CN107644649A - 一种信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种信号处理方法，其包括以下步骤：（1）实时接收传感器所采集的音频信息；（2）将时刻t时的音频信息转换为波形信号函数，根据波形信号函数来判断该音频信号的平滑幅度，（3）根据平滑幅度来判断是否有回声残余；（4）如有回声残余，则根据平滑幅度来对波形信号函数进行平滑补偿处理；如果没有回声残余，则直接利用增益控制模块来对音频信号进行增益处理。本发明从音频的波形方向着手，利用波形理论对音频信号进行处理，将波形转化为波能，根据时间段T时刻波能来判断音频信号是否存在回声残余，该方法可大大提高音频信号处理质量，合理的对音频信号进行平滑处理，保证音频信号采集与处理的准确性，提高音频信号质量。

Description

一种信号处理方法
技术领域
本发明涉及一种信号处理方法，属于信号处理技术领域。
背景技术
目前，随着计算机技术的不断发展，人们对音频等信息的采集与处理的需要也不断增强。其中，在对音频进行数据采集与处理时，一般均需要采用自动增益控制模块来实现对采集音频信息的增益处理，以便通过改变音频信号输入输出压缩比来实现控制声音大小的功能， 使得最终输出的声音幅度始终保持在一个恒定的范围内。然而在实际的音频信息信息处理采集过程中，必然会遇到一些杂音或者回声残音的问题，这种回声残音的存在会使得音频信号处理时造成很大的噪音，影响信号处理的质量，因此，需要对这种回音的现象进行信号改进处理，以便提高信号处理质量。
本发明针对以上问题，提供一种信号处理方法，以便保证信号处理质量，降低回音干扰。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种信号处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）声音采集处理器实时接收传感器所采集的音频信息；
（2）将采集的时刻t时的音频信息转换为波形信号函数，并根据波形信号函数来判断该音频信号的平滑幅度，其中波形信号函数采用如下公式进行计算处理：
其中，为t时刻的波形，x和y为波形的坐标数据值，和分别为t时刻音频波的振幅和相位，为t时刻音频波的频率，为对应的波数，为波向；
（3）根据平滑幅度来判断是否有回声残余，具体判断方式如下：
计算t时刻波的音频变换值：
；
根据该音频变换值计算音频波的波能值，t时刻波能值计算方法采用如下公式；
；
然后，计算T时间内音频的音频总能值：
；
如果满足，则没有回声残余；
如果不满足，则有回声残余；
其中，为时刻T内音频总能值设定下限总能，为时刻T内音频总能值设定上限总能；
（4）如果有回声残余，则根据平滑幅度来对波形信号函数进行平滑补偿处理，然后，将根据平滑处理的结果利用音频控制模块对音频信号进行增益处理；如果没有回声残余，则直接利用增益控制模块来对音频信号进行增益处理。
进一步，作为优选，所述步骤（4）中，平滑补偿处理方法为：
；
其中，为平滑处理补偿函数，平滑处理补偿函数由用户根据需要设置， 为平滑处理补偿的补偿频率系数，由用户根据需要自行设计，为大于0.5小于1，为音频的基础频率。
进一步，作为优选，所述基础频率为500赫兹、1000赫兹、2000赫兹或者4000赫兹。
进一步，作为优选，所述采用如下公式来计算得到：
；
为大于0小于1的数值，由用户自行设定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明从音频的波形方向着手，利用波形理论对音频信号进行处理，并将波形转化为波能，并根据时间段T时刻的波能来判断音频信号是否存在回声残余，该方法可以大大提高音频信号的处理质量，合理的对音频信号进行平滑处理，保证音频信号采集与处理的准确性，提高音频信号质量。
附图说明
图1是本发明一种信号处理方法的流程结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种信号处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）声音采集处理器实时接收传感器所采集的音频信息；
（2）将采集的时刻t时的音频信息转换为波形信号函数，并根据波形信号函数来判断该音频信号的平滑幅度，其中波形信号函数采用如下公式进行计算处理：
其中，为t时刻的波形，x和y为波形的坐标数据值，和分别为t时刻音频波的振幅和相位，为t时刻音频波的频率，为对应的波数，为波向；
（3）根据平滑幅度来判断是否有回声残余，具体判断方式如下：
计算t时刻波的音频变换值：
；
根据该音频变换值计算音频波的波能值，t时刻波能值计算方法采用如下公式；
；
然后，计算T时间内音频的音频总能值：
；
如果满足，则没有回声残余；
如果不满足，则有回声残余；
其中，为时刻T内音频总能值设定下限总能，为时刻T内音频总能值设定上限总能；
（4）如果有回声残余，则根据平滑幅度来对波形信号函数进行平滑补偿处理，然后，将根据平滑处理的结果利用音频控制模块对音频信号进行增益处理；如果没有回声残余，则直接利用增益控制模块来对音频信号进行增益处理。
其中，平滑补偿处理方法为：
；
所述采用如下公式来计算得到：
；
为大于0小于1的数值，由用户自行设定；
其中，为平滑处理补偿函数，平滑处理补偿函数由用户根据需要设置， 为平滑处理补偿的补偿频率系数，由用户根据需要自行设计，为大于0.5小于1，为音频的基础频率。
在本实施例中，所述基础频率为500赫兹，当然，也可以根据需要选择为1000赫兹、2000赫兹或者4000赫兹。
本发明从音频的波形方向着手，利用波形理论对音频信号进行处理，并将波形转化为波能，并根据时间段T时刻的波能来判断音频信号是否存在回声残余，该方法可以大大提高音频信号的处理质量，合理的对音频信号进行平滑处理，保证音频信号采集与处理的准确性，提高音频信号质量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种信号处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）声音采集处理器实时接收传感器所采集的音频信息；
（2）将采集的时刻t时的音频信息转换为波形信号函数，并根据波形信号函数来判断该音频信号的平滑幅度，其中波形信号函数采用如下公式进行计算处理：
其中，为t时刻的波形，x和y为波形的坐标数据值，和分别为t时刻音频波的振幅和相位，为t时刻音频波的频率，为对应的波数，为波向；
（3）根据平滑幅度来判断是否有回声残余，具体判断方式如下：
计算t时刻波的音频变换值：
；
根据该音频变换值计算音频波的波能值，t时刻波能值计算方法采用如下公式；
；
然后，计算T时间内音频的音频总能值：
；
如果满足，则没有回声残余；
如果不满足，则有回声残余；
其中，为时刻T内音频总能值设定下限总能，为时刻T内音频总能值设定上限总能；
（4）如果有回声残余，则根据平滑幅度来对波形信号函数进行平滑补偿处理，然后，将根据平滑处理的结果利用音频控制模块对音频信号进行增益处理；如果没有回声残余，则直接利用增益控制模块来对音频信号进行增益处理。
2.根据权利要求1所述的一种信号处理方法，其特征在于：所述步骤（4）中，平滑补偿处理方法为：
；
其中，为平滑处理补偿函数，平滑处理补偿函数由用户根据需要设置，为平滑处理补偿的补偿频率系数，由用户根据需要自行设计，为大于0.5小于1，为音频的基础频率。
3.根据权利要求2所述的一种信号处理方法，其特征在于：所述基础频率为500赫兹、1000赫兹、2000赫兹或者4000赫兹。
4.根据权利要求2所述的一种信号处理方法，其特征在于：所述采用如下公式来计算得到：
；
为大于0小于1的数值，由用户自行设定。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1809105A (zh) * 2006-01-13 2006-07-26 北京中星微电子有限公司 适用于小型移动通信设备的双麦克语音增强方法及系统
CN101933088A (zh) * 2008-01-31 2010-12-29 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 用于回声抑制的滤波器系数的计算设备和方法
CN102811310A (zh) * 2011-12-08 2012-12-05 苏州科达科技有限公司 一种网络视频摄像机上话音回声抵消的控制方法及系统
CN103680516A (zh) * 2013-12-11 2014-03-26 深圳Tcl新技术有限公司 音频信号的处理方法和装置
CN104637489A (zh) * 2015-01-21 2015-05-20 华为技术有限公司 声音信号处理的方法和装置
WO2015105775A1 (en) * 2014-01-07 2015-07-16 Harman International Industries, Incorporated Signal quality-based enhancement and compensation of compressed audio signals
CN105225674A (zh) * 2015-09-25 2016-01-06 维沃移动通信有限公司 一种语音信号处理方法、装置及移动终端
US20160035366A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Fujitsu Limited Echo suppression device and echo suppression method
US9343073B1 (en) * 2010-04-20 2016-05-17 Knowles Electronics, Llc Robust noise suppression system in adverse echo conditions
CN105959874A (zh) * 2016-05-04 2016-09-21 上海摩软通讯技术有限公司 移动终端及其降低音频噪声的方法
CN106571148A (zh) * 2016-11-14 2017-04-19 阔地教育科技有限公司 一种音频信号自动增益控制方法及装置
CN106782584A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 北京地平线信息技术有限公司 音频信号处理设备、方法和电子设备
CN106782586A (zh) * 2016-11-14 2017-05-31 阔地教育科技有限公司 一种音频信号处理方法及装置
CN106782504A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 百度在线网络技术（北京）有限公司 语音识别方法和装置
CN106960671A (zh) * 2017-04-26 2017-07-18 建荣半导体（深圳）有限公司 模拟语音效果的调试方法、装置、芯片及存储装置

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1809105A (zh) * 2006-01-13 2006-07-26 北京中星微电子有限公司 适用于小型移动通信设备的双麦克语音增强方法及系统
CN101933088A (zh) * 2008-01-31 2010-12-29 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 用于回声抑制的滤波器系数的计算设备和方法
US9343073B1 (en) * 2010-04-20 2016-05-17 Knowles Electronics, Llc Robust noise suppression system in adverse echo conditions
CN102811310A (zh) * 2011-12-08 2012-12-05 苏州科达科技有限公司 一种网络视频摄像机上话音回声抵消的控制方法及系统
CN103680516A (zh) * 2013-12-11 2014-03-26 深圳Tcl新技术有限公司 音频信号的处理方法和装置
WO2015105775A1 (en) * 2014-01-07 2015-07-16 Harman International Industries, Incorporated Signal quality-based enhancement and compensation of compressed audio signals
US20160035366A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Fujitsu Limited Echo suppression device and echo suppression method
CN104637489A (zh) * 2015-01-21 2015-05-20 华为技术有限公司 声音信号处理的方法和装置
CN105225674A (zh) * 2015-09-25 2016-01-06 维沃移动通信有限公司 一种语音信号处理方法、装置及移动终端
CN105959874A (zh) * 2016-05-04 2016-09-21 上海摩软通讯技术有限公司 移动终端及其降低音频噪声的方法
CN106571148A (zh) * 2016-11-14 2017-04-19 阔地教育科技有限公司 一种音频信号自动增益控制方法及装置
CN106782586A (zh) * 2016-11-14 2017-05-31 阔地教育科技有限公司 一种音频信号处理方法及装置
CN106782584A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 北京地平线信息技术有限公司 音频信号处理设备、方法和电子设备
CN106782504A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 百度在线网络技术（北京）有限公司 语音识别方法和装置
CN106960671A (zh) * 2017-04-26 2017-07-18 建荣半导体（深圳）有限公司 模拟语音效果的调试方法、装置、芯片及存储装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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陈照平: ""基于短时谱估计的语音增强方法研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *

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