风噪声污染程度估算方法及风噪声抑制方法、介质、终端技术

一种风噪声污染程度估算方法及风噪声抑制方法、介质、终端，所述风噪声污染程度估算方法，包括：获取多帧采集信号，每帧采样信号包括由所述多麦克风设备中的各个麦克风分别采集的信号，至少包括第一麦克风采集的第一信号以及第二麦克风采集的第二信号；对各个麦克风采集的信号进行风噪检测，从所述多帧采集信号中筛选出风噪帧；针对风噪帧，根据第一麦克风采集的第一信号的低频能量以及第二麦克风采集的第二信号的低频能量之间的关系，估算第一麦克风的风噪污染程度，第一麦克风为主麦克风，所述风噪污染程度用于指示麦克风受风噪声的影响程度。采用上述方案，能够基于风噪污染程度确定对风噪帧的风噪声抑制程度，以提高风噪抑制效果。抑制效果。抑制效果。

【技术实现步骤摘要】
风噪声污染程度估算方法及风噪声抑制方法、介质、终端


[0001]本专利技术实施例涉及语音处理
，尤其涉及一种风噪声污染程度估算方法及风噪声抑制方法、介质、终端。

技术介绍

[0002]在语音通话场景以及助听器的应用中，当麦克风处于有风的情况下时，气流扰动会引起麦克风振膜的非稳态振动，引起音量较大且在主观听感上令人极其不适的噪声，这种噪声一般称为风噪声(也可以称为风噪)。风噪声对通话质量有很大的负面影响，会降低语音可懂度。
[0003]目前，以双麦克风设备为例，通常会利用幅值平方相干性的方法，计算双麦克风情况下在频谱上各个频点的风噪抑制增益。采用风噪抑制增益对各个麦克风采集的信号进行风噪抑制处理，然而，对于主麦克风，若采集的信号有语音无风噪声，而辅麦克风采集的信号有风噪声，采用相干性的方法得到的风噪抑制增益对主麦克风的信号进行处理，容易造成语音损失，导致风噪抑制效果较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例解决的技术问题是风噪抑制效果较差。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法，包括：获取多帧采集信号，每帧采样信号包括由所述多麦克风设备中的各个麦克风分别采集的信号，至少包括第一麦克风采集的第一信号以及第二麦克风采集的第二信号；对各个麦克风采集的信号进行风噪检测，从所述多帧采集信号中筛选出风噪帧；针对所述风噪帧，根据所述第一麦克风采集的第一信号的低频能量以及所述第二麦克风采集的第二信号的低频能量之间的关系，估算所述第一麦克风的风噪污染程度，所述第一麦克风为主麦克风，所述风噪污染程度用于指示麦克风受风噪声的影响程度。
[0006]可选的，所述根据所述第一麦克风采集的第一信号的低频能量以及所述第二麦克风采集的第二信号的低频能量之间的关系，估算所述第一麦克风的风噪污染程度，包括：根据所述第一信号的低频能量以及所述第二信号的低频能量中的最大值，确定参照值；根据所述第一信号的低频能量与所述参照值的比值，估算所述第一麦克风的风噪污染程度。
[0007]可选的，所述根据所述第一信号的低频能量以及所述第二信号的低频能量中的最大值，确定参照值，包括：获取第一调节系数，采用所述第一调节系数对最大值进行修正，根据修正后的值得到所述参照值。
[0008]可选的，所述根据修正后的值得到所述参照值，包括：获取第二调节系数，采用所述第二调节系数对所述修正后的值进行修正得到所述参照值。
[0009]可选的，所述根据所述第一信号的低频能量与所述参照值的比值，估算所述第一麦克风的风噪污染程度，包括：获取第三调节系数，采用所述第三调节系数对所述第一信号的低频能量进行修正，得到修正后的第一信号的低频能量；根据所述修正后的第一信号的
低频能量与所述参照值的比值，估算所述第一麦克风的风噪污染程度。
[0010]可选的，采用如下公式估算所述第一麦克风的风噪污染程度：其中，P1(m)为第一麦克风第m帧的风噪污染程度；E
Low1
(m)为在低频截止频点N
Low1
所限定的低频范围内第一麦克风的第一信号的低频能量；e1为第三调节系数；β为第一调节系数；e2为第二调节系数；max(E
Low1
(m),E
Low2
(m))为取E
Low1
(m)和E
Low2
(m)中的最大值；E
Low2
(m)为在低频截止频点N
Low2
所限定的低频范围内第二麦克风的第二信号的低频能量。
[0011]可选的，所述多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法还包括：根据所述第二信号的低频能量与所述参照值的比值，估算所述第二麦克风的风噪污染程度。
[0012]可选的，所述针对所述风噪帧，根据所述第一麦克风采集的第一信号的低频能量以及所述第二麦克风采集的第二信号的低频能量之间的关系，估算所述第一麦克风的风噪污染程度，包括：计算所述第一信号的低频能量和所述第二信号的低频能量的总能量；计算所述第一信号的低频能量与所述总能量的能量占比；根据所述能量占比，估算所述第一麦克风的风噪污染程度。
[0013]可选的，所述根据所述能量占比估算所述第一麦克风的风噪污染程度，包括：当所述能量占比小于占比阈值时，根据预设的正相关系数，确定所述第一麦克风的风噪污染程度；当所述能量占比大于等于所述占比阈值，将设定的风噪污染程度作为所述第一麦克风的风噪污染程度。
[0014]可选的，所述根据所述能量占比估算所述第一麦克风的风噪污染程度，包括：采用如下公式计算根据所述能量占比估算所述第一麦克风的风噪污染程度：其中，E
Low1
(m)为第一信号的低频能量；E
Low2
(m)为第二信号的低频能量；γ1(m)为所述能量占比；P1(m)为所述第一麦克风的风噪污染程度；η、σ及b为调节系数。
[0015]可选的，所述多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法，还包括：当所述多麦克风设备包括的麦克风数目大于等于三个时，根据所述各个麦克风分别采集的信号，将信号的低频能量最小的麦克风作为所述第一麦克风；将所述多麦克风设备中的其他麦克风分别与所述第一麦克风进行组合，并估算其他麦克风的风噪污染程度，所述其他麦克风为所述多麦克风设备中除所述第一麦克风之外的麦克风；其中，所述第二麦克风为其他麦克风中的风噪污染程度最小的麦克风。
[0016]本专利技术实施例还提供一种多麦克风设备的风噪声抑制方法，包括：采用如上述任一多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法估算得到所述第一麦克风的风噪污染程度；针对每个风噪帧，根据所述第一麦克风的风噪污染程度确定风噪抑制增益；针对每个风噪帧，采用所述风噪抑制增益对所述第一麦克风采集的第一信号进行风噪声抑制处理。
[0017]可选的，所述根据所述第一麦克风的风噪污染程度确定风噪抑制增益，包括：针对每个风噪帧，根据所述第一麦克风与所述第二麦克风的相干系数，计算每个风噪帧的初始风噪抑制增益；采用所述第一麦克风的风噪污染程度对所述初始风噪抑制增益进行修正，
将修正后的风噪抑制增益作为所述风噪抑制增益。
[0018]可选的，所述采用所述第一麦克风的风噪污染程度对所述初始风噪抑制增益进行修正，将修正后的风噪抑制增益作为所述风噪抑制增益，包括：针对每个风噪帧，计算1与所述初始风噪抑制增益的差值；采用所述第一麦克风的风噪污染程度与所述差值进行乘法运算，得到乘法运算结果；将1与所述乘法运算结果之差作为是第一麦克风对应的修正后的风噪抑制增益。
[0019]可选的，采用所述第二麦克风对应的修正后的风噪抑制增益对所述第二麦克风采集的信号进行风噪声抑制处理。
[0020]可选的，所述多麦克风设备的风噪声抑制方法，还包括：针对所述风噪帧，根据第一麦克风采集的第一信号的低频能量、设定的风噪边界阈值以及转换系数，估算所述第一麦克风的风噪污染范围，所述风噪污染范围用于指示被风噪声污染的频段，所述转换系数用于表征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法，其特征在于，包括：获取多帧采集信号，每帧采样信号包括由所述多麦克风设备中的各个麦克风分别采集的信号，至少包括第一麦克风采集的第一信号以及第二麦克风采集的第二信号；对各个麦克风采集的信号进行风噪检测，从所述多帧采集信号中筛选出风噪帧；针对所述风噪帧，根据所述第一麦克风采集的第一信号的低频能量以及所述第二麦克风采集的第二信号的低频能量之间的关系，估算所述第一麦克风的风噪污染程度，所述第一麦克风为主麦克风，所述风噪污染程度用于指示麦克风受风噪声的影响程度。2.如权利要求1所述的多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法，其特征在于，所述根据所述第一麦克风采集的第一信号的低频能量以及所述第二麦克风采集的第二信号的低频能量之间的关系，估算所述第一麦克风的风噪污染程度，包括：根据所述第一信号的低频能量以及所述第二信号的低频能量中的最大值，确定参照值；根据所述第一信号的低频能量与所述参照值的比值，估算所述第一麦克风的风噪污染程度。3.如权利要求2所述的多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法，其特征在于，所述根据所述第一信号的低频能量以及所述第二信号的低频能量中的最大值，确定参照值，包括：获取第一调节系数，采用所述第一调节系数对最大值进行修正，根据修正后的值得到所述参照值。4.如权利要求3所述的多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法，所述根据修正后的值得到所述参照值，包括：获取第二调节系数，采用所述第二调节系数对所述修正后的值进行修正得到所述参照值。5.如权利要求2所述的多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法，其特征在于，所述根据所述第一信号的低频能量与所述参照值的比值，估算所述第一麦克风的风噪污染程度，包括：获取第三调节系数，采用所述第三调节系数对所述第一信号的低频能量进行修正，得到修正后的第一信号的低频能量；根据所述修正后的第一信号的低频能量与所述参照值的比值，估算所述第一麦克风的风噪污染程度。6.如权利要求4或5所述的多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法，其特征在于，采用如下公式估算所述第一麦克风的风噪污染程度：其中，P1(m)为第一麦克风第m帧的风噪污染程度；E
Low1
(m)为在低频截止频点N
Low1
所限定的低频范围内第一麦克风的第一信号的低频能量；e1为第三调节系数；β为第一调节系数；e2为第二调节系数；max(E
Low1
(m),E
Low2
(m))为取E
Low1
(m)和E
Low2
(m)中的最大值；E
Low2
(m)为在低频截止频点N
Low2
所限定的低频范围内第二麦克风的第二信号的低频能量。7.如权利要求2所述的多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法，其特征在于，还包
括：根据所述第二信号的低频能量与所述参照值的比值，估算所述第二麦克风的风噪污染程度。8.如权利要求1所述的多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法，其特征在于，所述针对所述风噪帧，根据所述第一麦克风采集的第一信号的低频能量以及所述第二麦克风采集的第二信号的低频能量之间的关系，估算所述第一麦克风的风噪污染程度，包括：计算所述第一信号的低频能量和所述第二信号的低频能量的总能量；计算所述第一信号的低频能量与所述总能量的能量占比；根据所述能量占比，估算所述第一麦克风的风噪污染程度。9.如权利要求8所述的多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法，其特征在于，所述根据所述能量占比估算所述第一麦克风的风噪污染程度，包括：当所述能量占比小于占比阈值时，根据预设的正相关系数，确定所述第一麦克风的风噪污染程度；当所述能量占比大于等于所述占比阈值，将设定的风噪污染程度作为所述第一麦克风的风噪污染程度。10.如权利要求8所述的多麦克风设备的风噪声污染程度估算方法，其特征在于，所述根据所述能量占比估算所述第一麦克风的风噪污染程度，包括：采用如下公式计算根据所述能量占比估算所述第一麦克风的风噪污染程度：根据所述能量占比估算所述第一麦克风的风噪污染程度：其中，E
Low1
(m)为第一信号的低频能量；E
Low2
(m)为第二信号的低频能量；γ1(m)为所述能量占比；P1(m)为所述第一麦克风的风噪污染程度；η、σ及b为调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，涂晴莹，董斐，
申请(专利权)人：展讯通信上海有限公司，
类型：发明
国别省市：