CN107967919A - 消除tdd噪声的方法、装置及移动终端 - Google Patents

消除tdd噪声的方法、装置及移动终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种消除TDD噪声的方法、装置及移动终端。所述方法包括：从原始数字音频信号中提取多个预设频点的信号作为第一音频信号，所述原始数字音频信号中包括语音信号和噪声信号；判断所述多个预设频点的能量值是否大于预设阈值；若是，则根据所述原始数字音频信号和所提取的第一音频信号，对所述原始数字音频信号中的噪声信号进行消除。本发明能够在对音频信号无任何衰减的前提下消除TDD噪声，从而可以保证信号质量。

Description

消除TDD噪声的方法、装置及移动终端
技术领域
本发明涉及音频处理技术领域，尤其涉及一种消除TDD噪声的方法、装置及移动终端。
背景技术
随着移动设备的普及率越来越高，用户对移动设备的主观体验要求，也在不断提高。现有的GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统)制式的手机采用TDD(Time Division Duplexing，时分双工)技术，实现了接收和传送在同一频率信道的不同时隙，从而保证通过时间来分离接收和传送信道。手机射频功率放大器每隔4.615ms会有一个发射信号，产生在该信号中包含900MHz、1800MHz或是1900MHz的2.0G的GSM信号以及功率放大器的包络线(envelope)，我们所听到的嗡嗡声就是功率放大器在发射时产生的包络线(envelope)杂音，被称为TDD噪声信号。
现有技术通过在硬件上进行改进规避TDD噪声，然而由于硬件的局限性和随机性，在硬件改版并定版后仍会出现TDD噪声，此时很难从硬件上改进消除TDD噪声，只能采取软件改进方式。目前在软件上的改进采取陷波滤波器消除噪声。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：
采取陷波滤波器消除噪声，在消除TDD噪声的同时会衰减正常的有用信号，降低信号质量。
发明内容
本发明提供的消除TDD噪声的方法、装置及移动终端，能够在对音频信号无任何衰减的前提下消除TDD噪声，从而可以保证信号质量。
第一方面，本发明提供一种消除TDD噪声的方法，包括：
从原始数字音频信号中提取多个预设频点的信号作为第一音频信号，所述原始数字音频信号中包括语音信号和噪声信号；
判断所述多个预设频点的能量值是否大于预设阈值；
若是，则根据所述原始数字音频信号和所提取的第一音频信号，对所述原始数字音频信号中的噪声信号进行消除。
可选地，所述从原始数字音频信号中提取多个预设频点的信号作为第一音频信号包括：提取多个频率为m*f的频点，其中f为217Hz，m为不小于1的正整数。
可选地，所述判断所述多个预设频点的能量值是否大于预设阈值包括：采用快速傅里叶变换根据所提取的预设频点的幅值和相位计算该预设频点的能量值；当所计算的所有预设频点中存在一个预设频点的能量值高于预设阈值时，判定所述多个预设频点的能量值大于预设阈值。
可选地，所述根据所述原始数字音频信号和所提取的第一音频信号，对所述原始数字音频信号中的噪声信号进行消除包括：将第一音频信号经过自适应滤波处理得到第二音频信号；在噪声点将所述原始数字音频信号与所述第二音频信号进行叠加，得到输出的数字音频信号。
第二方面，本发明提供一种消除TDD噪声的装置，包括：
提取单元，用于从原始数字音频信号中提取多个预设频点的信号作为第一音频信号，所述原始数字音频信号中包括语音信号和噪声信号；
判断单元，用于判断所述多个预设频点的能量值是否大于预设阈值；
处理单元，用于当所述判断单元的判断结果为大于时，根据所述原始数字音频信号和所提取的第一音频信号，对所述原始数字音频信号中的噪声信号进行消除。
可选地，所述提出单元，用于提取多个为频率为m*f的频点，其中f为217Hz，m为不小于1的正整数。
可选地，所述判断单元包括：
计算模块，用于采用快速傅里叶变换根据所提取的预设频点的幅值和相位计算该预设频点的能量值；
判定模块，用于当所计算的所有预设频点中存在一个预设频点的能量值高于预设阈值时，判定所述多个预设频点的能量值大于预设阈值。
可选地，所述处理单元包括：
处理模块，用于将第一音频信号经过自适应滤波处理得到第二音频信号；
叠加模块，用于在噪声点将所述原始数字音频信号与所述第二音频信号进行叠加，得到输出的数字音频信号。
第三方面，本发明提供一种移动终端，所述移动终端包括上述消除TDD噪声的装置。
本发明实施例提供的消除TDD噪声的方法、装置及移动终端，从原始数字音频信号中提取多个预设频点的信号作为第一音频信号，所述原始数字音频信号中包括语音信号和噪声信号；判断所述多个预设频点的能量值是否大于预设阈值；若是，则根据所述原始数字音频信号和所提取的第一音频信号，对所述原始数字音频信号中的噪声信号进行消除。与现有技术相比，本发明能够在对音频信号无任何衰减的前提下消除TDD噪声，从而可以保证信号质量。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的消除TDD噪声的方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供的消除TDD噪声的装置的结构示意图；
图3为本发明另一实施例提供的消除TDD噪声的装置的判断单元的结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的消除TDD噪声的装置的处理单元的结构示意图。
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。
本发明提供一种消除TDD噪声的方法，如图1所示，所述方法包括：
S101、从原始数字音频信号中提取多个预设频点的信号作为第一音频信号，所述原始数字音频信号中包括语音信号和噪声信号。
其中，所述原始数字音频信号为接收的外部输入音频信号经过音频解码器调节模拟语音数据增益，然后经过模数转换后得到的数字音频信号。
具体地，所述从原始数字音频信号中提取多个预设频点的信号作为第一音频信号包括：提取多个频率为m*f的频点，其中f为217Hz，m为不小于1的正整数。
进一步地，提取频点的数量为3时消除噪声的效果较好且效率较高。
其中，提取频率为217Hz，434Hz，651Hz三个频点作为预设频点时消除噪声的效果较好。
S102、判断所述多个预设频点的能量值是否大于预设阈值。
具体地，所述判断所述多个预设频点的能量值是否大于预设阈值包括：采用快速傅里叶变换根据所提取的预设频点的幅值和相位计算该预设频点的能量值；当所计算的所有预设频点中存在一个预设频点的能量值高于预设阈值时，判定所述多个预设频点的能量值大于预设阈值。
S103、若是，则根据所述原始数字音频信号和所提取的第一音频信号，对所述原始数字音频信号中的噪声信号进行消除。
进一步地，所述根据所述原始数字音频信号和所提取的第一音频信号，对所述原始数字音频信号中的噪声信号进行消除包括：将第一音频信号经过自适应滤波处理得到第二音频信号；在噪声点将所述原始数字音频信号与所述第二音频信号进行叠加，得到输出的数字音频信号。
具体地，将第一音频信号经过自适应滤波处理得到第二音频信号中时，自适应滤波会根据第一音频信号中多个预设频点的数据根据自适应算法选取其中较为合适的噪声数据，实时生成一个与噪声幅度、频率相同，相位相反的音频片段作为第二音频信号。
其中，常用的自适应算法包括：最小均方算法、递推最小二乘算法、平方根自适应滤波算法。
本发明实施例提供的消除TDD噪声的方法，从原始数字音频信号中提取多个预设频点的信号作为第一音频信号，所述原始数字音频信号中包括语音信号和噪声信号；判断所述多个预设频点的能量值是否大于预设阈值；若是，则根据所述原始数字音频信号和所提取的第一音频信号，对所述原始数字音频信号中的噪声信号进行消除。与现有技术相比，本发明能够在对音频信号无任何衰减的前提下消除TDD噪声，从而可以保证信号质量。
本发明实施例还提供一种消除TDD噪声的装置，如图2所示，所述装置包括：
提取单元201，用于从原始数字音频信号中提消除TDD噪声的装置取多个预设频点的第一音频信号，所述原始数字音频信号中包括语音信号和噪声信号；
判断单元202，用于判断所述多个预设频点的第一音频信号的能量值是否大于预设阈值；
处理单元203，用于当判断结果为大于时，则根据所述原始数字音频信号和所提取的多个预设频点的第一音频信号，对所述原始数字音频信号中的噪声信号进行消除。
本发明实施例提供的消除TDD噪声的装置，从原始数字音频信号中提取多个预设频点的信号作为第一音频信号，所述原始数字音频信号中包括语音信号和噪声信号；判断所述多个预设频点的能量值是否大于预设阈值；若是，则根据所述原始数字音频信号和所提取的第一音频信号，对所述原始数字音频信号中的噪声信号进行消除。与现有技术相比，本发明能够在对音频信号无任何衰减的前提下消除TDD噪声，从而可以保证信号质量。
进一步地，所述提取单元201，用于从原始数字音频信号中提取多个为频率为m*f的频点的第一音频信号，其中f为217Hz，m为不小于1的正整数。
进一步地，如图3所示，所述判断单元202包括：
计算模块2021，用于采用快速傅里叶变换根据所提取的预设频点的幅值和相位计算该预设频点的能量值；
判定模块2022，用于当所计算的所有预设频点中存在一个预设频点的能量值高于预设阈值时，判定所述多个预设频点的能量值大于预设阈值。
进一步地，如图4所示，所述处理单元203包括：
处理模块2031，用于将第一音频信号经过自适应滤波处理得到第二音频信号；
叠加模块2032，用于在噪声点将所述原始数字音频信号与所述第二音频信号进行叠加，得到输出的数字音频信号。
下面结合具体的实例对上述处理单元进行详细说明。
原始数字音频信号中包括语音信号s和噪声信号n0，处理模块2031将所提取的第一音频信号中的音频数据n1经过自适应滤波器处理得到幅度、频率相同，相位相反的第二音频信号n2，叠加模块2032在噪声点将所述原始数字音频信号，其中包括语音信号s和噪声信号n0，与所述第二音频信号进行叠加，得到输出的数字音频信号z。
其中，z＝s+n0-n2。当处理情况较好时，n2可以完全抵消原始数字音频信号中的噪声信号n0，输出的数字音频信号z则为有用的语音信号s。
本发明实施例还提供一种移动终端，所述移动终端包括上述消除TDD噪声的装置。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种消除TDD噪声的方法，其特征在于，包括：
从原始数字音频信号中提取多个预设频点的信号作为第一音频信号，所述原始数字音频信号中包括语音信号和噪声信号；
判断所述多个预设频点的能量值是否大于预设阈值；
若是，则根据所述原始数字音频信号和所提取的第一音频信号，对所述原始数字音频信号中的噪声信号进行消除。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从原始数字音频信号中提取多个预设频点的信号作为第一音频信号包括：
提取多个频率为m*f的频点，其中f为217Hz，m为不小于1的正整数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述多个预设频点的能量值是否大于预设阈值包括：
采用快速傅里叶变换根据所提取的预设频点的幅值和相位计算该预设频点的能量值；
当所计算的所有预设频点中存在一个预设频点的能量值高于预设阈值时，判定所述多个预设频点的能量值大于预设阈值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述原始数字音频信号和所提取的第一音频信号，对所述原始数字音频信号中的噪声信号进行消除包括：
将第一音频信号经过自适应滤波处理得到第二音频信号；
在噪声点将所述原始数字音频信号与所述第二音频信号进行叠加，得到输出的数字音频信号。
5.一种消除TDD噪声的装置，其特征在于，包括：
提取单元，用于从原始数字音频信号中提取多个预设频点的信号作为第一音频信号，所述原始数字音频信号中包括语音信号和噪声信号；
判断单元，用于判断所述多个预设频点的能量值是否大于预设阈值；
处理单元，用于当所述判断单元的判断结果为大于时，根据所述原始数字音频信号和所提取的第一音频信号，对所述原始数字音频信号中的噪声信号进行消除。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述提取单元，用于提取多个为频率为m*f的频点，其中f为217Hz，m为不小于1的正整数。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断单元包括：
计算模块，用于采用快速傅里叶变换根据所提取的预设频点的幅值和相位计算该预设频点的能量值；
判定模块，用于当所计算的所有预设频点中存在一个预设频点的能量值高于预设阈值时，判定所述多个预设频点的能量值大于预设阈值。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理单元包括：
处理模块，用于将第一音频信号经过自适应滤波处理得到第二音频信号；
叠加模块，用于在噪声点将所述原始数字音频信号与所述第二音频信号进行叠加，得到输出的数字音频信号。
9.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括如权利要求5至8中任一项所述的消除TDD噪声的装置。
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