[发明专利]一种数字自动控制增益的方法和装置

说明书

本申请公开了一种数字自动控制增益的方法和装置。该方法的一具体实施方式包括：将读取的一段信号数据通过语音概率计算模型计算每一小节所述信号数据的语音概率P_n；对所述信号数据进行语音包络估计以获得语音包络幅度；根据所述语音包络幅度与期望幅度的偏差计算第一增益；基于所述语音概率P_n对所述信号数据进行分类，并基于分类结果统计所述信号数据内的噪声出现次数，从而计算第二增益；利用所述第一增益和所述第二增益对所述信号数据进行信号幅度调整。该实施方式有利于实现整体放大效果，减小自动增益导致的失真，且当使用者变化时，信号增益幅度也能随使用者不同而快速调整，同时在附近噪声过大的情况下本装置也可自动调整增益，减小噪音的扩大。

技术领域

本申请涉及信号处理领域，具体涉及一种数字自动控制增益的方法和装置。

背景技术

在传统的视频会议系统使用时，麦克风拾取到的语音数据取决于发言人与麦克风的距离远近和发言人的音量大小，若直接进行传输发送则接收人听到的声音容易时大时小，会严重影响通话质量。针对此问题，主要的解决方案是采用AGC算法来控制发送音量，使其针对不同幅度的输入信号使用不同的增益调整信号幅度，如弱信号使用较大增益，强信号使用较小增益，最终使发送信号的幅度稳定在一定范围内。

目前现有的一些数字自动控制处理方案通常是根据模块输入幅度与期望幅度的偏差计算增益，然后调整信号输出幅度。由于语音信号的幅度变化速度很快，一般不直接使用当前输入信号作为AGC模块输入，而是使用输入信号的包络作为模块输入。普遍的包络通过对峰值信号的平滑得到，由于包络随语音信号变动，计算的增益也随之变动，必然导致处理后的语音信号失真，且在非语音时包络值较小，由此计算到的增益若太大也将导致输出噪声变大。另外，也有采用声纹识别技术识别使用者的方案。当装置识别到使用者是首次说话时，采用标准AGC计算稳态增益并存储到存储器中；当装置识别到使用者之前有过使用记录时，可直接从存储器中检索历史增益。该方法需使用声纹识别计算，因此计算量较大，且容易会受到声纹识别准确度影响。

发明内容

本申请的目的在于提出了一种改进的数字自动控制增益的方法和装置，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

根据本申请的第一方面，本申请提供了一种数字自动控制增益的方法，该方法包括：将读取的一段信号数据通过语音概率计算模型计算每一小节信号数据的语音概率P_n；对信号数据进行语音包络估计以获得语音包络幅度；根据语音包络幅度与期望幅度的偏差计算第一增益；基于语音概率P_n对信号数据进行分类，并基于分类结果统计信号数据内的噪声出现次数，从而计算第二增益；利用第一增益和第二增益对信号数据进行信号幅度调整。

在一些实施例中，对信号数据进行语音包络估计以获得语音包络幅度，具体步骤包括：对每一小节信号数据分别进行语音包络估计处理，语音包络估计计算公式为：

其中，A[n]为第n次处理时的语音包络估计，E[n]为一段信号数据的最大值，α为更新系数，P_T1为语音更新阈值；

其中，更新系数α的计算公式为：

其中，Δ为更新系数调整量，P_T2为更新门限值；

得到更新系数α后，再对更新系数限制其最大值和最小值：

其中，α₀为下限阈值且α₀＜1。

在一些实施例中，根据语音包络幅度与期望幅度的偏差计算第一增益，具体步骤包括：基于语音包络幅度与期望幅度的偏差计算第一增益，第一增益计算公式为：

其中，A_T为期望幅度。