[发明专利]一种噪声抑制方法、装置及系统

说明书

本发明实施例公开了一种噪声抑制方法、装置及系统，解决了目前由于参考麦克风和主麦克风的声场环境较大的差异，而导致的采用ANC方法将性能差的技术问题。本发明实施例的噪声抑制方法包括：S1：当语音信号输入时，噪声抑制装置接收到参考语音采集机构采集的内部噪声和主语音采集机构采集的包含有外部噪声的语音信号；S2：提取内部噪声对应的内部信号特征；S3：根据内部信号特征，并结合预置的映射公式获取与外部噪声相对应的外部近似特征；S4：通过傅里叶逆变换将外部近似特征转换为对应的噪声信号估计值；S5：将噪声信号估计与采集的包含有外部噪声的语音信号进行预置噪声对消方式处理，获取噪声抑制后的去噪语音信号。

技术领域

本发明涉及语音信号处理技术领域，尤其涉及一种噪声抑制方法、装置及系统。

背景技术

在具有语音交互功能的设备中往往有许多机械部件，这些机械部件在工作时产生大量的快速变化的非平稳的机器噪声、冲击噪声。这些噪声通过设备上的拾音器进入到系统中会严重影响语音交互的效果。传统的基于噪声功率谱估计的噪声抑制方法对这种快速变化的非平稳的机器噪声、冲击噪声的滤除效果非常差。已有发明中，对于环境噪声的滤除常采用双麦克风降噪装置。装置中有主麦克风用于接收环境噪声和语音，另外还有参考麦克风用于接收环境噪声，然后两路声音信号通过公知有源噪声对消方法(Active NoiseCancellation，以下简称为ANC)抑制噪声。但是ANC方法要求噪声基本通过相同的声场环境到达主麦克风和噪声参考麦克风，这样主麦克风和参考麦克风接收到的噪声信号呈现高度线性相关关系，ANC方法能够正常工作，而当这一条件不满足时双麦克风噪声抑制方法往往不能正常工作。但是，设备往往具有一个相对封闭的外壳，噪声参考麦克风需要装在壳内接收机器噪声，主麦克风需要接收语音，一般安装在外部或者外壳面板开孔处，这样参考麦克风和主麦克风的声场环境将差异较大，这时直接采用ANC方法将性能很差甚至不能工作。

因此，为了解决上述的由于参考麦克风和主麦克风的声场环境较大的差异，而导致的采用ANC方法将性能差的技术问题，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种噪声抑制方法、装置及系统，解决了目前由于参考麦克风和主麦克风的声场环境较大的差异，而导致的采用ANC方法将性能差的技术问题。

本发明实施例提供的一种噪声抑制方法，包括：

S1：当语音信号输入时，所述噪声抑制装置接收到所述参考语音采集机构采集的内部噪声和所述主语音采集机构采集的包含有外部噪声的语音信号；

S2：提取所述内部噪声对应的内部信号特征，所述内部信号特征为功率谱帧序列；

S3：根据所述内部信号特征，并结合预置的映射公式获取与所述外部噪声相对应的外部近似特征，所述外部近似特征为功率谱形式的帧序列；

S4：通过傅里叶逆变换将所述外部近似特征转换为对应的噪声信号估计值；

S5：将所述噪声信号估计与采集的包含有外部噪声的语音信号进行预置噪声对消方式处理，获取噪声抑制后的去噪语音信号。

优选地，

步骤S1之前还包括：

对未输入所述语音信号时，对所述内部噪声和所述外部噪声组成的噪声信号样本进行预置自编码神经网络结构的训练，以确定所述映射公式。

优选地，

所述预置自编码神经网络结构的训练步骤具体包括：

S6：对所述噪声信号样本进行每一个预置帧的傅里叶变换，获取对应的样本帧的特征和样本角度信息，所述样本帧的特征为功率谱形式；

S7：将所述样本帧的特征作为所述预置自编码神经网络结构的样本输入x(n)和期望输出o(n)，确定训练样本集