个帧的基频及谐频对应频带的第一种增益保护函数，并采用基于语音和音频时频连续性的保护方法进行瞬态噪声的鲁棒抑制，得出语音和音频时频连续性对应频带的第二种增益保护函数；6)计算各个帧的最终瞬态噪声抑制增益，具体计算公式为：G(k,l)＝max{G1(k,l),Gp,1(k,l),Gp,2(k,l),Gmin}；其中，G(k,l)为第l帧第k个频带的最终瞬态噪声抑制增益，G1(k,l)为第l帧第k个频带的初步瞬态噪声抑制增益，Gp,1(k,l)为第l帧第k个频带的第一种增益保护函数，Gp,2(k,l)为第l帧第k个频带的第二种增益保护函数，Gmin为最大瞬态噪声抑制量，Gmin的取值在‑30dB到‑20dB之间，对G(k,l)进行进一步约束如下：G(k,l)＝min{G(k,l),1}；7)通过时域重叠相加重构各个帧，重构公式为：s~(n)=IFFT{G(k,l)X(k.l)};]]>其中，为各帧重构后得到的声信号，IFFT为逆快速傅里叶变换。