一种应用于网络摄像机的增强声音消噪系统及方法与流程

本发明涉及消噪，具体涉及一种应用于网络摄像机的增强声音消噪系统及方法。

背景技术：

1、现有的声音消噪技术都是根据自己的产品，调试出一套固定的消噪参数，我们以常用的对资源消耗比较小的谱减法为例，其降噪原理是：

2、假设带噪信号y由纯净信号x和加性噪声d组成，那么纯净信号的功率谱可以通过下式获得：

3、|x(ω)|2＝|y*ω)|2-|d(ω)|2

4、通常做法是把检测到大概率没有声音活动的时候的信号默认是系统噪声信号，这时候对噪声进行计算和评估，基本原理如图9所示；

5、这个模型在理想情况下的降噪还是可以的，但是当实际中出现的噪声不完全是加性噪声时就会出现噪声过估计问题，这时我们当然可以简单的把这部分的能量谱设为0，但这样的结果必然会引入另外的噪声即音乐噪声。

6、基于以上缺点后面出现了改进版的berouti谱减法，其基本原理是对谱减出现负值时，对能量谱设一个下限，而不是简单的将他设为0；

7、具体原理：

8、

9、其中alpha(大于等于1)为过减因子，它主要影响语音谱的失真程度。beta(大于0小于1)是谱下限参数，可以控制残留噪声的多少以及音乐噪声的大小。

10、在高信噪比中，alpha应取小值；对低信噪比中，alpha建议取大值。

11、现有技术存在如下缺点：

12、1、声音的动态范围比较大，人的耳朵对声音比较敏感，实现完全消噪很难；

13、2、任何算法无论做得多好，在消除噪声的基础上，对原有的声音都会造成影响；

14、3、由于anr采用的参数固定，虽然参数可能是多次试验的结果，但依然存在特定场合效果比较好，但是在另外的一个场合可能就比较差，严重会出现把正常语音消掉的现象。

15、因此，现有技术存在不足，需要进一步改进。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种应用于网络摄像机的增强声音消噪系统及方法。

2、为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

3、本发明提供一种应用于网络摄像机的增强声音消噪系统，该系统包括：

4、输入模块，用于接收网络摄像机采集的数字采样声音数据；

5、语音活动检测模块，与输入模块连接，用于检测数字采样声音数据是否存在人的语音活动；

6、动态参数调整模块，与语音活动检测模块连接，根据检测到的人的语音活动，动态调整消音参数，以优化在不同噪声环境下的声音消噪效果，并保持人的语音保真度；

7、增强声音消噪处理模块，与动态参数调整模块连接，采用改进版的berouti谱减法作为声音消噪算法，在接收到调整后的消音参数时对声音信号进行针对性的消噪处理。

8、进一步地，所述消音参数包括：过减因子alpha和谱下限参数beta。

9、进一步地，所述语音活动检测模块将输入模块提供的数字采样声音数据，依据语音频谱范围划分为六个子带，

10、所述动态参数调整模块依据这六个子带的能量特点来调整声音消噪参数。

11、本发明还提供一种应用于网络摄像机的增强声音消噪方法，采用上述系统，该方法包括以下步骤：

12、s1，获取网络摄像机采集的数字采样声音数据；

13、s2，对所述数字采样声音数据执行语音活动检测，判断是否包含人的语音信息；

14、s3，在检测到人的语音信息时，基于语音子带的能量特点，动态调整声音消噪算法中的消噪参数；

15、s4，应用调整后的声音消噪参数对声音信号进行消噪处理。

16、进一步地，在步骤s3中，调整消噪参数时，在语音活动间隔期间平滑切换消噪参数，以避免引入噪声。

17、进一步地，步骤s3中还包括：检测不到人的语音活动时，采用另一组预先设定的消噪参数。

18、采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

19、1.极大改进网络摄像机语音传输听感：本发明提出的增强声音消噪系统和方法，通过动态调整消噪参数，能够在保证消噪效果的同时，增加人的语音保真度，极大地提高了网络摄像机语音传输的听感。

20、2.降低硬件设计成本：采用本发明的技术可以降低硬件对干扰的要求，从而降低产品的硬件设计成本；这对于网络摄像机等产品的制造商来说，具有重要的经济价值。

21、3.对系统资源占用不多：虽然增加了语音算法处理，但相对来说对系统的资源占用并不多，这对于嵌入式系统来说，是非常重要的优势。

22、4.消噪效果可持续改进：随着芯片技术的发展，算力的提高，通过不断的改进模型，消噪效果可以不断的得到改进；这意味着本发明的技术方案具有很好的前瞻性和可扩展性。

技术特征：

1.一种应用于网络摄像机的增强声音消噪系统，其特征在于，该系统包括：

2.根据权利要求1所述的增强声音消噪系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的增强声音消噪系统，其特征在于，

4.一种应用于网络摄像机的增强声音消噪方法，采用权利要求1-3任意一项所述的增强声音消噪系统，其特征在于，该方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的增强声音消噪方法，其特征在于，

6.根据权利要求4所述的增强声音消噪方法，其特征在于，

技术总结本发明提供一种应用于网络摄像机的增强声音消噪系统及方法，包括：输入模块，用于接收数字采样声音数据；语音活动检测(VAD)模块，分析数字采样声音数据以确定是否存在人的语音活动；动态参数调整模块，根据检测到的语音活动特点，动态调整过减因子Alpha和谱下限参数Beta，以优化消噪效果，并保持人的语音保真度；增强声音消噪处理模块，根据调整后的消音参数对语音信号进行消噪处理。本发明通过动态调整消噪参数，能够在保证消噪效果的同时，增加人的语音保真度，极大地提高了网络摄像机语音传输的听感；采用本发明的技术可以降低硬件对干扰的要求，从而降低产品的硬件设计成本；这对于网络摄像机等产品的制造商来说，具有重要的经济价值。技术研发人员：万雪祥,陈庭,陈文浩受保护的技术使用者：深圳技威时代科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29