CN109218957B - 啸叫检测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

啸叫检测方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN109218957B CN201811235757.3A CN201811235757A CN109218957B CN 109218957 B CN109218957 B CN 109218957B CN 201811235757 A CN201811235757 A CN 201811235757A CN 109218957 B CN109218957 B CN 109218957B
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Abstract

本申请实施例提供了一种啸叫检测方法、装置、电子设备及存储介质，包括：将音频信号帧的时域数据从时域变换到频域，得到音频信号帧的频域数据；从频域数据中选择能量最大的N个峰值频率点，作为候选频率点；N为正整数；确定每一候选频率点的波峰宽度；根据每一候选频率点的频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点；针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数；针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若该候选频率点的目标个数大于个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。应用本申请实施例提供的技术方案，能够提高啸叫点的检出率，提高鲁棒性。

Description

啸叫检测方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及音频技术领域，特别是涉及一种啸叫检测方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
音响系统中包括声源(如话筒)和扩音设备(如音箱)，当话筒与音箱之间因距离过近等问题，导致能量发生自激，从而发生啸叫。若发生啸叫，声源会产生很大的功率输出，这可能超出扩声设备的承受范围，烧坏扩声设备。为了降低啸叫产生的危害，可以通过啸叫检测，来检测啸叫点。当检测出啸叫点时，降低反馈环路的增益，使得反馈增益小于1，从而抑制啸叫。
目前，啸叫的检测过程包括：将音频信号帧从时域变换到频域，选择该音频信号帧中能量最大的多个峰值频率点；从这各个峰值频率点中确定出疑似啸叫点；对每个为疑似啸叫点的峰值频率点处连续出现疑似啸叫点的次数进行置信计数；当置信计数超过置信计数门限时，确定该峰值频率点为真正啸叫点。
在理想应用场景中，上述啸叫检测方法有一定的效果。但实际应用场景较为复杂，因为反馈环路延时的变化和非线性失真的存在，会出现频率点抖动或漂移的现象，这使得一峰值频率点处连续出现疑似啸叫点的置信计数很难超过置信计数门限，进而将真正啸叫点判定为非啸叫点，导致检出率低，鲁棒性差的问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种啸叫检测方法、装置、电子设备及存储介质，以提高啸叫点的检出率，提高鲁棒性。具体技术方案如下：
根据本申请实施例的第一方面，提供一种啸叫检测方法，所述方法包括：
将音频信号帧的时域数据从时域变换到频域，得到所述音频信号帧的频域数据；
从所述频域数据中选择能量最大的N个峰值频率点，作为候选频率点；其中，N为正整数；
确定每一候选频率点的波峰宽度；
根据每一候选频率点的频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点；
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数；
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，在该候选频率点的目标个数大于个数门限值时，确定该候选频率点为真正啸叫点。
可选的，所述确定每一候选频率点的波峰宽度，包括：
针对每一候选频率点，从该候选频率点的波峰顶点下降预设增益的波身高度，得到该候选频率点的波峰宽度；或
针对每一候选频率点，从该候选频率点的波峰顶点下降第一预设增益的波身高度，得到该候选频率点的上半波的波峰宽度，从该候选频率点的波峰顶点下降第二预设增益的波身高度，得到该候选频率点的下半波的波峰宽度。
可选的，所述频率维度特征包括：峰值能量与门限能量比，峰值能量与平均能量比，峰值能量与谐波能量比，峰值能量与邻居频率点能量比中的一种或多种。
可选的，所述邻居频率点为候选频率点的波峰宽度外与该候选频率点最近的频率点。
可选的，所述根据每一候选频率点的频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点，包括：
对于每一候选频率点，根据该候选频率点的频率维度特征和频率维度特征对应的权重，确定该候选频率点的综合频率维度特征；
根据每一候选频率点的综合频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点。
可选的，所述对于每一候选频率点，根据频率维度特征和权重，确定该候选频率点的综合频率维度特征，包括：
对于每一候选频率点，根据以下公式，确定该候选频率点的综合频率维度特征T：
Figure BDA0001838133260000031
其中，n为该候选频率点的频率维度特征的总个数，wi为该候选频率点的第i个频率维度特征；δi为所述第i个频率维度特征对应的权值。
可选的，所述根据每一候选频率点的综合频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点，包括：
对于每一候选频率点，判断该候选频率点的综合频率维度特征大于超过预设特征阈值；
若是，则确定该候选频率点为疑似啸叫点；
若否，则确定该候选频率点不是疑似啸叫点。
可选的，所述针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数，包括：
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定预设的至少一个时间区间内该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数；每一时间区间的时间长度不同；
所述针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，在该候选频率点的目标个数大于个数门限值时，确定该候选频率点为真正啸叫点，包括：
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，在确定每一时间区间内该候选频率点的目标个数均大于该时间区间对应的个数门限值时，确定该候选频率点为真正啸叫点。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种啸叫检测装置，所述装置包括：
变换单元，被配置为执行将音频信号帧的时域数据从时域变换到频域，得到所述音频信号帧的频域数据；
选择单元，被配置为执行从所述频域数据中选择能量最大的N个峰值频率点，作为候选频率点；其中，N为正整数；
第一确定单元，被配置为执行确定每一候选频率点的波峰宽度；
第二确定单元单元，被配置为执行根据每一候选频率点的频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点；
第三确定单元，被配置为执行针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数；
第四确定单元，被配置为执行针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，在该候选频率点的目标个数大于个数门限值时，确定该候选频率点为真正啸叫点。
可选的，所述第一确定单元，被配置为具体执行：
针对每一候选频率点，从该候选频率点的波峰顶点下降预设增益的波身高度，得到该候选频率点的波峰宽度；或
针对每一候选频率点，从该候选频率点的波峰顶点下降第一预设增益的波身高度，得到该候选频率点的上半波的波峰宽度，从该候选频率点的波峰顶点下降第二预设增益的波身高度，得到该候选频率点的下半波的波峰宽度。
可选的，所述频率维度特征包括：峰值能量与门限能量比，峰值能量与平均能量比，峰值能量与谐波能量比，峰值能量与邻居频率点能量比中的一种或多种。
可选的，所述邻居频率点为候选频率点的波峰宽度外与该候选频率点最近的频率点。
可选的，所述第二确定单元，被配置为具体执行对于每一候选频率点，根据该候选频率点的频率维度特征和频率维度特征对应的权重，确定该候选频率点的综合频率维度特征；根据每一候选频率点的综合频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点。
可选的，所述第二确定单元，被配置为具体执行：
对于每一候选频率点，根据以下公式，确定该候选频率点的综合频率维度特征T：
Figure BDA0001838133260000041
其中，n为该候选频率点的频率维度特征的总个数，wi为该候选频率点的第i个频率维度特征；δi为所述第i个频率维度特征对应的权值。
可选的，所述第二确定单元，被配置为具体执行对于每一候选频率点，判断该候选频率点的综合频率维度特征大于超过预设特征阈值；若是，则确定该候选频率点为疑似啸叫点；若否，则确定该候选频率点不是疑似啸叫点。
可选的，所述第三确定单元，被配置为具体执行针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定预设的至少一个时间区间内该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数；每一时间区间的时间长度不同；
所述第四确定单元，被配置为具体执行针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，在确定每一时间区间内该候选频率点的目标个数均大于该时间区间对应的个数门限值时，确定该候选频率点为真正啸叫点。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行根据本申请实施例的第一方面提供的啸叫检测方法任一步骤。
根据本申请实施例的第四方面，提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据本申请实施例的第一方面提供的啸叫检测方法任一步骤。
根据本申请实施例的第五方面，提供一种计算机程序产品，计算机程序被处理器执行实现根据本申请实施例的第一方面提供的啸叫检测方法任一步骤。
本申请实施例提供的一种啸叫检测方法、装置、电子设备及存储介质，确定了每一候选频率点的波峰宽度，针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数，针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若该候选频率点的目标个数大于个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。采用波峰宽度能更好的跟踪疑似啸叫点，降低峰值频率点抖动或漂移的现象的影响，提高了啸叫点的检出率，提高了鲁棒性。
当然，实施本申请的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的啸叫检测方法的第一种流程示意图；
图2为本申请实施例提供的频域数据的频率曲线示意图；
图3为本申请实施例提供的啸叫检测方法的第二种流程示意图；
图4为本申请实施例提供的啸叫检测装置的一种结构示意图；
图5为本申请实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
音响系统中包括声源(如话筒)和扩音设备(如音箱)，当话筒与音箱之间因距离过近等问题，导致能量发生自激，从而发生啸叫。为了降低啸叫产生的危害，可以通过啸叫检测，来检测啸叫点。当检测出啸叫点时，降低反馈环路的增益，使得反馈增益小于1，从而抑制啸叫。
目前，啸叫的检测过程包括：将音频信号帧从时域变换到频域，对每个为疑似啸叫点的峰值频率点处连续出现疑似啸叫点的次数进行置信计数；当置信计数超过置信计数门限时，确定该峰值频率点为真正啸叫点。
在理想应用场景中，上述啸叫检测方法有一定的效果。但实际应用场景较为复杂，因为反馈环路延时的变化和非线性失真的存在，会出现频率点抖动或漂移的现象，这使得一峰值频率点处连续出现疑似啸叫点的置信计数很难超过置信计数门限，进而将真正啸叫点判定为非啸叫点，导致检出率低，鲁棒性差的问题。
为提高啸叫点的检出率，提高鲁棒性，本申请实施例提供的啸叫检测方法。该方法可以应用于音响系统的声源设备，也可以应用于音响系统的扩音设备。本申请实施例对此不做限定。
该啸叫检测方法中，将音频信号帧的时域数据从时域变换到频域，得到音频信号帧的频域数据；从频域数据中选择能量最大的N个峰值频率点，作为候选频率点；其中，N为正整数；确定每一候选频率点的波峰宽度；根据每一候选频率点的频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点；针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数；针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若该候选频率点的目标个数大于个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。
本申请实施例提供的啸叫检测方法中，采用波峰宽度能更好的跟踪疑似啸叫点，降低峰值频率点抖动或漂移的现象的影响，提高了啸叫点的检出率，提高了鲁棒性。
下面通过具体实施例，对本申请进行说明。
参考图1，图1为本申请实施例提供的啸叫检测方法的第一种流程示意图。该方法包括如下步骤。
步骤101，将音频信号帧的时域数据从时域变换到频域，得到音频信号帧的频域数据。
在进行啸叫点检测时，获取音频信号帧。本申请实施例中，获取到的音频信号帧的数据为时域数据。为了进行啸叫点检测，将音频信号帧的时域数据从时域变换到频域，得到音频信号帧的频域数据。
一个实施例中，将音频信号帧的时域数据从时域变换到频域，得到音频信号帧的频域数据的过程可以为：确定音频信号帧的时域数据中每一时间点的频率，按照频率从高到低的顺序，或从低到高的顺序，对音频信号帧的时域数据重新排列，得到音频信号帧的频域数据。
步骤102，从频域数据中选择能量最大的N个峰值频率点，作为候选频率点，N为正整数。
本申请实施例中，能量可以为功率，也可以为分贝(dB)。
在得到音频信号帧的频域数据后，计算频域数据中每一频率点的能量，从频域数据中选择能量最大的N个峰值频率点，作为候选频率点。也就是，确定了N个候选频率点。
例如，在得到音频信号帧的频域数据后，计算频域数据中每一频率点的能量，得到的频率曲线图，如图2所示。图2中横坐标为频率Hz，纵坐标为分贝dB。图2中包括多个峰值频率点，分别为频率点A、B、C、D、E和F。若N为3，则可确定图2所示的频率曲线图中选择出能量最大的3个峰值频率点，作为候选频率点，分别为频率点A、B和C。
步骤103，确定每一候选频率点的波峰宽度。
在本申请的一个实施例中，可以预先设定波峰宽度值，即每一候选频率点的波峰宽度值相同，上半波的波峰宽度值与下半波的波峰宽度值相同。例如，预先设定波峰宽度值为1k HZ。若一候选频率点的频率值我9k Hz，则确定该候选频率点的波峰宽度为8.5k-9.5k，此时上半波的波峰宽度值与下半波的波峰宽度值为1k/2＝0.5k。
在本申请的另一个实施例中，可以预先设定波峰的上半波宽度值和下半波宽度值，即每一候选频率点的上半波的波峰宽度值相同，每一候选频率点的下半波的波峰宽度值相同，但一候选频率点的上半的波峰波宽度值和下半波的波峰宽度值不同。例如，预先设定上半波的波峰波宽度值为0.4k HZ，下半波的波峰波宽度值为0.6k HZ。若一候选频率点对应的频率值我9k Hz，则确定该候选频率点的波峰宽度为8.6k-9.6k。
一个示例中，预先设定下半波的波峰宽度值大于上半波的波峰波宽度值。频率值越大，出现峰值频率点抖动或漂移的现象的可能性越大，设定下半波的波峰宽度值大于上半波的波峰波宽度值，能有效降低峰值频率点抖动或漂移的现象的影响，提高啸叫点的检出率，提高啸叫检测的鲁棒性。
在本申请的再一个实施例中，可以动态的分别确定每一候选频率点的波峰宽度。每一候选频率点的波峰宽度值可以相同，也可以不同。每一候选频率点的上半波宽度值和下半波宽度值可以相同，也可以不同。
一个示例中，在确定每一候选频率点的波峰宽度时，针对每一候选频率点，从该候选频率点的波峰顶点下降预设增益的波身高度，得到该候选频率点的波峰宽度。
例如，如图2所示，确定候选频率点分别为：频率点A、B和C。预设增益为15dB。对于频率点A，从波峰顶点下降15dB的波身高度，得到频率点A的波峰宽度WL1和WH1。其中，WL1为频率点A的上半波的波峰宽度，WH1为频率点A的下半波的波峰宽度。
对于频率点B，从波峰顶点下降15dB的波身高度，得到频率点B的波峰宽度WL2和WH2。其中，WL2为频率点B的上半波的波峰宽度，WH2为频率点B的下半波的波峰宽度。
对于频率点C，从波峰顶点下降15dB的波身高度，得到频率点C的波峰宽度WL3和WH3。其中，WL3为频率点C的上半波的波峰宽度，WH3为频率点C的下半波的波峰宽度。
该示例中，可以一下设定最大波峰宽度值。针对每一候选频率点，若从该候选频率点的波峰顶点下降预设增益的波身高度，得到该候选频率点的波峰宽度值大于最大波峰宽度值，则将该候选频率点的波峰宽度值限制在最大波峰宽度值内。例如，设定最大波峰宽度值为1k Hz。如果按预设增益得到的候选频率点A的波峰宽度值超过1k Hz，则将候选频率点A的波峰宽度值限制在1k Hz以内。这可以避免波峰宽度延展的太宽，将假的啸叫点判定为真的啸叫点，进而提高啸叫点的检出率和鲁棒性。
另一个示例中，在确定每一候选频率点的波峰宽度时，可以分别确定每一候选频率点的上半波的波峰宽度和下半波的波峰宽度。具体的，针对每一候选频率点，从该候选频率点的波峰顶点下降第一预设增益的波身高度，得到该候选频率点的上半波的波峰宽度，从该候选频率点的波峰顶点下降第二预设增益的波身高度，得到该候选频率点的下半波的波峰宽度。
例如，如图2所示，确定候选频率点分别为：频率点A、B和C。第一预设增益为15dB，第二预设增益为20dB。以频率点A为例，从波峰顶点下降15dB的波身高度，得到频率点A的上半波的波峰宽度WL11，从波峰顶点下降20dB的波身高度，得到频率点A的下半波的波峰宽度WH11。
一个示例中，第一预设增益不小于第二预设增益，以使候选频率点的下半波的波峰宽度值不小于上半波的波峰波宽度值，以降低峰值频率点抖动或漂移的现象的影响，提高啸叫点的检出率，提高啸叫检测的鲁棒性。
本申请实施例中，动态的确定每一候选频率点的波峰宽度，可自适应，非平衡的频率点变化，提高了啸叫点的检出率，提高了啸叫检测的鲁棒性。
步骤104，根据每一候选频率点的频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点。
本申请实施例中，在确定了候选频率点后，获取每一候选频率点的频率维度特征。每一候选频率点的频率维度特征可以为一个或多个。一个实施例中，频率维度特征可以包括：峰值能量与门限能量比，峰值能量与平均能量比，峰值能量与谐波能量比，峰值能量与邻居频率点能量比中的一种或多种。
一个示例中，在峰值能量与邻居频率点能量比这一频率维度特征时，邻居频率点与候选频率点的界限，以该候选频率点的波峰宽度来划分，即邻居频率点为候选频率点的波峰宽度外与该候选频率点最近的频率点。这可降低候选频率点的波峰宽度的差异，带来的峰值能量与邻居频率点能量比这一指标的失真程度，增强峰值能量与邻居频率点能量比这一指标的鲁棒性。
在本申请的一个实施例中，可以预先设定每一频率维度特征对应的特征阈值。在获取到每一候选频率点的频率维度特征，对于每一候选频率点的每一频率维度特征，判断该候选频率点的该频率维度特征是否大于该频率维度特征对应的特征阈值。若该候选频率点的所有频率维度特征均大于对应的特征阈值，则确定该候选频率点为疑似啸叫点。否则，确定该候选频率点不是疑似啸叫点。
例如，频率维度特征包括：峰值能量与门限能量比，峰值能量与邻居频率点能量比。峰值能量与门限能量比对应的特征阈值为1.5，峰值能量与邻居频率点能量比对应的特征阈值为为1.4。
对于候选频率点1，若候选频率点1的峰值能量与门限能量比为1.6，候选频率点1的峰值能量与邻居频率点能量比为1.5，1.6>1.5，1.5>1.4，则可确定候选频率点1为疑似啸叫点。
对于候选频率点2，若候选频率点2的峰值能量与门限能量比为1.7，候选频率点2的峰值能量与邻居频率点能量比为1.3，1.7>1.5，1.3<1.4，则可确定候选频率点2不是疑似啸叫点。
在本申请的另一个实施例中，步骤104中确定该候选频率点是否为疑似啸叫点可以细化为如下步骤。
步骤1041，对于每一候选频率点，根据该候选频率点的频率维度特征和频率维度特征对应的权重，确定该候选频率点的综合频率维度特征。
一个实施例中，对于每一候选频率点，可根据以下公式，确定该候选频率点的综合频率维度特征T：
Figure BDA0001838133260000111
其中，n为该候选频率点的频率维度特征的总个数，wi为该候选频率点的第i个频率维度特征；δi为所述第i个频率维度特征对应的权值。
例如，候选频率点11的频率维度特征的总个数为3，候选频率点11的第1个频率维度特征w1为1.4，候选频率点11的第2个频率维度特征w2为1.2，候选频率点11的第3个频率维度特征w3为1.3，第1个频率维度特征对应的权值为0.7，第2个频率维度特征对应的权值为0.2，第3个频率维度特征对应的权值为0.1。此时，候选频率点11的综合频率维度特征T＝1.4*0.7+1.2*0.2+1.3*0.1＝1.35。
本申请实施例中，上述每一候选频率点的所有频率维度特征对应的权值之和可为1。上述每一频率维度特征对应的权值可以根据实验经验值获得，也可以通过boost库列表分类获得。
另一个实施例中，对于每一候选频率点，可根据以下公式，确定该候选频率点的综合频率维度特征T：
Figure BDA0001838133260000112
其中，n为该候选频率点的频率维度特征的总个数，wi为该候选频率点的第i个频率维度特征。
例如，候选频率点11的频率维度特征的总个数为3，候选频率点11的第1个频率维度特征w1为1.4，候选频率点11的第2个频率维度特征w2为1.2，候选频率点11的第3个频率维度特征w3为1.3。此时，候选频率点11的综合频率维度特征T＝1.4+1.2+1.3＝3.9。
步骤1042，根据每一候选频率点的综合频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点。
一个实施例中，可以预先设定综合频率维度特征对应的特征阈值。在获取到每一候选频率点的综合频率维度特征，对于每一候选频率点，判断该候选频率点的综合频率维度特征是否大于综合频率维度特征对应的特征阈值。若该候选频率点的综合频率维度特征大于对应的特征阈值，则确定该候选频率点为疑似啸叫点。否则，确定该候选频率点不是疑似啸叫点。
本申请实施例中，每一频率维度特征对应的特征阈值，以及综合频率维度特征对应的特征阈值，可以根据实验经验值获得，也可以通过boost库列表分类获得，对此不做限定。
在本申请的再一实施例中，可以综合考虑上述每一频率维度特征对应的特征阈值，以及综合频率维度特征对应的特征阈值，来确定候选频率点是否为疑似啸叫点。具体的，对于每一候选频率点的每一频率维度特征，判断该候选频率点的该频率维度特征是否大于该频率维度特征对应的特征阈值，并判断该候选频率点的综合频率维度特征是否大于综合频率维度特征对应的特征阈值。若该候选频率点的所有频率维度特征均大于对应的特征阈值，且该候选频率点的综合频率维度特征大于对应的特征阈值，则确定该候选频率点为疑似啸叫点。否则，确定该候选频率点不是疑似啸叫点。
本申请实施例不限定步骤104和步骤103的执行顺序。步骤104可以在步骤103之前执行，也可以在步骤103之后执行，还可以与步骤103同时执行。
步骤105，针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数。
本申请实施例中，可以记录下一段时间内每一出现的疑似啸叫点。在确定一候选频率点为疑似啸叫点时，可以确定在历史的一段时间内，该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的个数，作为目标个数。
例如，历史的一段时间1s，图2中，若确定频率点B为疑似啸叫点，则确定当前时间之前的1s内，频率点B的波峰宽度WL2+WH2内出现疑似啸叫点的目标个数。
步骤106，针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若该候选频率点的目标个数大于个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。
在本申请的一个实施例中，为了适应复杂的啸叫场景，可以一下划分不同时间长度的时间区间。针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定预设的至少一个时间区间内该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数。其中，不同时间区间内候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数，即为该候选频率点的时间维度特征。
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若确定每一时间区间内该候选频率点的目标个数均大于该时间区间对应的个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。
一个实施例中，时间区间可以分为短区间、中区间和长区间。其中短区间的时间长度<中区间的时间长度<长区间的时间长度。例如，短区间的时间长度为1秒，中区间的时间长度为3秒，长区间的时间长度为5秒。
对于短区间对应的个数门限值可以设置一个较高的值，来过滤掉大多数的非啸叫内容。对于中区间对应的个数门限值可以设置一个适中的值，来过滤掉短时频率特征混淆的伪啸叫点。对于长区间对应的个数门限值可以设置一个较低的值，来过滤掉一些噪声和音乐的声调(tone)，同时容错不连续性啸叫的情况。上述个数门限值的高低以单位时间内啸叫点的个数的大小来衡量。也就是，短区间对应的个数门限值对应的单位时间内啸叫点的个数，大于中区间对应的个数门限值对应的单位时间内啸叫点的个数。中区间对应的个数门限值对应的单位时间内啸叫点的个数，大于长区间对应的个数门限值对应的单位时间内啸叫点的个数。
例如，可以设置短区间的时间长度为1秒，短区间对应的个数门限值可以为80次。可以设置中区间的时间长度为3秒，中区间对应的个数门限值可以为200次。可以设置长区间的时间长度为5秒，长区间对应的个数门限值可以为250次。其中(80/1)>(200/3)>(250/5)。
下面结合图3所示的流程图，对本申请实施例提供的啸叫检测方法进行说明。
步骤301，获取音频信号帧。
该音频信号帧为时域数据。
步骤302，将音频信号帧从时域转换到频域，得到频域数据。
步骤303，计算频域数据中每个频率点的能量。
其中，能量可以为功率，也可以为分贝。
步骤304，搜索所有的峰值频率点。
步骤305，对所有的峰值频率点进行排序，找出能量最大的N个峰值频率点，作为候选频率点。
步骤306，估计每一候选频率点的波峰宽度。
每一候选频率点的波峰宽度的估计，可参考步骤103部分的描述。
步骤307，确定每一候选频率点的频率维度特征，包括峰值能量与门限能量比，峰值能量与平均能量比，峰值能量与谐波能量比，峰值能量与邻居频率点能量比等。
步骤308，针对每一候选频率点，根据该候选频率点的峰值能量与门限能量比，峰值能量与平均能量比，峰值能量与谐波能量比，峰值能量与邻居频率点能量比等频率维度特征，确定该候选频率点的综合频率维度特征；根据该候选频率点的综合频率维度特征，确定是否为疑似啸叫点。
候选频率点的综合频率维度特征大于综合频率维度特征对应的特征阈值，则确定该候选频率点为疑似啸叫点，执行步骤310。候选频率点的综合频率维度特征不大于综合频率维度特征对应的特征阈值，则确定该候选频率点不是疑似啸叫点，结束处理流程。
步骤309，获取短区间对应的个数门限值、中区间对应的个数门限值和长区间对应的个数门限值。
步骤310，根据短区间对应的个数门限值、中区间对应的个数门限值和长区间对应的个数门限值，确定疑似啸叫点是否为真正啸叫点。
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若确定每一时间区间内该候选频率点的目标个数均大于该时间区间对应的个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。否则，确定该候选频率点不是真正啸叫点。
在本申请的一个实施例中，可以采用深度学习的方法来确定候选频率点是否是真正啸叫点。例如，采用多个为真正啸叫点的峰值频率点，以及多个不是啸叫点的峰值频率点，对神经网络模型进行训练，获得啸叫检测模型。利用啸叫检测模型检测音频信号帧中的真正啸叫点。
与上述啸叫检测方法实施例对应，本申请实施例还提供了一种啸叫检测装置。参考图4，图4为本申请实施例提供的啸叫检测装置的一种结构示意图。该装置包括变换单元401、选择单元402、第一确定单元403、第二确定单元404、第三确定单元405和第四确定单元406。
变换单元401，被配置为执行将音频信号帧的时域数据从时域变换到频域，得到音频信号帧的频域数据；
选择单元402，被配置为执行从频域数据中选择能量最大的N个峰值频率点，作为候选频率点；其中，N为正整数；
第一确定单元403，被配置为执行确定每一候选频率点的波峰宽度；
第二确定单元404，被配置为执行根据每一候选频率点的频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点；
第三确定单元405，被配置为执行针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数；
第四确定单元406，被配置为执行针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若该候选频率点的目标个数大于个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。
一个实施例中，第一确定单元403，被配置为具体可以执行：
针对每一候选频率点，从该候选频率点的波峰顶点下降预设增益的波身高度，得到该候选频率点的波峰宽度；或
针对每一候选频率点，从该候选频率点的波峰顶点下降第一预设增益的波身高度，得到该候选频率点的上半波的波峰宽度，从该候选频率点的波峰顶点下降第二预设增益的波身高度，得到该候选频率点的下半波的波峰宽度。
一个实施例中，频率维度特征可以包括：峰值能量与门限能量比，峰值能量与平均能量比，峰值能量与谐波能量比，峰值能量与邻居频率点能量比中的一种或多种。
一个实施例中，邻居频率点可以为候选频率点的波峰宽度外与该候选频率点最近的频率点。
一个实施例中，第二确定单元404，被配置为具体可以执行对于每一候选频率点，根据该候选频率点的频率维度特征和频率维度特征对应的权重，确定该候选频率点的综合频率维度特征；根据每一候选频率点的综合频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点。
一个实施例中，第二确定单元404，被配置为具体可以执行：
对于每一候选频率点，根据以下公式，确定该候选频率点的综合频率维度特征T：
Figure BDA0001838133260000161
其中，n为该候选频率点的频率维度特征的总个数，wi为该候选频率点的第i个频率维度特征；δi为第i个频率维度特征对应的权值。
一个实施例中，第二确定单元404，被配置为具体可以执行对于每一候选频率点，判断该候选频率点的综合频率维度特征大于超过预设特征阈值；若是，则确定该候选频率点为疑似啸叫点；若否，则确定该候选频率点不是疑似啸叫点。
一个实施例中，第三确定单元405，被配置为具体可以执行针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定预设的至少一个时间区间内该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数；每一时间区间的时间长度不同；
第四确定单元406，被配置为具体可以执行针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若确定每一时间区间内该候选频率点的目标个数均大于该时间区间对应的个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。
本申请实施例提供的啸叫检测装置中，确定了每一候选频率点的波峰宽度，针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数，针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若该候选频率点的目标个数大于个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。采用波峰宽度能更好的跟踪疑似啸叫点，降低峰值频率点抖动或漂移的现象的影响，提高了啸叫点的检出率，提高了鲁棒性。
关于上述实施例中的装置，其中各个单元执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
与上述啸叫检测方法实施例对应，本申请实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，处理器501；用于存储处理器可执行指令的存储器502；其中，处理器被配置为执行上述任一的啸叫检测方法步骤。具体的，该方法包括：
将音频信号帧的时域数据从时域变换到频域，得到所述音频信号帧的频域数据；
从所述频域数据中选择能量最大的N个峰值频率点，作为候选频率点；其中，N为正整数；
确定每一候选频率点的波峰宽度；
根据每一候选频率点的频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点；
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数；
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若该候选频率点的目标个数大于个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。
本申请实施例提供的电子设备中，确定了每一候选频率点的波峰宽度，针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数，针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若该候选频率点的目标个数大于个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。采用波峰宽度能更好的跟踪疑似啸叫点，降低峰值频率点抖动或漂移的现象的影响，提高了啸叫点的检出率，提高了鲁棒性。
关于上述实施例中的电子设备，其中各个操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
一种实施例中，如图5所示，电子设备还可以包括：通信接口503和通信总线504，其中，处理器501、通信接口503、存储器502通过通信总线504完成相互间的通信。
与上述啸叫检测方法实施例对应，本申请实施例还提供了一种机器可读存储介质，机器可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行实现上述任一的啸叫检测方法步骤。具体的，该方法包括：
将音频信号帧的时域数据从时域变换到频域，得到所述音频信号帧的频域数据；
从所述频域数据中选择能量最大的N个峰值频率点，作为候选频率点；其中，N为正整数；
确定每一候选频率点的波峰宽度；
根据每一候选频率点的频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点；
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数；
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若该候选频率点的目标个数大于个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。
本申请实施例提供的机器可读存储介质中，确定了每一候选频率点的波峰宽度，针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数，针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若该候选频率点的目标个数大于个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。采用波峰宽度能更好的跟踪疑似啸叫点，降低峰值频率点抖动或漂移的现象的影响，提高了啸叫点的检出率，提高了鲁棒性。
关于上述实施例中的机器可读存储介质，其中各个操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
与上述啸叫检测方法实施例对应，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品被处理器执行实现上述任一的啸叫检测方法步骤。具体的，该方法包括：
将音频信号帧的时域数据从时域变换到频域，得到所述音频信号帧的频域数据；
从所述频域数据中选择能量最大的N个峰值频率点，作为候选频率点；其中，N为正整数；
确定每一候选频率点的波峰宽度；
根据每一候选频率点的频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点；
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数；
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若该候选频率点的目标个数大于个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。
本申请实施例提供的计算机程序产品中，确定了每一候选频率点的波峰宽度，针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数，针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，若该候选频率点的目标个数大于个数门限值，则确定该候选频率点为真正啸叫点。采用波峰宽度能更好的跟踪疑似啸叫点，降低峰值频率点抖动或漂移的现象的影响，提高了啸叫点的检出率，提高了鲁棒性。
关于上述实施例中的计算机程序产品，其中各个操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
上述通信总线可以是PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
上述存储器或存储介质可以包括RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)，也可以包括NVM(Non-Volatile Memory，非易失性存储器)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述处理器可以是通用处理器，包括CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、NP(Network Processor，网络处理器)等；还可以是DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于啸叫检测装置、电子设备、机器可读存储介质、计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于啸叫检测方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见啸叫检测方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。

Claims (16)

1.一种啸叫检测方法，其特征在于，所述方法包括：
将音频信号帧的时域数据从时域变换到频域，得到所述音频信号帧的频域数据；
从所述频域数据中选择能量最大的N个峰值频率点，作为候选频率点；其中，N为正整数；
确定每一候选频率点的波峰宽度；
根据每一候选频率点的频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点；
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定预设的至少一个时间区间内该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数；
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，在该候选频率点的目标个数大于个数门限值时，确定该候选频率点为真正啸叫点；
所述确定每一候选频率点的波峰宽度，包括：
针对每一候选频率点，从该候选频率点的波峰顶点下降预设增益的波身高度，得到该候选频率点的波峰宽度；或
针对每一候选频率点，从该候选频率点的波峰顶点下降第一预设增益的波身高度，得到该候选频率点的上半波的波峰宽度，从该候选频率点的波峰顶点下降第二预设增益的波身高度，得到该候选频率点的下半波的波峰宽度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频率维度特征包括：峰值能量与门限能量比，峰值能量与平均能量比，峰值能量与谐波能量比，峰值能量与邻居频率点能量比中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述邻居频率点为候选频率点的波峰宽度外与该候选频率点最近的频率点。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每一候选频率点的频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点，包括：
对于每一候选频率点，根据该候选频率点的频率维度特征和频率维度特征对应的权重，确定该候选频率点的综合频率维度特征；
根据每一候选频率点的综合频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对于每一候选频率点，根据频率维度特征和权重，确定该候选频率点的综合频率维度特征，包括：
对于每一候选频率点，根据以下公式，确定该候选频率点的综合频率维度特征T：
Figure FDA0002734850870000021
其中，n为该候选频率点的频率维度特征的总个数，wi为该候选频率点的第i个频率维度特征；δi为所述第i个频率维度特征对应的权值。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据每一候选频率点的综合频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点，包括：
对于每一候选频率点，判断该候选频率点的综合频率维度特征大于超过预设特征阈值；
若是，则确定该候选频率点为疑似啸叫点；
若否，则确定该候选频率点不是疑似啸叫点。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每一时间区间的时间长度不同；
所述针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，在该候选频率点的目标个数大于个数门限值时，确定该候选频率点为真正啸叫点，包括：
针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，在确定每一时间区间内该候选频率点的目标个数均大于该时间区间对应的个数门限值时，确定该候选频率点为真正啸叫点。
8.一种啸叫检测装置，其特征在于，所述装置包括：
变换单元，被配置为执行将音频信号帧的时域数据从时域变换到频域，得到所述音频信号帧的频域数据；
选择单元，被配置为执行从所述频域数据中选择能量最大的N个峰值频率点，作为候选频率点；其中，N为正整数；
第一确定单元，被配置为执行确定每一候选频率点的波峰宽度；
第二确定单元，被配置为执行根据每一候选频率点的频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点；
第三确定单元，被配置为执行针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，确定预设的至少一个时间区间内该候选频率点的波峰宽度内出现疑似啸叫点的目标个数；
第四确定单元，被配置为执行针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，在该候选频率点的目标个数大于个数门限值时，确定该候选频率点为真正啸叫点；
所述第一确定单元，被配置为具体执行：
针对每一候选频率点，从该候选频率点的波峰顶点下降预设增益的波身高度，得到该候选频率点的波峰宽度；或
针对每一候选频率点，从该候选频率点的波峰顶点下降第一预设增益的波身高度，得到该候选频率点的上半波的波峰宽度，从该候选频率点的波峰顶点下降第二预设增益的波身高度，得到该候选频率点的下半波的波峰宽度。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述频率维度特征包括：峰值能量与门限能量比，峰值能量与平均能量比，峰值能量与谐波能量比，峰值能量与邻居频率点能量比中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述邻居频率点为候选频率点的波峰宽度外与该候选频率点最近的频率点。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元，被配置为具体执行对于每一候选频率点，根据该候选频率点的频率维度特征和频率维度特征对应的权重，确定该候选频率点的综合频率维度特征；根据每一候选频率点的综合频率维度特征，确定该候选频率点是否为疑似啸叫点。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元，被配置为具体执行：
对于每一候选频率点，根据以下公式，确定该候选频率点的综合频率维度特征T：
Figure FDA0002734850870000041
其中，n为该候选频率点的频率维度特征的总个数，wi为该候选频率点的第i个频率维度特征；δi为所述第i个频率维度特征对应的权值。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元，被配置为具体执行对于每一候选频率点，判断该候选频率点的综合频率维度特征大于超过预设特征阈值；若是，则确定该候选频率点为疑似啸叫点；若否，则确定该候选频率点不是疑似啸叫点。
14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，每一时间区间的时间长度不同；
所述第四确定单元，被配置为具体执行针对每一确定为疑似啸叫点的候选频率点，在确定每一时间区间内该候选频率点的目标个数均大于该时间区间对应的个数门限值时，确定该候选频率点为真正啸叫点。
15.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-7任一所述的方法步骤。
16.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
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