[发明专利]一种低信噪比语音降噪方法

权利要求书

1.一种低信噪比语音降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）对输入语音信号分帧组帧，乘入汉明窗；

（2）将时域信号转换成频域信号，计算信号的谱能量分布；

（3）根据接收信号的状态判断对接收信号进行增益振荡检测，检测结束后根据当前所处的状态更新底噪谱能量分布；

（4）利用接收信号的谱能量分布和底噪的谱能量分布计算谱分布后验信噪比，通过MMSE估计方法计算谱增益系数，并利用增益系数抑制噪声；

（5）利用降噪后的谱能量分布及底噪谱能量分布计算帧信噪比，保存并更新最近一定时间内的帧信噪比；

（6）根据帧信噪比和谱包络信噪比记录信息，进行谱包络多状态转移，根据多状态转移的状态输出判断输入信号是语音或是噪声；

（7）对降噪后的信号进行频时转换以及窗叠加，对输出信号进行语音头保护，根据静音检测的结果输出降噪后语音或是静音。

2.根据权利要求1所述的低信噪比语音降噪方法，其特征在于，所述步骤（1）对输入语音信号分帧组帧，每帧由128-512个样点组成，每次更新帧长度一半的样点，将每帧信号乘以一汉明窗，窗长度与帧长度相同。

3.根据权利要求1所述的低信噪比语音降噪方法，其特征在于，所述步骤（2），通过快速傅立叶变换将收到的时域信号转为频域信号；根据人类发声特性，将低于300Hz以及大于3400Hz的频谱能量置为零。

4.根据权利要求1所述的低信噪比语音降噪方法，其特征在于，所述步骤（3），进行增益振荡检测的步骤是：

（3-1）如果接收信号的状态为噪声状态，则先判断一定时间前信号是否为语音状态，如果不是，则不进行检测，否则获取其包络谱能量，进入步骤（3-3）；

（3-2）如果接收信号的状态为语音状态，则获取其包络谱能量，进入步骤（3-3）；

（3-3）判断帧能量是否大于包络能量10dB，如果是，则进行帧能量缩放，否则，则不进行检测。

5.根据权利要求1或4所述的低信噪比语音降噪方法，其特征在于，所述步骤（3）中更新底噪谱能量分布包括以下三种方式：谱分布初始化更新、谱分布正向更新和谱分布反向更新；如果当前所处的状态是初始化状态则采用谱分布初始化更新；如果当前所处的状态是噪声状态则采用谱分布正向更新；如果当前所处的状态是信号状态则采用谱分布反向更新。

6.根据权利要求1所述的低信噪比语音降噪方法，其特征在于，所述步骤（4），利用接收信号的谱能量分布和底噪的谱能量分布计算谱分布后验信噪比，通过直接判决反馈法将后验信噪比转为先验信噪比，根据MMSE估计得到基于先验信噪比的对数谱估计增益系数，将增益系数与谱分布相乘得到降噪后的信号谱分布。