CN103400585A - 消噪后残留噪声的客观性能评估装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消噪后残留噪声的客观性能评估装置及方法。本发明技术方案为计算设备中存储近端语音用例、噪声用例，计算设备连接人工嘴经播放连接到喇叭；待测终端通过传输媒介与计算设备连接，计算设备连接标准麦克风，人工嘴、喇叭、标准麦克风均围绕在待测终端周围。本发明解决了过去的主观评估方法所存在的消噪后残留噪声的主观评估耗时耗力、效率很低等缺陷。本发明提出了一个有效、准确、与人的主观听一致的消噪后得残留噪声评估方法，从而解决了之前无法得出准确、与人主观评估一致的问题。

Description

消噪后残留噪声的客观性能评估装置及方法

技术领域

本发明涉及噪声环境下通信终端消噪后通话质量评估，特别涉及消噪后残留噪声的客观性能评估装置及方法。

技术背景

消噪处理，特别是多麦克风消噪处理，已经是手机的趋势，几乎各种各样的通信终端都已经采用了多麦克风消噪。消噪后的残留噪声仍然影响着用户的主观体验。

在本发明之前，现有的技术对于通信终端的消噪后残留噪声质量的评估都与用户的主观评价有很大的差距，而且消噪后残留噪声质量的主观评估耗时耗力、效率很低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，研制一种消噪后残留噪声的客观性能评估方法及装置。

本发明的技术方案是：

消噪后残留噪声的客观性能评估装置，其主要技术特征在于计算设备中存储近端语音用例、噪声用例，计算设备连接人工嘴经播放连接到喇叭；待测终端通过传输媒介与计算设备连接，计算设备连接标准麦克风。

所述人工嘴、喇叭、标准麦克风均围绕在待测终端周围。

本发明的另一技术方案是：

消噪后残留噪声的客观性能评估方法，其主要技术步骤在于：

(1)第一段人工嘴首先开始播放近端语音；

(2)当播放完近端语音后，第二段只播放噪声；

(3)当播放完噪声后，第三段同时播放近端语音和噪声；

(4)最后再只播放一段噪声；

(5)先计算近端语音段信号的功率，以此作为参考，再计算纯噪声段信号的功率，得到第一个评估指标X1；

(6)进行消噪处理的信噪比改善的分析，得出信噪比的改进作为第二个指标X2，继续得出总噪声抑制强度得出第三个指标X3；

(7)对残留噪声进行频谱分析，对于不断变化的谱峰进行检测，并和原始噪声的谱峰做比较，得到第四个评估指标X4；

(8)对纯噪声的消噪处理和语音和噪声混合的消噪处理进行分析，得出在纯噪声段和语音混合段的消噪平衡度，作为第五个评估指标X5；

(9)用滑动窗把残留噪声的纯噪声段化为一小段一小段，然后计算每个小段的功率，考察各个小段的功率变化，得到第六个评估指标X6；

(10)将残留噪声的纯噪声段的频谱与近端语音和噪声混合段的频谱进行比较，考察两者的差值，得到第七个评估指标X7；

(11)将以上的各个指标进行归一化处理，得到各个归一化的评估指标，即Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7：

(12)为每一个归一化的评估指标赋予一个加权值，即W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7，然后对每个归一化后的评估指标进行加权平均，从而得到综合评估指标，即C＝W1·Y1+W2·Y2+W3·Y3+W4·Y4+W5·Y5+W6·Y6+W7·Y7。

本发明的优点和效果在于提出了一个有效、准确、与人的主观听一致的消噪后得残留噪声评估方法，从而解决了之前无法得出准确、与人主观评估一致的问题。

本发明的其他具体优点和效果将在下面继续说明。

附图说明

图1——本发明总体结构方框示意图。

图2——本发明的信号产生序列示意图。

图3——本发明中分析计算方法示意图。

具体实施方式

本发明的技术思路是：

计算设备用于产生噪声和近端语音，产生的信号产生次序为：先产生一段近端语音，然后停止近端语音，只产生噪声，然后再同时产生噪声和近端语音，过后再一次只产生噪声；待测终端(如手机)就是消噪的装置，待测终端将消噪后的信号通过采集装置传到计算设备(如计算机)中；安置一个参考装置(如标准麦克风)同时也接收信号，并也将信号通过采集装置传到计算设备中；计算设备对信号进行分析计算，从而得出残留噪声的客观评估，并输出评估结果。

下面具体说明本发明：

如图1所示：

计算设备中存储近端语音用例、噪声用例，计算设备连接人工嘴，播放近端语音；计算设备经播放连接到喇叭，播放环境噪音，用以模拟环境中的各种噪声场；待测终端(如手机)通过传输媒介与计算设备连接，用以计算设备接收待测终端经过消噪处理后的信号；计算设备连接标准麦克风，用以接收标准麦克风未经消噪处理的参考信号；人工嘴、喇叭、标准麦克风均围绕在待测终端周围。

如图2所示，本发明的噪声和近端语音的播放方式：

1.计算机里储存各种噪声测试用例和近端语音测试用例；

2.首先开始播放近端语音，此时没有播放任何噪声；

3.当播放完近端语音后，第二段只播放噪声，此时不播放近端语音；

4.当播放完噪声后，第三段同时播放近端语音和噪声；

5.最后再只播放一段噪声，此时也并不播放近端语音。

如图3所示，本发明的具体计算和分析方法：

第一步，得到的待测终端消噪后的信号、标准麦克风的参考信号或者待测终端消噪前(即未经过消噪处理)以及原始测试用例的信号，原始测试用例的信号用作参考信号，用于比较计算；

第二步，将以上得到的信号进行对齐；

第三步，然后分别得出第一个评估指标X1、第二个评估指标X2、第三个评估指标X3、第四个评估指标X4、第五个评估指标X5、第六个评估指标X6、第七个评估指标X7；

第四步，对这些测试指标进行归一化处理；

第五步，对每一个归一化的测试指标，分配一个加权值；

第六步，进行加权求和；

第七步，对加权求和后的值进行影射转换，得到最后的评估结果。

具体而言就是：

先计算近端语音段信号的功率，以此作为参考，再计算纯噪声段信号的功率，得到第一个评估指标X1；

进行消噪处理的信噪比改善的分析，得出信噪比的改进作为第二个指标X2，继续得出总噪声抑制强度得出第三个指标X3；

对残留噪声进行频谱分析，对于不断变化的谱峰进行检测，并和原始噪声的谱峰做比较，得到第四个评估指标X4；

对纯噪声的消噪处理和语音和噪声混合的消噪处理进行分析，得出在纯噪声段和语音混合段的消噪平衡度，作为第五个评估指标X5；

用滑动窗把残留噪声的纯噪声段化为一小段一小段，然后计算每个小段的功率，考察各个小段的功率变化，得到第六个评估指标X6；

将残留噪声的纯噪声段的频谱与近端语音和噪声混合段的频谱进行比较，考察两者的差值，得到第七个评估指标X7；

将以上的各个指标进行归一化处理，得到各个归一化的评估指标，即Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7；

为每一个归一化的评估指标赋予一个加权值，即W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7，然后对每个归一化后的评估指标进行加权平均，从而得到综合评估指标，即C＝W1·Y1+W2·Y2+W3·Y3+W4·Y4+W5·Y5+W6·Y6+W7·Y7。

C就是用于消噪后的残留噪声客观质量评估的指标，这个指标克服了现有技术和方法的与用户的主观评价有很大的差距的缺陷，从而得出与用户主观评价一致的客观评估指标。

Claims (3)

1.消噪后残留噪声的客观性能评估装置，其特征在于计算设备中存储近端语音用例、噪声用例，计算设备连接人工嘴经播放连接到喇叭；待测终端通过传输媒介与计算设备连接，计算设备连接标准麦克风。

2.根据权利要求1所述的消噪后残留噪声的客观性能评估装置，其特征在于人工嘴、喇叭、标准麦克风均围绕在待测终端周围。

3.消噪后残留噪声的客观性能评估方法，其步骤在于：

(1)第一段人工嘴首先开始播放近端语音；

(2)当播放完近端语音后，第二段只播放噪声；

(3)当播放完噪声后，第三段同时播放近端语音和噪声；

(4)最后再只播放一段噪声；

(5)先计算近端语音段信号的功率，以此作为参考，再计算纯噪声段信号的功率，得到第一个评估指标X1；

(6)进行消噪处理的信噪比改善的分析，得出信噪比的改进作为第二个指标X2，继续得出总噪声抑制强度得出第三个指标X3；

(7)对残留噪声进行频谱分析，对于不断变化的谱峰进行检测，并和原始噪声的谱峰做比较，得到第四个评估指标X4；

(8)对纯噪声的消噪处理和语音和噪声混合的消噪处理进行分析，得出在纯噪声段和语音混合段的消噪平衡度，作为第五个评估指标X5；

(9)用滑动窗把残留噪声的纯噪声段化为一小段一小段，然后计算每个小段的功率，考察各个小段的功率变化，得到第六个评估指标X6；

(10)将残留噪声的纯噪声段的频谱与近端语音和噪声混合段的频谱进行比较，考察两者的差值，得到第七个评估指标X7；

(11)将以上的各个指标进行归一化处理，得到各个归一化的评估指标，即Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7；

(12)为每一个归一化的评估指标赋予一个加权值，即W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7，然后对每个归一化后的评估指标进行加权平均，从而得到综合评估指标，即C＝W1·Y1+W2·Y2+W3·Y3+W4·Y4+W5·Y5+W6·Y6+W7·Y7。

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