用于减小噪声信号的谱估计中不希望的特征的方法及装置制造方法及图纸

在包括噪声信号和话音信号事件的输入信号的谱分析期间，其中对输入信号的频谱进行估计以产生包括不希望的噪声信号特征的输入信号的谱估计，一种减小话音信号的事件之间不希望的噪声信号的特征的方法，该方法包括如下步骤： 在话音信号的事件期间经过第一带宽和在话音信号的事件之间经过第二带宽对输入信号的频谱进行处理，该第二带宽基本上大于第一带宽。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及一种通信单元，该通信单元对一种包括噪声信号和话音信号的事件(occurrence)的输入信号执行谱分析，更具体地涉及一种用于减小话音信号的事件之间噪声信号的谱估计中不希望的特征的方法及装置。通信系统诸如蜂窝无线电话系统、通信系统和陆地移动通信系统的基本操作和结构是本
所公知的。通信系统通常包括具有多个用户单元的多个通信单元，预定数量的设置在整个地理区域中的基地单元(或转发器)和一个控制器。用户单元可以是车载或便携单元。用户单元和基地单元每个都包括或者一个发射机或者一个接收机、或者两者兼有以构成收发信机。用户单元通过一条通信信道与基地单元连接，已调信号例如射频(RF)信号经所述通信信道被发送和/或接收。控制器包括一个集中化的呼叫处理单元或一个一起工作的分布控制器的网络，以便为该通信系统中的通信单元建立通信通路。具体地说，正如本领域众所周知的，通信单元可以包括至少一个编码器和一个解码器。编码器用于把信号从一种形式转换成另一种形式并且是本领域公知的。解码器也把信号从一种形式转换成另一种形式并且基本上用于一个编码器的逆转换。矢量和激励线性预测(VSELP)是对信号进行编码和解码的众多方式中的一种。某些编码器和解码器诸如VSELP对输入信号执行谱分析。该输入信号包括一个噪声信号和话音信号的事件。噪声信号一般具有如本领域中定义的广义平稳信号的特征。在谱分析期间，对该输入信号的频谱进行估计，以产生该输入信号的一个谱估计。遗憾的是，该输入信号的谱分析不仅产生了该输入信号的一个谱估计而且还产生了一种不希望的噪声信号的特征。在正常通话期间，不希望的噪声信号的特征在话音信号的事件之间比在话音信号的事件期间要显著的多。由不希望的噪声信号的特征产生的声音通常被描述为在噪声信号背景中移动的弱乐音或描述为如在水下听到的由汽泡发出的声音。这种声音是不希望的并且降低了通信单元之间通信的质量。这种不希望的噪声信号的特征通常用描述其产生的声音的术语“涡旋”(swirlies)来描述。在通信单元中可以使用现有技术来减小不希望的噪声信号的特征。用于减小不希望的噪声信号的特征的第一种技术包括衰减话音信号的事件之间输入信号。然而，这样做是所不希望的，因为通信单元的用户能够听到接入的和断开的噪音，这种噪音使得用户通信很困难。用于减小不希望的噪声信号的特征的第二种技术包含从输入信号中除去噪声。在理论上，这是可行的，但是也增加极大的复杂性。然而，在实际中，噪声信号不可能被完全消除，因而产生了相同的不希望的噪声信号特征。因此，需要一种改进的方法和装置，用于减小在话音信号的事件之间不希望的噪声信号特征，以克服现有技术的缺陷。当借助于附图阅读时，将会更好地理解本专利技术，其中附图说明图1示出了按照本专利技术的一个通信单元，该通信单元包括一个具有输入信号的谱分析器;图2示出了按照本专利技术的图1输入信号的一个曲线图，它包括一个噪声信号和话音信号事件;图3示出了按照本专利技术的一个优选实施例的图2噪声信号之一部分的频谱曲线;图4示出了按照本专利技术优选实施例的图3的噪声信号的一部分的放大频谱曲线;图5示出了按照本专利技术的替换的实施例的图2噪声信号之一部分的频谱曲线;图6示出了按照本专利技术该替换实施例的图5噪声信号的一部分的放大频谱曲线;和图7示出了按照本专利技术优选和替换实施例由图1的谱分析器执行的步骤的流程图。上述的需要和其它方面将通过用于减小在话音信号事件之间噪声信号的谱估计中不希望的特征的改进方法和装置来满足。在输入信号的谱分析期间，对该输入信号频谱进行估计以产生该输入信号的谱估计，该谱估计包括不希望的噪声信号的特征。该输入信号频谱在话音信号的事件期间经第一带宽处理和在话音信号的事件之间经第二带宽处理，该第二带宽基本上大于第一带宽。另外，在话音信号的事件之间该输入信号的谱估计被滤波以产生在该话音信号的事件之间的输入信号的已滤波谱估计。从另一个观点来看，在话音信号的事件之间表示输入信号的谱估计的极点的幅度和/或相位分量的有效部分被减小，以产生在话音信号的事件之间输入信号的改进谱估计。在本专利技术的一个优选实施例中，极点的幅度的有效部分的减小是通过在话音信号的事件期间经过第一带宽和在话音信号的事件之间经过第二带宽平滑该输入信号的频谱来实现的，所述第二带宽基本上大于第一带宽。可替换地，极点的幅度的有效部分的减小是通过对话音信号的事件之间输入信号的谱估计滤波来实现，以产生在该话音信号的事件之间输入信号的已滤波谱估计。一般地讲，本专利技术提供了一种用于减小话音信号事件之间噪声信号的谱估计中不希望的特征的方法及装置。本专利技术在话音信号事件期间经过第一带宽和在话音信号203的事件之间经过第二带宽有利地对噪声信号进行平滑，该第二带宽基本上大于第一带宽。另外，在话音信号事件之间输入信号的谱估计被有利地滤波。从另一个观点来看，在话音信号事件之间表示输入信号的谱估计的极点的幅度和/或相位分量的有效部分被有利地减小，以产生在话音信号事件之间输入信号的改变的谱估计。当借助于附图1-7阅读时，可对本专利技术有更好地理解。图1示出了按照本专利技术的一个通信单元100，它包括具有输入信号的频谱分析器111。该通信单元一般包括一个话筒101、一个模/数转换器102、一个编码器103、一个发射机104、一个扬声器105、一个数/模转换器106、一个解码器107、一个接收机108、一个控制器109、一个天线110和一个双工器123。很明显，话筒101、模/数转换器102、编码器103、发射机104、扬声器105、数/模转换器106、解码器107、接收机108、控制器109、天线110和双工器123是本领域公知的，除了便于理解本专利技术之外将不对上述装置作进一步的描述。在1992年4月EIA/TIAIS-54出版物“蜂窝系统双模移动台-基站兼容性标准”中能够找到关于编码器和解码器的详细描述。本专利技术中，通信单元既可以是用户单元也可以是如前所述的基地单元。编码器103和解码器107一般包括一个新颖的谱分析器111，该谱分析器111包括谱平滑器112、谱估计器113、滤波器114、开关130和话音激活检测器115。明显地，谱平滑器112、谱估计器113、滤波器114、开关130和话音激活检测器115是本领域公知的，所以除便于理解本专利技术之外将不对这些装置作进一步讨论。按照本专利技术，与新颖谱分析器111相关的信号将在下面详细地描述和说明。按照本专利技术，下文一般地描述了谱分析器111的谱平滑器112、谱估计器113、滤波器114和话音激活检测器115之间的功能关系。谱分析器111具有一个输入信号117，该输入信号包括如前所述的噪声信号和话音信号的事件。图2示出了按照本专利技术包括噪声信号201和话音信号202的事件的图1的输入信号117的曲线表示。该输入信号的曲线用电压与时间关系表示。一个时间帧上的噪声信号部分由参考数字203表示。谱分析器111执行输入信号117的谱分析以产生包括不希望的噪声信号203的特征的输入信号117的谱估计119。利用谱平滑器112例如在话音信号202的事件期间经过第一带宽和在话音信号202的事件之间经过第二带宽对输入信号117的频谱进行处理，所述第二带宽基本上大于第一带宽。按照本专利技术，谱平滑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.在包括噪声信号和话音信号事件的输入信号的谱分析期间，其中对输入信号的频谱进行估计以产生包括不希望的噪声信号特征的输入信号的谱估计，一种减小话音信号的事件之间不希望的噪声信号的特征的方法，该方法包括如下步骤在话音信号的事件期间经过第一带宽和在话音信号的事件之间经过第二带宽对输入信号的频谱进行处理，该第二带宽基本上大于第一带宽。2.在包括噪声信号和话音信号的事件的输入信号的谱分析期间，其中对输入信号的频谱进行估计以产生包括不希望的噪声信号特征的输入信号的谱估计，一种用于减小在话音信号事件之间不希望的噪声信号的特征的方法，所述方法包括如下步骤对话音信号的事件之间的输入信号的谱估计滤波，以产生在话音信号的事件之间输入信号的已滤波谱估计。3.在包括噪声信号和话音信号的事件的输入信号的线性预测分析期间，其中对输入信号的频谱进行估计，以产生代表包括不希望的噪声信号特征的输入信号的谱估计的极点，其中这些极点由幅度和相位分量限定，一种用于减小在话音信号的事件之间不希望的噪声信号的特征的方法，所述方法包括如下步骤减小话音信号的事件之间极点的幅度和相位分量中的至少一种分量的有效部分，以产生在话音信号的事件之间输入信号的改变的谱估计。4.根据权利要求3的方法，其中减小极点的幅度的有效部分的步骤进一步包括如下步骤在话音信号的事件期间经过第一带宽和在话音信号的事件之间经过第二带宽平滑输入信号的频谱，所述第二带宽基本上大于第一带宽。5.根据权利要求3的方法，其中减小极点的相位的有效部分的步骤进一步包括如下步骤对话音信号的事件之间的输入信号的谱估计滤波，以产生在话音信号的事件之间输入信号的已滤波谱估计。6.在具有包括噪声信号和话音信号的事件的输入信号的线性预测分析器中，其中谱估计器对输入信号的频谱进行估计，以产生代表包括不希望的噪声信号特征的输入信号的谱估计的极点，其中这些极点由幅度和相位分量限定，一种用于减小在话音信号的事件之间不希望的噪声信号特征的设备，所述设备包括一个极点分量缩减器，减小在话音信号的事件之间极点的幅度和相位分量中至少一种分量的有效部分，以产生在话音信号的事件之间输入信号的改变的谱估计。7.在执行输入信号的谱分析的通信单元中，所述输入信号包括噪声信号和话音信号的事件，其中对该输入信号的频谱进行估计，以产生包括不希望的噪声信号特征的输入信号的谱估计，一种减小在话音信号事件之间不希望的噪声信号特征的方法，所述方法包括如下步骤接收一信号以产生所述输入信号;和在话音信号的事件期间经过第一带宽和在话音信号的事件之间经...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚当·斯蒂芬·厄班斯基，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：