语音信号频域频率的校正、啸叫检测、抑制方法及装置
本发明提供了语音信号频域频率的校正、啸叫检测、抑制方法及装置，其中，校正方法包括如下步骤：将语音信号划分为多个时域帧信号；对多个时域帧信号分别进行傅里叶变换得到多个频域帧信号；在每个频域帧信号中，根据每个频率对应的实部与虚部的比值计算每个频率的相位；计算当前频域帧信号中每个频率的相位与上一频域帧信号相同频率的相位之差得到相位差；对于当前频域帧信号的每个频率，根据相位差通过取整、比特位逻辑与运算确定对应的补偿系数，对每个频率分别加上对应的补偿系数与傅里叶变换的分辨率之积得到校正频率，获得当前校正频域帧信号。本发明可以使从当前校正频域帧信号检测的啸叫频率与语音信号中实际的啸叫频率之间的误差较小。
发明专利
CN202010373268.5
2020-05-06
CN112037816A
2020-12-04
G10L25/18(2013.01)
珠海市杰理科技股份有限公司
肖强;肖全之;黄荣均;方桂萍;闫玉凤
519085 广东省珠海市吉大石花西路107号9栋综合楼(1-4层)
深圳市君之泉知识产权代理有限公司
杨洪龙
广东;44
1.一种语音信号频域频率的校正方法，其特征是，包括如下步骤： 将语音信号划分为多个时域帧信号； 对多个时域帧信号分别进行傅里叶变换得到多个频域帧信号； 在每个频域帧信号中，根据每个频率对应的实部与虚部的比值计算每个频率的相位； 计算当前频域帧信号中每个频率的相位与上一频域帧信号相同频率的相位之差得到相位差； 对于当前频域帧信号的每个频率，根据所述相位差通过取整、比特位逻辑与运算确定对应的补偿系数，对每个频率分别加上对应的补偿系数与傅里叶变换的分辨率之积得到校正频率，从而获得当前校正频域帧信号。 2.如权利要求1所述的校正方法，其特征是， 根据所述相位差通过取整、比特位逻辑与运算确定对应的补偿系数具体为： 计算所述相位差与π的比值得到校正相位差γ； 对所述矫正相位差γ进行取整，得到取整结果α； 按照下式计算补偿系数λ： 当α＞0时，λ＝γ-(α+(α&1))， 当α＜0时，λ＝γ-(α-(α&1))， 当α＝0时，λ＝γ， 其中，α&1表示将构成α的每个比特位分别与构成整数1的相应比特位进行逻辑与运算。 3.如权利要求2所述的校正方法，其特征是， 若当前频域帧信号的某频率对应的补偿系数与傅里叶变换的分辨率之积大于(-β/2)、且不大于β/2时，对当前频域帧信号的所述某频率加上所述补偿系数与傅里叶变换的分辨率之积得到校正频率；其中，β表示所述傅里叶变换的分辨率； 若当前频域帧信号的某频率对应的补偿系数与傅里叶变换的分辨率之积不大于(-β/2)、或者大于β/2时，对当前频域帧信号的所述某频率不进行校正。 4.一种语音信号啸叫频率的检测方法，其特征是，包括如权利要求1-3任一所述的语音信号频域频率的校正方法，还包括如下步骤： 若当前校正频域信号的某频率的幅值大于相邻的前一个频率的幅值、且大于相邻的后一个频率的幅值，则选择所述某频率为候选啸叫频率； 计算候选啸叫频率的幅值与所述候选啸叫频率附近频率的平均幅值的幅值差， 若所述幅值差大于第一预设幅值a且小于第二预设幅值b，则计算当前帧之前连续设定数量帧的校正频域信号中与所述候选啸叫频率相同的频率被选择为候选啸叫频率的次数，若所述次数大于预设次数阈值，则确定所述候选啸叫频率为啸叫频率； 其中所述第一预设幅值a小于第二预设幅值b。 5.如权利要求4所述的检测方法，其特征是，还包括如下步骤： 若所述幅值差大于所述第二预设幅值b，则确定所述候选啸叫频率为啸叫频率。 6.如权利要求4所述的检测方法，其特征是，还包括如下步骤： 若所述幅值差小于所述第一预设幅值a，则确定所述候选啸叫频率不是啸叫频率。 7.如权利要求4所述的检测方法，其特征是， 所述候选啸叫频率附近频率不包括所述候选啸叫频率相邻的前一个频率和后一个频率。 8.一种语音信号啸叫频率的检测方法，其特征是，包括如权利要求1-3任一所述的校正方法，还包括如下步骤： 按照幅值从大到小的顺序对所述当前校正频域信号中的频率进行排序； 从幅值最大的频率开始对所述当前校正频域信号进行啸叫频率检测以获得啸叫频率。 9.一种语音信号啸叫的抑制方法，其特征是，包括如权利要求4-8任一所述的语音信号啸叫频率的检测方法，还包括如下步骤： 根据检测到的啸叫频率设置陷波器的中心频率； 利用所述陷波器对所述语音信号进行处理，得到抑制啸叫后的语音信号。 10.一种语音信号频域频率的校正装置，其特征是，包括： 划分模块，用于将语音信号划分为多个时域帧信号； 变换模块，用于对多个时域帧信号分别进行傅里叶变换得到多个频域帧信号； 第一计算模块，用于在每个频域帧信号中，根据每个频率对应的实部与虚部的比值计算每个频率的相位； 第二计算模块，用于计算当前频域帧信号中每个频率的相位与上一频域帧信号相同频率的相位之差得到相位差； 校正模块，用于对于当前频域帧信号的每个频率，根据所述相位差通过取整、比特位逻辑与运算确定对应的补偿系数，对每个频率分别加上对应的补偿系数与傅里叶变换的分辨率之积得到校正频率，从而获得当前校正频域帧信号。 11.如权利要求10所述的校正装置，其特征是， 根据所述相位差通过取整、比特位逻辑与运算确定对应的补偿系数具体为： 计算所述相位差与π的比值得到校正相位差γ； 对所述矫正相位差γ进行取整，得到取整结果α； 按照下式计算补偿系数λ： 当α＞0时，λ＝γ-(α+(α&1))， 当α＜0时，λ＝γ-(α-(α&1))， 当α＝0时，λ＝γ， 其中，α&1表示将构成α的每个比特位分别与构成整数1的相应比特位进行逻辑与运算。 12.如权利要求11所述的校正装置，其特征是， 若当前频域帧信号的某频率对应的补偿系数与傅里叶变换的分辨率之积大于(-β/2)、且不大于β/2时，对当前频域帧信号的所述某频率加上所述补偿系数与傅里叶变换的分辨率之积得到校正频率；其中，β表示所述傅里叶变换的分辨率； 若当前频域帧信号的某频率对应的补偿系数与傅里叶变换的分辨率之积不大于(-β/2)、或者大于β/2时，对当前频域帧信号的所述某频率不进行校正。 13.一种语音信号啸叫频率的检测装置，其特征是，包括如权利要求9-12任一所述的语音信号频域频率的校正装置，还包括： 候选单元，用于若当前校正频域信号的某频率的幅值大于相邻的前一个频率的幅值、且大于相邻的后一个频率的幅值，则选择所述某频率为候选啸叫频率； 验证单元，用于计算候选啸叫频率的幅值与所述候选啸叫频率附近频率的平均幅值的幅值差，若所述幅值差大于第一预设幅值a且小于第二预设幅值b，则计算当前帧之前连续设定数量帧的校正频域信号中与所述候选啸叫频率相同的频率被选择为候选啸叫频率的次数，若所述次数大于预设次数阈值，则确定所述候选啸叫频率为啸叫频率；其中所述第一预设幅值a小于第二预设幅值b。 14.如权利要求13所述的检测装置，其特征是， 所述验证单元还用于， 若所述幅值差大于所述第二预设幅值b，则确定所述候选啸叫频率为啸叫频率。 15.如权利要求13所述的检测装置，其特征是， 所述验证单元还用于， 若所述幅值差小于所述第一预设幅值a，则确定所述候选啸叫频率不是啸叫频率。 16.如权利要求13所述的检测装置，其特征是， 所述候选啸叫频率附近频率不包括所述候选啸叫频率相邻的前一个频率和后一个频率。 17.一种语音信号啸叫频率的检测装置，其特征是，包括如权利要求9-12任一所述的校正装置，还包括： 排序单元，用于按照幅值从大到小的顺序对所述当前校正频域信号中的频率进行排序； 检测单元，用于从幅值最大的频率开始对所述当前校正频域信号进行啸叫频率检测以获得啸叫频率。 18.一种语音信号啸叫的抑制装置，其特征是，包括如权利要求12-17任一所述的语音信号啸叫频率的检测装置，还包括： 设置单元，用于根据检测到的啸叫频率设置陷波器的中心频率； 抑制单元，用于利用所述陷波器对所述语音信号进行处理，得到抑制啸叫后的语音信号。