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。依据不具有输出响度上限的宽动态范围压缩曲线调整各个频带的滤波信号的滤波响度增益，藉由降低增益下降调整值来降低各个频带的滤波响度增益，以降低响度调整滤波信号的响度，使输出语音信号的响度低于第一临限值。所述语音信号处理装置及语音信号处理方法可大幅地提高输出语音信号的声音品质。

【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，且特别是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。此外，为避免当输出语音信号的响度超过人耳能负荷的范围，必须将其限制在一定范围的响度之内，以保护耳朵避免听力受损。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，其中各个频带对应的宽动态范围压缩曲线都包括响度的保护限制机制，使各个频带语音信号的响度无法大于其对应频带的响度限制值，以避免输出语音信号的响度过大。此处理方式虽可避免输出语音信号的响度过大，然而可能会使由各个频带的语音信号间的响度差距变小，而使得合成各个频带的语音信号所得到的输出语音信号的声音品质降低。
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，可大幅地提高输出语音信号的声音品质。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，其中各宽动态范围压缩曲线不具有输出响度上限。处理单元将滤波响度增益与增益下降调整值进行乘法运算，以得到多个调整增益，将各频带的调整增益分别与对应的滤波信号进行乘法运算，以得到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，以产生加总滤波信号，检测加总滤波信号的响度，并判断加总滤波信号的响度是否小于第一临限值，若加总滤波信号的响度未小于第一临限值，降低增益下降调整值，直到加总滤波信号的响度小于第一临限值，若加总滤波信号的响度小于第一临限值，将加总滤波信号做为输出语音信号。在本专利技术的一实施例中，上述的处理单元还依据第二临限值与加总滤波信号的响度的比值降低增益下降调整值，其中第二临限值小于或等于第一临限值。在本专利技术的一实施例中，上述的第二临限值小于第一临限值一误差值。在本专利技术的一实施例中，上述的增益下降调整值等于第二临限值与加总滤波信号的响度的比值的开根号值乘以前一次使用的增益下降调整值的乘积。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。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，其中各宽动态范围压缩曲线不具有输出响度上限。将滤波响度增益与增益下降调整值进行乘法运算，以得到多个调整增益。将各频带的调整增益分别与对应的滤波信号进行乘法运算，以得到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，以产生加总滤波信号。检测加总滤波信号的响度。判断加总滤波信号的响度是否小于第一临限值。若加总滤波信号的响度不小于第一临限值，降低增益下降调整值，直到加总滤波信号的响度小于第一临限值。若加总滤波信号的响度小于第一临限值，将加总滤波信号做为输出语音信号。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，依据第二临限值与加总滤波信号的响度的比值降低增益下降调整值，其中第二临限值小于或等于第一临限值。在本专利技术的一实施例中，上述的第二临限值小于第一临限值一误差值。在本专利技术的一实施例中，上述的增益下降调整值等于第二临限值与加总滤波信号的响度的比值的开根号值乘以前一次使用的增益下降调整值的乘积。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一单位增益曲线分别进行各频带对应的宽频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。基于上述，本专利技术的实施例依据不具有输出响度上限的宽动态范围压缩曲线调整各个频带的滤波信号的滤波响度增益，并藉由降低增益下降调整值来降低各个频带的滤波响度增益，以降低响度调整滤波信号的响度，使输出语音信号的响度低于第一临限值，如此便可避免不同频带的滤波信号间的响度差距因宽动态范围压缩曲线的响度限制而大幅地变小，进而提高输出语音信号的声音品质。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，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术一实施例的语音信号处理装置的示意图；图2是依照专利技术一实施例的语音信号处理方法的流程示意图；图3是依照本专利技术一实施例的宽动态范围压缩曲线的示意图；图4是依照本专利技术一实施例的第一频带与第二频带的滤波信号与响度调整滤波信号的响度示意图。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～S222：语音信号处理方法步骤Gc：增益下降调整值Gpa、Gpb：滤波响度增益Gxa、Gxb：基准响度增益SF1、SF2：滤波信号SF1’、SF2’：响度调整滤波信号SZ1：加总滤波信号S1～S4：区间Gp：响度增益TH1：保护限制值Gd：响度差距具体实施方式图1是依照本专利技术一实施例的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可检测检测滤波信号SF1～SFN的响度，以获得多个滤波响度，并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。其中各宽动态范围压缩曲线不具有输出响度上限，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滤波响度的输出响度以及单位增益曲线上对应滤波响度的输出响度来计算滤波响度增益。处理单元104可将各频带的滤波响度增益与增益下降调整值(增益下降调整值的初始值可设为1，然不以此为限)进行乘法运算，以得到多个调整增益，将各频带的调整增益分别与对应的滤波信号进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种语音信号处理装置，其特征在于，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，其中各所述宽动态范围压缩曲线不具有输出响度上限，将所述多个滤波响度增益与增益下降调整值进行乘法运算，以得到多个调整增益，将各所述频带的调整增益分别与对应的滤波信号进行乘法运算，以得到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，以产生加总滤波信号，检测所述加总滤波信号的响度，并判断所述加总滤波信号的响度是否小于第一临限值，若所述加总滤波信号的响度未小于所述第一临限值，降低所述增益下降调整值，直到所述加总滤波信号的响度小于所述第一临限值，若所述加总滤波信号的响度小于所述第一临限值，将所述加总滤波信号做为输出语音信号。

【技术特征摘要】
1.一种语音信号处理装置，其特征在于，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，其中各所述宽动态范围压缩曲线不具有输出响度上限，将所述多个滤波响度增益与增益下降调整值进行乘法运算，以得到多个调整增益，将各所述频带的调整增益分别与对应的滤波信号进行乘法运算，以得到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，以产生加总滤波信号，检测所述加总滤波信号的响度，并判断所述加总滤波信号的响度是否小于第一临限值，若所述加总滤波信号的响度未小于所述第一临限值，降低所述增益下降调整值，直到所述加总滤波信号的响度小于所述第一临限值，若所述加总滤波信号的响度小于所述第一临限值，将所述加总滤波信号做为输出语音信号。2.根据权利要求1所述的语音信号处理装置，其特征在于，所述处理单元还依据第二临限值与所述加总滤波信号的响度的比值降低所述增益下降调整值，其中所述第二临限值小于或等于所述第一临限值。3.根据权利要求2所述的语音信号处理装置，其特征在于，所述第二临限值小于所述第一临限值一个误差值。4.根据权利要求2所述的语音信号处理装置，其特征在于，所述增益下降调整值等于所述第二临限值与所述加总滤波信号的响度的比值的开根号值乘以前一次使用的所述增益下降调整值的乘积。5.根据权利要求1所述的语音信号处理装置，其特征在于，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...

【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