CN111028851B - 声音播放装置及其降低噪音的方法 - Google Patents

声音播放装置及其降低噪音的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111028851B
CN111028851B CN201811178676.4A CN201811178676A CN111028851B CN 111028851 B CN111028851 B CN 111028851B CN 201811178676 A CN201811178676 A CN 201811178676A CN 111028851 B CN111028851 B CN 111028851B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sound signal
noise
intensity
processed
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811178676.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111028851A (zh
Inventor
黄煜傑
杨国屏
吴柏叡
赵冠力
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dafa Technology Co ltd
Original Assignee
Dafa Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dafa Technology Co ltd filed Critical Dafa Technology Co ltd
Priority to CN201811178676.4A priority Critical patent/CN111028851B/zh
Publication of CN111028851A publication Critical patent/CN111028851A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111028851B publication Critical patent/CN111028851B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Processing of the speech or voice signal to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0208—Noise filtering

Abstract

一种声音播放装置及其降低噪音的方法。该方法包括以下步骤：接收输入声音信号，输入声音信号内包括噪音；将输入声音信号进行第一去噪处理程序，以成为第一处理声音信号；将输入声音信号进行噪音分析程序，以得到分析结果；根据分析结果对第一处理声音信号进行第二去噪处理程序，借以降低噪音以成为第二处理声音信号；以及输出第二处理声音信号。

Description

声音播放装置及其降低噪音的方法
技术领域
本发明关于一种声音播放装置及其降低噪音的方法，特别是一种可同时执行两种去噪处理程序的声音播放装置及其降低噪音的方法。
背景技术
现在的声音播放装置，例如耳机，为了让使用者听到更清晰的声音，通常会用几种方式来将环境噪音去除。于先前技术中，已经揭示一种传统算法降噪或人工智能降噪方式。传统算法降噪的技术有许多方法，如谱减法、维纳滤波器等。人工智能降噪方式是通过提供大量数据，让机器自行学习归纳分类的技术，以达到尽量让每一笔输出与目标的差异化最小。但人工智能降噪必须要有大量的数据来供机器学习，且当先前的数据无法取代实际应用时的场景特征时，可能会造成极大的误差。故人工智能降噪方式可能会对特定类别的噪音出现辨识上的弱势。
因此，有必要发明一种新的声音播放装置及其降低噪音的方法，以解决先前技术的缺失。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种声音播放装置，其可同时执行两种去噪处理程序以达到较佳的去噪效果。
本发明的另一主要目的在于提供一种用于上述声音播放装置的降低噪音的方法。
为达成上述的目的，本发明声音播放装置包括声音接收模块、第一处理模块、第二处理模块及声音输出模块。声音接收模块用以接收输入声音信号，输入声音信号内包括噪音。第一处理模块电性连接声音接收模块，用以将输入声音信号进行第一去噪处理程序，以成为第一处理声音信号。第二处理模块电性连接声音接收模块及第一处理模块，用以将输入声音信号进行噪音分析程序，以得到分析结果；其中第二处理模块进一步根据分析结果对第一处理声音信号进行第二去噪处理程序，借以降低噪音以成为第二处理声音信号。声音输出模块电性连接第二处理模块，用以输出第二处理声音信号。
本发明降低噪音的方法，包括以下步骤：接收输入声音信号，输入声音信号内包括噪音；将输入声音信号进行第一去噪处理程序，以成为第一处理声音信号；将输入声音信号进行噪音分析程序，以得到分析结果；根据分析结果对第一处理声音信号进行第二去噪处理程序，借以降低噪音以成为第二处理声音信号；以及输出第二处理声音信号。
附图说明
图1为本发明的声音播放装置的架构示意图。
图2为本发明的降低噪音的方法的步骤流程图。
图3为本发明的噪音分析程序的方法的步骤流程图。
其中附图标记为：
声音播放装置10
声音接收模块20
第一处理模块30
第二处理模块40
比较模块41
预估模块42
分析模块43
滤波模块44
声音输出模块50
具体实施方式
为能让贵审查委员能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。
以下请参考图1为本发明的声音播放装置的架构示意图。
本发明的声音播放装置10可以为一耳机或助听器等，但本发明并不限于此。声音播放装置10包括声音接收模块20、第一处理模块30、第二处理模块40及声音输出模块50。声音接收模块20用以接收一输入声音信号。声音接收模块20所接收的输入声音信号可以包括由其他的电子装置传输来的音频信号，以及声音播放装置10的外部，借由麦克风(图未示)所撷取的环境音，故该输入声音信号内包括一噪音。第一处理模块30电性连接该声音接收模块20，用以将该输入声音信号进行一第一去噪处理程序，以成为一第一处理声音信号，其中该第一处理模块30进行一人工智能去噪处理程序。第一处理模块30借由大量的资料进行学习归纳分类，并可自行调整内部的参数来对输入声音信号进行处理。由于人工智能去噪处理程序已经被本发明所属技术领域中的通常知识者所熟悉，故在此不再赘述其原理。
第二处理模块40电性连接该声音接收模块20及该第一处理模块30，用以将该输入声音信号进行一噪音分析程序，以得到一分析结果，此噪音分析程序为非人工智能分析程序，例如使用频谱增益函数的预估来获得预测的噪音。频谱增益函数是一个由事先信噪比(a priori SNR)或是事后信噪比(a posteriori SNR)所计算得到的结果。该第二处理模块40进一步根据该分析结果对该第一处理声音信号进行一第二去噪处理程序，借以降低该噪音以成为一第二处理声音信号，例如使用频谱删减(Spectral Subtraction，SS)或维纳滤波(Wiener Filter)等方法，但本发明并不限于此。最后声音输出模块50电性连接该第二处理模块40，声音输出模块50可以为喇叭，用以输出该第二处理声音信号。
于本发明之一实施例中，第二处理模块40利用算法进行降低噪音的流程，例如进行一噪音估计(Noise Estimation)的分析程序，该噪音估计分析程序可为语音存在机率(Speech Presence Probability，SPP)、IMCRA(Improved Minima Controlled RecursiveAveraging)、最小值跟踪法(Minima-Tracking)等分析方法，但本发明并不以此为限。该第二处理模块40包括比较模块41、预估模块42、分析模块43及滤波模块44。比较模块41根据该输入声音信号的强度与一先前音框估计噪音强度比较得到信噪比(SNR)。预估模块42根据该信噪比推算一预估噪音强度。分析模块43分析该输入声音信号的强度及该预估噪音强度得到分析结果，其中该分析结果为一遮蔽值。如此一来，分析模块43可以得知噪音占输入声音信号中的成分多寡，经过遮蔽后的部分即为非噪音的部分。最后滤波模块44借由分析模块43得到的该遮蔽值降低该第一处理声音信号的部分强度，借以消除该噪音。如此一来，最后声音输出模块50即可输出处理后的第二处理声音信号。由于上述各个噪音估计分析程序已经被本发明所属技术领域中具通常知识者所广泛应用，故在此不再赘述其原理。
需注意的是，上述各个模块除可配置为硬件装置、软件程序、固件或其组合外，亦可借电路回路或其他适当型式配置；并且，各个模块除可以单独的型式配置外，亦可以结合的型式配置。此外，本实施方式仅例示本发明的较佳实施例，为避免赘述，并未详加记载所有可能的变化组合。然而，本领域的通常知识者应可理解，上述各模块或元件未必皆为必要。且为实施本发明，亦可能包含其他较细节的现有模块或元件。各模块或元件皆可能视需求加以省略或修改，且任两模块间未必不存在其他模块或元件。
接着请参考图2为本发明的降低噪音的方法的步骤流程图。此处需注意的是，以下虽以上述声音播放装置10为例说明本发明的降低噪音的方法，但本发明的降低噪音的方法并不以使用在上述相同结构的声音播放装置10为限。
首先进行步骤201：接收一输入声音信号。
首先声音接收模块20用以接收输入声音信号。
其次进行步骤202：将该输入声音信号进行一第一去噪处理程序，以成为一第一处理声音信号。
其次第一处理模块30用以将该输入声音信号进行一第一去噪处理程序，以利用人工智能去噪处理程序将输入声音信号转换成为一第一处理声音信号。
再进行步骤203：将该输入声音信号进行一噪音分析程序，以得到一分析结果。
再接着第二处理模块40用以将最原始的输入声音信号进行一噪音估计(NoiseEstimation)的分析程序，以得到一分析结果，即可得知原始的输入声音信号中噪音所占的成分多寡。
接着进行步骤204：根据该分析结果对该第一处理声音信号进行一第二去噪处理程序，借以降低该噪音以成为一第二处理声音信号。
接着第二处理模块40进一步根据原始的输入声音信号的分析结果对第一处理模块30处理过的该第一处理声音信号进行一第二去噪处理程序，借以降低第一处理声音信号中的噪音以成为一第二处理声音信号。
最后进行步骤205：输出该第二处理声音信号。
最后声音输出模块50即可输出第二处理模块40已处理完毕的该第二处理声音信号。
接着请参考图3为本发明的噪音分析程序的方法的步骤流程图。
于本发明之一实施例中，第二处理模块40于步骤203到步骤204利用算法进行降低噪音的流程。因此先进行步骤301：根据该输入声音信号的强度与一先前音框估计噪音强度比较得到一信噪比。
首先比较模块41根据该输入声音信号的强度与一先前音框估计噪音强度比较得到一信噪比。
接着进行步骤302：根据该信噪比推算一预估噪音强度。
接着预估模块42可以根据该信噪比以利用公式推算出一预估噪音强度。此公式可由语音存在机率(Speech Presence Probability，SPP)、IMCRA(Improved MinimaControlled Recursive Averaging)、最小值跟踪法(Minima-Tracking)等分析方法得来，本发明并不限定此计算公式。
再进行步骤303：分析该输入声音信号的强度及该预估噪音强度得到该分析结果。
接着分析模块43分析该输入声音信号的强度及该预估噪音强度，就会得到分析结果，即输入声音信号中
最后进行步骤304：借由该遮蔽值降低该第一处理声音信号的部分强度以消除该噪音。
最后滤波模块44借由借由分析模块43得到的该遮蔽值降低该第一处理声音信号的部分强度，以消除该噪音，即可以得到第二处理声音信号。
此处需注意的是，本发明的助听器的输出语音调整的方法并不以上述的步骤次序为限，只要能达成本发明的目的，上述的步骤次序亦可加以改变。
由上述的说明可知，本发明的声音播放装置10先利用第一处理模块30对输入声音信号进行人工智能去噪处理程序，以得到第一处理声音信号。第二处理模块40再用传统算法方式分析输入声音信号，最后利用分析结果对第一处理声音信号处理，以得到第二处理声音信号。因此本发明的声音播放装置10同时进行人工智能及传统算法的去噪处理程序，即可达到较佳的降噪表现。
需注意的是，上述仅为实施例，而非限制于实施例。譬如此不脱离本发明基本架构者，皆应为本专利所主张的权利范围，而应以专利申请范围为准。

Claims (8)

1.一种降低噪音的方法，其特征在于，该方法包括：
接收一输入声音信号，该输入声音信号内包括一噪音；
将该输入声音信号进行一第一去噪处理程序，以成为一第一处理声音信号；将该输入声音信号进行一噪音分析程序，以得到一分析结果，该分析结果为一遮蔽值；
根据该分析结果对该第一处理声音信号进行一第二去噪处理程序，所述第二去噪处理程序借由该分析结果降低该第一处理声音信号的部分强度以消除该噪音，从而成为一第二处理声音信号；以及
输出该第二处理声音信号，
其中，所述噪音分析程序包括以下步骤：
根据该输入声音信号的强度与一先前音框估计噪音强度比较得到一信噪比；
根据该信噪比推算一预估噪音强度；以及
分析该输入声音信号的强度及该预估噪音强度得到该分析结果。
2.如权利要求1所述的降低噪音的方法，其特征在于，进行该第一去噪处理程序为进行一人工智能去噪处理程序。
3.如权利要求2所述的降低噪音的方法，其特征在于，进行该噪音分析程序为进行一非人工智能分析程序。
4.如权利要求1所述的降低噪音的方法，其特征在于，该第二去噪处理程序为借由该遮蔽值降低该第一处理声音信号的部分强度以消除该噪音。
5.一种声音播放装置，其特征在于，包括：
一声音接收模块，用以接收一输入声音信号，该输入声音信号内包括一噪音；
一第一处理模块，电性连接该声音接收模块，用以将该输入声音信号进行一第一去噪处理程序，以成为一第一处理声音信号；
一第二处理模块，电性连接该声音接收模块及该第一处理模块，用以将该输入声音信号进行一噪音分析程序，以得到一分析结果，该分析结果为一遮蔽值；其中该第二处理模块进一步根据该分析结果对该第一处理声音信号进行一第二去噪处理程序，所述第二去噪处理程序借由该分析结果降低该第一处理声音信号的部分强度以消除该噪音，从而成为一第二处理声音信号，该第二处理模块还包括：
一比较模块，根据该输入声音信号的强度与一先前音框估计噪音强度比较得到一信噪比；
一预估模块，根据该信噪比推算一预估噪音强度；以及
一分析模块，分析该输入声音信号的强度及该预估噪音强度得到分析结果；以及
一声音输出模块，电性连接该第二处理模块，用以输出该第二处理声音信号。
6.如权利要求5所述的声音播放装置，其特征在于，该第一处理模块进行一人工智能去噪处理程序。
7.如权利要求6所述的声音播放装置，其特征在于，该第二处理模块进行一非人工智能分析程序。
8.如权利要求5所述的声音播放装置，其特征在于，该第二处理模块更包括一滤波模块，借由该遮蔽值降低该第一处理声音信号的部分强度以消除该噪音。
CN201811178676.4A 2018-10-10 2018-10-10 声音播放装置及其降低噪音的方法 Active CN111028851B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811178676.4A CN111028851B (zh) 2018-10-10 2018-10-10 声音播放装置及其降低噪音的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811178676.4A CN111028851B (zh) 2018-10-10 2018-10-10 声音播放装置及其降低噪音的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111028851A CN111028851A (zh) 2020-04-17
CN111028851B true CN111028851B (zh) 2023-05-12

Family

ID=70191634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811178676.4A Active CN111028851B (zh) 2018-10-10 2018-10-10 声音播放装置及其降低噪音的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111028851B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060031067A1 (en) * 2004-08-05 2006-02-09 Nissan Motor Co., Ltd. Sound input device
US20110158418A1 (en) * 2009-12-25 2011-06-30 National Chiao Tung University Dereverberation and noise reduction method for microphone array and apparatus using the same
CN102157156A (zh) * 2011-03-21 2011-08-17 清华大学 一种单通道语音增强的方法和系统
CN103871421A (zh) * 2014-03-21 2014-06-18 厦门莱亚特医疗器械有限公司 一种基于子带噪声分析的自适应降噪方法与系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060031067A1 (en) * 2004-08-05 2006-02-09 Nissan Motor Co., Ltd. Sound input device
US20110158418A1 (en) * 2009-12-25 2011-06-30 National Chiao Tung University Dereverberation and noise reduction method for microphone array and apparatus using the same
CN102157156A (zh) * 2011-03-21 2011-08-17 清华大学 一种单通道语音增强的方法和系统
CN103871421A (zh) * 2014-03-21 2014-06-18 厦门莱亚特医疗器械有限公司 一种基于子带噪声分析的自适应降噪方法与系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111028851A (zh) 2020-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10403299B2 (en) Multi-channel speech signal enhancement for robust voice trigger detection and automatic speech recognition
JP4842583B2 (ja) 多感覚音声強調のための方法および装置
CN103871421B (zh) 一种基于子带噪声分析的自适应降噪方法与系统
US10789968B2 (en) Sound playback device and noise reducing method thereof
US20200184987A1 (en) Noise reduction using specific disturbance models
US10553236B1 (en) Multichannel noise cancellation using frequency domain spectrum masking
US10755728B1 (en) Multichannel noise cancellation using frequency domain spectrum masking
US20120203549A1 (en) Noise rejection apparatus, noise rejection method and noise rejection program
US8477956B2 (en) Howling suppression device, howling suppression method, program, and integrated circuit
CN110992967A (zh) 一种语音信号处理方法、装置、助听器及存储介质
EP3726529A1 (en) Method and apparatus for determining a deep filter
CN110875054A (zh) 一种远场噪声抑制方法、装置和系统
US9875748B2 (en) Audio signal noise attenuation
WO2024017110A1 (zh) 语音降噪方法、模型训练方法、装置、设备、介质及产品
CN111028851B (zh) 声音播放装置及其降低噪音的方法
KR20110024969A (ko) 음성신호에서 통계적 모델을 이용한 잡음 제거 장치 및 방법
Lemercier et al. Diffusion posterior sampling for informed single-channel dereverberation
CN110708651A (zh) 一种基于分段陷波的助听器啸叫检测与抑制方法及装置
CN103270772B (zh) 信号处理设备、信号处理方法
JP2005308771A (ja) 雑音除去方法、雑音除去装置とシステム及び雑音除去用プログラム
CN115440240A (zh) 语音降噪的训练方法、语音降噪系统及语音降噪方法
CN112562712A (zh) 一种录音数据处理方法、系统、电子设备及存储介质
US20230360662A1 (en) Method and device for processing a binaural recording
RU2788939C1 (ru) Способ и устройство для определения глубокого фильтра
JP7486266B2 (ja) 深層フィルタを決定するための方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20201028

Address after: Taiwan, Hsinchu, China Science and Technology Industrial Park, Hsinchu County Road, building 5, No. 5

Applicant after: PixArt Imaging Inc.

Address before: Room 1, business centre, Eden, Seychelles

Applicant before: SEYCHELLES SHANGYUANDING AUDIO Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220824

Address after: 5th floor, 6-5 TuXing Road, Hsinchu Science Park, Taiwan, China

Applicant after: Dafa Technology Co.,Ltd.

Address before: Taiwan, Hsinchu, China Science and Industry Park, Hsinchu County, 5 innovation road, No. 5 Building

Applicant before: PixArt Imaging Inc.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant