CN105225674A - 一种语音信号处理方法、装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种语音信号处理方法、装置及一种移动终端，属于通讯技术领域。在本申请实施例中，所述方法包括：获取第一移动终端与第二移动终端通话时的语音信号，并检测所述语音信号对应的能量信息；根据预设语音增益规则及限幅规则对所述语音信号的能量进行增益及限幅处理。本申请实施例可以根据预设语音增益规则及限幅规则对语音信号的能量进行增益及限幅处理，用户在通过移动终端通话时，当通话的其中一方产生的语音信号中的能量过小或过大时，可以自动对语音信号进行增益及限幅处理，经过增益及限幅处理后的语音信号，使得另一方可以清楚地听到对方说话，改善了沟通效果。

Description

一种语音信号处理方法、装置及移动终端

技术领域

本申请涉及通讯技术领域，特别是涉及一种语音信号处理方法、一种语音信号处理装置，以及，一种语音信号处理移动终端。

背景技术

随着通讯技术的发展，人们越来越多通过手机、电子对讲机等移动终端进行通话。

在实际应用中，经常会出现因为一方在开会、听课等场合中要需低声说话而导致另一方无法听清对方说什么的情况，影响了沟通效果。而且，在一些不适宜高声说话的场合中，例如在会议室、图书馆、电影院中进行通话时，为了使对方听清楚，用户经常需要离开原地以免影响干扰他人，引起了沟通的不便。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本申请实施例以便提供一种语音信号处理方法、相应的一种语音信号处理装置以及相应的一种语音信号处理移动终端，以解决目前语音信号处理方法影响沟通效果的问题。

为了解决上述问题，本申请实施例公开了一种语音信号处理方法，所述方法包括：

获取第一移动终端与第二移动终端通话时的语音信号，并检测所述语音信号对应的能量信息；

根据预设语音增益规则及限幅规则对所述语音信号的能量进行增益及限幅处理。

为了解决上述问题，本申请实施例还公开了一种语音信号处理装置，所述装置包括：

语音信号获取模块，用于获取第一移动终端与第二移动终端通话时的语音信号，并检测所述语音信号对应的能量信息；

语音信号增益及限幅处理模块，用于根据预设语音增益规则及限幅规则对所述语音信号的能量进行增益及限幅处理。

为了解决上述问题，本申请实施例还公开了一种语音信号处理移动终端，所述移动终端包括：

语音信号获取模块，用于获取第一移动终端与第二移动终端通话时的语音信号，并检测所述语音信号对应的能量信息；

语音信号增益及限幅处理模块，用于根据预设语音增益规则及限幅规则对所述语音信号的能量进行增益及限幅处理。

本申请实施例包括以下优点：

根据本申请实施例，可以根据预设语音增益规则及限幅规则对语音信号的能量进行增益及限幅处理，用户在通过移动终端通话时，当通话的其中一方产生的语音信号中的语音能量过小或过大时，可以自动对语音信号进行增益及限幅的适应性调整处理，经过增益及限幅处理后的语音信号平稳，避免了出现音量时大时小或过大过小的情况，使得另一方可以清楚地听到对方说话，改善了沟通效果。而且，用户不需要提高说话音量也可以保证对方听清楚，在不适宜高声说话的场合中，不需要离开原地也可以如常通话，提升了沟通的便捷性。

附图说明

图1是本申请的一种语音信号处理方法实施例1的步骤流程图；

图2是本申请的一种语音信号处理方法实施例2的步骤流程图；

图3是本申请的一种语音信号处理装置实施例1的结构框图；

图4是本申请的一种语音信号处理装置实施例2的结构框图；

图5是本申请的一种语音信号处理移动终端实施例的结构框图；

图6是本申请的一种语音信号处理方法优选示例的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本申请的一种语音信号处理方法实施例1的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤101，获取第一移动终端与第二移动终端通话时的语音信号，并检测所述语音信号对应的能量信息。

需要说明的是，语音信号中的频率可以产生不同程度的能量，因此，具有不同频率的语音信号可以产生代表不同程度的能量的能量信息。可以通过移动终端上的麦克风获取用户产生的语音信号，针对获取到的语音信号，可以对语音信号对应的能量信息进行检测分析，得到能量信息所反映出该语音信号所具有的能量。

针对语音信号对应的能量信息进行检测分析时，可以针对某个较短的时间段内的语音信号进行平均能量的检测分析，例如，预设100毫秒(ms)的时间段，检测分析这100毫秒的语音信号的平均能量。因为实际的通话中，用户的语音信号不断变化，语音信号的能量波动也会比较大，所以利用预设时间段计算平均能量，可以更准确地反映出用户当前的语音信号是否需要进行增益处理；也可以针对较长时间段内的语音信号进行整体能量的检测分析，本发明实施例对此不作限制。

步骤102，根据预设语音增益规则及限幅规则对所述语音信号的能量进行增益及限幅处理。

针对语音信号的能量，可以按照预设的语音增益规则及限幅规则，进行相应的增益及限幅处理。

例如可以将检测分析出的能量与预设能量阈值进行比较，当能量低于预设能量阈值时，说明此时用户接收到的语音信号的能量较小，可能会导致无法听清，所以可以对该语音信号进行增益处理。

预设能量阈值可以由本领域技术人员根据实际需要预设不同的能量阈值，例如可以预设大小不同的第一能量阈值和第二能量阈值，以区分不同程度的能量，从而可以有针对性地采用不同的处理方式。

在实际的应用中，可以对能量较小的语音信号进行较大倍数的增益，对能量较大的语音信号进行较小倍数的增益，对能量高于预设能量阈值的语音信号，可以不作增益处理。

增益处理可以针对麦克风当前获取到的语音信号进行，也可以根据当前的语音信号确定增益处理的方式，对之后产生的语音信号进行增益处理，本领域技术人员可以根据实际情况调整增益处理的时机和方式。

根据本申请实施例，可以根据预设语音增益规则及限幅规则对语音信号的能量进行增益及限幅处理，用户在通过移动终端通话时，当通话的其中一方产生的语音信号中的语音能量过小或过大时，可以自动对语音信号进行增益及限幅的适应性调整处理，经过增益及限幅处理后的语音信号平稳，避免了出现音量时大时小或过大过小的情况，使得另一方可以清楚地听到对方说话，改善了沟通效果。而且，用户不需要提高说话音量也可以保证对方听清楚，在不适宜高声说话的场合中，不需要离开原地也可以如常通话，提升了沟通的便捷性。

参照图2，示出了本申请的一种语音信号处理方法实施例2的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤201，获取第一移动终端与第二移动终端通话时的语音信号，并检测所述语音信号对应的能量信息。

作为本发明实施例的优选示例，在所述检测所述语音信号对应的能量信息的步骤之前，可以分析获取到的语音信号的频谱，将频谱中频率波动幅度小于预设范围的语音信号作为噪音信号，并将所述噪音信号滤除。

在实际应用中，语音信号可能含有一些非有效信号，例如环境中的噪音信号，可以通过频谱分析技术，对语音信号进行频谱分析。因为噪音信号的频率波动幅度比较稳定，而用户的语音信号则是实时不断变化的，因此可以将频谱中频率波动幅度小于预设范围的语音信号作为噪音信号，从语音信号中滤除，以保证后续的增益处理是针对用户产生的有效的语音信号进行。

步骤202，根据预设语音增益规则及限幅规则对所述语音信号的能量进行增益及限幅处理。

作为本发明实施例的优选示例，所述步骤202可以包括以下子步骤：

子步骤S11，当所述语音信号的能量低于第一预设能量阈值，按照第一语音增益规则放大所述语音信号的能量。

子步骤S12，当所述语音信号的能量高于所述第一预设能量阈值但低于第二预设能量阈值，按照第二语音增益规则放大所述语音信号的能量。

子步骤S13，当所述语音信号的能量高于第三预设能量阈值，按照所述限幅规则对所述语音信号的能量进行限幅处理。

在实际的通话场景中，用户产生的语音信号可能会时大时小，为了保证另一方的用户可以接收到比较平稳的、不会时大时小的语音信号，可以根据语音信号的能量大小采用不同倍数的增益处理。因此，可以利用第一预设能量阈值和第二预设能量阈值区分不同大小的能量，并相应地采用第一语音增益规则和第二语音增益规则进行语音信号的能量增益处理。第一语音增益规则和第二语音增益规则可以分别采用18分贝(dB，decibel)和3分贝，即对能量较小的语音信号进行较大倍数的增益处理，对能量较大的语音信号进行较小倍数的增益处理。当然，本领域技术人员可以根据需要采用不同的放大倍数作为增益规则，也可以预设多个能量阈值和相应的多个增益规则，本发明实施例对此不作限制。

此外，也可能存在语音信号的能量过大的情况，或是增益处理后能量过大，因此需要对能量过大的语音信号进行能量限幅处理。可以利用第三预设能量阈值，对高于第三预设能量阈值的能量进行能量限幅处理，保证语音信号不会出现破音和语音失真的问题，从而提升了语音信号的保真度。

作为本发明实施例的优选示例，所述子步骤S13可以包括以下子步骤：

子步骤S13-1，当所述语音信号进行增益处理后的能量高于所述第三预设能量阈值时，按照所述限幅规则对所述语音信号的能量进行限幅处理。

因为对语音信号的增益处理是基于倍数放大，有可能会导致增益处理后语音信号的语音能量过大，过大的语音信号会造成破音和语音削顶失真的问题，因此，可以对增益处理后的语音信号进行限幅处理，保证语音信号不会出现破音和语音失真的问题。

步骤203，根据所述语音信号对应的能量信息，生成对所述第二移动终端待发送的语音信号的能量进行增益及限幅处理的指示信息，并将所述指示信息发送至所述第二移动终端。

在具体的实现中，可以从语音信号中检测出语音信号对应的能量信息，判断能量信息反映出的能量是否需要相应地增益及限幅，并生成相应的增益及限幅指示信息，将该指示信息发送至第二移动终端，由第二移动终端根据该指示信息对待发送的语音信号的能量进行增益及限幅处理。在实际应用中，可以由第一移动终端和第二移动终端同时对语音信号作出相应的增益及限幅处理，从而更高效地对语音信号作出适应性调整，进一步提升了沟通效果。

步骤204，对增益及限幅处理后的语音信号进行编码处理，并发送编码处理后的语音信号。

可以对增益及限幅处理后的语音信号进行编码处理，并将编码处理后的语音信号发送至通讯网络端，并由通讯网络端转发至第二移动终端。

作为本发明实施例的优选示例，图6示出了一种语音信号处理方法优选示例的流程示意图，从图中可见，针对麦克风输入的语音信号，可以先通过增益控制模块进行第一次的语音能量是否低于预设能量阈值的判断和相应的增益处理，再区分语音信号中的有效语音信号和无效语音信号，针对有效语音信号进行放大、限幅和增益等处理，处理完后可以对语音信号进行编码并发送至通讯网络端。针对无效语音信号可以直接进行编码和发送处理。

根据本申请实施例，可以通过分析语音信号的频谱，将噪音信号或非有效信号，从语音信号中滤除，保证了后续的进行增益及限幅处理的语音信号为有效的语音信号，从而更有针对性地进行语音信号处理。

进一步，将对第二移动终端待发送的语音信号的能量进行增益及限幅处理的指示信息发送至第二移动终端，由第一移动终端和第二移动终端同时对语音信号作出相应的增益及限幅处理，从而更高效地对语音信号作出适应性调整，使得语音信号平稳，适于双方沟通，进一步提升了沟通效果。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请实施例所必须的。

参照图3，示出了本申请的一种语音信号处理装置实施例1的结构框图，具体可以包括如下模块：

语音信号获取模块301，用于获取第一移动终端与第二移动终端通话时的语音信号，并检测所述语音信号对应的能量信息。

语音信号增益及限幅处理模块302，用于根据预设语音增益规则及限幅规则对所述语音信号的能量进行增益及限幅处理。

根据本申请实施例，可以根据预设语音增益规则及限幅规则对语音信号的能量进行增益及限幅处理，用户在通过移动终端通话时，当通话的其中一方产生的语音信号中的语音能量过小或过大时，可以自动对语音信号进行增益及限幅的适应性调整处理，经过增益及限幅处理后的语音信号平稳，避免了出现音量时大时小或过大过小的情况，使得另一方可以清楚地听到对方说话，改善了沟通效果。而且，用户不需要提高说话音量也可以保证对方听清楚，在不适宜高声说话的场合中，不需要离开原地也可以如常通话，提升了沟通的便捷性。

参照图4，示出了本申请的一种语音信号处理装置实施例2的结构框图，具体可以包括如下模块：

语音信号获取模块401，用于获取第一移动终端与第二移动终端通话时的语音信号，并检测所述语音信号对应的能量信息。

语音信号增益及限幅处理模块402，用于根据预设语音增益规则及限幅规则对所述语音信号的能量进行增益及限幅处理。

指示信息发送模块403，用于根据所述语音信号对应的能量信息，生成对所述第二移动终端待发送的语音信号的能量进行增益及限幅处理的指示信息，并将所述指示信息发送至所述第二移动终端。

编码发送模块404，用于对增益及限幅处理后的语音信号进行编码处理，并发送编码处理后的语音信号。

作为本发明实施例的优选示例，所述装置可以还包括噪音信号滤除模块，用于分析获取到的语音信号的频谱，将频谱中频率波动幅度小于预设范围的语音信号作为噪音信号，并将所述噪音信号滤除。

作为本发明实施例的优选示例，所述语音信号增益及限幅处理模块402可以包括以下子模块：

第一语音能量增益子模块，用于当所述语音信号的能量低于第一预设能量阈值，按照第一语音增益规则放大所述语音信号的能量。

第二语音能量增益子模块，用于当所述语音信号的能量高于所述第一预设能量阈值但低于第二预设能量阈值，按照第二语音增益规则放大所述语音信号的能量。

语音能量限幅子模块，用于当所述语音信号的能量高于第三预设能量阈值，按照所述限幅规则对所述语音信号的能量进行限幅处理。

作为本发明实施例的优选示例，所述语音能量限幅子模块可以包括以下子单元：

增益处理后语音能量限幅子单元，用于当所述语音信号进行增益处理后的能量高于所述第三预设能量阈值时，按照所述限幅规则对所述语音信号的能量进行限幅处理。

根据本申请实施例，可以通过分析语音信号的频谱，将噪音信号或非有效信号，从语音信号中滤除，保证了后续的进行增益及限幅处理的语音信号为有效的语音信号，从而更有针对性地进行语音信号处理。

进一步，将对第二移动终端待发送的语音信号的能量进行增益及限幅处理的指示信息发送至第二移动终端，由第一移动终端和第二移动终端同时对语音信号作出相应的增益及限幅处理，从而更高效地对语音信号作出适应性调整，进一步提升了沟通效果。

需要说明的是，对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

参照图5，示出了本申请的一种语音信号处理移动终端实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：

语音信号获取模块501，用于获取第一移动终端与第二移动终端通话时的语音信号，并检测所述语音信号对应的能量信息。

语音信号增益及限幅处理模块502，用于根据预设语音增益规则及限幅规则对所述语音信号的能量进行增益及限幅处理。

作为本发明实施例的优选示例，所述语音信号增益及限幅处理模块502可以包括以下子模块：

第一语音能量增益子模块，用于当所述语音信号的能量低于第一预设能量阈值，按照第一语音增益规则放大所述语音信号的能量。

第二语音能量增益子模块，用于当所述语音信号的能量高于所述第一预设能量阈值但低于第二预设能量阈值，按照第二语音增益规则放大所述语音信号的能量。

语音能量限幅子模块，用于当所述语音信号的能量高于第三预设能量阈值，按照所述限幅规则对所述语音信号的能量进行限幅处理。

根据本申请实施例，可以根据预设语音增益规则及限幅规则对语音信号的能量进行增益及限幅处理，用户在通过移动终端通话时，当通话的其中一方产生的语音信号中的语音能量过小或过大时，可以自动对语音信号进行增益及限幅的适应性调整处理，经过增益及限幅处理后的语音信号平稳，避免了出现音量时大时小或过大过小的情况，使得另一方可以清楚地听到对方说话，改善了沟通效果。而且，用户不需要提高说话音量也可以保证对方听清楚，在不适宜高声说话的场合中，不需要离开原地也可以如常通话，提升了沟通的便捷性。

需要说明的是，对于移动终端实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种语音信号处理方法、一种语音信号处理装置和一种语音信号处理移动终端，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种语音信号处理方法，其特征在于，包括：

获取第一移动终端与第二移动终端通话时的语音信号，并检测所述语音信号对应的能量信息；

根据预设语音增益规则及限幅规则对所述语音信号的能量进行增益及限幅处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设语音增益规则及限幅规则对所述语音信号的能量进行增益及限幅处理的步骤包括：

当所述语音信号的能量低于第一预设能量阈值，按照第一语音增益规则放大所述语音信号的能量；

当所述语音信号的能量高于所述第一预设能量阈值但低于第二预设能量阈值，按照第二语音增益规则放大所述语音信号的能量；

当所述语音信号的能量高于第三预设能量阈值，按照所述限幅规则对所述语音信号的能量进行限幅处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当语音信号的能量高于第三预设能量阈值，按照所述限幅规则对所述语音信号的能量进行限幅处理的步骤包括：

当所述语音信号进行增益处理后的能量高于所述第三预设能量阈值时，按照所述限幅规则对所述语音信号的能量进行限幅处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述语音信号对应的能量信息，生成对所述第二移动终端待发送的语音信号的能量进行增益及限幅处理的指示信息，并将所述指示信息发送至所述第二移动终端。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述检测所述语音信号对应的能量信息的步骤之前还包括：

分析获取到的语音信号的频谱，将频谱中频率波动幅度小于预设范围的语音信号作为噪音信号，并将所述噪音信号滤除。

6.一种语音信号处理装置，其特征在于，包括：

语音信号获取模块，用于获取第一移动终端与第二移动终端通话时的语音信号，并检测所述语音信号对应的能量信息；

语音信号增益及限幅处理模块，用于根据预设语音增益规则及限幅规则对所述语音信号的能量进行增益及限幅处理。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述语音信号增益及限幅处理模块包括：

第一语音能量增益子模块，用于当所述语音信号的能量低于第一预设能量阈值，按照第一语音增益规则放大所述语音信号的能量；

第二语音能量增益子模块，用于当所述语音信号的能量高于所述第一预设能量阈值但低于第二预设能量阈值，按照第二语音增益规则放大所述语音信号的能量；

语音能量限幅子模块，用于当所述语音信号的能量高于第三预设能量阈值，按照所述限幅规则对所述语音信号的能量进行限幅处理。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述语音能量限幅子模块包括：

增益处理后语音能量限幅子单元，用于当所述语音信号进行增益处理后的能量高于所述第三预设能量阈值时，按照所述限幅规则对所述语音信号的能量进行限幅处理。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

指示信息发送模块，用于根据所述语音信号对应的能量信息，生成对所述第二移动终端待发送的语音信号的能量进行增益及限幅处理的指示信息，并将所述指示信息发送至所述第二移动终端。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

噪音信号滤除模块，用于分析获取到的语音信号的频谱，将频谱中频率波动幅度小于预设范围的语音信号作为噪音信号，并将所述噪音信号滤除。

11.一种语音信号处理移动终端，其特征在于，所述移动终端包括：

语音信号获取模块，用于获取第一移动终端与第二移动终端通话时的语音信号，并检测所述语音信号对应的能量信息；

语音信号增益及限幅处理模块，用于根据预设语音增益规则及限幅规则对所述语音信号的能量进行增益及限幅处理。