一种确定鼾声信号的方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种确定鼾声信号的方法、装置、电子设备和存储介质，属于信号处理领域。方法包括：获取声音信号，并对所述声音信号进行人声段检测，并在目标人声段之前检测到至少两个人声段；若在所述声音信号中检测到目标人声段的起始帧，则在所述目标人声段中确定第一当前帧是否为鼾声段起始帧；如果确定出鼾声段起始帧，则从所述鼾声段起始帧的下一帧起确定鼾声段结束帧；将所述鼾声段起始帧和所述鼾声段结束帧之间的声音信号作为鼾声信号。采用本发明专利技术，可以在嵌入式系统上实现实时的鼾声信号检测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种确定鼾声信号的方法、装置、电子设备和存储介质
[0001]本申请是申请日为2022年09月15日，申请号为CN 202211118325.0，专利技术名称为“一种确定鼾声信号的方法、装置、电子设备和存储介质”的分案申请。


[0002]本专利技术涉及信号处理领域，尤其涉及一种确定鼾声信号的方法、装置、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0003]鼾声是入睡后发出的粗重鼻息声。打鼾不仅困扰用户本人、影响同伴，还会对用户本人健康造成威胁。
[0004]对于鼾声段检测，目前少有能应用于嵌入式系统的实时检测方法，多数是后处理、模型和参数固定的方法，例如高斯混合模型、隐马尔科夫模型，更复杂的还有聚类、支持向量机等机器学习算法甚至深度学习算法，这些算法计算复杂、实时性差，深度学习算法甚至需要服务器级别的计算和存储资源，很难在嵌入式系统上实现。
[0005]因此，亟需一种可以在嵌入式系统上实现实时鼾声信号检测的方法。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种确定鼾声信号的方法、装置、电子设备和存储介质。技术方案如下：
[0007]根据本专利技术的一方面，提供了一种确定鼾声信号的方法，所述方法包括：
[0008]获取声音信号，并对所述声音信号进行人声段检测，并在目标人声段之前检测到至少两个人声段；
[0009]若在所述声音信号中检测到目标人声段的起始帧，则在所述目标人声段中确定第一当前帧是否为鼾声段起始帧；
[0010]如果确定出鼾声段起始帧，则从所述鼾声段起始帧的下一帧起确定鼾声段结束帧；
[0011]将所述鼾声段起始帧和所述鼾声段结束帧之间的声音信号作为鼾声信号。
[0012]根据本专利技术的另一方面，提供了一种确定鼾声信号的装置，所述装置包括：
[0013]获取模块，用于获取声音信号，并对所述声音信号进行人声段检测，并在目标人声段之前检测到至少两个人声段；
[0014]第一确定模块，用于若在所述声音信号中检测到目标人声段的起始帧时，则在所述目标人声段中确定第一当前帧是否为鼾声段起始帧；
[0015]第二确定模块，用于如果确定出鼾声段起始帧，则从所述鼾声段起始帧的下一帧起确定鼾声段结束帧；将所述鼾声段起始帧和所述鼾声段结束帧之间的声音信号作为鼾声信号。
[0016]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电子设备，包括：
是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本专利技术中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
[0035]需要注意，本专利技术中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
[0036]本专利技术实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
[0037]本专利技术实施例提供了一种确定鼾声信号的方法，该方法可以由按摩器、智能手环、移动终端、智能音箱等采用嵌入式系统的设备实现。本专利技术实施例提供的方法可以由上述任一设备完成，也可以由多个设备共同完成，本专利技术对此不作限定。
[0038]下面将参照图1所示的确定鼾声信号的方法流程图，对该方法进行介绍。
[0039]如图1所示，该方法包括如下步骤101
‑
104。
[0040]步骤101，获取声音信号，并对声音信号进行人声段检测，并在目标人声段之前检测到至少两个人声段；
[0041]步骤102，若在声音信号中检测到目标人声段的起始帧，则在目标人声段中确定第一当前帧是否为鼾声段起始帧；
[0042]步骤103，如果确定出鼾声段起始帧，则从鼾声段起始帧的下一帧起确定鼾声段结束帧；
[0043]步骤104，将鼾声段起始帧和鼾声段结束帧之间的声音信号作为鼾声信号。
[0044]其中，第一当前帧包括两种情况，第一种情况是指：第一当前帧为目标人声段的起始帧；第二种情况是指：第一当前帧为目标人声段的起始帧之后的任一中间帧。
[0045]可选的，对于上述第一种情况，即第一当前帧为所述目标人声段的起始帧，上述在目标人声段中确定第一当前帧是否为鼾声段起始帧的处理可以如下：
[0046]在目标人声段中，基于目标人声段之前的至少两个人声段与目标人声段的起始帧的预设特性的相似性和/或鼾声特性，确定目标人声段的起始帧是否为鼾声段起始帧。
[0047]一些可能的实施例中，可以基于上述至少两个人声段与目标人声段的起始帧的预设特性的相似性，计算目标人声段的起始帧的相似性得分，并基于目标人声段的起始帧的相似性得分，确定目标人声段的起始帧是否为鼾声段起始帧。
[0048]一些可能的实施例中，可以基于至少两个人声段与目标人声段的起始帧的鼾声特性，计算目标人声段的起始帧的鼾声特性得分，并基于目标人声段的起始帧的鼾声特性得分，确定目标人声段的起始帧是否为鼾声段起始帧。
[0049]一些可能的实施例中，可以基于至少两个人声段与目标人声段的起始帧的预设特性的相似性，计算目标人声段的起始帧的相似性得分；基于至少两个人声段与所述目标人声段的起始帧的鼾声特性，计算目标人声段的起始帧的鼾声特性得分；基于相似性得分和鼾声特性得分，确定目标人声段的起始帧是否为鼾声段起始帧。
[0050]可选的，上述预设特性的相似性可以包括以下任意一种或多种：能量相似性，频谱相似性，梅尔倒谱系数相似性，噪声相似性；
[0051]可选的鼾声特性包括以下任意一种或多种：鼾声能量特性，鼾声基频特性，鼾声过零率特性。
[0052]对于能量相似性，计算目标人声段的起始帧的相似性得分的处理可以如下：分别计算至少两个人声段中每个人声段的能量均值，并计算每个人声段之间的能量均值的差值比例，若差值比例在预设比例范围内，则在目标人声段的起始帧的相似性得分中增加对应的第一相似性分值。
[0053]对于频谱相似性，计算目标人声段的起始帧的相似性得分的处理可以如下：确定至少两个人声段的频谱中满足波峰位置重合条件的第一波峰个数，若第一波峰个数大于第一个数阈值，则在目标人声段的起始帧的相似性得分中增加对应的第二相似性分值。
[0054]对于梅尔倒谱系数相似性，计算目标人声段的起始帧的相似性得分的处理可以如下：计算至少两个人声段中每个人声段的梅尔倒谱系数和目标人声段的起始帧的梅尔倒谱系数，分别计算至少两个人声段和目标人声段的起始帧中任意两个梅尔倒谱系数之间的第一互相关系数，若第一互相关系数均大于第一预设阈值，则在目标人声段的起始帧的相似性得分中增加对应的第三相似性分值。
[0055]对于噪声相似性，计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定鼾声信号的方法，其特征在于，所述方法包括：获取声音信号，并对所述声音信号进行人声段检测，并在目标人声段之前检测到至少两个人声段；若在所述声音信号中检测到目标人声段的起始帧，则在所述目标人声段中确定第一当前帧是否为鼾声段起始帧；如果确定出鼾声段起始帧，则从所述鼾声段起始帧的下一帧起确定鼾声段结束帧；将所述鼾声段起始帧和所述鼾声段结束帧之间的声音信号作为鼾声信号；其中，当所述第一当前帧为所述目标人声段的起始帧之后的任一中间帧时，所述在所述目标人声段中确定第一当前帧是否为鼾声段起始帧，包括：若在所述目标人声段中确定所述目标人声段的中间帧满足以下任意一种或多种鼾声起始条件，则确定所述目标人声段的中间帧为鼾声段起始帧，所述鼾声起始条件包括：鼾声时长条件，梅尔倒谱系数条件，非噪声条件，过零率条件，频谱条件，基频条件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一当前帧为所述目标人声段的起始帧时，所述在所述目标人声段中确定第一当前帧是否为鼾声段起始帧，包括：在所述目标人声段中，基于所述至少两个人声段与所述目标人声段的起始帧的预设特性的相似性和/或鼾声特性，确定所述目标人声段的起始帧是否为鼾声段起始帧；所述预设特性的相似性包括以下任意一种或多种：能量相似性，频谱相似性，梅尔倒谱系数相似性，噪声相似性；所述鼾声特性包括以下任意一种或多种：鼾声能量特性，鼾声基频特性，鼾声过零率特性。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述至少两个人声段与所述目标人声段的起始帧的预设特性的相似性或鼾声特性，确定所述目标人声段的起始帧是否为鼾声段起始帧，包括：基于所述至少两个人声段与所述目标人声段的起始帧的预设特性的相似性，计算所述目标人声段的起始帧的相似性得分；基于所述目标人声段的起始帧的相似性得分，确定所述目标人声段的起始帧是否为鼾声段起始帧；或基于所述至少两个人声段与所述目标人声段的起始帧的鼾声特性，计算所述目标人声段的起始帧的鼾声特性得分；基于所述目标人声段的起始帧的鼾声特性得分，确定所述目标人声段的起始帧是否为鼾声段起始帧。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述至少两个人声段与所述目标人声段的起始帧的预设特性的相似性和鼾声特性，确定所述目标人声段的起始帧是否为鼾声段起始帧，包括：基于所述至少两个人声段与所述目标人声段的起始帧的预设特性的相似性，计算所述目标人声段的起始帧的相似性得分；基于所述至少两个人声段与所述目标人声段的起始帧的鼾声特性，计算所述目标人声段的起始帧的鼾声特性得分；基于所述相似性得分和所述鼾声特性得分，确定所述目标人声段的起始帧是否为鼾声段起始帧。5.根据权利要求3或4任一项所述的方法，其特征在于，
对于能量相似性，所述计算所述目标人声段的起始帧的相似性得分，包括：分别计算所述至少两个人声段中每个人声段的能量均值，并计算每个人声段之间的能量均值的差值比例，若所述差值比例在预设比例范围内，则在所述目标人声段的起始帧的相似性得分中增加对应的第一相似性分值；对于频谱相似性，所述计算所述目标人声段的起始帧的相似性得分，包括：确定所述至少两个人声段的频谱中满足波峰位置重合条件的第一波峰个数，若所述第一波峰个数大于第一个数阈值，则在所述目标人声段的起始帧的相似性得分中增加对应的第二相似性分值；对于梅尔倒谱系数相似性，所述计算所述目标人声段的起始帧的相似性得分，包括：计算所述至少两个人声段中每个人声段的梅尔倒谱系数和所述目标人声段的起始帧的梅尔倒谱系数，分别计算所述至少两个人声段和所述目标人声段的起始帧中任意两个梅尔倒谱系数之间的第一互相关系数，若所述第一互相关系数均大于第一预设阈值，则在所述目标人声段的起始帧的相似性得分中增加对应的第三相似性分值；对于噪声相似性，所述计算所述目标人声段的起始帧的相似性得分，包括：分别计算所述至少两个人声段和所述目标人声段的起始帧中任意一个梅尔倒谱系数与预设噪声的梅尔倒谱系数之间的第二互相关系数，若任意一个所述第二互相关系数大于第二预设阈值，则在所述目标人声段的起始帧的相似性得分中减去对应的第四相似性分值；若所述第二互相关系数均小于第三预设阈值，则在所述目标人声段的起始帧的相似性得分中增加对应的第五相似性分值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于频谱相似性，所述计算所述目标人声段的起始帧的相似性得分，进一步包括：若所述第一波峰个数大于预设个数阈值，则在所述目标人声段的起始帧的频谱中，确定与所述至少两个人声段相比满足波峰位置重合条件的第二波峰个数，若所述第二波峰个数大于第二个数阈值，则在所述目标人声段的起始帧的相似性得分中增加对应的第六相似性分值。7.根据权利要求3或4任一项所述的方法，其特征在于，对于鼾声能量特性，所述计算所述目标人声段的起始帧的鼾声特性得分，包括：分别计算所述至少两个人声段中每个人声段的低频能量均值和中频能量均值，并计算每个人声段的低频能量均值与中频能量均值的第一比值，若所述第一比值均大于比值阈值，则在所述目标人声段的起始帧的鼾声特性得分中增加对应的第一鼾声特性分值；计算所述目标人声段的起始帧的低频能量均值和中频能量均值，并计算所述目标人声段的起始帧的低频能量均值与中频能量均值的第二比值，若所述第二比值大于所述比值阈值，则在所述目标人声段的起始帧的鼾声特性得分中增加对应的第二鼾声特性分值；对于鼾声基频特性，所述计算所述目标人声段的起始帧的鼾声特性得分，包括：分别计算所述至少两个人声段中每个人声段的基频，并计算每个人声段之间的基频差值，若每个人声段的基频在鼾声基频范围内，且所述基频差值在基频差值范围内，则在所述目标人声段的起始帧的鼾声特性得分中增加对应的第三鼾声特性分值；计算所述目标人声段的起始帧的基频，若所述目标人声段的起始帧的基频在所述鼾声基频范围内，则在所述目标人声段的起始帧的鼾声特性得分中增加对应的第四鼾声特性分
值；对于鼾声过零率特性，所述计算所述目标人声段的起始帧的鼾声特性得分，包括：分别计算所述至少两个人声段中每个人声段的平均过零率，若每个人声段的平均过零率在鼾声过零率范围内，则在所述目标人声段的起始帧的鼾声特性得分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张虎，
申请(专利权)人：深圳市倍轻松科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：