本发明专利技术提供一种增强系统改善对来自接收信号的噪声的估计。该系统包括频谱监视器，其将部分信号划分为多于一个的频率分辨率。自适应逻辑导出接收信号的噪声自适应系数。多个设备跟踪接收信号中所估计噪声的特征，并修改多个噪声自适应率。加权逻辑将源自于划分为第一频率分辨率的信号的修改噪声自适应率施加到划分为第二频率分辨率的信号。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及噪声，具体而言，涉及用于估计噪声的系统。
技术介绍
某些通信设备接收并传送语音。语言信号可以通过传播介质从一个系统传递到另一个系统。在某些系统中，语音的清楚程度取决于伴随着信号的噪声级。这些系统可以通过在特定时间测量噪声级的方式来估计噪声。在某些系统中，由于有时甚至掩盖语音的噪声的时变特征导致系统的性能很差。在其他系统中，在语音的暂停期间监视噪声。当发生暂停时，记录平均噪声条件。通过频谱相减的方式，去除平均噪声级以改善信号的感知质量。在车辆及其他的动态噪声环境中，系统不能识别噪声，特别是在语音期间发生的噪声。例如当窗户打开，防冻系统开启，或者当从柏油路变换到混凝土路时所发生的噪声级的突变不能够被识别，特别是在当有人正在讲话时发生所述那些变化的情况下。某些替换的系统跟踪最小噪声阈值。当检测没有信号内容时，监视噪声并调整最小噪声阈值。如果噪声级发生突变，那么某些系统将调整最小噪声阈值以与噪声级的变化相匹配。这些系统在高信噪比条件下能够改善系统的性能，但是当系统试图去除可能发生的语音时例如会在回波抵消(echo cancellation)方面受到影响。在某些系统中，回波被替换为跟踪最小噪声阈值的舒适噪声(comfort noise)。在最坏的情况下，感知语音质量可能下降为跟踪起伏的噪声阈值的背景噪声。因此需要一种用于改善噪声估计的系统。
技术实现思路
增强系统改善对来自接收信号的噪声的估计。所述系统包括频谱监视器，用于以多于一个的频率分辨率将信号的一部分进行划分。自适应逻辑导出接收信号的噪声自适应系数。一个或多个设备跟踪接收信号中所估计的噪声的特征，并修改多个噪声自适应率。逻辑将从以第一频率分辨率进行划分的信号中推导的修改的噪声自适应率施加到以第二频率分辨率划分的信号上。增强方法估计来自接收信号的噪声。该方法将接收信号的一部分划分为宽频带和窄频带，并可以将对接收信号的估计标准化为近似正态分布。该方法导出接收信号的噪声自适应系数，并通过利用诸如方差和瞬时特征之类的统计信息的方式来根据频谱特征修改多个噪声自适应率。该方法修改多个噪声自适应率，并根据趋势特征和修改的噪声自适应率来修改多个噪声自适应率和窄频带噪声估计值。通过对下文中附图以及详细说明的解释，本专利技术的其他系统、方法、特征和优点对本领域的技术人员来说都将是显而易见的。旨在所有这类另外的系统、方法、特征和优点都包含在该说明书内，在本专利技术的范围之内，并受下述的权利要求保护。附图说明参照下面的附图和说明书可以更好地理解本专利技术。在举例说明本专利技术的原理时，图中的组件不必按比例，而是强调其设置。此外，在附图中，遍及不同的图，相同的附图标记指示对应的部分。图1是增强方法的流程图；图2是替换增强方法的流程图；图3是频域中噪声的立方根；图4是频域中噪声的四次方根；图5是信号估计时噪声(noise-as-an-estimate-of-the-signal)的反平方函数(inverse square function)； 图6是瞬时变化的反平方函数；图7是瞬时函数中的多个时间；图8是增强系统的框图；图9是与车辆相连接的增强系统的框图；图10是与网络相通信的增强系统的框图；图11是与电话、导航系统或者声频系统相通信的增强系统的框图。具体实施例方式一种增强方法，改善背景噪声估计，并可以改善语音重构。该增强方法可以迅速地针对噪声突变进行自适应。该方法可以跟踪在连续或者间断语音期间的背景噪声。某些方法在高信噪比条件期间很稳定。某些方法具有很低的计算复杂性和内存需求，其可以使费用和能量消耗最小化。在通信方法中，噪声可能包括自然发生或者由传播介质生成或者接收的非期望信号。噪声的级别和振幅可能很稳定。在某些情况下，噪声级可能迅速改变。噪声级和振幅可能在宽频带方式上有所改变，并可以具有许多不同的结构，诸如空值(nulls)、音调(tones)和阶跃函数(step functions)之类。一种方法通过光谱分析和瞬时变化分析来区分背景噪声和语音。为了分析噪声的频谱变化或者其他性能，如图1所述可以将频谱划分为的多于一个的频率分辨率。某些增强系统分析一种频率分辨率的信号并修改第二频率分辨率的信号。例如，根据所观察的宽频带中的信号的特征来分析和/或修改窄频带信号(可以包括未压缩频率单元(frequency bin))。宽频带可以包括预定数目的频带(例如，在某些方法中大约四至大约六个频带)，该频带基本上是等距的或者不等距的(诸如对数、Mel或者Bark比例)，也可以是不相重叠的或者相重叠的。为了达到最佳，某些宽频带可以具有不同的单元(bin)分辩率，和/或某些窄频带可以具有不同的分辩率。较高频带可以比较低频带具有更大的带宽。分辩率可以由语音或者背景噪声的特征和时间表示例如，在某些系统中宽频带的宽度能够获得语音共振峰(voicedformants)。由于在102中频谱被分成宽频带和窄频带单元(bin)，所以在104中逻辑对宽频带的特征进行分析以修改所选择的宽频带的噪声自适应率以前，标准化逻辑可以将信号和噪声转换为近似正态分布或者其他优选分布。初始噪声自适应率可以是预定的，或者可以通过逻辑来源于一部分频谱。在106中，宽频带噪声自适应率可以被施加到窄频带单元上。宽频带噪声自适应率可以利用一个逻辑设备或多个逻辑设备或者这样的模块来修改，所述模块编程或者配置有跟踪所估计噪声的特征的功能，并且某些可以将不精确的变化补偿到宽频带噪声自适应率中。在图1中单个或者多个逻辑设备可以包括信号估计时噪声的逻辑、瞬时变化逻辑、短暂时间逻辑、和/或同等压力逻辑中的一个或多个，其中一些例如可以具有反平方函数。因为对每个窄频带单元而言每个宽频带噪声自适应率不是同等重要的，所以该函数可以被施加到与每个窄频带单元相对应的宽频带的噪声自适应率上。在自适应率并非对每个窄频带单元同样重要的某些情况下，可以使用加权逻辑，所述加权逻辑例如被配置或者编程为具有三角形、矩形或者其他形式或者加权函数的组合。图2举例说明了用于估计噪声的一种增强方法。该方法可以涵盖存储在存储器中的软件，或者与一个或多个处理器通信的编程硬件。处理器可以运行一个或多个操作系统或者未必涉及操作系统。所述方法修改每个宽频带的全局自适应率。全局自适应率可以包括对所导出或者所设置的各个宽频带噪声估计的原始调整。某些方法在202中导出全局自适应率。该方法可以瞬时逐块地运行，其中每块都包括时间帧。当帧的数目少于既定编程的或者预定的帧数目(例如，在某些方法中为大约两个)时，增强方法可以通过向一部分信号频谱施加连续平滑函数的方式导出初始噪声估计值。在某些方法中，频谱可以利用两、三或多点平滑函数被平滑不止一次(例如，两次、三次等)。当帧数目大于或等于既定编程的或者预定的帧数目时，可以通过具有快速自适应率的漏积分函数(leaky integrationfunction)、指数平均函数或者其它函数来导出初始噪声估计值。全局自适应率可以包括在所导出的噪声估计值和帧内部分频谱之间的信号强度的差值。利用可能包括基本上等距的不重叠矩形窗或者Mel空间重叠窗的开窗功能，在204中频谱被分成预定数目的宽频带。利用自动导出或者手动设置的全局自适应率，该增强方法通过统计法来分析原始信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于估计来自接收信号的噪声的增强系统，包括： 频谱监视器，可操作用于以多于一个的频率分辨率对接收信号的一部分进行划分； 全局自适应逻辑，可操作用于导出所述接收信号的噪声自适应系数； 多个逻辑设备，被编程用于跟踪所述接收信号中所估计噪声的特征，并修改以第一频率分辨率进行划分的信号的部分的多个噪声自适应率； 应用于所述接收信号中所估计噪声的一个或多个跟踪的特征的加权逻辑，所述加权逻辑可操作用于导出与预定阈值相比较时表示语音存在的值；以及 限制逻辑，可操作用于约束所修改的多个噪声自适应率。
【技术特征摘要】
US 2006-5-12 60/800,221;US 2006-12-22 11/644,4141.一种用于估计来自接收信号的噪声的增强系统，包括频谱监视器，可操作用于以多于一个的频率分辨率对接收信号的一部分进行划分；全局自适应逻辑，可操作用于导出所述接收信号的噪声自适应系数；多个逻辑设备，被编程用于跟踪所述接收信号中所估计噪声的特征，并修改以第一频率分辨率进行划分的信号的部分的多个噪声自适应率；应用于所述接收信号中所估计噪声的一个或多个跟踪的特征的加权逻辑，所述加权逻辑可操作用于导出与预定阈值相比较时表示语音存在的值；以及限制逻辑，可操作用于约束所修改的多个噪声自适应率。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述频谱监视器被配置成以至少两个频率分辨率对所述接收信号的所述部分进行划分。3.根据权利要求1所述的系统，其中多个逻辑设备中的一些逻辑设备将不精确变化补偿至所修改的多个噪声自适应率。4.根据权利要求1所述的系统，其中多个逻辑设备之一包括信号估计时噪声的逻辑。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个逻辑设备之一包括瞬时变化逻辑。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个逻辑设备之一包括短暂时间逻辑。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个逻辑设备之一包括同等压力逻辑。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个逻辑设备之一包括可操作用于通过惯性预测来检测频谱改变的设备。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个逻辑设备包括信号估计时噪声逻辑、瞬时变化逻辑、短暂时间逻辑、同等压力逻辑或瞬时惯性逻辑。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述加权逻辑被配置成或安排成具有三角形或者矩形加权函数。11.根据权利要求1所述的系统，其中所述加权逻辑包括A-加权逻辑和平滑单元，其可操作用于瞬时地平滑信号估计时噪声，并导出用于指示语音存在的指示信号。12.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述频谱监视...
【专利技术属性】
技术研发人员：PA赫瑟林顿，
申请(专利权)人：QNX软件操作系统威美科有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]
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