[发明专利]一种基于小波阈值滤波的音频采集系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于小波阈值滤波的音频采集系统及方法，其技术特点在于：包括拾音装置和声音转换模块；所述声音转换模块包括带通滤波器、放大电路、混音处理模块、音频编码器和中央处理单元；所述拾音装置的输出端依次与声音转换模块内的带通滤波器和放大电路相连接，用于将多路声音模拟信号进行滤波预处理后将有效音频信号进行放大；所述放大电路的输出端与混音处理模块相连接，用于实现多路声音信号整合；所述混音处理模块的输出端与音频编码器相连接，用于将多路声音模拟信号转换为数字量声音信号；所述音频编码器的输出端与中央处理器相连接，用于进行数字滤波和压缩运算。本发明采集的语音清晰度高且能够节约存储容量。

技术领域

本发明属于音频采集技术领域，涉及舰艇航行数据记录仪声音转换模块，尤其是一种基于小波阈值滤波的音频采集系统及方法。

背景技术

小波阈值滤波的音频采集技术应用于舰艇航行数据记录仪声音转换模块，舰艇航行数据记录仪的主要功能是采集舰艇航行数据，为航行事故、突发事件的分析处理提供有力证据，而音频数据最能直观的反映事故的经过，采集效果的好坏直接影响对事故的判断。

但由于舰艇声音环境复杂，同时伴随不同程度的噪声，同时需要采集的数据量又很大，舰艇航行数据记录仪存储空间有限，利用现有的音频采集技术采集的语音清晰度不高且需占用大量的存储空间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、语音清晰度高且能够节约存储容量的音频采集系统及方法。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于小波阈值滤波的音频采集系统，包括拾音装置或音频设备和声音转换模块；所述声音转换模块包括带通滤波器、放大电路、混音处理模块、音频编码器和中央处理单元；所述拾音装置或音频设备的输出端依次与声音转换模块内的带通滤波器和放大电路相连接，用于将多路声音模拟信号进行滤波预处理后将有效音频信号进行放大；所述放大电路的输出端与混音处理模块相连接，用于实现多路声音信号整合；所述混音处理模块的输出端与音频编码器相连接，用于将多路声音模拟信号转换为数字量声音信号；所述音频编码器的输出端与中央处理器相连接，用于进行数字滤波和压缩运算。

而且，所述音频编码器的输出端与以太网驱动器相连接，通过以太网接口将网络数据发送至上位机。

一种基于小波阈值滤波的音频采集方法，包括以下步骤：

步骤1、选定小波函数和小波分解层数；

步骤2、用小波分解函数对数据进行一维离散小波(/包)分解；

步骤3、提取有效频段的小波系数：

步骤4、对提取的小波系数进行小波消噪处理：

步骤5、对消噪后的信号进行小波重构；

而且，所述步骤2的具体方法为：将各层频带与实际信号的有效频带相比较，从而确定小波分解。

而且，所述步骤4的具体方法是：利用信号分析地基本理论，构造一个函数，利用它可以产生信号的默认阈值，再利用此阈值进行小波消噪处理，或者在检测装置地安装调试过程中，测出现场的噪声大小，进而求出阈值。本发明的优点和有益效果：

1、本发明的通过设计模拟音频信号带通滤波器硬件电路和小波阈值短时谱幅度最小均方误差估计的语音软件增强算法，实现了软硬件两级噪声抑制，获得了良好的音频效果，并大幅提升了信噪比。