语音信号处理装置及语音信号处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种语音信号处理装置及语音信号处理方法。检测输入语音信号的响度以获得基准响度，依据基准响度与各频带对应的宽动态范围压缩曲线计算对应各频带的基准响度增益，并依据各频带的基准响度增益调整各频带的滤波信号的响度。可有效地避免多频带的宽动态范围压缩处理造成输出语音信号的信噪比下降，大幅地提高输出语音信号的辨识度。

Speech signal processing device and speech signal processing method

The invention provides a voice signal processing device and a speech signal processing method. The loudness of the input speech signal is detected to obtain the datum loudness, and the loudness gain of the corresponding frequency band is calculated according to the wide dynamic range compression curve corresponding to the datum loudness and the frequency band, and the loudness of the filter signals of each frequency band is adjusted according to the reference loudness gain of each frequency band. It can effectively avoid multi band wide dynamic range compression processing and reduce the signal-to-noise ratio of the output speech signal, and greatly improve the recognition accuracy of the output speech signal.

【技术实现步骤摘要】
语音信号处理装置及语音信号处理方法
本专利技术涉及一种信号处理装置，尤其涉及一种语音信号处理装置及语音信号处理方法。
技术介绍
多频带的宽动态范围压缩(WideDynamicRangeCompression,WDRC)技术广泛在助听器的范围被使用，宽动态范围压缩的主要功能是提高响度小的语音信号的响度增益，以利辨识，并降低响度大的语音信号的响度增益，以避免声音太大造成不舒服。一般来说，多频带的宽动态范围压缩是每一个频带各自独立进行语音信号的处理，各个频带的宽动态范围压缩曲线为依据个人需求进行听力检测所决定。在对输入语音信号进行宽动态范围压缩处理时，为分别以各个频带的输入语音信号的响度检测结果为基准配合对应的宽动态范围压缩曲线来决定各频带的输出语音信号的响度。此处理方式虽可提高输出语音信号的响度，然当噪声信号的响度所对应的响度增益较大时，将可能造成信噪比下降，而使得输出语音信号的辨识度下降。
技术实现思路
本专利技术提供一种语音信号处理装置及语音信号处理方法，可有效地避免多频带的宽动态范围压缩处理造成输出语音信号的信噪比下降，大幅地提高输出语音信号的辨识度。本专利技术的语音信号处理装置包括滤波单元以及处理单元。滤波单元接收输入语音信号，对输入语音信号进行滤波，以产生不同频带的多个滤波信号。处理单元检测输入语音信号的响度，以获得基准响度，依据基准响度与各频带对应的宽动态范围压缩曲线计算对应各频带的基准响度增益，将滤波信号与滤波信号对应的基准响度增益进行乘法运算，以得到对应不同频带的多个响度调整滤波信号，将响度调整滤波信号进行加法运算，以产生输出语音信号。在本专利技术的一实施例中，上述各宽动态范围压缩曲线为单位增益曲线分别进行各频带对应的宽动态范围压缩处理后所得到的曲线，处理单元还依据各频带对应的宽动态范围压缩曲线上对应基准响度的第一输出响度以及单位增益曲线上对应基准响度的第二输出响度计算基准响度增益。在本专利技术的一实施例中，上述的处理单元还检测上述多个滤波信号的响度，以获得多个滤波响度，依据各滤波响度与各频带对应的宽动态范围压缩曲线分别计算各频带的滤波响度增益，将各频带的基准响度增益与滤波响度增益进行比较，以分别选择出具有较小增益值的响度增益，将选择出的具有较小增益值的响度增益分别与对应的各该频带的滤波信号进行乘法运算，以得到上述多个响度调整滤波信号。在本专利技术的一实施例中，上述各宽动态范围压缩曲线为单位增益曲线分别进行各频带对应的宽动态范围压缩处理后所得到的曲线，处理单元还依据各频带的宽动态范围压缩曲线上与各频带的滤波响度对应的第一输出响度以及单位增益曲线上与各频带的滤波响度对应的第二输出响度计算各频带对应的滤波响度增益。在本专利技术的一实施例中，上述的滤波单元对输入语音信号进行带通滤波。本专利技术的语音信号处理方法，包括下列步骤。接收输入语音信号。对输入语音信号进行滤波，以产生不同频带的多个滤波信号。检测输入语音信号的响度，以获得基准响度。依据基准响度与各频带对应的宽动态范围压缩曲线计算对应各频带的基准响度增益。将滤波信号与滤波信号对应的基准响度增益进行乘法运算，以得到对应不同频带的多个响度调整滤波信号。将响度调整滤波信号进行加法运算，以产生输出语音信号。在本专利技术的一实施例中，上述各宽动态范围压缩曲线为单位增益曲线分别进行各频带对应的宽动态范围压缩处理后所得到的曲线，基准响度增益为依据各频带对应的宽动态范围压缩曲线上对应基准响度的第一输出响度以及单位增益曲线上对应该基准响度的第二输出响度计算得到。在本专利技术的一实施例中，上述的语音信号处理方法，还包括下列步骤。检测滤波信号的响度，以获得多个滤波响度。依据各滤波响度与各频带对应的宽动态范围压缩曲线分别计算各频带的滤波响度增益。将各频带的基准响度增益与滤波响度增益进行比较，以分别选择出具有较小增益值的响度增益。将选择出的具有较小增益值的响度增益分别与对应的各频带的滤波信号进行乘法运算，以得到上述多个响度调整滤波信号。在本专利技术的一实施例中，上述各该宽动态范围压缩曲线为单位增益曲线分别进行各频带对应的宽动态范围压缩处理后所得到的曲线，各频带对应的滤波响度增益为依据各频带的宽动态范围压缩曲线上与各频带的滤波响度对应的第一输出响度以及单位增益曲线上与各频带的滤波响度对应的第二输出响度计算得到。在本专利技术的一实施例中，上述的语音信号处理方法包括，对输入语音信号进行带通滤波。基于上述，本专利技术的实施例检测输入语音信号的响度以获得基准响度，依据基准响度与各频带对应的宽动态范围压缩曲线计算对应各频带的基准响度增益，并依据各频带的基准响度增益调整各频带的滤波信号的响度，以避免输出语音信号出现信噪比下降的情形，可大幅地提高输出语音信号的辨识度。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是本专利技术一实施例语音信号处理装置的示意图。图2是专利技术一实施例语音信号处理方法的流程示意图。图3是本专利技术一实施例宽动态范围压缩曲线的示意图。图4是本专利技术另一实施例语音信号处理方法的流程示意图。图5是本专利技术另一实施例宽动态范围压缩曲线的示意图。符号说明102：滤波单元104：处理单元SF1～SFN：滤波信号SI1：输入语音信号SO1：输出语音信号S202～S214、S402～S412：语音信号处理方法步骤S0～S4：区间Gp：响度增益Gpa、Gpb：滤波响度增益Gxa、Gxb：基准响度增益Xa、Xb：滤波信号Ya、Yb：响度调整滤波信号具体实施方式图1是本专利技术一实施例语音信号处理装置的示意图，请参照图1。语音信号处理装置包括滤波单元102以及处理单元104，滤波单元102耦接处理单元104，其中滤波单元102可例如以带通滤波器来实施，而处理单元104则可例如以中央处理单元来实施，然不以此为限。滤波单元102用以对输入语音信号SI1进行滤波，以产生多个不同频带的滤波信号SF1～SFN给处理单元104，其中N为大于1的正整数。处理单元104可检测输入语音信号SI1的响度，并以输入语音信号SI1的响度做为基准响度。处理单元104可依据基准响度与各个频带对应的宽动态范围压缩曲线计算对应各个频带的基准响度增益，其中各个频带对应的宽动态范围压缩曲线为单位增益曲线分别进行各个频带对应的宽动态范围压缩处理后所得到的曲线，各个频带的宽动态范围压缩曲线为依据个人需求进行听力检测所决定，不同频带所对应的宽动态范围压缩曲线可能不同。进一步来说，处理单元104可依据各个频带对应的宽动态范围压缩曲线上对应基准响度的输出响度以及单位增益曲线上对应基准响度的输出响度来计算响度增益。处理单元104可将各个频带的滤波信号与各个频带的滤波信号对应的基准响度增益进行乘法运算，以得到对应不同频带的多个响度调整滤波信号，将此些响度调整滤波信号进行加法运算，以产生输出语音信号SO1。如此依据基准响度来计算各个频带的基准响度增益，可避免噪声信号所对应的响度增益过大，而降低输出语音信号SO1的信噪比。举例来说，图2是本专利技术一实施例语音信号处理方法的流程示意图，请参照图2。本实施例的语音信号处理方法可包括下列步骤。首先，接收输入语音信号(步骤S202)，滤波单元102对输入语音信号SI1进行滤波，以产生第一频带的滤波信号Xa本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种语音信号处理装置，包括：滤波单元，接收输入语音信号，对所述输入语音信号进行滤波，以产生不同频带的多个滤波信号；以及处理单元，检测所述输入语音信号的响度，以获得基准响度，依据所述基准响度与各所述频带对应的宽动态范围压缩曲线计算对应各所述频带的基准响度增益，将所述多个滤波信号与所述多个滤波信号对应的基准响度增益进行乘法运算，以得到对应所述多个频带的多个响度调整滤波信号，将所述多个响度调整滤波信号进行加法运算，以产生输出语音信号。

【技术特征摘要】
1.一种语音信号处理装置，包括：滤波单元，接收输入语音信号，对所述输入语音信号进行滤波，以产生不同频带的多个滤波信号；以及处理单元，检测所述输入语音信号的响度，以获得基准响度，依据所述基准响度与各所述频带对应的宽动态范围压缩曲线计算对应各所述频带的基准响度增益，将所述多个滤波信号与所述多个滤波信号对应的基准响度增益进行乘法运算，以得到对应所述多个频带的多个响度调整滤波信号，将所述多个响度调整滤波信号进行加法运算，以产生输出语音信号。2.根据权利要求1所述的语音信号处理装置，其中各所述宽动态范围压缩曲线为单位增益曲线分别进行各所述频带对应的宽动态范围压缩处理后所得到的曲线，所述处理单元还依据各所述频带对应的宽动态范围压缩曲线上对应所述基准响度的第一输出响度以及所述单位增益曲线上对应所述基准响度的第二输出响度计算所述基准响度增益。3.根据权利要求1所述的语音信号处理装置，其中所述处理单元还检测所述多个滤波信号的响度，以获得多个滤波响度，依据各所述滤波响度与各所述频带对应的宽动态范围压缩曲线分别计算各所述频带的滤波响度增益，将各所述频带的基准响度增益与滤波响度增益进行比较，以分别选择出具有较小增益值的响度增益，将选择出的具有较小增益值的响度增益分别与对应的各所述频带的滤波信号进行所述乘法运算，以得到所述多个响度调整滤波信号。4.根据权利要求3所述的语音信号处理装置，其中各所述宽动态范围压缩曲线为单位增益曲线分别进行各所述频带对应的宽动态范围压缩处理后所得到的曲线，处理单元还依据各所述频带的宽动态范围压缩曲线上与各所述频带的滤波响度对应的第一输出响度以及所述单位增益曲线上与各所述频带的滤波响度对应的第二输出响度计算各所述频带对应的滤波响度增益。5.根据权利要求1所述的语音信号处理装置，其中所述滤波单元对所述输...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜博仁，张嘉仁，曾凯盟，
申请(专利权)人：宏碁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71