[发明专利]消除工频干扰的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及音频处理技术，尤其涉及一种消除工频干扰的方法和系统。

背景技术

电子设备工作过程中经常会引入各种干扰和噪声，其中最常见的就是工频干扰。工频干扰是由于交流电网工频电磁场分布、供电变压器接地方式、热地底技术的采用等原因而引入的工频信号产生的干扰，工频干扰将使得音源信号引入“嘟嘟”响的电流声，严重影响耳听感受。因此，必须消除工频干扰，才能改善音频效果。

现有技术中，存在采用数字梳状滤波器消除工频干扰的方式，该梳状滤波器通常会将输入信号(该输入信号是音频信号)进行延时处理后计算工频信号，再在输入信号的基础上减去该工频信号，即得到消除工频干扰后输出的音频信号。但是，由于梳状滤波器是根据延时后的输入信号计算工频信号的，所以计算出来的工频信号其实是带有延时后的输入信号的，也导致输出的音频信号中带有回声，影响音频效果。

发明内容

本发明提供一种消除工频干扰的方法和系统，以使得在消除工频干扰的同时，消除延时后的输入信号引起的回声。

本发明的第一方面是提供一种消除工频干扰的方法，包括：

将输入信号延时得到延时信号，并根据所述延时信号计算得到第一工频信号；

将所述第一工频信号进行时频转换，并根据存储的纯工频干扰段的工频频域幅值，对时频转换后的第二工频信号进行幅值调整；

将幅值调整后的第三工频信号进行频时转换，得到修正工频信号；

将所述输入信号减去所述修正工频信号，得到输出信号。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，还包括：在所述对时频转换后的第二工频信号进行幅值调整之后，进行相邻采样点间的平滑处理，得到所述第三工频信号；所述将幅值调整后的第三工频信号进行频时转换，具体为：将所述平滑处理后的所述第三工频信号进行频时转换。

结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，在所述将输入信号延时得到延时信号之后，根据所述延时信号计算得到第一工频信号之前，还包括：检测所述延时信号是否仅包含第四工频信号；在检测结果为是时，则确定所述延时信号处于所述纯工频干扰段，根据所述延时信号计算得到所述第四工频信号，并将所述第四工频信号进行时频转换，得到所述纯工频干扰段的工频频域幅值；存储所述纯工频干扰段的工频频域幅值。

结合第一方面、或第一方面的第一种可能的实现方式、或第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述将输入信号延时得到延时信号之前，还包括：检测所述输入信号是否存在第五工频信号；若存在，则获得所述第五工频信号的基频，并对所述基频进行频移跟踪，得到实时基频；根据所述实时基频获得延时量，以根据所述延时量延时所述输入信号得到所述延时信号。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述检测所述输入信号是否存在第五工频信号，包括：将所述输入信号延时工频周期，所述工频周期为工频频率50HZ或60HZ对应的周期；根据所述输入信号以及延时工频周期后的输入信号，计算所述输入信号的能量和周期残差能量；若所述能量大于周期残差能量，则计算所述输入信号的能量差对数域均值；返回执行所述将输入信号延时工频周期，所述输入信号为下一个输入信号，并得到所述下一个输入信号的能量差对数域均值，直至到达预设检测时间；若在所述预设检测时间内，计算得到的多个所述能量差对数域均值均超过设定阈值，则判定所述输入信号存在所述第五工频信号，且所述第五工频信号的基频为所述工频周期对应的工频频率。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述对所述基频进行频移跟踪，得到实时基频，包括：根据所述第五工频信号的基频，从所述输入信号提取所述基频对应的工频基频信号；利用相关法频移跟踪，对所述工频基频信号进行相关性处理，得到所述基频的频移值；若所述频移值在预设范围内，则保持所述基频不变；否则，根据所述频移值计算得到所述实时基频。

本发明的第二方面是提供一种消除工频干扰的系统，包括：工频滤波模块，所述工频滤波模块包括：

滤波延时单元，用于将输入信号延时得到延时信号；

工频计算单元，用于根据所述延时信号计算得到第一工频信号；

工频修正单元，用于将所述第一工频信号进行时频转换，并根据存储的纯工频干扰段的工频频域幅值，对时频转换后的第二所述工频信号进行幅值调整；将幅值调整后的第三所述工频信号进行频时转换，得到修正工频信号；

滤波输出单元，用于将所述输入信号减去修正工频信号，得到输出信号。