一种声音信号的处理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种声音信号处理的方法及系统，其方法包括：确定待采集对象，以进行呼吸音信号的采集得到原始呼吸音信号，对该信号进行去噪处理，得到降噪后的呼吸音信号，进而对降噪后的呼吸音信号按照时间长度进行分帧处理，并进行画图，得到分帧波形图，然后对分帧信号进行均方根能量和过零率的求取，得到若干个分帧信号分别对应的均方根能量和过零率，并反馈至所述降噪后的呼吸音信号上，得到所述每个降噪后的呼吸音信号对应的均方根能量图和过零率图。通过本发明专利技术的技术方案，能够实现对呼吸音数据中包含的呼吸音信号进行分段，及获得这些呼吸音信号的特征并进行识别和分类。这些呼吸音信号的特征并进行识别和分类。这些呼吸音信号的特征并进行识别和分类。

【技术实现步骤摘要】
一种声音信号的处理方法及系统


[0001]本专利技术涉及信号处理
，特别涉及一种声音信号的处理方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，由于人口老龄化、病毒变异等因素的影响，呼吸系统疾病的发病率、死亡率有增无减。呼吸系统疾病具有易感染、传播速度快的特点，对于人类健康危害巨大，因此对于呼吸系统疾病的早期诊断和诊治就显得尤为重要。
[0003]异常的呼吸音听诊对于呼吸系统疾病的早期诊断具有重要意义，但是，目前人们只能够采集到呼吸音的声音数据，而没有对该数据每一帧的信息进行处理，也没有分析这些分帧信号的强弱。因此，如何分帧处理呼吸音数据，及确定呼吸音强度是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述显示出来的问题，本专利技术提供了一种声音信号处理方法及系统用于解决
技术介绍
提到的目前人们只能够采集到呼吸音的声音数据，而没有对该数据每一帧的信息进行处理，也没有分析这些分帧信号的强弱的问题。
[0005]一种呼吸音信号的处理方法，包括以下步骤：
[0006]确定待采集对象，以对所述待采集对象进行呼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种呼吸音信号的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：确定待采集对象，以对所述待采集对象进行呼吸音信号的采集，得到原始呼吸音信号；对所述原始呼吸音信号进行去噪处理，得到降噪后的呼吸音信号；对所述降噪后的呼吸音信号按照时间长度进行分帧处理，得到若干个分帧信号，并基于若干个分帧信号进行画图，得到分帧波形图；对所述分帧波形图进行均方根能量和过零率的求取，得到若干个分帧信号分别对应的均方根能量和过零率；将所述若干个分帧信号分别对应的均方根能量和过零率反馈至所述降噪后的呼吸音信号上，得到所述每个分帧信号对应的均方根能量图和过零率图。2.根据权利要求1所述声音信号的处理方法，其特征在于，所述对所述降噪后的呼吸音信号按照时间长度进行分帧处理，得到若干个分帧信号，并基于若干个分帧信号进行画图，得到分帧波形图，包括：确定所述降噪后的呼吸音信号的采样频率，并基于所述采样频率进行频率的重新设定，得到目标频率，其中，所述目标频率的值小于所述采样频率；基于所述目标频率对所述降噪后的呼吸音信号进行降采样，得到降采样后的呼吸音信号；对所述降采样后的呼吸音信号按照时间长度分割进行分帧，得到若干个分帧信号，每一段分帧信号的长度作为所述降采样后的呼吸音信号的帧长；所述降采样后的呼吸音信号总的时间长度除以所述降采样后的呼吸音信号的帧长得到呼吸音信号的起始帧数，进而得到初步分帧处理的呼吸音信号；对所述初步分帧处理的呼吸音信号进行重叠分帧处理，其中，下一帧的呼吸音信号中包含上一帧的呼吸音信号的采样点，包含的点数作为帧的重叠长度，得到呼吸音信号的帧数；所述呼吸音信号的帧数为整数，对非整数的呼吸音信号的帧数需进行补零操作，即补零后的呼吸音信号的帧数应为所述降采样后的呼吸音信号总的时间长度减去所述初步分帧处理得到的呼吸音信号的帧长，用得到的差值除以帧的重叠长度，得到的商值再加一，进而得到分帧补零后的呼吸音信号的帧数；基于所述分帧处理得到的帧数、帧长及目标频率计算各帧对应的时间，得到各帧数据与时间的对应关系；根据所述降噪后的呼吸音信号各帧数据对应的时间进行波形图的绘制，得到所述分帧波形图。3.根据权利要求1所述声音信号的处理方法，其特征在于，所述对分帧信号进行均方根能量的求取，得到若干个分帧信号分别对应的均方根能量，包括：基于所述分帧处理得到每一帧的呼吸音信号，依次遍历每一帧呼吸音信号中的每一个信号点，计算每点的幅值大小；对所述每个信号点的幅值大小取平方，将该点信号所在帧长的所有信号点的幅值相加除以该帧信号包含的帧数，得到该段帧长幅值平方的平均值；对所述帧长幅值平方的平均值再开根，得到所述帧长的均方根能量值。4.根据权利要求1所述声音信号的处理方法，其特征在于，所述对分帧信号进行过零率
的求取，得到若干个分帧信号分别对应的过零率，包括：基于所述分帧处理得到每一帧的呼吸音信号，依次遍历每一帧呼吸音信号中的每一个信号点，计算每点的幅值大小；将所述每点的幅值大小通过Sgn(符号函数)函数进行转换，即如果该点的幅值大于0，则该信号点幅值对应的Sgn(符号函数)函数值为1；如果该点的幅值小于0，则该信号点幅值对应的Sgn(符号函数)函数值为
‑
1；如果该点的幅值等于0，则该信号点幅值对应的Sgn(符号函数)函数值为0，进而得到信号幅值Sgn(符号函数)函数转换值；将所述信号幅值Sgn(符号函数)函数转换值与下一点信号幅值Sgn(符号函数)函数转换值做差并取绝对值，如果差的绝对值等于2，则说明前一个信号点与后一个信号点符号相反，判定两个信号间存在过零点；如果差的绝对值等于0，则说明前一个信号点与后一个信号点符号相同，判定两个信号点之间不存在过零点；如果差的绝对值等于1，则说明两个信号点中存在一个信号点是过零点，进而得到每一帧的分帧信号中包含的过零点数；统计所述每一帧的分帧信号中包含的过零点数，得到所述信号的过零率。5.根据权利要求1所述声音信号的处理方法，其特征在于，所述将所述若干个分帧信号分别对应的均方根能量和过零率反馈至所述降噪后的呼吸音信号上，得到所述每个呼吸音信号对应的均方根能量图和过零率图，包括：确定原始呼吸音信号的时间长度；对每个分帧信号包含的点进行累积平方求和，得到所述每个呼吸音信号对应的均方根能量值和过零率；根据所述每个呼吸音信号对应的均方根能量值和过零率绘图，得到所述每个呼吸音信号对应的均方根能量图和过零率图。6.根据权利要求1所述声音信号的处理方法，其特征在于，所述确定待采集对象，以对所述待采集对象进行呼吸音信号的采集，得到原始呼吸音信号，包括：确定待采集的呼吸音类型，以基于所述呼吸音类型在目标场所确定待采集人群；获取所述待采集人群的基本信息，并设定筛选条件，以基于所述筛选条件及所述基本信息对所述待采集人群进行筛选，得到所述待采集对象；确定采样时长及采样地点，并在所述采样地点判断所述待采集对象是否能够进行数据采集，若能，则通过声音采集设备对所述待采集对象进行呼吸音信号的采集，得到原始呼吸音信号；若不能，则提醒所述待采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟家昕，陈少康，王慧泉，龙思成，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：