CN109346066A - 一种语音降噪的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种语音降噪的方法及装置，所述方法包括：调整预设空间范围内运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个形成多个噪音模板场景，获得所述多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板；在至少一个家电运行时采集到语音，基于所述家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。应用本发明提供的方法可以实现对家电运行状态下采集的语音进行降噪处理。
Description
技术领域
本发明涉及语音降噪领域，尤其涉及一种语音降噪的方法及装置。
背景技术
现有技术中，在一些支持语音操作的智能家电中往往需要用到语音识别的功能，即通过识别说话人的语音得到智能家电能够执行的指令，并进而根据该指令执行相应的操作。由于说话人发出的声音在传播过程中夹杂了智能家电运行时产生的噪音及外界其他噪音，因此语音需要控制的智能家电接收到的语音主要包括两部分，一部分为携带有说话人声音及说话时外部环境噪音的语音，另一部分为智能家电运行时产生的噪音，在实际应用中智能家电的数量不止一个，因此在某些智能家电同时运行的应用场合下，由于背景噪声与说话人的语音指令糅合在一起，会使语音识别更为困难，识别准确度大大降低。因此需要一种语音降噪的方法来实现这种应用场景下的语音降噪功能，使语音识别更加准确，但目前并不存在较为理想的解决多个智能家电同时运行时难以降噪得到较纯净的语音的技术方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种语音降噪的方法及装置，用于解决传统的语音降噪的方法无法解决多个智能家电同时运行时难以降噪得到较纯净的语音的问题。
第一方面，提供一种语音降噪的方法，包括：
调整预设空间范围内运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个形成多个噪音模板场景，获得所述多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板；
在至少一个家电运行时采集到语音，基于所述家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。
通过本申请提供的语音降噪的方法，可以实现当不同的多个智能家电同时运行时，对采集到的语音进行降噪，进而得到纯净的语音，可以更好的应用于语音识别。所述对采集到的语音进行降噪包括：首先在不同的噪音模板场景下分别多次获取噪音，然后对多次获取的噪音求平均值确定家电运行噪音模板，在运用本申请提供的语音降噪的方法降噪时，首先查询所述至少一个家电运行时运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态确定噪音模板场景，在根据噪音模板场景确定目标家电运行噪音模板，将所述目标家电运行噪音模板进行幅度相同，相位相反的反相处理后，与所述对采集到的语音进行求和抵消，达到对采集到的语音降噪的效果。
可选的，所述获得所述多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板包括：
至少两次获取多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板确定为噪音模板组；
对所述噪音模板组的波形求平均值确定家电运行噪音模板。
可选的，所述基于所述家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理之前还包括：
查询所述至少一个家电运行时运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个，从所述多个噪音模板场景中获取第一噪音模板场景；
根据所述第一噪音模板场景获取对所述采集到的语音进行降噪处理的目标家电运行噪音模板。
可选的，所述在至少一个家电运行时采集到语音，基于所述家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声包括：
基于所述至少一个家电运行时采集到的语音，获得第一语音信号源波形；
对所述目标家电运行噪音模板的波形进行反相处理，确定第二语音信号源波形；
将所述第一语音信号源波形和所述第二语音信号源波形进行求和抵消，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。
通过上述语音降噪的方法，可以实现当不同的多个智能家电同时运行时，对采集到的语音进行降噪，首先通过在不同的家电运行场景下获取不同的家电运行噪音模板，并对同一个噪音模板多次获取求平均值，最终确定噪音模板，然后对最终的噪音模板波形反相处理与采集的语音波形进行求和抵消进而得到纯净的语音，可以更好的应用于语音识别。
第二方面，提供一种语音降噪的装置，包括：
获取模板模块：用于调整预设空间范围内运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个形成多个噪音模板场景，获得所述多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板；
去除噪声模块：用于在至少一个家电运行时采集到语音，基于所述家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。
可选的，所述获取模板模块包括：
第一子模块：用于至少两次获取多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板确定为噪音模板组；
第二子模块：用于对所述噪音模板组的波形求平均值确定家电运行噪音模板。
可选的，所述装置还包括：
获取目标模板模块：用于查询所述至少一个家电运行时运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个，从所述多个噪音模板场景中获取第一噪音模板场景；根据所述第一噪音模板场景获取对所述采集到的语音进行降噪处理的目标家电运行噪音模板。
可选的，所述去除噪声模块包括：
第一语音信号单元：用于基于所述至少一个家电运行时采集到的语音，获得第一语音信号源波形；
第二语音信号单元：用于对所述目标家电运行噪音模板的波形进行反相处理，确定第二语音信号源波形；
求和抵消单元：用于将所述第一语音信号源波形和所述第二语音信号源波形进行求和抵消，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。
第三方面，本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，包括：
所述计算机可读存储介质包括计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面所述的方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，包括：
当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面所述的方法。
附图说明
图1为申请实施例所提供的一种语音降噪方法的流程示意图；
图2为申请实施例所提供的采集噪音模板方法示意图；
图3为申请实施例所提供的确定噪音模板方法示意图；
图4为申请实施例所提供的一种语音降噪装置结构示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术中无法对多个智能家电同时运行时所采集的语音进行降噪处理，不能很好的使用语音控制功能的问题。
本发明实施例为解决上述问题，总体思路如下：
首先调整预设空间范围内运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个形成多个噪音模板场景，再获得所述多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板；在至少一个家电运行时采集到语音，基于所述家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。最终获得纯净的语音，更好的实现语音控制智能家电。
实施例一
如附图1所示，本申请实施例提供的一种语音降噪方法具体实施步骤如下：
步骤101：调整预设空间范围内运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个形成多个噪音模板场景，再获得所述多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板；
首先调整预设空间范围内运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个形成多个噪音模板场景，具体的可以是：调整到家电运行个数为二，家电运行种类为空调和扫地机，运行状态为开启，确定此噪音模板场景后，在此噪音模板场景采集环境噪音，形成一个噪音模板。如附图2所示，噪音模板场景为空调开、油烟机关、扫地机开，采集环境噪音形成噪音模板1；同理的，不同的噪音模板场景可以通过将家电的情况：空调开、油烟机关、扫地机开，空调开、油烟机关、扫地机开，空调开、油烟机关、扫地机开进行组合形成。针对不同的噪音模板场景采集环境噪音，三个家电如图2所示的情景采集可以得到噪音模板2、噪音模板3、噪音模板4。
通过上述步骤可以形成不同的噪音模板，但是为了保证获得更准确的噪音模板，本申请采用如下方法最终确定家电运行噪音模板：首先至少两次获取多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板确定为噪音模板组；再对所述噪音模板组的波形求平均值确定家电运行噪音模板。
如附图3所示，当噪音模板场景为空调开、油烟机关、扫地机开，在此噪音模板场景下多次采集环境噪音，在此实施例中在空调开、油烟机关、扫地机开的场景下采集四次，采集的模板分别为噪音模板1-1、噪音模板1-2、噪音模板1-3、噪音模板1-4，噪音模板1-1、噪音模板1-2、噪音模板1-3和噪音模板1-4组成了所述噪音模板组，再对所述噪音模板组的波形求平均值确定家电运行噪音模板，也就是对噪音模板1-1、噪音模板1-2、噪音模板1-3和噪音模板1-4的波形求平均值，最终确定噪音模板1。在本申请的方案中对采集噪音模板的次数不做具体限制，可以是采集至少两次。
采用上述方法最终确定家电运行噪音模板，可以避免确定噪音模板的偶然性，在同一家电噪音模板场景下进行多次采集环境噪音确定噪音模板组，再对所述噪音模板组求平均值，最终确定的噪音模板准确，为得到纯净的语音信息提供了准确的噪音模板。
步骤102：在至少一个家电运行时采集到语音，基于所述家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。
在基于所述家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理之前要先确定目标家电运行噪音模板，确定目标家电运行噪音模板的具体方法为：首先查询所述至少一个家电运行时运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个，从所述多个噪音模板场景中获取第一噪音模板场景；再根据所述第一噪音模板场景获取对所述采集到的语音进行降噪处理的目标家电运行噪音模板。
具体的，每个智能家电都有通讯模块，所述通讯模块将智能家电运行状态实时发给服务器，在确定目标家电运行噪音模板时，可以从服务器查询至少一个家电运行时运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数，在本实施例中，从服务器中查询至少一个家电运行时运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数，从多个噪音模板场景中确定“空调开、油烟机关、扫地机开”这一噪音模板场景为第一噪音模板场景。
确定第一噪音模板场景后再根据所述第一噪音模板场景获取对所述采集到的语音进行降噪处理的目标家电运行噪音模板。所述第一噪音模板场景为“空调开、油烟机关、扫地机开”，对应的家电运行噪音模板为噪音模板1，则确定家电运行噪音模板1为目标家电运行噪音模板。
通过上述方式确定目标家电运行噪音模板，进而基于目标家电运行噪音模板对至少一个家电运行时采集的语音降噪效果更好，上述确定目标家电运行噪音模板的方式更具有针对性，查询的家电运行状态数据为通讯模块实时共享给服务器的实时数据，所以确定的目标家电运行噪音模板准确度高，对采集的至少一个家电运行时语音降噪后更纯净，有利于语音识别与控制。
确定目标家电运行噪音模板后，基于所述目标家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。具体方式如下：
基于所述至少一个家电运行时采集到的语音，获得第一语音信号源波形；对所述目标家电运行噪音模板的波形进行反相处理，确定第二语音信号源波形；将所述第一语音信号源波形和所述第二语音信号源波形进行求和抵消，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。确定第二语音信号源波形的具体方法是：对所述目标家电运行噪音模板的波形进行幅度相同，相位相反的反相处理，得到第二语音信号源波形。
将所述第一语音信号源波形和所述第二语音信号源波形进行求和抵消，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声，就可以得到纯净的所述采集到语音。
以下，将通过具体的使用场景对本申请中的语音降噪的方法进行具体介绍：
应用场景：语音控制空调。
在实际生活中，一个家庭中会有多个智能家电，而且在同一时间经常不止一个智能家电在运行，比如在夏天做饭时空调和油烟机同时开启，在使用语音控制空调功能时，就需要本申请中的语音降噪的方法对空调采集的语音进行降噪处理，使空调采集的语音更纯净，空调更容易识别。
具体的，首先需要在各种家电运行场景下采集对应的噪音，并在同一家电运行场景下多次采集对应的噪音，对多次采集的噪音求平均值，最终确定每个家电运行场景下的家电运行噪音模板，在本应用场景下，首先在空调开启、油烟机开启，其他智能家电关闭这种噪音模板场景下至少两次采集环境噪音求平均值，确定空调开启、油烟机开启噪音场景下的噪音模板A。
在空调和油烟机开启，对空调进行语音控制时，查询服务器获取家电运行个数、种类、状态，确定家电运行场景为空调开启，油烟机开启，其他智能家电均关闭，依据此家电运行场景从多个噪音模板确定目标噪音模板为噪音模板A。
采集空调和油烟机开启，用户输入控制空调语音时的语音，确定所述第一语音信号源波形；对所述噪音模板A的波形进行幅度相同，相位相反的反相处理，得到第二语音信号源波形；将所述第一语音信号源波形和所述第二语音信号源波形进行求和抵消，去除所述采集到语音中空调和油烟机运行所产生的噪声，得到纯净的所述采集到语音，可以更精准的实现语音控制空调功能。
实施例二
如附图4所示，提供一种语音降噪的装置，包括：
获取模板模块401：用于调整预设空间范围内运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个形成多个噪音模板场景，获得所述多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板；
去除噪声模块403：用于在至少一个家电运行时采集到语音，基于所述家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。
为得到纯净的语音信息需要准确的噪音模板。采用下面方法最终确定家电运行噪音模板，可以避免确定噪音模板的偶然性，在同一家电噪音模板场景下进行多次采集环境噪音确定噪音模板组，再对所述噪音模板组求平均值，最终确定的噪音模板准确。
可选的，所述获取模板模块401包括：
第一子模块4011：用于至少两次获取多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板确定为噪音模板组；
第二子模块4012：用于对所述噪音模板组的波形求平均值确定家电运行噪音模板。
为了使对至少一个家电运行时采集的语音降噪效果更好，需要基于目标家电运行噪音模板来降噪，下面提供一种确定目标家电运行噪音模板的方式，这种方式更具有针对性，查询的家电运行状态数据为通讯模块实时共享给服务器的实时数据，所以确定的目标家电运行噪音模板准确度高，对采集的至少一个家电运行时语音降噪后更纯净，有利于语音识别与控制。
可选的，所述装置还包括：
获取目标模板模块402：用于查询所述至少一个家电运行时运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个，从所述多个噪音模板场景中获取第一噪音模板场景；根据所述第一噪音模板场景获取对所述采集到的语音进行降噪处理的目标家电运行噪音模板。
可选的，所述去除噪声模块403包括：
第一语音信号单元4031：用于基于所述至少一个家电运行时采集到的语音，获得第一语音信号源波形；
第二语音信号单元4032：用于对所述目标家电运行噪音模板的波形进行反相处理，确定第二语音信号源波形；
求和抵消单元4033：用于将所述第一语音信号源波形和所述第二语音信号源波形进行求和抵消，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，包括：
所述计算机可读存储介质包括计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行附图1所描述的方法。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，包括：
当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行附图1所描述的方法。本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种语音降噪方法，其特征在于，所述方法包括：
调整预设空间范围内运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个形成多个噪音模板场景，获得所述多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板；
在至少一个家电运行时采集到语音，基于所述家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得所述多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板包括：
至少两次获取多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板确定为噪音模板组；
对所述噪音模板组的波形求平均值确定家电运行噪音模板。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理之前还包括：
查询所述至少一个家电运行时运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个，从所述多个噪音模板场景中获取第一噪音模板场景；
根据所述第一噪音模板场景获取对所述采集到的语音进行降噪处理的目标家电运行噪音模板。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在至少一个家电运行时采集到语音，基于所述家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声包括：
基于所述至少一个家电运行时采集到的语音，获得第一语音信号源波形；
对所述目标家电运行噪音模板的波形进行反相处理，确定第二语音信号源波形；
将所述第一语音信号源波形和所述第二语音信号源波形进行求和抵消，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。
5.一种语音降噪装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模板模块：用于调整预设空间范围内运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个形成多个噪音模板场景，获得所述多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板；
去除噪声模块：用于在至少一个家电运行时采集到语音，基于所述家电运行噪音模板对所述采集到的语音进行降噪处理，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取模板模块包括：
第一子模块：用于至少两次获取多个噪音模板场景中每一个所对应的家电运行噪音模板确定为噪音模板组；
第二子模块：用于对所述噪音模板组的波形求平均值确定家电运行噪音模板。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
获取目标模板模块：用于查询所述至少一个家电运行时运行家电的个数、运行家电的种类、家电的运行状态三个参数中的至少一个，从所述多个噪音模板场景中获取第一噪音模板场景；根据所述第一噪音模板场景获取对所述采集到的语音进行降噪处理的目标家电运行噪音模板。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述去除噪声模块包括：
第一语音信号单元：用于基于所述至少一个家电运行时采集到的语音，获得第一语音信号源波形；
第二语音信号单元：用于对所述目标家电运行噪音模板的波形进行反相处理，确定第二语音信号源波形；
求和抵消单元：用于将所述第一语音信号源波形和所述第二语音信号源波形进行求和抵消，去除所述采集到语音中所述至少一个家电运行所产生的噪声。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至4任一所述的方法。
10.一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至4任一项所述的方法。
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Cited By (4)
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