[发明专利]一种背景噪声自适应的异常声音检测方法及系统

摘要

本发明涉及一种背景噪声自适应的异常声音检测方法及系统。该系统，包括通用模块，还包括能量陡升检测模块，能量陡升检测模块包括背景噪声超时未更新检测模块；背景噪声判定模块；更新背景噪声能量模块；异常声音信号能量模块；能量陡升判决模块；陡升连续帧判决模块；输出能量陡升报警信号模块，还包括背景噪声陡降检测模块。本发明全部处理过程在时域，相比频域处理，运算量小，复杂度低；独创性的提出了能量陡升检测方法，将背景噪声和声音信号能量简单分离，运用了声音信号能量和背景噪声能量差值检测，异常声音报警门限可以根据背景噪声能量的变化而自动调整，有效避免硬门限的局限性，从而实现了背景噪声能量自适应的异常声音检测功能。

主权项

1.一种背景噪声自适应的异常声音检测系统，包括通用模块，该通用模块包括：分帧模块：对声音信号s(n)进行分帧；帧信号RMS能量模块：计算一帧信号RMS值，记为frame_energy，其特征在于：所述异常声音检测系统还包括能量陡升检测模块，其中，能量陡升检测模块包括：背景噪声超时未更新检测模块：设置计时器，若超过一定时间timeout_th还未更新背景噪声，则强制把当前帧信号RMS能量更新为背景噪声能量；背景噪声判定模块：通过计算背景噪声缓冲区均值估计背景噪声，通过当前帧信号RMS能量与估计的背景噪声做差，差值大于一定门限则认为当前帧为异常声音信号帧；否则为背景噪声帧；更新背景噪声能量模块：当前帧为背景噪声帧，则将当前帧信号RMS能量更新到背景噪声缓冲区中；异常声音信号能量模块：当前帧为异常声音信号帧时，则将当前帧信号RMS能量更新为异常声音信号能量，即signal_energy=frame_energy；能量陡升判决模块：此模块通过硬门限判决和差值门限判决共同作用，具体为：signal_energy>energy_th或signal_energy ‑ bg_energy_avg>energy_diff_th，则t_count=t_count+1,否则t_count=0，其中，bg_energy_avg为背景噪声缓冲区均值，energy_th为硬门限，energy_diff_th为差值门限，反应了能量和背景噪声的差值，t_count为陡升连续帧计数器，用于陡升连续帧判决；陡升连续帧判决模块：若t_count > t_count_th，则有连续t_count帧的信号为能量陡升信号，判断有能量陡升情况，其中t_count_th为设定值，范围为1‑50；输出能量陡升报警信号模块：输出能量陡升信号。