[发明专利]改进的周期信号增强

说明书

优先权声明

本申请是于2004年10月26日提交的美国申请号10/973,575“Periodic Signal Enhancement System”的延续部分。在此将上述申请的公开内容引用以供参考。

技术领域

本发明涉及通信系统，并且尤其涉及用于增强语音的系统。

背景技术

通信设备可以获取、吸收并转送语音信号。许多语音信号可以被分类为浊音的(voiced)和清音的(unvoiced)。在时域中，清音段显示像噪声一样的结构。表面上几乎没有周期性。在语音频谱中，浊音语音段差不多都有周期性结构。

某些自然语音具有谐波频谱和噪声频谱的组合。谐波和噪声的混合可能看起来像跨越大的带宽。特别是当噪声会屏蔽浊音段和无语音间隔时，不稳定和/或变化噪声级是相当讨厌的。虽然不稳定噪声的频谱特性可能不会极大地变化，然而其幅度可能急速地变化。

为此，需要一种可以加强或增强浊音段而不会增强不稳定噪声的系统。还需要一种用于在存在音调干扰的情况下增强浊音段的周期式结构的系统。

发明内容

一种增强系统改进了所处理语音的感知质量。该系统包括延迟单元，用于延迟经由离散输入端接收的信号。连接到延迟单元的频谱修正器被编程来基本上拉平(flatten)背景噪声的频谱特性。连接到频谱修正器的自适应滤波器对滤波器特性进行自适应以便匹配未延迟信号的响应。可编程滤波器被连接到延迟单元。可编程滤波器具有与自适应滤波器的传递函数以函数式相关的传递函数。

当检查以下附图和具体实施方式之后，本发明的其它系统、方法、特征和优点对本领域技术人员来说将变得更加清楚。旨在把所有这种附加系统、方法、特征和优点包括在此描述、本发明的范围内，并且由以下权利要求保护。

附图说明

参考以下附图和描述可以更好地理解本发明。附图中的组件不必按比例绘制，而是代之以着重示出用于图示本发明原理的部分。此外在附图中，遍及不同视图，相同的附图标记指代相应的部分。

图1是增强系统的框图；

图2是第二增强系统的框图；

图3是第三增强系统的框图；

图4是位于增强声频信号以上的声频信号；

图5是增强和过增强声频信号的曲线图；

图6是增强和过增强声频信号的曲线图；

图7是增强和过增强声频信号的曲线图；

图8是第三增强系统的框图；

图9是位于过增强声频信号以上的声频信号的曲线图，该过增强声频信号位于增强声频信号以上；

图10是增强和过增强声频信号的曲线图；

图11是增强和过增强声频信号的曲线图；

图12是增强和过增强声频信号的曲线图；

图13是信号增强的流程图；

图14是信号增强的可替换流程图。

具体实施方式

一种增强逻辑改进了所处理语音信号的感知质量。该逻辑可以在不放大某些或所有感测噪声的情况下自动地标识并增强语音段。可以在一个或多个频带中处理并放大所选择的浊音和/或清音段。为了改进感知质量，可以在离散域中进行自适应增益调节。该系统可以根据所感测或估算的噪声或背景噪声信号来利用一些调整器调节一些或全部语音段的增益。系统的多功能性允许增强逻辑在由第二系统传递或处理语音之前增强该语音。在一些应用中，语音或其它音频信号可以被传递到远程、本地或移动系统(诸如自动语音识别引擎)，该系统可以在时间和/或频率和/或离散域中捕获并提取声音。

图1-3和8的增强系统100可以连接到车辆或通信系统的单个部件(例如，无线电话、自动语音识别系统等)或包括车辆或通信系统的单个部件。这些系统可以包括预处理逻辑和/或后处理逻辑并且可以用硬件和/或软件来实现。在一些系统中，软件由数字信号处理器“DSP”、通用处理器“GPP”或DSP和GPP的一些组合来处理。处理器可以执行用于延迟输入信号、跟踪信号的频率分量、过滤信号和/或加强所选择频谱内容的指令。在其它系统中，硬件或软件可以在离散逻辑或电路、离散和集成逻辑或电路的组合中被编程或实现，和/或可以跨过多个控制器或处理器分送并由其执行。