CN104064185B - 信息处理方法及系统、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信息处理方法及系统、电子设备，克服目前对于较高音量的语音信号进行固定增益可能会导致语音幅值截断从而降低语音识别率的不足，该方法应用于电子设备中，该电子设备具有一语音采集单元；该方法包括：通过所述语音采集单元获得语音信号；分析所述语音信号获得所述电子设备所处环境的环境噪声；基于所述环境噪声以及预设的环境噪声等级与语音信号处理方式的对应关系，确定与所述环境噪声对应的语音信号处理方式；基于与所述环境噪声对应的语音信号处理方式对所述语音信号进行第一处理，以使得所述语音信号的幅度维持在预定范围内。本申请的实施例能最大限度地提高信噪比，提高语音准确度和识别率。
Description
技术领域
本发明涉及信息处理技术，尤其涉及一种信息处理方法及系统，以及一种电子设备。
背景技术
使用电子设备进行通讯的用户在大噪声的环境下，会不由自主地加大自己的音量，从而提高在噪声环境下对自己语音的反馈，这种现象这被称为兰博(Lombard)现象。
本发明的发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在着下述的如下技术缺陷。
由于增益设置需要保证正常环境下的录音信号幅值在合理范围内，因此大噪声环境下，由于用户自己的音量会有一定程度的提高，固定增益的情况就可能会导致语音幅值截断，从而极大地降低语音识别率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服目前对于较高音量的语音信号进行固定增益可能会导致语音幅值截断从而降低语音识别率的不足。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种信息处理方法，所述方法应用于电子设备中，所述电子设备具有一语音采集单元；所述方法包括：
通过所述语音采集单元获得语音信号；
分析所述语音信号获得所述电子设备所处环境的环境噪声；
基于所述环境噪声以及预设的环境噪声等级与语音信号处理方式的对应关系，确定与所述环境噪声对应的语音信号处理方式；
基于与所述环境噪声对应的语音信号处理方式对所述语音信号进行第一处理，以使得所述语音信号的幅度维持在预定范围内；其中，当所述语音信号的幅度值位于所述预定范围内时语音识别引擎对所述语音信号的识别率高于当所述语音信号的幅度值位于所述预定范围以外时所述语音识别引擎对所述语音信号的识别率。
优选地，基于与所述环境噪声对应的语音信号处理方式对所述语音信号进行第一处理，以使得所述语音信号的幅度维持在预定范围内，包括：
所述环境噪声处于第一环境噪声等级时，采用一第一增益系数对所述语音信号进行增益处理；
所述环境噪声处于第二环境噪声等级时，采用一第二增益系数对所述语音信号进行增益处理；
其中，所述第一噪声环境等级表示的噪声的强度大于所述第二噪声环境等级表示的噪声的强度，所述第一增益系数对所述语音信号的增益强度小于所述第二增益系数对所述语音信号的增益强度。
优选地，该方法包括：
对经过所述第一处理之后的语音信号进行第二处理，以提高所述语音信号的信噪比。
优选地，对经过所述第一处理之后的语音信号进行第二处理，以提高所述语音信号的信噪比，包括：
所述环境噪声处于第一环境噪声等级时，采用一第一噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号进行降噪处理；
所述环境噪声处于第二环境噪声等级时，采用一第二噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号进行降噪处理；
其中，所述第一噪声环境等级表示的噪声的强度大于所述第二噪声环境等级表示的噪声的强度，所述第一噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号的降噪能力大于所述第二噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号的降噪能力。
优选地，该方法包括：
根据一第一处理调节信号调整对所述语音信号进行的所述第一处理；
根据一第二处理调节信号调整对经过所述第一处理之后的语音信号进行的所述第二处理；
其中，所述语音识别引擎根据经过所述第二处理的语音信号产生所述第一处理调节信号及第二处理调节信号；
本申请的实施例提供了一种信息处理系统，所述系统应用于电子设备中，所述电子设备具有一语音采集单元；所述系统包括：
分析单元，设置成分析通过所述语音采集单元获得语音信号，获得所述电子设备所处环境的环境噪声；
确定单元，设置成基于所述环境噪声以及预设的环境噪声等级与语音信号处理方式的对应关系，确定与所述环境噪声对应的语音信号处理方式；
第一处理单元，设置成基于与所述环境噪声对应的语音信号处理方式对所述语音信号进行第一处理，以使得所述语音信号的幅度维持在预定范围内；其中，当所述语音信号的幅度值位于所述预定范围内时语音识别引擎对所述语音信号的识别率高于当所述语音信号的幅度值位于所述预定范围以外时所述语音识别引擎对所述语音信号的识别率。
优选地，所述第一处理单元设置成所述环境噪声处于第一环境噪声等级时，采用一第一增益系数对所述语音信号进行增益处理；所述环境噪声处于第二环境噪声等级时，采用一第二增益系数对所述语音信号进行增益处理；
其中，所述第一噪声环境等级表示的噪声的强度大于所述第二噪声环境等级表示的噪声的强度，所述第一增益系数对所述语音信号的增益强度小于所述第二增益系数对所述语音信号的增益强度。
优选地，该系统包括：
第二处理单元，设置成对经过所述第一处理之后的语音信号进行第二处理，以提高所述语音信号的信噪比。
优选地，所述第二处理单元设置成所述环境噪声处于第一环境噪声等级时，采用一第一噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号进行降噪处理；所述环境噪声处于第二环境噪声等级时，采用一第二噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号进行降噪处理；
其中，所述第一噪声环境等级表示的噪声的强度大于所述第二噪声环境等级表示的噪声的强度，所述第一噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号的降噪能力大于所述第二噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号的降噪能力。
优选地，所述第一处理单元设置成根据一第一处理调节信号调整对所述语音信号进行的所述第一处理；所述第二处理单元设置成根据一第二处理调节信号调整对经过所述第一处理之后的语音信号进行的所述第二处理；
其中，所述语音识别引擎设置成根据经过所述第二处理的语音信号产生所述第一处理调节信号及第二处理调节信号。
本申请还提供了一种电子设备，包括如上所述的语音采集单元、语音识别引擎及信息处理系统。
与现有技术相比，本申请的实施例在不同噪声强度的环境下，保证语音幅值不超限，并能最大限度地提高信噪比，提高语音准确度和识别率。本申请的实施例通过语音识别引擎的反馈，获取用户音量等参数，针对用户的习惯进行增益和去噪的个性化调节。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本申请实施例的信息处理方法的流程示意图。
图2为本申请实施例的电子设备及信息处理系统的构造示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
现有技术中，还存在着由于识别引擎对于大噪声环境下的识别率处于较低的状态，因此需要进行较强能力的噪声去除来保证语音信号的恢复。但是，噪声去除在一定程度上都会对语音信号本身造成伤害，从而降低语音识别率。
本申请实施例的信息处理方法应用于电子设备中，该电子设备具有一语音采集单元。如图1所示，该方法主要包括如下内容。
步骤S110，通过所述语音采集单元获得语音信号。
步骤S120，分析所述语音信号获得所述电子设备所处环境的环境噪声。
步骤S130，基于所述环境噪声以及预设的环境噪声等级与语音信号处理方式的对应关系，确定与所述环境噪声对应的语音信号处理方式。
步骤S140，基于与所述环境噪声对应的语音信号处理方式对所述语音信号进行第一处理，以使得所述语音信号的幅度维持在预定范围内。当所述语音信号的幅度值位于所述预定范围内时语音识别引擎对所述语音信号的识别率高于当所述语音信号的幅度值位于所述预定范围以外时所述语音识别引擎对所述语音信号的识别率。
本申请的实施例中，预设的环境噪声等级与语音信号处理方式的对应关系，可以根据电子设备接收语音信号之前的一段时间，或者电子设备开始接收语音信号之后的一段时间，或者电子设备接收语音信号过程中周期性的时间段的环境噪声以及电子设备默认的语音信号处理方式来获得。
上述步骤S140中，基于与所述环境噪声对应的语音信号处理方式对所述语音信号进行第一处理，以使得所述语音信号的幅度维持在预定范围内，主要包括如下内容。
所述环境噪声处于第一环境噪声等级时，采用第一增益系数对所述语音信号进行增益处理；所述环境噪声处于第二环境噪声等级时，采用第二增益系数对所述语音信号进行增益处理。
在这其中，所述第一噪声环境等级表示的噪声的强度大于所述第二噪声环境等级表示的噪声的强度，所述第一增益系数对所述语音信号的增益强度小于所述第二增益系数对所述语音信号的增益强度。
本申请的实施例中，环境噪声等级与增益系数的对应关系，可以是表示环境噪声越大的环境噪声等级与表示越小的增益幅度的增益系数相对应。在这种情形下，可以保证在较大环境噪声下提高了音量的语音信号，语音幅值不会超限，也不会因为幅值超限而要求用户降低音量，从而可以为语音信号保证较高的信噪比。
如图1所示，本申请的实施例中，上述方法还可以包括如下内容。
步骤S150，对所述语音信号进行所述第一处理之后，对经过所述第一处理之后的语音信号进行第二处理，以提高所述语音信号的信噪比。
上述步骤S150，对经过所述第一处理之后的语音信号进行第二处理，以提高所述语音信号的信噪比，比如可以包括如下内容。
所述环境噪声处于第一环境噪声等级时，采用第一噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号进行降噪处理；所述环境噪声处于第二环境噪声等级时，采用第二噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号进行降噪处理。
在这其中，所述第一噪声环境等级表示的噪声的强度大于所述第二噪声环境等级表示的噪声的强度，所述第一噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号的降噪能力大于所述第二噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号的降噪能力。
本申请的实施例中，环境噪声等级与噪声去除参数的对应关系，可以使得安静环境下语音信号基本不会受到伤害，不会影响识别性能，保证语音信号的识别率；中等强度的环境噪声下，通过适度降噪来提高信噪比，从而提高识别率；在较强的环境噪声下通过加强去噪，适当提高语音活动检测(VAD)准确度和语音识别率。
如图1所示，本申请的实施例中，上述方法还可以包括如下内容。
步骤S160，所述语音识别引擎根据经过所述第二处理的语音信号产生第一处理调节信号及第二处理调节信号并分别反馈给上述第一处理以及第二处理。
步骤S170，根据所述第一处理调节信号调整对所述语音信号进行的所述第一处理，根据所述第二处理调节信号调整对经过所述第一处理之后的语音信号进行的所述第二处理。
本申请的实施例中，在对经过第一处理及第二处理的语音信号进行识别后，可以获得不同语音信号所对应的不同用户的发音习惯，比如音量的相对大小等等。通过反馈第一处理调节信号以及第二处理调节信号，可以使得上述的第一处理以及第二处理更加符合实际需求，满足用户个性化的特点。
本申请实施例的信息处理系统应用于电子设备中，所述电子设备具有一语音采集单元300。如图2所示，该系统主要包括分析单元210、确定单元220以及第一处理单元230等等。
分析单元210，与所述语音采集单元300相连，设置成分析通过所述语音采集单元300获得语音信号，获得所述电子设备所处环境的环境噪声。
确定单元220，与所述分析单元210相连，设置成基于所述环境噪声以及预设的环境噪声等级与语音信号处理方式的对应关系，确定与所述环境噪声对应的语音信号处理方式。
第一处理单元230，与电子设备中的语音识别引擎400以及上述确定单元220相连，设置成基于与所述环境噪声对应的语音信号处理方式对所述语音信号进行第一处理，以使得所述语音信号的幅度维持在预定范围内。其中，当所述语音信号的幅度值位于所述预定范围内时语音识别引擎400对所述语音信号的识别率高于当所述语音信号的幅度值位于所述预定范围以外时所述语音识别引擎400对所述语音信号的识别率。
上述第一处理单元230设置成所述环境噪声处于第一环境噪声等级时，采用第一增益系数对所述语音信号进行增益处理；所述环境噪声处于第二环境噪声等级时，采用第二增益系数对所述语音信号进行增益处理；
其中，所述第一噪声环境等级表示的噪声的强度大于所述第二噪声环境等级表示的噪声的强度，所述第一增益系数对所述语音信号的增益强度小于所述第二增益系数对所述语音信号的增益强度。
如图2所示，本申请实施例的该系统可以包括：
第二处理单元240，与语音识别引擎400及上述的第一处理单元230相连，设置成对经过所述第一处理之后的语音信号进行第二处理，以提高所述语音信号的信噪比。
上述第二处理单元240设置成所述环境噪声处于第一环境噪声等级时，采用第一噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号进行降噪处理；所述环境噪声处于第二环境噪声等级时，采用第二噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号进行降噪处理；
其中，所述第一噪声环境等级表示的噪声的强度大于所述第二噪声环境等级表示的噪声的强度，所述第一噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号的降噪能力大于所述第二噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号的降噪能力。
本申请的实施例中，上述第一处理单元230设置成根据一第一处理调节信号调整对所述语音信号进行的所述第一处理，上述第二处理单元240设置成根据一第二处理调节信号调整对经过所述第一处理之后的语音信号进行的所述第二处理。其中，所述语音识别引擎400设置成根据经过所述第二处理的语音信号产生所述第一处理调节信号及第二处理调节信号。
如图2所示，本申请实施例的电子设备，包括前述的信息处理系统200、语音采集单元300以及语音识别引擎400等，还请结合前述实施例的信息处理方法以及信息处理系统200的内容进行理解，此处不再赘述。
本申请的实施例通过调节不同环境下的噪声去除参数，保证了不降低识别率的基础上不伤害较小噪声环境下的语音信号，提高中等噪声环境下语音信号的识别率，将强噪声环境下语音信号的识别率调整到用户可接受的范围。
对于环境噪音较为稳定比如录音棚，可以预设增益系数和噪声去除参数，能够保证在应用的过程中录音较为稳定，避免由于录音信号不稳定带来的识别率下降。
本领域的技术人员应该明白，上述的本申请实施例所提供的设备和/或系统的各组成部分，以及方法中的各步骤，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上。可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现。从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (9)
1.一种信息处理方法，所述方法应用于电子设备中，所述电子设备具有一语音采集单元；所述方法包括：
通过所述语音采集单元获得语音信号；
分析所述语音信号获得所述电子设备所处环境的环境噪声；
基于所述环境噪声以及预设的环境噪声等级与语音信号处理方式的对应关系，确定与所述环境噪声对应的语音信号处理方式；
基于与所述环境噪声对应的语音信号处理方式对所述语音信号进行第一处理，以使得所述语音信号的幅度维持在预定范围内；其中，当所述语音信号的幅度值位于所述预定范围内时语音识别引擎对所述语音信号的识别率高于当所述语音信号的幅度值位于所述预定范围以外时所述语音识别引擎对所述语音信号的识别率；
基于与所述环境噪声对应的语音信号处理方式对所述语音信号进行第一处理，以使得所述语音信号的幅度维持在预定范围内，包括：
所述环境噪声处于第一环境噪声等级时，采用一第一增益系数对所述语音信号进行增益处理；
所述环境噪声处于第二环境噪声等级时，采用一第二增益系数对所述语音信号进行增益处理；
其中，所述第一环境噪声等级表示的噪声的强度大于所述第二环境噪声等级表示的噪声的强度，所述第一增益系数对所述语音信号的增益强度小于所述第二增益系数对所述语音信号的增益强度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法包括：
对经过所述第一处理之后的语音信号进行第二处理，以提高所述语音信号的信噪比。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，对经过所述第一处理之后的语音信号进行第二处理，以提高所述语音信号的信噪比，包括：
所述环境噪声处于第一环境噪声等级时，采用一第一噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号进行降噪处理；
所述环境噪声处于第二环境噪声等级时，采用一第二噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号进行降噪处理；
其中，所述第一环境噪声等级表示的噪声的强度大于所述第二环境噪声等级表示的噪声的强度，所述第一噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号的降噪能力大于所述第二噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号的降噪能力。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，该方法包括：
根据一第一处理调节信号调整对所述语音信号进行的所述第一处理；
根据一第二处理调节信号调整对经过所述第一处理之后的语音信号进行的所述第二处理；
其中，所述语音识别引擎根据经过所述第二处理的语音信号产生所述第一处理调节信号及第二处理调节信号。
5.一种信息处理系统，所述系统应用于电子设备中，所述电子设备具有一语音采集单元；所述系统包括：
分析单元，设置成分析通过所述语音采集单元获得语音信号，获得所述电子设备所处环境的环境噪声；
确定单元，设置成基于所述环境噪声以及预设的环境噪声等级与语音信号处理方式的对应关系，确定与所述环境噪声对应的语音信号处理方式；
第一处理单元，设置成基于与所述环境噪声对应的语音信号处理方式对所述语音信号进行第一处理，以使得所述语音信号的幅度维持在预定范围内；其中，当所述语音信号的幅度值位于所述预定范围内时语音识别引擎对所述语音信号的识别率高于当所述语音信号的幅度值位于所述预定范围以外时所述语音识别引擎对所述语音信号的识别率；
所述第一处理单元设置成所述环境噪声处于第一环境噪声等级时，采用一第一增益系数对所述语音信号进行增益处理；所述环境噪声处于第二环境噪声等级时，采用一第二增益系数对所述语音信号进行增益处理；
其中，所述第一环境噪声等级表示的噪声的强度大于所述第二环境噪声等级表示的噪声的强度，所述第一增益系数对所述语音信号的增益强度小于所述第二增益系数对所述语音信号的增益强度。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，该系统包括：
第二处理单元，设置成对经过所述第一处理之后的语音信号进行第二处理，以提高所述语音信号的信噪比。
7.根据权利要求6所述的系统，其中：
所述第二处理单元设置成所述环境噪声处于第一环境噪声等级时，采用一第一噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号进行降噪处理；所述环境噪声处于第二环境噪声等级时，采用一第二噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号进行降噪处理；
其中，所述第一环境噪声等级表示的噪声的强度大于所述第二环境噪声等级表示的噪声的强度，所述第一噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号的降噪能力大于所述第二噪声去除参数对经过所述第一处理之后的语音信号的降噪能力。
8.根据权利要求7所述的系统，其中：
所述第一处理单元设置成根据一第一处理调节信号调整对所述语音信号进行的所述第一处理；所述第二处理单元设置成根据一第二处理调节信号调整对经过所述第一处理之后的语音信号进行的所述第二处理；
其中，所述语音识别引擎设置成根据经过所述第二处理的语音信号产生所述第一处理调节信号及第二处理调节信号。
9.一种电子设备，包括如权利要求5至8中任一项所述的语音采集单元、语音识别引擎及信息处理系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |