一种广播去噪系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种广播去噪系统，由信号转换模块、音频采集模块、控制器模块和阈值去噪模块组成；信号转换模块的左端分别设置有音频输入接口、音频输出接口；信号转换模块的右端与音频采集模块双向连接；音频采集模块的右端依次与控制器模块、阈值去噪模块相连接；音频采集模块与控制器模块、控制器模块与阈值去噪模块均为双向连接；阈值去噪模块由滤波器模块、抽取插值模块和系数处理模块组成；抽取插值模块设置于滤波器模块和系数处理模块之间；滤波器模块与抽取插值模块、抽取插值模块与系数处理模块均为双向连接。本实用新型专利技术的结构及原理简单、运算速度快；去噪效果稳定，在最小均方误差意义下可达近似最优。

【技术实现步骤摘要】
一种广播去噪系统
本技术涉及一种去噪系统，尤其涉及一种广播去噪系统。
技术介绍
广播是通过音频信号实现的声音传递，音频信号是实现信息传递最简单、最有效的手段。但是音频信号在传输过程中很容易混入噪声，噪声的干扰将严重影响到广播播音的质量，同时会对后续的音频信号处理如端点检测、音频识别、音频合成、音频编码等产生巨大的干扰。因此，对带噪的音频信号去噪处理成为现代数字信号处理中非常重要的课题之一。传统的广播去噪系统大多基于小波变换模极大值原理或小波系数的相关性，但是这种系统存在的计算量较大导致计算速度较慢的问题，而且信号受噪声影响较大，在小波分解尺度较大的情况下还会丢失某些重要的局部奇异性。
技术实现思路
为了解决上述技术所存在的不足之处，本技术提供了一种广播去噪系统。为了解决以上技术问题，本技术采用的技术方案是：一种广播去噪系统，由信号转换模块、音频采集模块、控制器模块和阈值去噪模块组成；信号转换模块的左端分别设置有音频输入接口、音频输出接口；信号转换模块的右端通过数据线与音频采集模块双向连接；音频采集模块的右端通过数据线依次与控制器模块、阈值去噪模块相连接；音频采集模块与控制器模块、控制器模块与阈值去噪模块之间均通过数据线双向连接；阈值去噪模块由滤波器模块、抽取插值模块和系数处理模块组成；抽取插值模块设置于滤波器模块和系数处理模块之间；滤波器模块通过数据线与控制器模块直接相连；滤波器模块与抽取插值模块、抽取插值模块与系数处理模块均为双向连接。信号转换模块分为模数转换器和数模转换器。模数转换器的输入端与音频输入接口相连接、输出端与音频采集模块相连接。数模转换器的输入端与音频采集模块相连接、输出端与音频输出接口相连接。本技术的结构及原理简单、运算速度快；去噪效果稳定，在最小均方误差意义下可达近似最优。附图说明图1为本技术的整体结构示意图。图2为阈值去噪模块的组成结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1、图2所示，本技术由信号转换模块、音频采集模块、控制器模块和阈值去噪模块组成；信号转换模块的左端分别设置有音频输入接口、音频输出接口；信号转换模块分为模数转换器和数模转换器。模数转换器的输入端与音频输入接口相连接、输出端与音频采集模块相连接；模数转换器接收到来自音频输入接口的模拟信号之后先转换为数字信号再输送至音频采集模块中。数模转换器的输入端与音频采集模块相连接、输出端与音频输出接口相连接；音频采集模块反馈回来的数字信号经过模拟信号的转换之后再通过音频输出接口传出。信号转换模块的右端通过数据线与音频采集模块双向连接；音频采集模块负责对音频信号进行采样，音频采集模块的右端通过数据线依次与控制器模块、阈值去噪模块相连接；音频采集模块与控制器模块、控制器模块与阈值去噪模块之间均通过数据线双向连接；控制器模块用于将数据送入至阈值去噪模块中进行处理，处理完之后再通过控制器模块将处理完的数据送到音频采集模块中，然后将数据在信号转换模块中进行数模转换，转换后就可以通过音频输出接口输出去噪后的音频信号。阈值去噪模块由滤波器模块、抽取插值模块和系数处理模块组成；抽取插值模块设置于滤波器模块和系数处理模块之间；滤波器模块通过数据线与控制器模块直接相连；滤波器模块与抽取插值模块、抽取插值模块与系数处理模块均为双向连接。音频信号从音频输入接口输入至音频采集模块后，带噪的音频信号首先转化为16位的数据保存在输入FIFO中，控制器模块通过总线将数据读取出来并传送至阈值去噪模块中，带噪的16位数据通过滤波器模块和抽取插值模块，对带噪信号进行五层分解，分解后的高频小波系数送到系数处理模块进行处理，低频小波系数保持不变，将处理后的高频小波系数和低频小波系数组合起来，然后通过滤波器模块和抽取插值模块对信号进行重构，重构后的16位数据通过通过总线送到音频采集模块的输出FIFO中，进行数模转换处理后输出去噪后的音频信号。采用软硬阈值折中法，对阈值函数进行选取，函数的表达公式为：其中，Wm(j，k)为处理后的小波系数；W(j，k)为带噪音频信号的小波系数；δ为控制因子；其中，W(j，k)经过小波分解后分成了原始音频信号的小波系数Wc(j，k)和噪声信号Wv(j，k)，表达式为：W(j，k)＝Wc(j，k)+WV(j，k)(公式II)为了得到很好的降噪效果，需要降低处理后的小波系数Wm(j，k)和原始音频信号的小波系数Wc(j，k)的差值，则应该使Wm(j，k)在|W(j，k)|-Thr和|W(j，k)|的范围内，因此，对于给定的控制因子δ，如果W(j，k)越大，则|Wm(j，k)-W(j，k)|就越小，使得Wm(j，k)就越接近W(j，k)。根据上述分析进行测试，当δ＝0.5时，可以得到很好的去噪效果。为了能更好的评价小波阈值去噪的好坏，选定三个评价标准，分别是信噪比(SNR)、均方根误差(RMSE)和相关系数(Corrcoef)，信噪比的计算公式为：均方根误差的计算公式为：相关系数的计算公式为：公式中f(n)表示原始的音频信号，表示经过阈值去噪处理后的音频信号，N表示信号的长度。实现阈值去噪后，这三个评价标准越大时，则去噪效果越好。当δ＝0.5、分解层数为五层时，信噪比(SNR)、均方根误差(RMSE)和相关系数(Corrcoef)的值均达到最优，分别为15.1、0.037、0.925。本技术基于阈值去噪方法去噪效果比较稳定，在最小均方误差意义下可达近似最优；此外，本技术在去噪运算时运算量较小，具有运算速度快的优点，而且结构简单易于实现，具有很强的推广应用性。上述实施方式并非是对本技术的限制，本技术也并不仅限于上述举例，本
的技术人员在本技术的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种广播去噪系统，其特征在于：它由信号转换模块、音频采集模块、控制器模块和阈值去噪模块组成；所述信号转换模块的左端分别设置有音频输入接口、音频输出接口；信号转换模块的右端通过数据线与音频采集模块双向连接；所述音频采集模块的右端通过数据线依次与控制器模块、阈值去噪模块相连接；所述音频采集模块与控制器模块、控制器模块与阈值去噪模块之间均通过数据线双向连接；所述阈值去噪模块由滤波器模块、抽取插值模块和系数处理模块组成；所述抽取插值模块设置于滤波器模块和系数处理模块之间；所述滤波器模块通过数据线与控制器模块直接相连；所述滤波器模块与抽取插值模块、抽取插值模块与系数处理模块均为双向连接。

【技术特征摘要】
1.一种广播去噪系统，其特征在于：它由信号转换模块、音频采集模块、控制器模块和阈值去噪模块组成；所述信号转换模块的左端分别设置有音频输入接口、音频输出接口；信号转换模块的右端通过数据线与音频采集模块双向连接；所述音频采集模块的右端通过数据线依次与控制器模块、阈值去噪模块相连接；所述音频采集模块与控制器模块、控制器模块与阈值去噪模块之间均通过数据线双向连接；所述阈值去噪模块由滤波器模块、抽取插值模块和系数处理模块组成；所述抽取插值模块设置于滤波器模块和系数处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏润华，肖寒，
申请(专利权)人：天维通达北京数码科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11