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语音降噪方法、装置和计算机设备与流程

  • 国知局
  • 2024-06-21 11:43:31

本技术涉及音频处理,特别是涉及一种语音降噪方法、装置和计算机设备。

背景技术:

1、随着科技的发展,手机、电话手表等便携式通信设备被越来越多的应用到人们的日常生活中,人们对于通信设备语音通话质量的要求也越来越高。

2、传统技术中,通常采用基于信号存在概率的递归平均噪声估计(optimallymodified log-spectral amplitude-improved minima controlled recursive averaging,omlsa-imcra)算法进行语音降噪。

3、然而,上述传统技术中针对语音数据中进行噪声估计时的计算量非常大,导致降噪耗时久,效率低。

技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种语音降噪方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

2、第一方面,本技术提供一种语音降噪方法,包括:

3、获取目标帧语音数据对应的频谱数据,并根据频谱数据中的频点获取多个子带功率;

4、对各子带功率进行时频域平滑处理,获取对应各子带的语音存在概率;

5、根据各子带的语音存在概率和对应的历史子带噪声功率均值,确定各子带的子带噪声功率;

6、根据各子带的语音存在概率和子带噪声功率,确定频谱数据中每个频点的频点增益;

7、根据各频点增益获取降噪后的目标帧语音数据。

8、在其中一个实施例中,获取目标帧语音数据对应的频谱数据,包括:

9、对待处理语音进行加窗分帧,得到语音帧集合;

10、遍历语音帧集合中的每一帧语音数据作为目标帧语音数据;

11、对目标帧语音数据进行时频域转换处理,得到频谱数据;其中,频谱数据中包括多个频点。

12、在其中一个实施例中,根据频谱数据中的频点获取多个子带功率,包括:

13、将频谱数据划分为多个子带;

14、根据每个子带中所包括的频点的短时功率,得到多个子带功率谱。

15、在其中一个实施例中,对各子带功率进行时频域平滑处理,获取对应各子带的语音存在概率,包括:

16、对各子带功率进行时频域平滑处理,得到对应各子带的语音不存在概率;

17、根据各子带的语音不存在概率,确定各子带的语音存在概率。

18、在其中一个实施例中,时频域平滑处理包括一次平滑和二次平滑,对各子带功率进行时频域平滑处理,得到对应各子带的语音不存在概率,包括:

19、对各子带功率进行一次平滑,确定对应各子带的初始语音不存在概率;

20、根据各子带的初始语音不存在概率,对各子带功率进行二次平滑,确定各子带的语音不存在概率。

21、在其中一个实施例中,对各子带功率进行一次平滑,确定对应各子带的初始语音不存在概率,包括:

22、对各子带功率进行一次平滑,得到一次平滑功率谱;

23、根据一次平滑功率谱中的最小值和对应各子带的偏置补偿因子,确定各子带的初始语音不存在概率。

24、在其中一个实施例中,根据各子带的初始语音不存在概率,对各子带功率进行二次平滑,确定各子带的语音不存在概率,包括:

25、根据各子带的初始语音不存在概率,对各子带功率进行二次平滑,得到二次平滑功率谱;

26、根据二次平滑功率谱中的最小值和各子带对应的偏置补偿因子,确定各子带的语音不存在概率。

27、在其中一个实施例中,根据各子带的语音存在概率和子带噪声功率,确定频谱数据中每个频点的频点增益,包括:

28、根据各子带的语音存在概率和子带噪声功率确定各子带的子带频谱增益;

29、对各子带的子带频谱增益进行插值处理,得到频谱数据中每个频点的频点增益。

30、在其中一个实施例中,根据各子带的语音存在概率和子带噪声功率确定各子带的子带频谱增益,包括:

31、根据各子带功率和各子带噪声功率,确定各子带的后验信噪比;

32、根据各子带的后验信噪比、历史子带的后验信噪比、历史子带的语音存在增益,确定各子带的先验信噪比;

33、根据各子带的后验信噪比和先验信噪比确定各子带的语音存在增益;

34、根据各子带的语音存在增益和各子带的语音存在概率确定各子带的子带频谱增益。

35、在其中一个实施例中,根据各频点增益获取降噪后的目标帧语音数据,包括:

36、采用各频点增益对频谱数据中相应的频点进行增益处理,得到增益后的频谱数据;

37、对增益后的频谱数据进行反向时频域转换处理,得到降噪后的目标帧语音数据。

38、第二方面,本技术还提供了一种语音降噪装置,包括:

39、子带划分模块,用于获取目标帧语音数据对应的频谱数据,并根据频谱数据中的频点获取多个子带功率;

40、平滑处理模块,用于对各子带功率进行时频域平滑处理,获取对应各子带的语音存在概率;

41、功率确定模块,用于根据各子带的语音存在概率和对应的历史子带噪声功率均值,确定各子带的子带噪声功率;

42、增益确定模块,用于根据各子带的语音存在概率和子带噪声功率,确定频谱数据中每个频点的频点增益;

43、降噪处理模块,用于根据各频点增益获取降噪后的目标帧语音数据。

44、第三方面,本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:

45、获取目标帧语音数据对应的频谱数据,并根据频谱数据中的频点获取多个子带功率;

46、根据各子带功率确定对应子带的时频参数,根据各子带的时频参数,确定频谱数据中每个频点的频点增益;

47、根据各频点增益获取降噪后的目标帧语音数据。

48、第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

49、获取目标帧语音数据对应的频谱数据,并根据频谱数据中的频点获取多个子带功率;

50、对各子带功率进行时频域平滑处理,获取对应各子带的语音存在概率;

51、根据各子带的语音存在概率和对应的历史子带噪声功率均值,确定各子带的子带噪声功率;

52、根据各子带的语音存在概率和子带噪声功率,确定频谱数据中每个频点的频点增益;

53、根据各频点增益获取降噪后的目标帧语音数据。

54、第五方面,本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

55、获取目标帧语音数据对应的频谱数据,并根据频谱数据中的频点获取多个子带功率;

56、对各子带功率进行时频域平滑处理,获取对应各子带的语音存在概率;

57、根据各子带的语音存在概率和对应的历史子带噪声功率均值,确定各子带的子带噪声功率;

58、根据各子带的语音存在概率和子带噪声功率,确定频谱数据中每个频点的频点增益;

59、根据各频点增益获取降噪后的目标帧语音数据。

60、上述语音降噪方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,通过获取目标帧语音数据对应的频谱数据,并根据频谱数据中的频点获取多个子带功率,再对各子带功率进行时频域平滑处理,获取对应各子带的语音存在概率,以根据各子带的语音存在概率和对应的历史子带噪声功率均值,确定各子带的子带噪声功率,并根据各子带的语音存在概率和子带噪声功率,确定频谱数据中每个频点的频点增益,继而根据各频点增益获取降噪后的目标帧语音数据。上述降噪过程中,采用了频谱数据中各子带所对应的语音存在概率和子带噪声功率来确定频谱数据中每个频点的频点增益,无需针对频谱数据中每一频点进行计算,通过化零为整的方式减少中间计算量,继而缩短降噪耗时,提高降噪处理效率。

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