语音交流补偿方法、装置、汽车、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及语音增强，尤其涉及语音交流补偿方法、装置、汽车、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、语音增强具有广泛的应用场景，例如在车载语音系统。车内乘员间交流的难易与舒适程度，与车型、大小、噪声水平以及乘员间的相对位置等因素高度相关。大型乘用车比如mpv相比于4座轿车，其前后排的沟通问题更为突出；敞篷跑车邻座间的沟通问题，较封闭式车辆更为突出；车辆运行在120km/h与30km/h时相比，驾驶员对后座的沟通更为困难；在隔音设计糟糕的车型中说话沟通，较隔音设计优秀的车问题更为突出…由于噪声的存在以及语音的衰减，根据lombard心理声学效应，乘客会自然的根据当前的语音信噪比进行随噪音量补偿，但是长时间的沟通无疑还是会加重乘客的疲劳感。

2、早期的车内对讲系统使用头戴式耳麦，以手动开关的方式进行交流补偿。这类系统的优点是结构简单，对系统的啸叫、降噪、声场定位等要求较低，容易实现低时延的传声增强。但是这类系统的缺点也是显而易见的，即需要过多的人工干预，且头戴式设备对驾驶安全性、舒适性都有负面影响。

3、目前市面上汽车搭载的车内交流补偿(in car communication，icc)算法，鲁棒性不强，增益设定小的时候，扬声器基本听不见扩音的人声；增益调大时，混响感很重，且声音尖锐，刺耳难听，极大的影响人的听感，说话人可以听见自己的声音从扬声器传出，使用效果极差。

技术实现思路

1、本发明提供语音交流补偿方法、装置、汽车、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中语音增强的效果不佳，鲁棒性较低的缺陷。

2、本发明提供一种语音交流补偿方法，包括：将待处理语音信号输入至自适应反馈抑制模块，得到自适应反馈抑制模块输出的第一中间信号；自适应反馈抑制模块用于去除待处理语音信号中的扬声器信号；将第一中间信号输入至语音增强神经网络，得到语音增强神经网络输出的第二中间信号；语音增强神经网络用于基于第一中间信号对待处理语音信号进行降噪和混响；将第二中间信号输入至随噪补偿模块，得到随噪补偿模块输出的增强语音信号；随噪补偿模块用于根据背景噪声调整第二中间信号的音量。

3、根据本发明提供的一种语音交流补偿方法，将第二中间信号输入至随噪补偿模块，得到随噪补偿模块输出的增强语音信号之后，还包括：将增强语音信号依次输入至移频调相模块和半波整流模块，以去除前后增强语音信号之间的相关性。

4、根据本发明提供的一种语音交流补偿方法，将增强语音信号依次输入至移频调相模块和半波整流模块之后，还包括：将半波整流模块输出的信号输入至动态范围压缩模块，以动态调整增强语音信号的输出大小。

5、根据本发明提供的一种语音交流补偿方法，将第一中间信号输入至语音增强神经网络，得到语音增强神经网络输出的第二中间信号，包括：将第一中间信号输入至陷波器，以提高自适应反馈抑制模块的收敛速率；将陷波器输出的信号输入至语音增强神经网络，得到语音增强神经网络输出的第二中间信号。

6、根据本发明提供的一种语音交流补偿方法，将待处理语音信号输入至自适应反馈抑制模块，得到自适应反馈抑制模块输出的第一中间信号，包括：将扬声器信号和自适应反馈抑制模块的第一滤波信号进行卷积，得到估计值；根据估计值和麦克风信号得到误差信号；对误差信号进行线性预测编码，得到ar模型；根据ar模型系数对待处理语音信号进行白化处理，得到白化扬声器信号和白化麦克风信号；基于白化扬声器信号和白化麦克风信号更新第一滤波信号；基于白化麦克风信号确定第一中间信号。

7、根据本发明提供的一种语音交流补偿方法，将第一中间信号输入至语音增强神经网络，包括：将第一中间信号输入至信号放大器；将信号放大后的第一中间信号输入至语音增强神经网络；得到随噪补偿模块输出的增强语音信号之后，包括：将增强语音信号输入至信号缩小器。

8、本发明还提供一种语音交流补偿装置，包括：第一中间信号模块，用于将待处理语音信号输入至自适应反馈抑制模块，得到自适应反馈抑制模块输出的第一中间信号；自适应反馈抑制模块用于去除待处理语音信号中的扬声器信号；第二中间信号模块，用于将第一中间信号输入至语音增强神经网络，得到语音增强神经网络输出的第二中间信号；语音增强神经网络用于基于第一中间信号对待处理语音信号进行降噪和混响；增强语音信号模块，用于将第二中间信号输入至随噪补偿模块，得到随噪补偿模块输出的增强语音信号；随噪补偿模块用于根据背景噪声调整第二中间信号的音量。

9、本发明还提供一种车内双向交流增强装置，包括：第一麦克风、第二麦克风、第一扬声器、第二扬声器、第一语音交流补偿装置和第二语音交流补偿装置；第一麦克风和第一扬声器设置在汽车内的同一座位排；第二麦克风和第二扬声器设置在汽车内的同一座位排；第一麦克风和第二麦克风设置在汽车内的不同座位排；第一语音交流补偿装置和第二语音交流补偿装置为上述的语音交流补偿装置；第一语音交流补偿装置分别连接第一麦克风和第二扬声器，用于通过第一麦克风接收待处理语音信号，并通过第二扬声器输出增强语音信号；第二语音交流补偿装置分别连接第二麦克风和第一扬声器，用于通过第二麦克风接收待处理语音信号，并通过第一扬声器输出增强语音信号。

10、本发明还提供一种汽车，包括：麦克风，所述麦克风用于获取待处理语音信号；扬声器，所述扬声器用于输出增强语音信号；处理器，所述处理器用于执行上述语音交流补偿方法。

11、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述语音交流补偿方法。

12、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述语音交流补偿方法。

13、本发明提供的语音交流补偿方法、装置、汽车、电子设备及存储介质，方法包括：将待处理语音信号输入至自适应反馈抑制模块，得到自适应反馈抑制模块输出的第一中间信号；自适应反馈抑制模块用于去除待处理语音信号中的扬声器信号；将第一中间信号输入至语音增强神经网络，得到语音增强神经网络输出的第二中间信号；语音增强神经网络用于基于第一中间信号对待处理语音信号进行降噪和混响；将第二中间信号输入至随噪补偿模块，得到随噪补偿模块输出的增强语音信号；随噪补偿模块用于根据背景噪声调整第二中间信号的音量。本发明通过传统信号处理方式加神经网络，能够实现低时延的语音交流补偿增强，声音输出稳定，正常，扩音效果明显，且消除车内的混响感；通过自适应算法模块，增强了算法的鲁棒性。

技术特征：

1.一种语音交流补偿方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的语音交流补偿方法，其特征在于，所述将所述第二中间信号输入至随噪补偿模块，得到所述随噪补偿模块输出的增强语音信号之后，还包括：

3.根据权利要求2所述的语音交流补偿方法，其特征在于，所述将所述增强语音信号依次输入至移频调相模块和半波整流模块之后，还包括：

4.根据权利要求1所述的语音交流补偿方法，其特征在于，所述将所述第一中间信号输入至语音增强神经网络，得到所述语音增强神经网络输出的第二中间信号，包括：

5.根据权利要求1至4任一项所述的语音交流补偿方法，其特征在于，所述将待处理语音信号输入至自适应反馈抑制模块，得到所述自适应反馈抑制模块输出的第一中间信号，包括：

6.根据权利要求1至4任一项所述的语音交流补偿方法，其特征在于，所述将所述第一中间信号输入至语音增强神经网络，包括：

7.一种语音交流补偿装置，其特征在于，包括：

8.一种车内双向交流增强装置，其特征在于，包括：第一麦克风、第二麦克风、第一扬声器、第二扬声器、第一语音交流补偿装置和第二语音交流补偿装置；

9.一种汽车，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述语音交流补偿方法。

11.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述语音交流补偿方法。

技术总结本发明提供语音交流补偿方法、装置、汽车、电子设备及存储介质，涉及语音增强技术领域，该方法包括：将待处理语音信号输入至自适应反馈抑制模块，得到自适应反馈抑制模块输出的第一中间信号；自适应反馈抑制模块用于去除待处理语音信号中的扬声器信号；将第一中间信号输入至语音增强神经网络，得到语音增强神经网络输出的第二中间信号；语音增强神经网络用于基于第一中间信号对待处理语音信号进行降噪和混响；将第二中间信号输入至随噪补偿模块，得到随噪补偿模块输出的增强语音信号；随噪补偿模块用于根据背景噪声调整第二中间信号的音量。本发明通过传统信号处理方式加神经网络，能够实现低时延的语音交流补偿增强，增强了算法的鲁棒性。技术研发人员：崔昊韵,方义,郭如雪受保护的技术使用者：科大讯飞股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/10