CN107180627B - 去除噪声的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种去除噪声的方法和装置，所述方法包括：接收麦克风拾取到的第一语音信号；若伴随所述第一语音信号，检测到传感器处于工作状态，则以所述第一语音信号减去预先获得的干扰噪声信号，获得去除干扰后的第一语音信号，所述干扰噪声信号是所述传感器工作时对所述麦克风产生的干扰噪声信号，所述传感器和所述麦克风被封装在同一模组内；输出所述去除干扰后的第一语音信号。通过实施本发明实施例提供的方案，可以在保证封装有麦克风和传感器模组具有小尺寸的同时，降低模组内麦克风与传感器共同工作时麦克风所采集信号中的干扰。

Description

去除噪声的方法和装置
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种去除噪声的方法和装置。
背景技术
如今，麦克风和传感器已成为手机等智能硬件的标配。为了缩小智能硬件的尺寸空间，增加硬件的便携度，有必要开发能够同时封装有麦克风和传感器的模组。目前，一种具体的实现方式为：将麦克风和传感器集成在一个腔体内，并将腔体开设一个小孔，上述小孔作为麦克风的声孔，若当传感器需要与外界连通，上述小孔还作为传感器与外界的连通孔。
当将传感器和麦克风封装在同一模组内时，由于麦克风具有高灵敏度，当传感器与麦克风同时工作时，传感器采集数据产生的扰动会引起麦克风的敏感膜震动，从而对麦克风所采集的语音信号产生较大干扰。
现有技术中，通过以下方式解决上述干扰问题：将麦克风单独设置在一个带有小孔的腔体内，将传感器单独设置在另一个腔体内，若传感器需要与外界连通，则为传感器的腔体开设通孔。这虽然可以解决上述问题，但是，腔体数量的增加，导致封装有麦克风和传感器模组的体积大，并难以减小封装尺寸。
发明内容
鉴于此，本发明实施例提一种去除噪声的方法和装置，用以在保证封装有麦克风和传感器模组具有小尺寸的同时，降低上述模组内麦克风与传感器共同工作时麦克风所采集信号中的信号干扰。
本发明实施例提供的一种去除噪声的方法，包括：
接收麦克风拾取到的第一语音信号；
若伴随所述第一语音信号，检测到传感器处于工作状态，则以所述第一语音信号减去预先获得的干扰噪声信号，获得去除干扰后的第一语音信号，所述干扰噪声信号是所述传感器工作时对所述麦克风产生的干扰噪声信号，所述传感器和所述麦克风被封装在同一模组内；
输出所述去除干扰后的第一语音信号。
本发明实施例提供的一种去除噪声的装置，包括：
第一接收模块，用于接收麦克风拾取到的第一语音信号；
第一处理模块，用于若伴随所述第一语音信号，检测到传感器处于工作状态，则以所述第一语音信号减去预先获得的干扰噪声信号，获得去除干扰后的第一语音信号，所述干扰噪声信号是所述传感器工作时对所述麦克风产生的干扰噪声信号，所述传感器和所述麦克风被封装在同一模组内；
输出模块，用于输出所述去除干扰后的第一语音信号。
本发明实例提供的一种去除噪声的方法和装置，接收麦克风拾取到的第一语音信号，若伴随上述第一语音信号，检测到与上述麦克风封装于同一模组内的传感器处于工作状态，则以上述第一语音信号减去预先获得的干扰噪声信号，获得去除干扰后的第一语音信号并输出。由于上述干扰噪声信号是传感器工作时对麦克风产生的干扰噪声信号，因此以第一语音信号减去干扰噪声，能够去除传感器工作时对麦克风采集信号产生的干扰，进而在保证封装有麦克风和传感器模组尺寸小的同时，降低了麦克风与传感器共同工作时麦克风所采集信号中的干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种去除噪声的方法实施例一的步骤流程图；
图2为本发明实施例提供的一种去除噪声的方法实施例二的步骤流程图；
图3为本发明实施例提供的一种去除噪声的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述XXX，但这些XXX不应限于这些术语。这些术语仅用来将XXX区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一XXX也可以被称为第二XXX，类似地，第二XXX也可以被称为第一XXX。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是，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商品或者系统不仅包括那些要素，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商品或者系统所固有的要素。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商品或者系统中还存在另外的相同要素。
进一步值得说明的是，本发明各实施例中各步骤之间的顺序是可以调整的，不是必须按照以下举例的顺序执行。
以下对本发明实施例所提供的一种去除噪声的方法和装置分别进行详细介绍。
首先，介绍本发明实施提供的一种去除噪声的方法，该方法可以应用于通话设备，举例而言，通话设备可以为固定电话、智能手机、传真电话等。具体的，本发明实施例所提供的方法可以应用于通话设备上的处理器。进一步的，本发明实施例提供的去除噪声的方法可以应用于运行在通话设备上的一种去除噪声的装置，该装置可以为去噪软件，当然还可以为语音处理类软件、语音播放类软件的功能插件。
如图1所示，本发明实施例所提供的一种去除噪声的方法，包括如下步骤：
S101：接收麦克风拾取到的第一语音信号。
当用户对着麦克风说话，即视为用户发出语音信号，进而麦克风拾取语音信号作为第一语音信号。本发明实施例接收麦克风拾取到的第一语音信号，以对第一语音信号进行处理。
拾取信号的麦克风可以为内置麦克风，还可以是与执行主体连接的外设。本发明实施例不限定外设与执行主体的连接方式。
需要说明的是，本发明实施例中的语音信号可以为频率在20Hz-20KHz范围内的语音信号，或者，还可以为频率在上述范围内任一区间的语音信号。
S102：若伴随第一语音信号，检测到传感器处于工作状态，则以第一语音信号减去预先获得的干扰噪声信号，获得去除干扰后的第一语音信号，干扰噪声信号是传感器工作时对麦克风产生的干扰噪声信号，传感器和麦克风被封装在同一模组内。
若接收第一收语音信号的同时，检测到与麦克风封装在同一模组内的传感器处于工作状态，将所接收到的第一语音信号减去预设的干扰噪声信号，以去除干扰。
可选地，传感器可以为气压传感器、温度传感器、湿度传感器、加速度传感器、陀螺仪、气体传感器等。
在本发明实施例中，模组具体可以为一个带有小孔的腔体，若传感器为气压传感器，那么小孔既是麦克风的声孔，又是气压传感器与外界的连通孔。
可选的，检测传感器工作状态的步骤，可以包括：检测是否接收到传感器采集的信号，当接收到上述信号，确定传感器处于工作状态。或者，为传感器设置状态标识，当传感器工作时，该状态标识被置为预设状态，从而，当状态标识为预设状态时，确认传感器的状态为工作状态，该预设状态比如可以是指示灯亮的状态。
若检测到传感器处于工作状态，去除第一语音信号中传感器所带来的干扰。具体方式可以为，使第一语音信号减去干扰噪声信号。去除干扰噪声信号后，执行S103。具体的，干扰噪声信号为与麦克风封装于同一模组内的传感器对麦克风产生的干扰，因此，以第一语音信号减去干扰噪声信号可以去除上述传感器对麦克风采拾取信号的干扰。需要说明的是，在本实施例中，干扰噪声信号为已知量。
若伴随第一语音信号，检测到传感器处于未工作状态，则输出第一语音信号。
在一种具体实施方式中，本发明实施例所提供的一种去除噪声的方法中的第一语音信号可以为时域信号，干扰噪声信号可以为频域信号。进而，去除干扰噪声信号的步骤可以包括：对第一语音信号进行频域变换，以获得第一频域信号；以第一频域信号减去干扰噪声信号；并对去除干扰后的第一频域信号进行频域逆变换，以获得去除干扰后的第一语音信号。
可选的，可以通过快速傅里叶变换对第一语音信号进行频域变换，通过逆快速傅里叶变换对除干扰后的第一频域信号进行频域逆变换。
以第一频域信号减去干扰噪声信号，具体包括：将第一频域信号中每一频率上的信号减去干扰噪声信号中相应频率上的信号。例如，第一频域信号为频率在105Hz-108Hz的信号，则使第一频域信号中频率105Hz上的信号值减去干扰噪声信号中频率105Hz上的信号值，获得去除干扰后的第一频域信号中频率105Hz上的信号值；使第一频域信号中频率106Hz上的信号值减去干扰噪声信号中频率106Hz上的信号值，获得去除干扰后的第一频域信号中频率106Hz上的信号值；…。以此类推，计算出去除干扰后的第一频域信号。需要说明的是，上述例子只用于说明以第一频域信号减去干扰噪声信号中相减的方式，其中的频率不存在限定意义和实际意义。
S103：输出去除干扰后的第一语音信号。
当将第一语音信号中的干扰噪声信号被去除，将去除干扰噪声信号后的第一语音信号输出。
本发明实例提供的一种去除噪声的方法，接收麦克风拾取到的第一语音信号，若伴随上述第一语音信号，检测到与上述麦克风封装于同一模组内的传感器处于工作状态，则以上述第一语音信号减去预先获得的干扰噪声信号，获得去除干扰后的第一语音信号并输出。由于上述干扰噪声信号是传感器工作时对麦克风产生的干扰信号，因此，以第一语音信号减去干扰噪声信号，能够去除传感器工作时对麦克风采集信号产生的干扰，进而在保证封装有麦克风和传感器模组尺寸小的同时，降低了模组内麦克风与传感器共同工作时麦克风所采集信号中的干扰。
以下列举本发明实施例所提供的一种去除噪声的方法的应用场景，以对本发明实施例做进一步介绍。
假设本发明实施例所提供的方法应用于智能手机。智能手机的内置麦克风拾取语音信号，智能手机的处理器接收上述语音信号，若伴随语音信号，检测到上述智能手机的与麦克风封装在同一模组的传感器处于工作状态，则以语音信号减去传感器所造成的干扰噪声信号，获得去除干扰后的语音信号，并输出。
干扰噪声信号是去噪过程中一个至关重要的参量，可以是技术人员根据麦克风和传感器模组的特性所设定的；当然，在一种可选实施例中，还可以通过图2所示的实施例二所中包含的以下步骤计算而得：
S201:接收传感器和麦克风共同工作时，麦克风拾取到的第二语音信号，第二语音信号为时域信号。
S202:对第二语音信号进行频域变换，以获得第二频域信号。
S203:接收麦克风单独工作时，麦克风拾取到的第三语音信号，第三语音信号为时域信号。
S204:对第三语音信号进行频域变换，以获得麦克风对应的第三频域信号。
S205:以第二频域信号减去第三频域信号，获得干扰噪声信号。
需要说明的是，本发明实施例中的第二语音信号仅为处于同一模组内的传感器和麦克风共同工作时，麦克风所拾取到的语音信号，本发明实施例不对第二语音信号中所包含的信号种类进行限定。例如，第二语音信号可以包括：用户发出的语音信号、麦克风的本底噪声、以及传感器工作时对麦克风产生的干扰噪声信号；又如，第二语音还可以只包括：麦克风的本底噪声、以及传感器工作时对麦克风产生的干扰噪声信号。
与第二语音信号所包括的信号种类相一致，本发明实施中的第三语音信号可以包括用户发出的语音信号、麦克风的本底噪声；第三语音信号还可以只包括麦克风的本底噪声。也就是说，当第二语音信号包括：用户发出的语音信号、麦克风的本底噪声、以及传感器工作时对麦克风产生的干扰噪声信号时，相应地，第三语音信号包括用户发出的语音信号、麦克风的本底噪声。当第二语音信号所包括信号种类为另一种情况时，第三语音信号所包括的信号类型也相应地为另一种情况。
本发明实施例中拾取语音信号的麦克风，可以为S101中拾取语音信号的麦克风，也可以为与S101中拾取语音信号的麦克风具有相同特性的其他麦克风。当本实施例中的麦克风为S101中的麦克风时，相应地，本实施例中的传感器为与S101中麦克风封装在同一模组中的传感器；否则，传感器为与S101中麦克风具有相同特性的麦克风封装在同一模组内的传感器。
具体的，接收第二语音信号的步骤，包括：控制传感器和麦克风开启；接收向上述麦克风输入的第二语音信号。
具体的，接收第三语音信号的步骤，包括：控制传感器关闭，麦克风开启；接收向麦克风输入的第三语音信号。
控制传感器关闭的方式可以为：切断传感器的电源；或者不切断传感器的电源，向传感器发送待机信号。
控制传感器/麦克风开启的方式可以为：接通传感器/麦克风的电源；或者，接通传感器/麦克风的电源的同时，向传感器/麦克风添加激励信号。
相应于上述方法实施例，如图3所示，本发明实施例还提供了一种去除噪声的装置，包括：第一接收模块310、第一处理模块320、输出模块330。
第一接收模块310，用于接收麦克风拾取到的第一语音信号。
第一处理模块320，用于若伴随所述第一语音信号，检测到传感器处于工作状态，则以所述第一语音信号减去预先获得的干扰噪声信号，获得去除干扰后的第一语音信号，所述干扰噪声信号是所述传感器工作时对所述麦克风产生的干扰噪声信号，所述传感器和所述麦克风被封装在同一模组内。
输出模块330，用于输出所述去除干扰后的第一语音信号。
本发明实例提供的一种去除噪声的装置，接收麦克风拾取到的第一语音信号，若伴随上述第一语音信号，检测到与上述麦克风封装于同一模组内的传感器处于工作状态，则以上述第一语音信号减去预先获得的干扰噪声信号，获得去除干扰后的第一语音信号并输出。由于上述干扰噪声信号是传感器工作时对麦克风产生的干扰信号，因此，以第一语音信号减去干扰噪声信号，能够去除传感器工作时对麦克风采集信号产生的干扰，进而在保证封装有麦克风和传感器模组尺寸小的同时，降低了模组内麦克风与传感器共同工作时麦克风所采集信号中的干扰。
在一种可选实施方式中，所述干扰噪声信号为频域信号，所述第一语音信号为时域信号；
所述第一处理模块320，包括：变换子模块321、处理子模块322。
变换子模块321，用于对所述第一语音信号进行频域变换，以获得第一频域信号。
处理子模块322，用于以所述第一频域信号减去所述干扰噪声信号。
所述装置还包括：逆变换模块340，具体用于：
在触发所述输出模块330之前，对所述去除干扰后的第一频域信号进行频域逆变换，以获得所述去除干扰后的第一语音信号。
在一种可选实施方式中，所述装置还包括：第二接收模块350、第一变换模块360、第三接收模块370、第二变换模块380、获取模块390。
第二接收模块350，用于接收传感器和麦克风共同工作时，所述麦克风拾取到的第二语音信号，所述第二语音信号为时域信号。
第一变换模块360，用于对所述第二语音信号进行频域变换，以获得第二频域信号。
第三接收模块370，用于接收所述麦克风单独工作时，所述麦克风拾取到的第三语音信号，所述第三语音信号为时域信号。
第二变换模块380，用于对所述第三语音信号进行频域变换，以获得所述麦克风对应的第三频域信号。
获取模块390，用于以所述第二频域信号减去所述第三频域信号，获得所述干扰噪声信号。
在一种可选实施方式中，所述第二接收模块350，包括：第一控制子模块351、第一接收子模块352。
第一控制子模块351，用于控制所述传感器和所述麦克风开启。
第一接收子模块352，用于接收向所述麦克风输入的所述第二语音信号。
所述第三接收模块370，包括：第二控制子模块371、第二接收子模块372。
第二控制子模块371，用于控制所述传感器关闭，所述麦克风开启。
第二接收子模块372，用于接收向所述麦克风输入的所述第三语音信号。
在一种可选实施方式中，所述装置还包括：
第二处理模块320A，用于若伴随所述第一语音信号，检测到所述传感器处于未工作状态，则输出所述第一语音信号。
需要说明的是，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得较为简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种去除噪声的方法，其特征在于，包括：
接收麦克风拾取到的第一语音信号；
若伴随所述第一语音信号，检测到传感器处于工作状态，则以所述第一语音信号减去预先获得的干扰噪声信号，获得去除干扰后的第一语音信号，所述干扰噪声信号是所述传感器工作时对所述麦克风产生的干扰噪声信号，所述传感器和所述麦克风被封装在同一模组内；
输出所述去除干扰后的第一语音信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干扰噪声信号为频域信号，所述第一语音信号为时域信号；
所述以所述第一语音信号减去预先获得的干扰噪声信号，包括：
对所述第一语音信号进行频域变换，以获得第一频域信号；
以所述第一频域信号减去所述干扰噪声信号；
所述输出所述去除干扰后的第一语音信号之前，还包括：
对所述去除干扰后的第一频域信号进行频域逆变换，以获得所述去除干扰后的第一语音信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收传感器和麦克风共同工作时，所述麦克风拾取到的第二语音信号，所述第二语音信号为时域信号；
对所述第二语音信号进行频域变换，以获得第二频域信号；
接收所述麦克风单独工作时，所述麦克风拾取到的第三语音信号，所述第三语音信号为时域信号；
对所述第三语音信号进行频域变换，以获得所述麦克风对应的第三频域信号；
以所述第二频域信号减去所述第三频域信号，获得所述干扰噪声信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收传感器和麦克风共同工作时，所述麦克风拾取到的第二语音信号，包括：
控制所述传感器和所述麦克风开启；
接收向所述麦克风输入的所述第二语音信号；
所述接收所述麦克风单独工作时，所述麦克风拾取到的第三语音信号，包括：
控制所述传感器关闭，所述麦克风开启；
接收向所述麦克风输入的所述第三语音信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若伴随所述第一语音信号，检测到所述传感器处于未工作状态，则输出所述第一语音信号。
6.一种去除噪声的装置，其特征在于，包括：
第一接收模块，用于接收麦克风拾取到的第一语音信号；
第一处理模块，用于若伴随所述第一语音信号，检测到传感器处于工作状态，则以所述第一语音信号减去预先获得的干扰噪声信号，获得去除干扰后的第一语音信号，所述干扰噪声信号是所述传感器工作时对所述麦克风产生的干扰噪声信号，所述传感器和所述麦克风被封装在同一模组内；
输出模块，用于输出所述去除干扰后的第一语音信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述干扰噪声信号为频域信号，所述第一语音信号为时域信号；
所述第一处理模块，包括：
变换子模块，用于对所述第一语音信号进行频域变换，以获得第一频域信号；
处理子模块，用于以所述第一频域信号减去所述干扰噪声信号；
所述装置还包括：逆变换模块，具体用于：
在触发所述输出模块之前，对所述去除干扰后的第一频域信号进行频域逆变换，以获得所述去除干扰后的第一语音信号。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二接收模块，用于接收传感器和麦克风共同工作时，所述麦克风拾取到的第二语音信号，所述第二语音信号为时域信号；
第一变换模块，用于对所述第二语音信号进行频域变换，以获得第二频域信号；
第三接收模块，用于接收所述麦克风单独工作时，所述麦克风拾取到的第三语音信号，所述第三语音信号为时域信号；
第二变换模块，用于对所述第三语音信号进行频域变换，以获得所述麦克风对应的第三频域信号；
获取模块，用于以所述第二频域信号减去所述第三频域信号，获得所述干扰噪声信号。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二接收模块，包括：
第一控制子模块，用于控制所述传感器和所述麦克风开启；
第一接收子模块，用于接收向所述麦克风输入的所述第二语音信号；
所述第三接收模块，包括：
第二控制子模块，用于控制所述传感器关闭，所述麦克风开启；
第二接收子模块，用于接收向所述麦克风输入的所述第三语音信号。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二处理模块，用于若伴随所述第一语音信号，检测到所述传感器处于未工作状态，则输出所述第一语音信号。
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