專(zhuān)利名稱(chēng)：語(yǔ)音增強(qiáng)方法、裝置及頭戴式降噪通信耳機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及語(yǔ)音信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種送話(huà)端的語(yǔ)音增強(qiáng)方法、裝置和頭戴式降噪通信耳機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)信息化程度的提高，人與人之間的通信交流方式也越來(lái)越快捷和方便，各種各樣的通信設(shè)備和技術(shù)的廣泛應(yīng)用極大地方便了人們的生活和提高了工作效率。但是，伴隨社會(huì)的發(fā)展而隨之產(chǎn)生的噪聲問(wèn)題也嚴(yán)重影響到通信語(yǔ)音的清晰度和可懂度，當(dāng)噪聲高到一定程度時(shí)，不但通信根本就無(wú)法進(jìn)行，而且會(huì)傷害到人的聽(tīng)力和身心健康。尤其是在一些特殊的地方，如機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、大型工業(yè)工廠車(chē)間等場(chǎng)合，對(duì)通信的實(shí)時(shí)性和通信語(yǔ)音的清晰度和可懂度要求非常高，然而在這些特殊場(chǎng)合，外界噪聲的強(qiáng)度往往都會(huì)達(dá)到100分貝以上，在這種極限噪聲情況下進(jìn)行送話(huà)，遠(yuǎn)端用戶(hù)接受到的語(yǔ)音信號(hào)會(huì)完全被環(huán)境噪聲淹沒(méi)，根本得不到任何有用的信息。因此有必要在通信設(shè)備的送話(huà)端采取有效的語(yǔ)音增強(qiáng)方法來(lái)提高送話(huà)端語(yǔ)音的信噪比。目前常用的通信設(shè)備送話(huà)端的語(yǔ)音增強(qiáng)方法包括兩大類(lèi)，一類(lèi)是采用單個(gè)或多個(gè)普通麥克風(fēng)拾取信號(hào)，然后采用聲學(xué)信號(hào)處理方法來(lái)達(dá)到語(yǔ)音增強(qiáng)的目的；另一類(lèi)是采用特殊聲學(xué)傳聲器，如近講麥克風(fēng)和振動(dòng)傳聲器來(lái)達(dá)到有效拾取語(yǔ)音信號(hào)和抑制噪聲的目的。單個(gè)麥克風(fēng)語(yǔ)音增強(qiáng)一般稱(chēng)之為單通道譜減語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)(參見(jiàn)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)CN1684143A，CN101477800A)，這種技術(shù)一般通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析來(lái)估計(jì)當(dāng)前語(yǔ)音中噪聲的能量，然后通過(guò)頻譜相減的方法消除語(yǔ)音中的噪聲來(lái)達(dá)到語(yǔ)音增強(qiáng)的目的。采用兩個(gè)或多個(gè)麥克風(fēng)組成的麥克風(fēng)陣列語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)(參見(jiàn)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)CN101466055A，CN1967158A)則通常是用一個(gè)麥克風(fēng)接收到的信號(hào)作為參考信號(hào)， 通過(guò)自適應(yīng)濾波的方法實(shí)時(shí)的估計(jì)并抵消另外一個(gè)麥克風(fēng)拾取信號(hào)中的噪聲成分，保留語(yǔ)音成分，從而達(dá)到語(yǔ)音增強(qiáng)的目的。采用單個(gè)或多個(gè)普通麥克風(fēng)的語(yǔ)音增強(qiáng)方法，其性能很大程度上依賴(lài)于對(duì)語(yǔ)音狀態(tài)的檢測(cè)和判斷，否則不但不能很好的消除噪聲，而且還會(huì)給語(yǔ)音信號(hào)帶來(lái)較大的損傷。在低噪聲環(huán)境中，對(duì)語(yǔ)音狀態(tài)的檢測(cè)和判斷是可行和準(zhǔn)確的，但在強(qiáng)噪聲環(huán)境中，語(yǔ)音信號(hào)將會(huì)完全被噪聲所淹沒(méi)，在這種極低信噪比情況下，采用普通麥克風(fēng)的語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)將得不到較好效果或者根本無(wú)法適用。另一類(lèi)是采用一些特殊的聲學(xué)傳聲器，如近講麥克風(fēng)、振動(dòng)傳聲器等，以在噪聲環(huán)境下提高拾取語(yǔ)音信噪比，從而達(dá)到語(yǔ)音增強(qiáng)的目的。近講麥克風(fēng)又稱(chēng)之為降噪麥克風(fēng)，是采用壓差原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的麥克風(fēng)，具有指向性和“近講效應(yīng)”，對(duì)噪聲尤其是遠(yuǎn)場(chǎng)低頻噪聲有大約15dB左右的降噪效果，現(xiàn)在一般的話(huà)務(wù)耳機(jī)和一些專(zhuān)業(yè)通信領(lǐng)域的耳機(jī)較多采用近講麥克風(fēng)。振動(dòng)傳聲器需要與振動(dòng)面有較好耦合來(lái)拾取有用信號(hào)，對(duì)空氣傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的噪聲信號(hào)則有20 30dB的降噪效果。但近講麥克風(fēng)的降噪量有限并且不能有效抑制風(fēng)噪聲； 振動(dòng)傳聲器(參見(jiàn)中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)C擬810077Y)雖然對(duì)噪聲(包括風(fēng)噪聲)在全頻帶有20 30dB的降噪量，但其頻響特性差，不能有效拾取語(yǔ)音的高頻信息，通話(huà)語(yǔ)音的自然度和可懂度不能保證，因此這兩類(lèi)特殊的聲學(xué)傳聲器都不能較好應(yīng)用于高強(qiáng)度噪聲環(huán)境下的通信耳機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效結(jié)合振動(dòng)傳聲器和聲學(xué)信號(hào)處理技術(shù)的語(yǔ)音增強(qiáng)方案，用來(lái)提升高強(qiáng)度噪聲環(huán)境下通信送話(huà)端的語(yǔ)音信噪比和語(yǔ)音質(zhì)量。本發(fā)明公開(kāi)了一種語(yǔ)音增強(qiáng)裝置，該裝置包括聲學(xué)語(yǔ)音增強(qiáng)單元和電子語(yǔ)音增強(qiáng)單元；其中，聲學(xué)語(yǔ)音增強(qiáng)單元包括具有特定相對(duì)位置關(guān)系的主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器；所述特定相對(duì)位置關(guān)系使得主振動(dòng)傳聲器拾取通過(guò)耦合振動(dòng)方式傳過(guò)來(lái)的使用者的語(yǔ)音信號(hào)和從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)，輔振動(dòng)傳聲器主要拾取從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)，并且主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器所拾取的從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)具有相關(guān)性；電子語(yǔ)音增強(qiáng)單元包括語(yǔ)音檢測(cè)模塊、自適應(yīng)濾波模塊和后處理模塊；其中，語(yǔ)音檢測(cè)模塊，用于根據(jù)所述主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器輸出的聲音信號(hào)確定所述自適應(yīng)濾波模塊的更新速度并輸出控制參數(shù)；自適應(yīng)濾波模塊，用于根據(jù)所述輔振動(dòng)傳聲器輸出的聲音信號(hào)和所述語(yǔ)音檢測(cè)模塊輸出的控制參數(shù)對(duì)所述主振動(dòng)傳聲器輸出的聲音信號(hào)進(jìn)行降噪濾波，并輸出降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)；后處理模塊，用于對(duì)所述自適應(yīng)濾波模塊輸出的降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)做進(jìn)一步的降噪和語(yǔ)音高頻增強(qiáng)處理。本發(fā)明還公開(kāi)了一種頭戴式降噪通信耳機(jī)，該通信耳機(jī)包括語(yǔ)音信號(hào)傳送端口和如上所述的語(yǔ)音增強(qiáng)裝置；所述語(yǔ)音信號(hào)傳送端口，用于接收所述語(yǔ)音增強(qiáng)裝置降噪后的語(yǔ)音信號(hào)，并傳送給遠(yuǎn)端用戶(hù)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種語(yǔ)音增強(qiáng)方法，該方法包括利用具有特定相對(duì)位置關(guān)系的主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器，分別拾取第一聲音信號(hào)和第二聲音信號(hào)；所述第一聲音信號(hào)包括通過(guò)耦合振動(dòng)方式傳過(guò)來(lái)的使用者的語(yǔ)音信號(hào)和從空氣中傳播近來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)，所述第二聲音信號(hào)主要為從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)，并且所述第一聲音信號(hào)和第二聲音信號(hào)中的外界環(huán)境噪聲信號(hào)具有相關(guān)性；根據(jù)所述第一聲音信號(hào)和第二聲音信號(hào)確定控制自適應(yīng)濾波器更新速度的控制參數(shù)；根據(jù)所述第二聲音信號(hào)和所述控制參數(shù)對(duì)所述第一聲音信號(hào)進(jìn)行降噪濾波，輸出降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)；對(duì)所述降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)做進(jìn)一步的降噪和語(yǔ)音高頻增強(qiáng)處理。由上述可見(jiàn)，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，對(duì)送話(huà)端的語(yǔ)音在聲學(xué)層面和電子層面分別進(jìn)行了語(yǔ)音增強(qiáng)。具體來(lái)說(shuō)在聲學(xué)層面上，利用具有特定相對(duì)位置關(guān)系的主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器，分別拾取包括使用者的語(yǔ)音信號(hào)和外界環(huán)境噪聲信號(hào)的第一語(yǔ)音信號(hào)和以外界環(huán)境噪聲信號(hào)為主的第二聲音信號(hào)，由于采用了振動(dòng)傳聲器結(jié)構(gòu)，因此在拾取時(shí)就能將外界噪聲衰減20 30dB，并且第一聲音信號(hào)和第二聲音信號(hào)的外界環(huán)境噪聲具有高度的相關(guān)性，這為電子層面上的語(yǔ)音增強(qiáng)算法提供了較好的噪聲參考信號(hào)；在電子層面上首先根據(jù)第一聲音信號(hào)和第二聲音信號(hào)，確定控制自適應(yīng)濾波器更新速度的控制參數(shù)，然后根據(jù)第二聲音信號(hào)和所述控制參數(shù)對(duì)所述第一聲音信號(hào)進(jìn)行降噪濾波得到信噪比較高的語(yǔ)音信號(hào)，最后對(duì)降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)做進(jìn)一步的降噪和語(yǔ)音高頻增強(qiáng)處理，從而大大改善了送話(huà)端語(yǔ)音的可懂度和清晰度。可見(jiàn)通過(guò)上述的聲學(xué)層面和電子層面的語(yǔ)音增強(qiáng)處理，最終能夠在通信的送話(huà)端提供高達(dá)40 50dB的降噪量，極大地提高通信送話(huà)端的語(yǔ)音信噪比，并較好地改善了送話(huà)端語(yǔ)音的自然度和可懂度，極大提高了高強(qiáng)度噪聲環(huán)境下的語(yǔ)音信噪比和語(yǔ)音質(zhì)量。


圖1為帶有膠套的麥克風(fēng)構(gòu)成的振動(dòng)傳聲器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的語(yǔ)音增強(qiáng)裝置中裝配在支桿上的主、輔振動(dòng)傳聲器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A為主振動(dòng)傳聲器與耳機(jī)佩戴者頭部耦合位置示意圖；圖;3B為應(yīng)用本發(fā)明的帶有傳聲器支桿的耳機(jī)與佩戴者腮部耦合的效果示意圖；圖4為本發(fā)明中電子層面語(yǔ)音增強(qiáng)的系統(tǒng)方框圖；圖5為本發(fā)明的語(yǔ)音增強(qiáng)方法的具體流程示意圖；圖6為本發(fā)明的語(yǔ)音增強(qiáng)裝置的方框圖；圖7為本發(fā)明的頭戴式降噪通信耳機(jī)的方框圖。在所有附圖中相同的標(biāo)號(hào)指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明的語(yǔ)音增強(qiáng)方法包括兩大部分，第一部分是聲學(xué)層面上進(jìn)行語(yǔ)音增強(qiáng)，并為電子層面上的語(yǔ)音增強(qiáng)算法提供較好信噪比的主信號(hào)和與主信號(hào)具有高度相關(guān)性的噪聲參考信號(hào)；第二部分是采用聲學(xué)信號(hào)處理方法，進(jìn)一步對(duì)信號(hào)進(jìn)行語(yǔ)音增強(qiáng)處理，提高語(yǔ)音的信噪比，改善送話(huà)端語(yǔ)音的可懂度和舒適度。下面將對(duì)聲學(xué)層面和電子層面上的語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)方案分別進(jìn)行闡述。在聲學(xué)層面上，本發(fā)明采用雙振動(dòng)傳聲器結(jié)構(gòu)，主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器具有相似的結(jié)構(gòu)并且在空間位置上相互靠近，即主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器具有特定相對(duì)位置關(guān)系。該特定相對(duì)位置關(guān)系使得主振動(dòng)傳聲器拾取通過(guò)耦合振動(dòng)方式傳過(guò)來(lái)的使用者的語(yǔ)音信號(hào)和從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)，而輔振動(dòng)傳聲器主要拾取從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)，并且分別從空氣中傳播進(jìn)主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器的外界環(huán)境噪聲信號(hào)具有相關(guān)性。具體來(lái)說(shuō)，主振動(dòng)傳聲器與耳機(jī)佩戴者直接接觸，通過(guò)耦合振動(dòng)的方式有效拾取耳機(jī)佩戴者的語(yǔ)音信號(hào)，輔振動(dòng)傳聲器不與耳機(jī)佩戴者直接接觸，不耦合通過(guò)振動(dòng)傳過(guò)來(lái)的語(yǔ)音信號(hào)。對(duì)于空氣中傳播過(guò)來(lái)的噪聲信號(hào)，主、輔振動(dòng)傳聲器都會(huì)大約20 30dB的衰減，并且通過(guò)調(diào)整主、輔傳聲器的位置可以保證兩個(gè)振動(dòng)傳聲器拾取到的噪聲信號(hào)有比較好的相關(guān)性。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，采用具有密閉膠套結(jié)構(gòu)的麥克風(fēng)作為振動(dòng)傳聲器。圖1為麥克風(fēng)放在密閉膠套中構(gòu)成振動(dòng)傳聲器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，麥克風(fēng) (MIC) 10放置在密閉膠套20中，并且在麥克風(fēng)10的振膜與膠套20之間保留一定的密閉空氣腔30以供聲音信號(hào)通過(guò)。從空氣當(dāng)中傳播過(guò)來(lái)的外界環(huán)境噪聲因?yàn)橐?jīng)過(guò)膠套20的衰減才能被麥克風(fēng)10的振膜拾取到，所以噪聲會(huì)被大大降低；而對(duì)于耦合在膠套20上表面的振動(dòng)信號(hào)，膠套20表面的振動(dòng)會(huì)直接導(dǎo)致密閉空氣腔30體積的變化，從而引起麥克風(fēng)10 振膜的振動(dòng)，所以膠套20上表面的振動(dòng)信號(hào)會(huì)被麥克風(fēng)10有效的拾取到。另外，帶有膠套20的麥克風(fēng)10在隔離外界噪聲的同時(shí)必須有效耦合耳機(jī)佩戴者的語(yǔ)音信號(hào)，一般人講話(huà)時(shí)，人頭部的很多部分都會(huì)包含一定的語(yǔ)音振動(dòng)信號(hào)(尤其是低頻信息)，而這其中又以喉部和腮部振動(dòng)包含的語(yǔ)音頻譜信息較豐富。因此，考慮到耳機(jī)的佩戴方便和美觀，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，設(shè)計(jì)如圖2所示的傳聲器支桿，支桿頭部的正反兩面各放置一個(gè)帶有膠套的麥克風(fēng)，分別稱(chēng)為主振動(dòng)傳聲器112和輔振動(dòng)傳聲器 114，其中主振動(dòng)傳聲器112設(shè)置在貼近佩戴者面部的一面，輔振動(dòng)傳聲器114設(shè)置在與主振動(dòng)傳聲器112相背的另一面。主振動(dòng)傳聲器112與耳機(jī)佩戴者頭部的耦合位置可以有多種選擇，圖3A示出了主振動(dòng)傳聲器與頭部耦合的可能位置示意圖，包括頭頂301、額部302、 腮部303、鬟部304、耳內(nèi)305、耳后306、喉部307等，帶有傳聲器支桿的耳機(jī)與佩戴者腮部耦合效果如圖3B所示。主振動(dòng)傳聲器112的膠套正面與耳機(jī)佩戴者的腮部保持較好的耦合，從而能較好拾取耳機(jī)佩戴者的語(yǔ)音信息。而輔振動(dòng)傳聲器114不與人臉直接耦合，所以對(duì)耳機(jī)佩戴者語(yǔ)音信號(hào)不敏感。并且，采用如圖1所示的膠套結(jié)構(gòu)和如圖2、圖;3B所示的支桿和耳機(jī)佩戴方式，能夠保證主振動(dòng)傳聲器112拾取到的是較好的語(yǔ)音信號(hào)和被衰減大約20 30dB的外界噪聲信號(hào)，輔振動(dòng)傳聲器114拾取到的主要是被衰減大約20 30dB的外界噪聲信號(hào)，輔振動(dòng)傳聲器114拾取到的較純凈的外界噪聲信號(hào)可以為下一步電子層面的降噪提供較好的外界噪聲參考信號(hào)。在空間上主振動(dòng)傳聲器112、輔振動(dòng)傳聲器114距離相對(duì)較近，并有相似的膠套結(jié)構(gòu)，保證泄露進(jìn)兩個(gè)膠套的外界噪聲信號(hào)具有較好的相關(guān)性，以確保電子層面對(duì)噪聲信號(hào)能夠進(jìn)一步降低。另外為了避免輔振動(dòng)傳聲器114拾取到較多的振動(dòng)語(yǔ)音信號(hào)，從而導(dǎo)致在電子層面損傷主振動(dòng)傳聲器112中的語(yǔ)音信號(hào)，最好能夠在主振動(dòng)傳聲器112、輔振動(dòng)傳聲器114 之間采取較好的隔振處理措施。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，采用在主、輔傳聲器膠套之間增加一些墊片來(lái)達(dá)到隔振的目的。經(jīng)過(guò)聲學(xué)層面的語(yǔ)音增強(qiáng)后，主振動(dòng)傳聲器112中信號(hào)的信噪比有了大約20dB提高，但還是不能滿(mǎn)足在極限噪聲情況下通信的要求。所以在本發(fā)明中，采用聲學(xué)信號(hào)處理的技術(shù)進(jìn)一步提高語(yǔ)音信號(hào)的信噪比，并改善通過(guò)振動(dòng)拾取的語(yǔ)音信號(hào)的自然度和清晰度。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中的振動(dòng)傳聲器并不僅限于上述具有密閉膠套結(jié)構(gòu)的麥克風(fēng)，也可以采用現(xiàn)有的骨導(dǎo)傳聲器，或者采用普通的駐極體(ECM)麥克風(fēng)增加特殊聲學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到類(lèi)振動(dòng)傳聲器的效果。本發(fā)明后續(xù)會(huì)針對(duì)采用普通麥克風(fēng)加特殊聲學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)闡述。圖4為對(duì)經(jīng)過(guò)聲學(xué)層面語(yǔ)音增強(qiáng)后的信號(hào)進(jìn)行電子層面語(yǔ)音增強(qiáng)的系統(tǒng)方框圖。 如圖4所示，電子層面的語(yǔ)音增強(qiáng)，主要包括語(yǔ)音檢測(cè)模塊210、自適應(yīng)濾波模塊220和后處理模塊230，其中語(yǔ)音檢測(cè)模塊210用于根據(jù)主振動(dòng)傳聲器112和輔振動(dòng)傳聲器114輸出的聲音信號(hào)確定自適應(yīng)濾波模塊220的更新速度并輸出控制參數(shù)α ；自適應(yīng)濾波模塊220則根據(jù)輔振動(dòng)傳聲器114輸出的聲音信號(hào)和語(yǔ)音檢測(cè)模塊210輸出的控制參數(shù)α對(duì)主振動(dòng)傳聲器112輸出的聲音信號(hào)進(jìn)行降噪濾波，并輸出降噪后的語(yǔ)音信號(hào)；后處理模塊230用于對(duì)采用自適應(yīng)濾波模塊220輸出的降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)做進(jìn)一步的降噪和語(yǔ)音高頻增強(qiáng)處理。當(dāng)存在語(yǔ)音信號(hào)時(shí)，主振動(dòng)傳聲器112直接耦合佩戴者腮部的振動(dòng)拾取到較大的語(yǔ)音信號(hào)；雖然輔振動(dòng)傳聲器114不與腮部直接耦合，但因?yàn)槠渑c佩戴者嘴部距離較近，當(dāng)佩戴者大聲講話(huà)時(shí)，通過(guò)空氣泄露而被輔振動(dòng)傳聲器114拾取到的語(yǔ)音信號(hào)也不能夠被忽略。這時(shí)如果把輔振動(dòng)傳聲器114的信號(hào)直接作為濾波參考信號(hào)來(lái)更新自適應(yīng)濾波器并進(jìn)行濾波，將有可能對(duì)語(yǔ)音造成損傷，所以必須先由語(yǔ)音檢測(cè)模塊210根據(jù)主振動(dòng)傳聲器112 和輔振動(dòng)傳聲器114輸出的聲音信號(hào)確定自適應(yīng)濾波模塊220中自適應(yīng)濾波器的更新速度，并輸出表示控制自適應(yīng)濾波器221更新速度的控制參數(shù)α。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，控制參數(shù)α的值是采用計(jì)算在低頻范圍內(nèi)主振動(dòng)傳聲器112與輔振動(dòng)傳聲器114的統(tǒng)計(jì)能量比值？_1~站10來(lái)確定的，能量比值P_ratio 越大表示主振動(dòng)傳聲器112所拾取的聲音信號(hào)中存在目標(biāo)語(yǔ)音的比例越大，α的值就越小，自適應(yīng)濾波器的更新速度就越慢；反之，能量比值P_ratio越小則表示表示主振動(dòng)傳聲器112所拾取的聲音信號(hào)中存在目標(biāo)語(yǔ)音的比例越小、存在環(huán)境噪聲的比例越大，α的值就越大，自適應(yīng)濾波器221的更新速度就越快。低頻范圍是指500Hz以下的頻率范圍。α 的取值范圍為α < 1，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，設(shè)定P_ratio大于IOdB時(shí)，認(rèn)為主振動(dòng)傳聲器112所拾取的聲音信號(hào)全部為目標(biāo)語(yǔ)音信號(hào)，α =0，自適應(yīng)濾波器停止更新；P_rati0小于OdB時(shí)，認(rèn)為主振動(dòng)傳聲器112所拾取的聲音信號(hào)全部為環(huán)境噪聲信號(hào)， α = 1,自適應(yīng)濾波器以最快速度更新。自適應(yīng)濾波模塊220包括一個(gè)自適應(yīng)濾波器221和一個(gè)減法器222，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，采用一個(gè)階長(zhǎng)為P(P > 1)的HR濾波器作為降噪濾波的自適應(yīng)濾波
器，濾波器的權(quán)值是^ = 1^(0),^(1),...,^(7-1)]本實(shí)施方案P = 64，階長(zhǎng)主要取決于系統(tǒng)
，
采樣頻率和主、輔傳聲器之間聲學(xué)傳遞路徑的復(fù)雜性。假設(shè)主振動(dòng)傳聲器112和輔振動(dòng)傳聲器114所拾取并輸出的聲音信號(hào)分別為第一聲音信號(hào)si (η)和第二聲音信號(hào)s2 (η)，自適應(yīng)濾波器221的輸入信號(hào)為輔振動(dòng)傳聲器114 所拾取的聲音信號(hào)s2 (η)，在控制參數(shù)α的更新速度控制下，自適應(yīng)濾波器221濾波輸出信號(hào)s3 (η)，減法器222將s3 (η)與主振動(dòng)傳聲器112所拾取的聲音信號(hào)si (η)相減得到噪聲抵消后的信號(hào)y (η)，y(n)反饋回自適應(yīng)濾波器221進(jìn)行濾波器權(quán)值的再次更新。自適應(yīng)濾波器221的更新速度受控制參數(shù)α的控制，當(dāng)α = 1，即sl(n)、s2(n) 中全是噪聲成分，自適應(yīng)濾波器221快速收斂到噪聲從輔振動(dòng)傳聲器114到主振動(dòng)傳聲器 112的傳遞函數(shù)!1_1101^，使得83(11)與sl(n)相同，抵消后的y(n)很小，從而消除噪聲。當(dāng)α =0jPsl(n)、s2(n)中全是目標(biāo)語(yǔ)音成分，自適應(yīng)濾波器停止更新，從而自適應(yīng)濾波器不會(huì)收斂到語(yǔ)音從輔振動(dòng)傳聲器114到主振動(dòng)傳聲器112的傳遞函數(shù)H_speech，s3 (η) 與sl(n)不同，從而相減后的語(yǔ)音成分不會(huì)被抵消，輸出y(n)保留了語(yǔ)音成分。當(dāng)0 < α < 1時(shí)，即主振動(dòng)傳聲器112所拾取到的聲音信號(hào)中同時(shí)有語(yǔ)音成分和環(huán)境噪聲成分，這時(shí)自適應(yīng)濾波器221的更新速度由語(yǔ)音成分和環(huán)境噪聲成分的多少來(lái)控制，以保證消除噪聲的同時(shí)保留語(yǔ)音成分。另外，由于噪聲從輔振動(dòng)傳聲器114到主振動(dòng)傳聲器112的傳遞函數(shù)H_noiSe與語(yǔ)音從輔傳聲器114到主振動(dòng)傳聲器112的傳遞函數(shù)H_speech有相似性，因此即使自適應(yīng)濾波器221收斂到H_noiSe仍然會(huì)對(duì)語(yǔ)音造成一定程度的損害，因此需要采用α來(lái)約束自適應(yīng)濾波器221的權(quán)值。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中所做的約束是a*G，當(dāng)α = 1，即認(rèn)為主振動(dòng)傳聲器112所拾取到的聲音信號(hào)中全是環(huán)境噪聲成分，自適應(yīng)濾波器221不做約束，環(huán)境噪聲被完全消除；當(dāng)α =0，即認(rèn)為主振動(dòng)傳聲器112所拾取到的聲音信號(hào)中全是語(yǔ)音成分，自適應(yīng)濾波器221完全約束，語(yǔ)音完全保留；當(dāng)0 < α < 1時(shí)，即認(rèn)為主振動(dòng)傳聲器112所拾取到的聲音信號(hào)中同時(shí)有語(yǔ)音成分和環(huán)境噪聲成分，自適應(yīng)濾波器221部分約束，環(huán)境噪聲部分消除而將語(yǔ)音完全保留，通過(guò)這種處理方式達(dá)到在降噪的同時(shí)很好地保護(hù)語(yǔ)音的效果。需要說(shuō)明的是，雖然在上述具體實(shí)施方式
中是利用時(shí)域自適應(yīng)濾波器進(jìn)行降噪， 但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明了，在濾波時(shí)所采用的濾波器并不限于時(shí)域自適應(yīng)濾波器，也可利用頻域(子帶)自適應(yīng)濾波器降噪，進(jìn)一步可通過(guò)主振動(dòng)傳聲器112與輔振動(dòng)傳聲器114 的每個(gè)頻率子帶的統(tǒng)計(jì)能量比P_rati0i得到每個(gè)頻率子帶的控制參數(shù)α 并獨(dú)立控制頻率自適應(yīng)濾波器每個(gè)頻率子帶的更新。i為頻率子帶的標(biāo)識(shí)，其中每個(gè)頻率子帶的統(tǒng)計(jì)能量比越大，該頻率子帶對(duì)應(yīng)的Cii的值越小，Cii的取值范圍為0彡Cii彡1，即CiiW取指范圍為0到1。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，后處理模塊230包括單通道降噪子模塊231和語(yǔ)音高頻增強(qiáng)子模塊232。單通道降噪子模塊231首先根據(jù)噪聲平穩(wěn)的特性統(tǒng)計(jì)出自適應(yīng)濾波模塊220的輸出信號(hào)y(n)中殘留的平穩(wěn)噪聲的能量；另外，由于振動(dòng)方式拾取到的語(yǔ)音信號(hào)高頻能量較小，導(dǎo)致處理后的語(yǔ)音的清晰度和可懂度不高，因此再采用語(yǔ)音高頻增強(qiáng)子模塊232對(duì)經(jīng)過(guò)單通道降噪子模塊231做單通道降噪處理后的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行高頻成分的增強(qiáng)，從而極大的改善輸出語(yǔ)音信號(hào)的清晰度和可懂度，使得用戶(hù)獲得足夠清晰的語(yǔ)音信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，單通道降噪子模塊231利用平滑平均的方法統(tǒng)計(jì)出噪聲能量，并在信號(hào)y (η)中減去這部分噪聲能量，從而進(jìn)一步降低自適應(yīng)濾波模塊 220所輸出的y (η)中的噪聲成分并保留其中的語(yǔ)音成分，以達(dá)到提高語(yǔ)音信號(hào)信噪比的效果。
結(jié)合上述對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的表述，圖5為本發(fā)明提供的語(yǔ)音增強(qiáng)方法的具體流程示意圖。如圖5所示，本發(fā)明的語(yǔ)音增強(qiáng)方法包括如下步驟首先，在步驟S510中，利用主振動(dòng)傳聲器112和輔振動(dòng)傳聲器114分別拾取第一聲音信號(hào)si (η)和第二聲音信號(hào)s2 (η)，其中第一聲音信號(hào)si (η)包括通過(guò)耦合振動(dòng)方式傳過(guò)來(lái)的使用者的語(yǔ)音信號(hào)和從膠套泄露進(jìn)麥克風(fēng)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)，第二聲音信號(hào)s2(n)主要為從膠套泄露進(jìn)麥克風(fēng)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)，并且由于振動(dòng)傳聲器的位置設(shè)置使得第一聲音信號(hào)sl(ri)和第二聲音信號(hào)s2(n)中的外界環(huán)境噪聲信號(hào)具有相關(guān)性；在步驟S520中，根據(jù)第一聲音信號(hào)si (η)和第二聲音信號(hào)s2(n)確定自適應(yīng)濾波器的更新速度并輸出控制參數(shù)α，0 < α < 1 ；在步驟S530中，根據(jù)第一聲音信號(hào)sl(n)、第二聲音信號(hào)s2 (η)和所述控制參數(shù) α利用自適應(yīng)濾波器對(duì)第一聲音信號(hào)si (η)進(jìn)行降噪處理；在S540中，進(jìn)一步消除自適應(yīng)濾波器進(jìn)行降噪處理后的聲音信號(hào)中殘留的平穩(wěn)噪聲的能量；最后，在步驟S550中，對(duì)上述消除殘留的平穩(wěn)噪聲的能量后的聲音信號(hào)進(jìn)行高頻成分的增強(qiáng)。本發(fā)明的上述語(yǔ)音增強(qiáng)方法，采用軟件和硬件組合的方式實(shí)現(xiàn)。圖6示出了本發(fā)明的與上述語(yǔ)音增強(qiáng)方法相對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音增強(qiáng)裝置的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，本發(fā)明提供的語(yǔ)音增強(qiáng)裝置600包括聲學(xué)語(yǔ)音增強(qiáng)單元610和電子語(yǔ)音增強(qiáng)單元620。其中，聲學(xué)語(yǔ)音增強(qiáng)單元610包括主振動(dòng)傳聲器112和輔振動(dòng)傳聲器114。主振動(dòng)傳聲器112用于拾取通過(guò)耦合振動(dòng)方式傳過(guò)來(lái)的使用者的語(yǔ)音信號(hào)和從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)；輔振動(dòng)傳聲器114用于拾取從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)；并且分別從空氣中傳播進(jìn)主振動(dòng)傳聲器112和輔振動(dòng)傳聲器114的外界環(huán)境噪聲信號(hào)具有相關(guān)性。電子語(yǔ)音增強(qiáng)單元620包括語(yǔ)音檢測(cè)模塊210、自適應(yīng)濾波模塊220和后處理模塊230，其中，語(yǔ)音檢測(cè)模塊210用于根據(jù)所述主振動(dòng)傳聲器112和輔振動(dòng)傳聲器114輸出的聲音信號(hào)確定所述自適應(yīng)濾波模塊220的更新速度并輸出控制參數(shù)α ；自適應(yīng)濾波模塊220根據(jù)所述輔振動(dòng)傳聲器114輸出的聲音信號(hào)和所述語(yǔ)音檢測(cè)模塊210輸出的控制參數(shù)α對(duì)所述主振動(dòng)傳聲器112輸出的聲音信號(hào)進(jìn)行降噪濾波，并輸出降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)；所述后處理模塊230用于對(duì)所述自適應(yīng)濾波模塊220輸出的降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)做進(jìn)一步的降噪和語(yǔ)音高頻增強(qiáng)處理。這里需要說(shuō)明的是當(dāng)自適應(yīng)濾波器221為時(shí)域自適應(yīng)濾波器時(shí)語(yǔ)音檢測(cè)模塊210，用于通過(guò)計(jì)算在低頻范圍內(nèi)的主振動(dòng)傳聲器112輸出的聲音信號(hào)和輔振動(dòng)傳聲器114輸出的聲音信號(hào)的統(tǒng)計(jì)能量比值來(lái)確定自適應(yīng)濾波器221的控制參數(shù)；其中統(tǒng)計(jì)能量比值越大，所述控制參數(shù)的值越小，且所述控制參數(shù)的取值范圍為0到1 ；當(dāng)自適應(yīng)濾波器221為頻域自適應(yīng)濾波器時(shí)語(yǔ)音檢測(cè)模塊21α，用于通過(guò)計(jì)算主振動(dòng)傳聲器112輸出的聲音信號(hào)和輔振動(dòng)傳聲器114輸出的聲音信號(hào)在每個(gè)頻率子帶的統(tǒng)計(jì)能量比值來(lái)確定每個(gè)頻率子帶的控制參數(shù)α i ；其中頻率子帶的統(tǒng)計(jì)能量比值越大，該頻率子帶對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)α i的值越小，且每個(gè)頻率子帶對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)α i的取值范圍為 0 至 Ij 1 ο語(yǔ)音增強(qiáng)裝置600各組成結(jié)構(gòu)間的具體工作流程與前述對(duì)圖4以及圖5中所表述的工作流程完全相同，在此不再贅述。圖7示出了具有根據(jù)本發(fā)明的語(yǔ)音增強(qiáng)裝置的頭戴式降噪通信耳機(jī)700的方框
10圖。如圖7所示，所述頭戴式降噪通信耳機(jī)700包括語(yǔ)音信號(hào)傳送端口 701以及如圖 6所示的所述語(yǔ)音增強(qiáng)裝置600，其中語(yǔ)音信號(hào)傳送端口 701用于把近端語(yǔ)音信號(hào)傳送到遠(yuǎn)端用戶(hù)，即接收采用語(yǔ)音增強(qiáng)裝置600降噪后的語(yǔ)音信號(hào)，然后采用有線或者是無(wú)線的方式發(fā)送給遠(yuǎn)端用戶(hù)。所述語(yǔ)音增強(qiáng)裝置600的各個(gè)組成部件的功能及其描述與上面針對(duì)圖 4以及圖6進(jìn)行的描述完全相同，在此不再進(jìn)行描述。綜合來(lái)講，本發(fā)明能夠從聲學(xué)層面和電子層面消除環(huán)境噪聲，極大提高高強(qiáng)度噪聲環(huán)境下語(yǔ)音信噪比和語(yǔ)音質(zhì)量原因如下1)雙振動(dòng)傳聲器能有效隔離外界從空氣中傳播過(guò)來(lái)的噪聲；并且對(duì)于泄露進(jìn)來(lái)的噪聲，因?yàn)橹?、輔振動(dòng)傳聲器具有相似的結(jié)構(gòu)和相互靠近的空間位置，所以泄露進(jìn)主、輔振動(dòng)傳聲器的外界噪聲信號(hào)具有很好的相關(guān)性。2)對(duì)于耳機(jī)佩戴者講話(huà)時(shí)的有用的語(yǔ)音信號(hào)，因?yàn)橹髡駝?dòng)傳聲器是直接和人的頭部耦合的，而且主、輔振動(dòng)傳聲器之間較好隔離，所以主振動(dòng)傳聲器能較好拾取耳機(jī)佩戴者的振動(dòng)語(yǔ)音信號(hào)，而輔振動(dòng)傳聲器只能拾取泄露進(jìn)來(lái)的語(yǔ)音信號(hào)。3)經(jīng)過(guò)聲學(xué)層面的語(yǔ)音增強(qiáng)，得到較高信噪比的語(yǔ)音信號(hào)和較純凈的外界噪聲參考信號(hào)，在電子層面采用自適應(yīng)噪聲消除技術(shù)和單通道語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)一步提高語(yǔ)音信號(hào)的信噪比。4)在電子層面對(duì)經(jīng)過(guò)語(yǔ)音增強(qiáng)后的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行高頻成分的增強(qiáng)，從而極大的改善輸出語(yǔ)音信號(hào)的清晰度和可懂度，使得用戶(hù)獲得足夠清晰的語(yǔ)音信號(hào)。5)與采用近講麥克風(fēng)作為送話(huà)器的通信耳機(jī)相比，本發(fā)明對(duì)噪聲的方向性和所處位置不敏感，對(duì)近、遠(yuǎn)場(chǎng)的各個(gè)方向的噪聲都有穩(wěn)定的降噪量，而且對(duì)風(fēng)噪聲也有較好的降噪效果。如上參照附圖以示例的方式描述根據(jù)本發(fā)明的語(yǔ)音增強(qiáng)方法、裝置和降噪耳機(jī)。 但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于上述本發(fā)明所提出的語(yǔ)音增強(qiáng)方法、裝置和降噪耳機(jī)，還可以在不脫離本發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書(shū)的內(nèi)容確定。
權(quán)利要求
1.一種語(yǔ)音增強(qiáng)裝置，其特征在于，該裝置包括聲學(xué)語(yǔ)音增強(qiáng)單元和電子語(yǔ)音增強(qiáng)單元；其中，聲學(xué)語(yǔ)音增強(qiáng)單元包括具有特定相對(duì)位置關(guān)系的主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器；所述特定相對(duì)位置關(guān)系使得主振動(dòng)傳聲器拾取通過(guò)耦合振動(dòng)方式傳過(guò)來(lái)的使用者的語(yǔ)音信號(hào)和從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)，輔振動(dòng)傳聲器主要拾取從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)，并且主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器所拾取的從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)具有相關(guān)性；電子語(yǔ)音增強(qiáng)單元包括語(yǔ)音檢測(cè)模塊、自適應(yīng)濾波模塊和后處理模塊；其中，語(yǔ)音檢測(cè)模塊，用于根據(jù)所述主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器輸出的聲音信號(hào)確定所述自適應(yīng)濾波模塊的更新速度并輸出控制參數(shù)；自適應(yīng)濾波模塊，用于根據(jù)所述輔振動(dòng)傳聲器輸出的聲音信號(hào)和所述語(yǔ)音檢測(cè)模塊輸出的控制參數(shù)對(duì)所述主振動(dòng)傳聲器輸出的聲音信號(hào)進(jìn)行降噪濾波，并輸出降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)；后處理模塊，用于對(duì)所述自適應(yīng)濾波模塊輸出的降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)做進(jìn)一步的降噪和語(yǔ)音高頻增強(qiáng)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述主振動(dòng)傳聲器由麥克風(fēng)放在密閉的膠套中構(gòu)成，并且麥克風(fēng)的振膜與膠套之間設(shè)置有密閉空氣腔；所述輔振動(dòng)傳聲器的結(jié)構(gòu)與所述主振動(dòng)傳聲器的結(jié)構(gòu)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器分別放置在傳聲器支桿的正反兩面，且主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器之間有隔振處理結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述后處理模塊包括單通道降噪子模塊，用于統(tǒng)計(jì)出自適應(yīng)濾波模塊輸出的降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)中殘留的平穩(wěn)噪聲的能量，并從自適應(yīng)濾波模塊輸出的降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)中減去這部分噪聲能量，然后輸出給語(yǔ)音高頻增強(qiáng)子模塊；語(yǔ)音高頻增強(qiáng)子模塊，用于對(duì)單通道降噪子模塊降噪處理后的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行高頻成分的增強(qiáng)處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述語(yǔ)音檢測(cè)模塊，用于通過(guò)計(jì)算在低頻范圍內(nèi)的主振動(dòng)傳聲器輸出的聲音信號(hào)和輔振動(dòng)傳聲器輸出的聲音信號(hào)的統(tǒng)計(jì)能量比值來(lái)確定所述控制參數(shù)；其中統(tǒng)計(jì)能量比值越大，所述控制參數(shù)的值越小，且所述控制參數(shù)的取值范圍為0到1 ；或者，所述語(yǔ)音檢測(cè)模塊，用于通過(guò)計(jì)算主振動(dòng)傳聲器輸出的聲音信號(hào)和輔振動(dòng)傳聲器輸出的聲音信號(hào)在每個(gè)頻率子帶的統(tǒng)計(jì)能量比值來(lái)確定每個(gè)頻率子帶的控制參數(shù)；其中頻率子帶的統(tǒng)計(jì)能量比值越大，該頻率子帶對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)的值越小，且每個(gè)頻率子帶對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)的取值范圍為0到1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述自適應(yīng)濾波模塊包括自適應(yīng)濾波器和減法器；其中，自適應(yīng)濾波器，用于在所述控制參數(shù)的控制下對(duì)輔振動(dòng)傳聲器輸出的聲音信號(hào)進(jìn)行濾波，并輸出給減法器；減法器，用于將主振動(dòng)傳聲器輸出的聲音信號(hào)與自適應(yīng)濾波器輸出的信號(hào)相減后輸出降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)，并且將該降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)反饋給自適應(yīng)濾波器。
7.一種頭戴式降噪通信耳機(jī)，其特征在于，該通信耳機(jī)包括語(yǔ)音信號(hào)傳送端口和如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的語(yǔ)音增強(qiáng)裝置；所述語(yǔ)音信號(hào)傳送端口，用于接收所述語(yǔ)音增強(qiáng)裝置降噪后的語(yǔ)音信號(hào)，并傳送給遠(yuǎn)端用戶(hù)。
8.一種語(yǔ)音增強(qiáng)方法，其特征在于，該方法包括利用具有特定相對(duì)位置關(guān)系的主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器，分別拾取第一聲音信號(hào)和第二聲音信號(hào)；所述第一聲音信號(hào)包括通過(guò)耦合振動(dòng)方式傳過(guò)來(lái)的使用者的語(yǔ)音信號(hào)和從空氣中傳播近來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)，所述第二聲音信號(hào)主要為從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)，并且所述第一聲音信號(hào)和第二聲音信號(hào)中的外界環(huán)境噪聲信號(hào)具有相關(guān)性；根據(jù)所述第一聲音信號(hào)和第二聲音信號(hào)確定控制自適應(yīng)濾波器更新速度的控制參數(shù)；根據(jù)所述第二聲音信號(hào)和所述控制參數(shù)對(duì)所述第一聲音信號(hào)進(jìn)行降噪濾波，輸出降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)；對(duì)所述降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)做進(jìn)一步的降噪和語(yǔ)音高頻增強(qiáng)處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，對(duì)所述降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)做進(jìn)一步的降噪和語(yǔ)音高頻增強(qiáng)處理包括統(tǒng)計(jì)出所述降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)中殘留的平穩(wěn)噪聲的能量，并從所述降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)中減去這部分噪聲能量，然后再進(jìn)行高頻成分的增強(qiáng)處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一聲音信號(hào)和第二聲音信號(hào)確定控制自適應(yīng)濾波器更新速度的控制參數(shù)包括通過(guò)計(jì)算在低頻范圍內(nèi)的第一聲音信號(hào)和第二聲音信號(hào)的統(tǒng)計(jì)能量比值來(lái)確定所述控制參數(shù)，其中統(tǒng)計(jì)能量比值越大，所述控制參數(shù)的值越小，且所述控制參數(shù)的取值范圍為 0到1 ；或者，通過(guò)計(jì)算第一聲音信號(hào)和第二聲音信號(hào)的在每個(gè)頻率子帶的統(tǒng)計(jì)能量比值來(lái)確定每個(gè)頻率子帶的控制參數(shù)，其中頻率子帶的統(tǒng)計(jì)能量比值越大，該頻率子帶對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)的值越小，且每個(gè)頻率子帶對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)的取值范圍為O到1。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種語(yǔ)音增強(qiáng)方法、裝置及頭戴式降噪通信耳機(jī)。在本發(fā)明的方案中，利用具有特定相對(duì)位置關(guān)系的主振動(dòng)傳聲器和輔振動(dòng)傳聲器，分別拾取通過(guò)耦合振動(dòng)方式傳過(guò)來(lái)的使用者的語(yǔ)音信號(hào)和從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)的第一聲音信號(hào)，和拾取主要從空氣中傳播進(jìn)來(lái)的外界環(huán)境噪聲信號(hào)的第二聲音信號(hào)，且兩振動(dòng)傳聲器拾取的外界環(huán)境噪聲信號(hào)具有相關(guān)性；根據(jù)第一聲音信號(hào)和第二聲音信號(hào)確定控制自適應(yīng)濾波器更新速度的控制參數(shù)；根據(jù)第二聲音信號(hào)和控制參數(shù)對(duì)第一聲音信號(hào)進(jìn)行降噪濾波；對(duì)降噪濾波后的語(yǔ)音信號(hào)做進(jìn)一步的降噪和語(yǔ)音高頻增強(qiáng)處理。本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠有效提升高強(qiáng)度噪聲環(huán)境下的語(yǔ)音信噪比和語(yǔ)音質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04R1/10GK102411936SQ20111038193
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者劉崧, 華洋, 李波, 趙劍 申請(qǐng)人:歌爾聲學(xué)股份有限公司