用于语音增强的音频处理系统

摘要：

一种音频处理系统具有捕捉音频信号的多个麦克风。噪声抑制电路分析所述音频信号以检测存在于所述信号中的噪声类型(例如，平稳或非平稳背景噪声)。基于检测到的背景噪声类型，所述系统在第一或第二操作模式中操作。在所述第一模式(检测到平稳噪声)中，使用一个麦克风来增强来自所述音频信号的语音信号，在所述第二模式(检测到非平稳噪声)中，使用超过一个麦克风来增强所述语音信号。处理超过一个麦克风输入信号所需要的复杂性和处理功率比单麦克风语音增强高，因此通过将所述背景噪声类型分类，然后在基于单个麦克风的语音增强或基于N个麦克风的语音增强之间切换，可以减小在平稳噪声条件期间的处理功率。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202010161298.X

申请日期：2020-03-10

公开/公告号：CN111739550A

公开/公告日：2020-10-02

主分类号：G10L21/0216(2013.01)

申请/专利权人:恩智浦有限公司

发明/设计人:古纳斯卡兰·尚穆加姆;奥姆卡尔·雷迪;维诺达·库马尔·索玛什哈若

主申请人地址:荷兰埃因霍温高科技园区60邮编:5656AG

专利代理机构:中科专利商标代理有限责任公司

代理人:罗松梅

国别省市代码:荷兰;NL

权利要求：

1.一种连接到多个麦克风的音频处理系统，其特征在于，包括： 噪声抑制电路，其在第一操作模式和第二操作模式中的一个中操作，其中所述噪声抑制电路包括： 分析器，其从所述多个麦克风中的主要麦克风接收主要语音信号，并从所述主要语音信号的非语音区域提取一组特征； 噪声分类电路，其从所述分析器接收所提取的一组特征，并使用所述所提取的一组特征检测所述非语音区域中的噪声类型；以及 模式选择电路，其基于检测到的噪声类型选择所述第一和第二操作模式中的一个来抑制所述主要语音信号中的噪声。 2.根据权利要求1所述的音频处理系统，其特征在于，所述噪声抑制电路另外配置成基于与所述音频处理系统相关联的电池的电池电平而选择所述第一操作模式和所述第二操作模式中的一个，并且： 当所述检测到的噪声类型是平稳噪声时，选择所述第一操作模式， 另外，当所述检测到的噪声类型不同于所述平稳噪声并且所述电池电平小于阈值电平时，选择所述第一操作模式，并且 当所述检测到的噪声类型不同于所述平稳噪声并且所述电池电平大于阈值电平时，选择所述第二操作模式。 3.根据权利要求1所述的音频处理系统，其特征在于，所述噪声抑制电路还配置成： 分别从所述多个麦克风中的一个或多个辅助麦克风接收一个或多个辅助语音信号。 4.根据权利要求3所述的音频处理系统，其特征在于，所述噪声抑制电路还配置成： 基于对所述第一操作模式和所述第二操作模式中的一个的选择，抑制所述主要语音信号中的所述噪声以生成增强语音信号，其中： 在所述第一操作模式中，所述噪声抑制电路抑制所述主要语音信号中的所述噪声并舍弃所述一个或多个辅助语音信号；且 在所述第二操作模式中，所述噪声抑制电路通过所述一个或多个辅助语音信号中的至少一个辅助语音信号来抑制所述主要语音信号中的所述噪声。 5.一种处理音频信号的方法，其特征在于，包括： 通过噪声抑制电路从多个麦克风中的主要麦克风接收主要语音信号； 通过所述噪声抑制电路从所述主要语音信号的非语音区域提取一组特征； 基于所提取的一组特征，通过所述噪声抑制电路检测所述非语音区域中的噪声类型；以及 基于检测到的噪声类型，通过所述噪声抑制电路选择第一和第二操作模式中的一个来抑制所述主要语音信号中的噪声。 6.根据权利要求5所述的音频处理方法，其特征在于，所述第一和第二操作模式中的一个另外基于向所述噪声抑制电路供电的电池的电池电平而选择，并且： 当所述检测到的噪声类型是平稳噪声时，选择所述第一操作模式， 另外，当所述检测到的噪声类型不同于所述平稳噪声并且所述电池电平小于预定阈值电平时，选择所述第一操作模式，且 当所述检测到的噪声类型不同于所述平稳噪声并且所述电池电平大于所述预定阈值电平时，选择所述第二操作模式。 7.根据权利要求5所述的音频处理方法，其特征在于，另外包括： 通过所述噪声抑制电路分别从所述多个麦克风中的一个或多个辅助麦克风接收一个或多个辅助语音信号；以及 基于对所述第一和第二操作模式中的一个的选择，通过所述噪声抑制电路抑制所述主要语音信号中的所述噪声以生成增强语音信号，其中： 在所述第一操作模式中，抑制所述主要语音信号中的所述噪声，并舍弃所述一个或多个辅助语音信号；且 在所述第二操作模式中，使用所述辅助语音信号中的至少一个抑制所述主要语音信号中的所述噪声。 8.一种噪声抑制电路，其特征在于，包括： 分析器，其接收主要语音信号并从所述主要语音信号的非语音区域提取一组特征； 噪声分类电路，其从所述分析器接收所提取的一组特征，并使用所述所提取的一组特征检测所述非语音区域中的噪声类型；以及 模式选择电路，其基于检测到的噪声类型选择所述噪声抑制电路的第一和第二操作模式中的一个来抑制所述主要语音信号中的噪声。 9.根据权利要求8所述的噪声抑制电路，其特征在于： 所述模式选择电路另外基于与所述噪声抑制电路相关联的电池的电池电平来选择所述第一和第二操作模式中的一个，以及 当所述检测到的噪声类型是平稳噪声或所述电池电平小于预定阈值电平时，选择所述第一操作模式。 10.根据权利要求8所述的噪声抑制电路，其特征在于，另外包括： 麦克风选择电路，其连接到多个麦克风，其中所述麦克风选择电路配置成： 从所述多个麦克风接收多个语音信号， 基于所述多个语音信号而识别所述多个麦克风中的主要麦克风，其中包括在所述多个语音信号中且从所识别的主要麦克风接收的语音信号是所述主要语音信号，以及 话音活动检测器，其连接到所述麦克风选择电路，其中所述话音活动检测器配置成： 从所述麦克风选择电路接收所述主要语音信号， 检测所述主要语音信号中的话音活动，以及 基于所述话音活动的检测，识别所述主要语音信号的所述非语音区域。