语音信号处理方法及其装置、设备、介质、产品制造方法及图纸

本申请涉及语音信号处理技术领域，公开一种语音信号处理方法及其装置、设备、介质、产品，所述方法包括：持续获取通话过程中通话远端的语音帧；根据所述语音帧相对应的远端语音能量谱数据及通话近端的噪声能量谱数据计算信噪比；在远端语音信号的总能量不增加的前提下，区分所述信噪比高低而分别计算用于调节远端语音信号不同频点的能量的频谱增益；根据所述频谱增益控制远端语音信号的输出。本申请可以通过实时跟踪环境噪声以及远端语音的频域能量谱，计算每一帧的频谱增益，提高语音的可清晰度，具有广泛的适应性。具有广泛的适应性。具有广泛的适应性。

【技术实现步骤摘要】
语音信号处理方法及其装置、设备、介质、产品


[0001]本申请涉及语音信号处理
，尤其涉及一种语音信号处理方法及其相应的装置、计算机设备、计算机可读存储介质，以及计算机程序产品。

技术介绍

[0002]语音通信中，近端收听者听到的语音质量会受到其所在环境中存在噪声的干扰，一般这个问题会通过近端收听者增大其播放设备的音量来解决。语音通信系统提供的帮助则是通过自动增益控制，将远端信号的音量级控制在一个稳定的范围内，对于近端音量增益有限，当远端语音音量过大时还会降低音量，因此对于提高近端收听到的语音的清晰度作用较小。提高设备播放音量以及自动增益控制都是提高音量，提高音量解决环境噪声问题直接有效，但存在一定的局限性。首先是音量提高的程度受设备限制，其次是音量过大会让人觉得听起来不舒服并对设备以及人耳存在损伤。因此需要对现有技术存在的问题提出相应的有效解决方案。

技术实现思路

[0003]本申请的首要目的在于解决上述问题至少之一而提供一种语音信号处理方法及其相应的装置、计算机设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品。
[0004]为满足本申请的各个目的，本申请采用如下技术方案：
[0005]适应本申请的目的之一而提供的一种语音信号处理方法，包括如下步骤：
[0006]持续获取通话过程中通话远端的语音帧；
[0007]根据所述语音帧相对应的远端语音能量谱数据及通话近端的噪声能量谱数据计算信噪比；
[0008]在远端语音信号的总能量不增加的前提下，区分所述信噪比高低而分别计算用于调节远端语音信号不同频点的能量的频谱增益；
[0009]根据所述频谱增益控制远端语音信号的输出。
[0010]深化的实施例中，持续获取语音通话过程中通话远端的包含语音信号的语音帧，包括如下步骤：
[0011]持续获取通话过程中通话远端的数据帧；
[0012]判断该数据帧是否为包含语音信号的语音帧；
[0013]当所述数据帧为语音帧时，根据该语音帧更新远端语音信号的语音能量谱数据；
[0014]当所述数据帧为非语音帧时，沿用当前最新的远端语音信号的语音能量谱数据。
[0015]深化的实施例中，区分所述信噪比高低而分别计算用于调节远端语音信号不同频点的能量的频谱增益，包括如下步骤：
[0016]根据所述语音帧计算远端语音信号的语音能量谱数据；
[0017]从通话近端产生的近端语音信号中预估出噪声能量谱数据；
[0018]根据语音能量谱数据与噪声能量谱数据计算信噪比。
[0019]具体化的实施例中，从通话近端产生的近端语音信号中预估出噪声能量谱数据，包括如下步骤：
[0020]采集通话近端产生的近端语音信号；
[0021]对近端语音信号进行回声消除处理；
[0022]对近端语音信号进行噪声估计，获得噪声能量谱数据，所述噪声为近端环境噪声。
[0023]深化的实施例中，区分所述信噪比高低而分别计算用于调节远端语音信号不同频点的能量的频谱增益，包括如下步骤：
[0024]当所述信噪比指示远端语音信号能量高于噪声信号能量时，将远端语音信号中信噪比相对较高的频点的能量，转移分配给远端语音信号中信噪比相对较低的频点；
[0025]当所述信噪比指示远端语音信号能量低于噪声信号能量时，将远端语音信号中信噪比相对较低的频点的能量，转移分配给远端语音信号中信噪比相对较高的频点。
[0026]深化的实施例中，区分所述信噪比高低而分别计算用于调节远端语音信号不同频点的能量的频谱增益，包括如下步骤：
[0027]应用二分类函数对所述信噪比进行判断，当所述信噪比指示远端语音信号能量高于噪声信号能量时，根据第一预设公式计算频谱增益，以将远端语音信号中信噪比相对较高的频点的能量，分配给远端语音信号中信噪比相对较低的频点；当所述信噪比指示远端语音信号能量低于噪声信号能量时，根据预设第二公式计算频谱增益，以将远端语音信号中信噪比相对较低的频点的能量，分配给远端语音信号中信噪比相对较高的频点。
[0028]深化的实施例中，根据所述频谱增益控制远端语音信号的输出，包括如下步骤：
[0029]将所述频谱增益与所述语音帧的频域信号相乘获得新频域信号；
[0030]对所述新频域信号执行傅里叶变换运算将其变换到时域，得到增强后的远端语音信号；
[0031]输出所述远端语音信号。
[0032]适应本申请的目的之一而提供的一种语音信号处理装置，包括：语音帧获取模块、信噪比计算模块、增益计算模块，以及控制输出模块；其中，所述语音帧获取模块，用于持续获取通话过程中通话远端的语音帧；所述信噪比计算模块，用于根据所述语音帧相对应的远端语音能量谱数据及通话近端的噪声能量谱数据计算信噪比；所述增益计算模块，用于在远端语音信号的总能量不增加的前提下，区分所述信噪比高低而分别计算用于调节远端语音信号不同频点的能量的频谱增益；所述控制输出模块，用于根据所述频谱增益控制远端语音信号的输出。
[0033]深化的实施例中，所述语音帧获取模块包括：数据帧接收子模块，用于持续获取通话过程中通话远端的数据帧；类型判断子模块，用于判断该数据帧是否为包含语音信号的语音帧；当所述数据帧为语音帧时，根据该语音帧更新远端语音信号的语音能量谱数据；当所述数据帧为非语音帧时，沿用当前最新的远端语音信号的语音能量谱数据。
[0034]深化的实施例中，所述信噪比计算模块包括：频谱转换子模块，用于根据所述语音帧计算远端语音信号的语音能量谱数据；噪声估计子模块，用于从通话近端产生的近端语音信号中预估出噪声能量谱数据；信噪比计算子模块，用于根据语音能量谱数据与噪声能量谱数据计算信噪比。
[0035]具体化的实施例中，所述噪声估计子模块包括：近端采集子模块，用于采集通话近
端产生的近端语音信号；回声消除子模块，用于对近端语音信号进行回声消除处理；噪声计算子模块，用于对近端语音信号进行噪声估计，获得噪声能量谱数据，所述噪声为近端环境噪声。
[0036]深化的实施例中，所述增益计算模块被配置为：当所述信噪比指示远端语音信号能量高于噪声信号能量时，将远端语音信号中信噪比相对较高的频点的能量，转移分配给远端语音信号中信噪比相对较低的频点；当所述信噪比指示远端语音信号能量低于噪声信号能量时，将远端语音信号中信噪比相对较低的频点的能量，转移分配给远端语音信号中信噪比相对较高的频点。
[0037]深化的实施例中，所述增益计算模块被配置为：应用二分类函数对所述信噪比进行判断，当所述信噪比指示远端语音信号能量高于噪声信号能量时，根据第一预设公式计算频谱增益，以将远端语音信号中信噪比相对较高的频点的能量，分配给远端语音信号中信噪比相对较低的频点；当所述信噪比指示远端语音信号能量低于噪声信号能量时，根据预设第二公式计算频谱增益，以将远端语音信号中信噪比相对较低的频点的能量，分配给远端语音信号中信噪比相对较高的频点。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种语音信号处理方法，其特征在于，包括如下步骤：持续获取通话过程中通话远端的语音帧；根据所述语音帧相对应的远端语音能量谱数据及通话近端的噪声能量谱数据计算信噪比；在远端语音信号的总能量不增加的前提下，区分所述信噪比高低而分别计算用于调节远端语音信号不同频点的能量的频谱增益；根据所述频谱增益控制远端语音信号的输出。2.根据权利要求1所述的语音信号处理方法，其特征在于，持续获取语音通话过程中通话远端的包含语音信号的语音帧，包括如下步骤：持续获取通话过程中通话远端的数据帧；判断该数据帧是否为包含语音信号的语音帧；当所述数据帧为语音帧时，根据该语音帧更新远端语音信号的语音能量谱数据；当所述数据帧为非语音帧时，沿用当前最新的远端语音信号的语音能量谱数据。3.根据权利要求1所述的语音信号处理方法，其特征在于，区分所述信噪比高低而分别计算用于调节远端语音信号不同频点的能量的频谱增益，包括如下步骤：根据所述语音帧计算远端语音信号的语音能量谱数据；从通话近端产生的近端语音信号中预估出噪声能量谱数据；根据语音能量谱数据与噪声能量谱数据计算信噪比。4.根据权利要求3所述的语音信号处理方法，其特征在于，从通话近端产生的近端语音信号中预估出噪声能量谱数据，包括如下步骤：采集通话近端产生的近端语音信号；对近端语音信号进行回声消除处理；对近端语音信号进行噪声估计，获得噪声能量谱数据，所述噪声为近端环境噪声。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的语音信号处理方法，其特征在于，区分所述信噪比高低而分别计算用于调节远端语音信号不同频点的能量的频谱增益，包括如下步骤：当所述信噪比指示远端语音信号能量高于噪声信号能量时，将远端语音信号中信噪比相对较高的频点的能量，转移分配给远端语音信号中信噪...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力恒，韦军富，苏嘉昌，
申请(专利权)人：广州华多网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：