CN105872910A - 一种音频信号啸叫检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音频信号啸叫检测方法，通过对音频信号幅度的峰值平均功率比和相邻帧音频信号二阶相位变化量进行计算，并将计算结果与预设的阈值相比较，能够实现在音频信号传输过程中准确检测是否存在啸叫，减少误判，客服传统的检测方法准确率低、容易发生误判的问题。

Description

一种音频信号啸叫检测方法

技术领域

本发明涉及音频传输系统技术领域，具体涉及一种音频信号啸叫检测方法。

背景技术

随着通信技术的快速发展，人们对通信质量的要求也越来越高，而在音频传输的过程中，从音频系统的扬声器发出的声音的一部分可能泄露回传声器，此时系统的放大与反馈同时出现，形成正反馈现象，产生啸叫。啸叫的存在大大降低了通信质量。为了消除啸叫，进而提高通信质量、提升用户体验，在语音传输过程中实时检测啸叫至关重要。传统的啸叫检测方法是以音频信号幅度为判断条件进行检测的，当某个频率点的幅度峰值超过预设值时，即判断在这个频率可能或者已经发生啸叫。但这类方法性能较差，容易发生误判，且响应速度慢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现在音频信号传输过程中准确检测是否存在啸叫，减少误判，目的在于提供一种音频信号啸叫检测方法，解决当前检测方法准确率低、容易发生误判、响应速度慢的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种音频信号啸叫检测方法，包括如下步骤：

A、对连续的音频信号进行分帧处理；

B、计算每帧音频信号幅度的峰值平均功率比；

C、计算相邻帧音频信号二阶相位变化量；

D、比较每帧音频信号幅度的峰值平均功率比与设定阈值大小，及相邻帧音频信号二阶相位变化量与设定阈值大小，并根据比较结果判断音频信号是否存在啸叫。

特别地，所述步骤B具体包括：

B1、对每帧待测的音频信号进行傅里叶变换，获得每帧音频信号的功率谱；

B2、计算每帧音频信号幅度的峰值功率；

B3、计算每帧音频信号幅度的平均功率；

B4、计算每帧音频信号幅度的峰值平均功率比。

特别地，所述步骤C具体包括：

C1、对每帧待测的音频信号进行傅里叶变换，获得每帧音频信号的相位谱；

C2、计算相邻帧音频信号一阶相位变化量；

C3、计算相邻帧音频信号二阶相位变化量。

特别地，所述步骤D具体包括：

D1、比较每帧音频信号幅度的峰值平均功率比与设定阈值大小，及相邻帧音频信号二阶相位变化量与设定阈值大小；

D2、在连续N帧音频信号的幅度的峰值平均功率比和相邻帧音频信号二阶相位变化量的数值均大于设定阈值时，则判断该音频信号存在啸叫，N为正整数。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明所述一种音频信号啸叫检测方法，能够实现在音频信号传输过程中准确检测是否存在啸叫，减少误判，客服了传统的检测方法准确率低、容易发生误判、响应速度慢的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明实施例1提供的音频信号啸叫检测方法流程图。

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，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，图1为本发明实施例1提供的音频信号啸叫检测方法流程图。

本实施例中，音频信号啸叫检测方法具体包括：

S101、对连续的音频信号进行分帧处理。

音频信号作为准稳态信号不能直接进行信号处理，本实施例中，在进行信号处理前对连续的音频信号分帧，每帧长度约20-30ms，分帧后的音频信号作为稳态信号再进一步进行处理。

S102、对每帧待测的音频信号进行傅里叶变换，获得每帧音频信号的功率谱。

功率谱是功率谱密度函数的简称，它定义为单位频带内的信号功率。它表示了信号功率随着频率的变化情况，即信号功率在频域的分布状况。本实施例中对每帧待测的音频信号进行傅里叶变换，获得音频信号的功率谱p_power。

S103、计算每帧音频信号幅度的峰值功率。

计算每帧音频信号幅度的功率峰值点处的峰值功率P_p＝max(y_i ²)，其中，Yi为功率谱的每个数值。

S104、计算每帧音频信号幅度的平均功率。

计算每帧音频信号幅度的平均功率其中，N为功率谱倒谱数据个数，i为功率谱数据索引，Yi为功率谱的每个数值。

S105、计算每帧音频信号幅度的峰值平均功率比。

当音频信号处于啸叫状态时，啸叫频点处能量占此帧内全部信号能量的比重较大，采用峰值平均功率比方法，计算每帧音频信号幅度的峰值平均功率比，

S106、对每帧待测的音频信号进行傅里叶变换，获得每帧音频信号的相位谱。

本实施例中对每帧待测的音频信号进行傅里叶变换，获得音频信号的相位谱p_ang。

S107、计算相邻帧音频信号一阶相位变化量。

对相位谱p_ang做帧间差分，计算相邻帧音频信号一阶相位变化量为音频信号相位与上帧同频率点处信号相位之差。

S108、计算相邻帧音频信号二阶相位变化量。

计算相邻帧音频信号二阶相位变化量为信号一阶变化量与上帧同频率点处信号相位一阶变化量之差。当音频信号啸叫状态持续时，相邻帧之间啸叫频率处的相位差恒定，则他们的二阶相位差落在零点附近，故另取

S109、比较每帧音频信号幅度的峰值平均功率比与设定阈值大小，及相邻帧音频信号二阶相位变化量与设定阈值大小。

预设合适大小的阈值与每帧音频信号幅度的峰值平均功率比相比较；同时预设合适大小的阈值与相邻帧音频信号二阶相位变化量及另取的Φ2相比较。

S110、在连续N帧音频信号的幅度的峰值平均功率比和相邻帧音频信号二阶相位变化量的数值均大于设定阈值时，则判断该音频信号存在啸叫。

若连续N帧音频信号都出现音频信号的幅度峰值平均功率比大于设定的阈值，同时，相邻帧音频信号二阶相位变化量或另取的Φ2大于设定的阈值时，则判断该音频信号存在啸交，否则，认为该音频信号没有啸叫。

需要说明的是，本实施例中，预设每帧音频信号幅度的峰值平均功率比阈值为200，预设相邻帧音频信号二阶相位变化量阈值为0.5，N设置为8，而在实际使用过程中，上述参数可根据现场环境及设备运行情况进行调整。

本发明的技术方案通过对音频信号幅度的峰值平均功率比和相邻帧音频信号二阶相位变化量的计算，并将计算结果与预设的阈值相比较，能够实现在音频信号传输过程中准确检测是否存在啸叫，减少误判，客服传统的检测方法准确率低、容易发生误判、响应速度慢的问题。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种音频信号啸叫检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、对连续的音频信号进行分帧处理；

B、计算每帧音频信号幅度的峰值平均功率比；

C、计算相邻帧音频信号二阶相位变化量;

D、比较每帧音频信号幅度的峰值平均功率比与设定阈值大小，及相邻帧音频信号二阶相位变化量与设定阈值大小，并根据比较结果判断音频信号是否存在啸叫。

2.如权利要求1所述的音频信号啸叫检测方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

B1、对每帧待测的音频信号进行傅里叶变换，获得每帧音频信号的功率谱；

B2、计算每帧音频信号幅度的峰值功率；

B3、计算每帧音频信号幅度的平均功率；

B4、计算每帧音频信号幅度的峰值平均功率比。

3.如权利要求1所述的音频信号啸叫检测方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

C1、计算相邻帧音频信号一阶相位变化量；

C2、计算相邻帧音频信号二阶相位变化量。

4.如权利要求1所述的音频信号啸叫检测方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：

D1、比较每帧音频信号幅度的峰值平均功率比与设定阈值大小，及相邻帧音频信号二阶相位变化量与设定阈值大小；

D2、在连续N帧音频信号的幅度的峰值平均功率比和相邻帧音频信号二阶相位变化量的数值均大于设定阈值时，则判断该音频信号存在啸叫，N为正整数。