專利名稱：噪聲抑制方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及設(shè)計(jì)用于在表示聲學(xué)記錄 的信號(hào)中進(jìn)行噪聲抑制的數(shù)字濾波器的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于自然環(huán)境中噪聲的普遍存在，現(xiàn)實(shí)世界聲音記錄典型地包含來(lái)自各種源的 噪聲。為了改進(jìn)聲音記錄的聲音質(zhì)量，已經(jīng)開發(fā)了各種方法用于減小聲音記錄的噪聲水 平。通常，在這種方法中，根據(jù)期望頻率響應(yīng)來(lái)計(jì)算時(shí)域噪聲抑制濾波器，然后將時(shí)域 噪聲抑制濾波器應(yīng)用至聲音記錄。頻譜減法是抑制聲學(xué)記錄中的噪聲的常用方法。在 “Low-distortion spectral subtraction for speech enhancement，，，Peter Handel, Conference Proceedings of Eurospeech, pp. 1549-1553，ISSN1018-4074，1995 中討論了 用于抑制噪聲的頻譜減法的不同方面。可以通過(guò)增大所使用的時(shí)域噪聲抑制濾波器的長(zhǎng)度來(lái)提高濾波后的聲音記錄的 質(zhì)量。然而，時(shí)域噪聲抑制濾波器越長(zhǎng)，所需的計(jì)算越多。在如電話之類的實(shí)時(shí)應(yīng)用中，這 尤其成問(wèn)題。在實(shí)時(shí)應(yīng)用中，必須非常迅速地執(zhí)行濾波，因此計(jì)算要求高的濾波器需要較高 的處理能力。更快的處理器更加昂貴，并且一般更耗能。因此，需要以不影響計(jì)算能力要求 的方式來(lái)改進(jìn)聲音記錄中噪聲抑制的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的問(wèn)題是如何避免聲學(xué)記錄中低頻處的噪聲衰減依賴于時(shí)間而波 動(dòng)的問(wèn)題。這一問(wèn)題是通過(guò)一種設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)的方法來(lái)解決的，所述數(shù)字濾波 器配置結(jié)構(gòu)用于對(duì)表示聲學(xué)記錄的信號(hào)進(jìn)行噪聲抑制。所述方法包括確定所述數(shù)字濾波 器配置結(jié)構(gòu)的期望頻率響應(yīng)。所述方法還包括將高通濾波器和噪聲抑制濾波器的組合包 括在所述濾波器配置結(jié)構(gòu)中。所述高通濾波器和噪聲抑制濾波器的組合是基于所確定的期 望頻率響應(yīng)來(lái)選擇的。此外，該問(wèn)題是通過(guò)一種數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備來(lái)解決的，所述數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)設(shè) 備被配置為設(shè)計(jì)用于對(duì)表示聲學(xué)記錄的信號(hào)進(jìn)行噪聲抑制的數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)。所述數(shù) 字濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備包括噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備，被配置為基于期望頻率響應(yīng)來(lái)選擇噪 聲抑制濾波器；以及高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備，被配置為選擇要與所述噪聲抑制濾波器級(jí)聯(lián)應(yīng) 用的高通濾波器。此外，該問(wèn)題是通過(guò)一種數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)和用于設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)的 計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來(lái)解決的。通過(guò)本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了可以以有限的計(jì)算能力來(lái)達(dá)到對(duì)低頻噪聲的高效抑制，因此 可以避免或減小低頻處噪聲抑制的波動(dòng)。


為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在結(jié)合附圖來(lái)參考以下描述，其中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備的示意圖；圖2a是示意了在表示聲學(xué)記錄的信號(hào)中存在話音的時(shí)刻的期望頻率響應(yīng)和通過(guò) 傳統(tǒng)噪聲抑制濾波器在該時(shí)刻獲得的所實(shí)現(xiàn)的頻率響應(yīng)的圖。圖2b是示意了在表示聲學(xué)記錄的信號(hào)中不存在話音的時(shí)刻的期望頻率響應(yīng)和通 過(guò)傳統(tǒng)噪聲抑制濾波器在該時(shí)刻獲得的所實(shí)現(xiàn)的頻率響應(yīng)的圖。圖3是示意了根據(jù)本發(fā)明來(lái)設(shè)計(jì)濾波器配置結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。圖4是示意了選擇要包括在濾波器配置結(jié)構(gòu)中的高通濾波器的方法的流程圖。圖5示意了本發(fā)明的濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備的實(shí)施例。圖6a示意了本發(fā)明的濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備的另一實(shí)施例。圖6b示意了本發(fā)明的濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備的又一實(shí)施例。圖7是示意了圖2a的場(chǎng)景的圖，圖中已經(jīng)包括了根據(jù)本發(fā)明的濾波器配置結(jié)構(gòu)的 頻率響應(yīng)。圖8是并入了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備的用戶設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施例方式具有期望話音分量s (t)和噪聲分量η (t)的有噪話音信號(hào)y(t)可以表示為 在許多情況下，期望抑制噪聲分量n(t)并形成話音分量的估計(jì)對(duì) )，使得估計(jì)話 音分量盡可能接近地與話音分量S (t)相似。一種實(shí)現(xiàn)方式是使用時(shí)域噪聲抑制濾波器 h(z)對(duì)有噪信號(hào)y(t)進(jìn)行濾波，時(shí)域噪聲抑制濾波器h (ζ)被設(shè)計(jì)為去除盡可能多的噪聲 分量n(t)，同時(shí)保留盡可能多的話音分量s (t)。通常，根據(jù)期望頻率響應(yīng)Η(ω)來(lái)計(jì)算噪聲抑制濾波器h(z)，其中Η(ω)是實(shí)值函 數(shù)，典型地被設(shè)計(jì)為使得對(duì)于y(t)僅包含噪聲的頻率ω，Η(ω)接近于零，而對(duì)于y(t)僅 包含話音的頻率ω，Η(ω) =1，并且對(duì)于y(t)包含有噪話音的頻率ω，0 <Η(ω) <1。在確定有噪信號(hào)的話音分量時(shí)，通常對(duì)有噪信號(hào)樣本的幀應(yīng)用線性變換F[·]。通 過(guò)假定以下關(guān)系 其中F[ ·]表示如快速傅立葉變換(FFT)之類的線性變換，可以作為期望頻率響 應(yīng)Η(ω)的反線性變換Π·]來(lái)獲得噪聲抑制濾波器h (ζ)。因此，可以通過(guò)
5(0 = F—1 [Ι1(ω)] γ( ) = h(z) y{t)(3)來(lái)獲得話音分量估計(jì)，其中 表示卷積。因此，為了根據(jù)表達(dá)式(3)得到話音分量估計(jì)，需要確定期望頻率響應(yīng)Η(ω)。 如上所述，對(duì)于y(t)包含有噪話音的頻率ω，0 <Η(ω) < 1。對(duì)于這樣的頻率，在特定頻
5率處針對(duì)Η(ω)選擇的特定值通常是根據(jù)該頻率處有噪話音信號(hào)y(t)的信噪比(SNR)來(lái) 選擇的?？梢酝ㄟ^(guò)各種方法來(lái)估計(jì)期望頻率響應(yīng)Η(ω)，一種典型方法是頻譜減法(關(guān)于 如何通過(guò)頻譜減法來(lái)獲得Η(ω)的描述，見例如“Low-distortion spectral subtraction for speech enhancement，，，Peter Handel, Conference Proceedings of Eurospeech, pp. 1549-1553，ISSN1018-4074,1995)。由于在特定頻率處有噪話音信號(hào)y (t)的SNR隨時(shí) 間變化，因此通常隨時(shí)間更新期望頻率響應(yīng)Η(ω)—典型地，針對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)幀來(lái)更新期望 頻率響應(yīng)Η(ω)。因此，期望頻率響應(yīng)Η(ω)典型地在幀之間變化，使得H(kn，ω)興H(kn+1， ω)，其中1^表示具有幀編號(hào)η的幀的定時(shí)。備選地，可以以不同的時(shí)間間隔來(lái)更新期望頻 率響應(yīng)Η(ω)并從而更新根據(jù)期望頻率響應(yīng)來(lái)確定的濾波器配置結(jié)構(gòu)。因此，期望頻率響 應(yīng)和濾波器配置結(jié)構(gòu)隨時(shí)間變化。然而，為了簡(jiǎn)化描述，在以下表述中不顯式示出Η(ω)和 h(z)的時(shí)間依賴性。圖1示意了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)來(lái)操作并被配置為基于接收到的經(jīng)采樣的有噪話音信 號(hào)y(t)來(lái)產(chǎn)生合適的噪聲抑制濾波器hNS (ζ)的濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備100。濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備100 包括線性變換設(shè)備105，被配置為接收經(jīng)采樣的有噪話音信號(hào)y(t)并產(chǎn)生經(jīng)采樣的有噪 話音信號(hào)y (t)的線性變換Υ(ω)。圖1的濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備100還包括期望響應(yīng)確定設(shè)備 110，被配置為接收經(jīng)采樣的信號(hào)y(t)的線性變換Υ(ω)，并基于線性變換Υ(ω)來(lái)確定期 望頻率響應(yīng)Η(ω)。濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備100還包括噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備112，噪聲抑制 濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備112包括反線性變換設(shè)備115，反線性變換設(shè)備115被配置為接收期望頻率 響應(yīng)Η(ω)并產(chǎn)生期望頻率響應(yīng)Η(ω)的反線性變換。一般地，在噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備112 中對(duì)反線性變換設(shè)備115的輸出進(jìn)行進(jìn)一步處理，例如以US7，251，271中描述的方式，以獲得噪聲 抑制濾波器hffi(Z)。根據(jù)上述進(jìn)一步處理來(lái)確定濾波器hNS (ζ)的長(zhǎng)度，這里不對(duì)此進(jìn)行任何更詳 細(xì)的描述。噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備112的輸出是表示噪聲抑制濾波器(ζ)的信號(hào)。在抑制話音應(yīng)用中的噪聲時(shí)，期望頻率響應(yīng)Η(ω)通常包括僅存在噪聲的低頻與 語(yǔ)音和噪聲并存的頻率之間的急劇轉(zhuǎn)變。圖2中示意了這一點(diǎn)，其中以實(shí)線繪出了在兩個(gè) 不同時(shí)刻的期望頻率響應(yīng)Η(ω)圖2a示意了存在話音的時(shí)刻<，而圖2b示意了不存在話 音并且信號(hào)y(t)僅包含噪聲分量η(t)的時(shí)刻kn。可以看到，在圖2a中，在低頻處的期望 大抑制與在較高的包含話音的頻率處的期望小抑制之間的轉(zhuǎn)變非常突然。這種頻率響應(yīng)中 的急劇轉(zhuǎn)變可以通過(guò)在所實(shí)現(xiàn)的噪聲抑制濾波器hNS (ζ)中包括大量系數(shù)來(lái)獲得。然而，通過(guò)在所實(shí)現(xiàn)的噪聲抑制濾波器hNS (ζ)中包括大量系數(shù)，在實(shí)現(xiàn)噪聲抑制 濾波器時(shí)所需的計(jì)算量將較大。在許多應(yīng)用中，由于有限的計(jì)算能力，這是不可行的，例如 在實(shí)時(shí)應(yīng)用中通常是這種情況。典型的所實(shí)現(xiàn)的噪聲抑制濾波器hNS (ζ)的所實(shí)現(xiàn)的頻率響 應(yīng)『—(ω)在圖2a和2b中以虛線示意。對(duì)于話音和噪聲并存的時(shí)刻km，在低頻處，所 實(shí)現(xiàn)的頻率響應(yīng)是期望頻率響應(yīng)Η(ω)的較差近似，而對(duì)于僅存在噪聲的時(shí)刻 kn，期望頻率響應(yīng)Η(ω)中的轉(zhuǎn)變遠(yuǎn)沒(méi)有那么劇烈，所實(shí)現(xiàn)的頻率響應(yīng)H—(ω)提供了期 望頻率響應(yīng)Η(ω)的充分近似。在圖2a和2b中以虛線分別示意的時(shí)刻km處的Hrealised(Co) 即Hrealised(km，ω)與在時(shí)刻kn處的Hrealised(W)即HrealisedGv ”)之間的比較表明，如果現(xiàn) 有技術(shù)方案中所實(shí)現(xiàn)的噪聲抑制濾波器hNS (ζ)不包括足夠數(shù)量的系數(shù)，則在低頻處的噪聲 水平將隨時(shí)間顯著變化。這種噪聲抑制依賴于時(shí)間的波動(dòng)通常稱為噪聲脈動(dòng)，在話音分量
6估計(jì)興 )中將作為伴隨語(yǔ)音(shadowvoice)而被聽見。因此，對(duì)于實(shí)時(shí)應(yīng)用，或者在計(jì)算能力有限的其他應(yīng)用中，期望找到獲得對(duì)有噪話 音信號(hào)y(t)的充分濾波的備選方式。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)高通濾波器和噪聲抑制濾波器的組合來(lái)獲得期望頻率響應(yīng)。除 了噪聲抑制濾波器hNS (ζ)之外，還將高通濾波器應(yīng)用至有噪話音信號(hào)y (t)，對(duì)噪聲抑制濾 波器hNS (ζ)的低頻處的噪聲抑制的要求可以不那么嚴(yán)格，并且可以使用包括較少數(shù)目的系 數(shù)在內(nèi)的噪聲抑制濾波器來(lái)獲得與期望頻率響應(yīng)H(ω)充分接近的頻率響應(yīng)。因此，根據(jù)本發(fā)明，將獲得總時(shí)域?yàn)V波器配置結(jié)構(gòu)ht。tal (ζ)htolal(z) = hnp(z) hNS(z)(4)其中hHP(z)是高通濾波器，hNS (ζ)是噪聲抑制濾波器。圖3中給出了示意根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)包括高通濾波器和噪聲抑制濾波器在內(nèi)的濾 波器配置結(jié)構(gòu)的方法的示意流程圖。在步驟300，確定濾波器配置結(jié)構(gòu)的期望頻率響應(yīng) H(ω)(以下稱為總期望頻率響應(yīng)Httrtal (ω))。在步驟305，確定高通濾波器或噪聲抑制濾波 器。在步驟310，針對(duì)尚且待定的濾波器(即高通濾波器和噪聲抑制濾波器中在步驟305d 中未確定的一個(gè))來(lái)確定期望頻率響應(yīng)。有利地，可以將尚且待定的濾波器的期望頻率響 應(yīng)確定為殘余期望頻率響應(yīng)，即總期望頻率響應(yīng)Htotal (ω)中在步驟305確定的濾波器未獲 得的部分，使得從高通濾波器和噪聲抑制濾波器的組合獲得的總的所實(shí)現(xiàn)的頻率響應(yīng)盡可 能接近總期望頻率響應(yīng)Ht。tal(ω)ΗΝ5(ω)ΗΗΡ(ω) = Htotal (ω) (5)然后，進(jìn)入步驟315，其中確定尚且待定的濾波器。當(dāng)在步驟305中確定高通濾波器hHP (ζ)時(shí)，即在確定噪聲抑制濾波器hNS (ζ)之前， 有利地，可以基于總期望頻率響應(yīng)Ht。tal( )來(lái)選擇高通濾波器。然而，在本發(fā)明的一些實(shí) 施例中，可以使用獨(dú)立于總期望頻率響應(yīng)Ht。tal( )的預(yù)定高通濾波器(在這種情況下，可 以在步驟300之前執(zhí)行高通濾波器hHP(z)的確定)。如上所述，當(dāng)首先確定高通濾波器hHP (ζ)時(shí)，在步驟315要確定噪聲抑制濾波器， 優(yōu)選地根據(jù)表達(dá)式(5)來(lái)考慮所選高通濾波器hHP(ζ)的頻率響應(yīng)。然而，在本發(fā)明的一些實(shí) 施例中，使用總期望頻率響應(yīng)作為噪聲抑制濾波器的期望頻率響應(yīng)=Hns(CO) = Ht0tal(W)o如果在步驟315確定噪聲抑制濾波器，則通過(guò)對(duì)Hns(CO)應(yīng)用反線性變換F-1C ·] 來(lái)確定噪聲抑制濾波器hNS (ζ)。如果在步驟305中確定噪聲抑制濾波器，則通過(guò)對(duì)Ht。tal (ω) 應(yīng)用反線性變換F—l·]來(lái)確定噪聲抑制濾波器hNS (ζ)。當(dāng)根據(jù)圖3所示的濾波器設(shè)計(jì)方法來(lái)確定高通濾波器hHP(z)和噪聲抑制濾波 器hNS(z)時(shí)，高通濾波器hHP(z)和噪聲抑制濾波器hNS (ζ)可以級(jí)聯(lián)應(yīng)用至有噪話音信號(hào) y (t)—先應(yīng)用高通濾波器hHP (ζ)之后應(yīng)用噪聲抑制濾波器hNS (ζ)，或者反之。一般隨時(shí)間更新對(duì)包括高通濾波器hHP(z)和噪聲抑制濾波器hNS (ζ)在內(nèi)的濾波器 配置結(jié)構(gòu)的確定，以根據(jù)有噪話音信號(hào)y(t)的變化來(lái)調(diào)整濾波器配置結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的許 多實(shí)現(xiàn)中，針對(duì)有噪話音信號(hào)中的每個(gè)時(shí)間幀來(lái)更新濾波器配置結(jié)構(gòu)，盡管可以使用用于 更新濾波器配置結(jié)構(gòu)的任何模式。可以以迭代方式，基于Htotal(CO)來(lái)確定高通濾波器和噪聲抑制濾波器。例如，如 果采取了濾波器之一的第一近似，則可以在步驟305中，根據(jù)第一濾波器的第一近似來(lái)確
定另一濾波器的第一近似。在步驟310，確定第一濾波器的期望頻率響應(yīng)；在步驟315，基于 步驟315中獲得的期望頻率響應(yīng)來(lái)確定第一濾波器的第二近似。可以向圖3所示的步驟添 加附加步驟，其中基于第一濾波器的第二近似來(lái)確定第二濾波器的期望頻率響應(yīng)。然后，可 以基于該附加步驟中確定的期望頻率響應(yīng)來(lái)確定第二濾波器的第二近似，以此類推。迭代 的次數(shù)可以根據(jù)可用計(jì)算能力和重放聲學(xué)記錄的時(shí)間要求來(lái)選擇。圖4進(jìn)一步示意了選擇高通濾波器hHP(z)的步驟的實(shí)施例。根據(jù)在步驟305和 315中的哪個(gè)步驟中確定高通濾波器hHP(z)，圖4的方法可以被視為步驟305或315的一種 可能實(shí)現(xiàn)。為了簡(jiǎn)化描述，在圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，在確定噪聲抑制濾波器hNS(z) 之前，根據(jù)總期望頻率響應(yīng)Ht。tal( )來(lái)確定高通濾波器hHP(z)。然而，關(guān)于圖3可以看到， 備選地，可以在高通濾波器hHP (ζ)之前確定噪聲抑制濾波器hNS (ζ)。在步驟405，選擇高通濾波器hHP (ζ)的截止頻率f。。通常將截止頻率f。選擇為 Htotal( )的高低值之間發(fā)生轉(zhuǎn)變的頻率，并且可以通過(guò)任何合適的方法來(lái)進(jìn)行上述選擇。 例如，截止頻率f?？梢源_定為 其中，頻率fmax是在頻率區(qū)間&彡f彡fH之內(nèi)總期望頻率響應(yīng)Ht。tal(co)取最大 值的頻率(頻率區(qū)間& < f < fH可以典型地是有噪話音信號(hào)的頻率區(qū)間)。 在步驟410，確定高通濾波器hHP(z)的期望阻帶增益jgfm/?？梢岳绔@得高通 濾波器的期望阻帶增益乂m ‘ 其中可以獲得/^二；60"^ 并且可以獲得//二— 其中和f3已經(jīng)被選擇為幾乎不存在話音的兩個(gè)合適的低頻。在圖7所示的示 例中(見以下)，&被設(shè)置為63Hz，&被設(shè)置為94Hz。在該特定示例中，采樣頻率為16kHz， 并使用長(zhǎng)度為512的FFT。因此，= 63Hz, f3 = 94Hz分別對(duì)應(yīng)于第3和第4頻率箱體。 可以使用其他方式來(lái)定
例如一 Μ—/，其中&被選擇
為應(yīng)當(dāng)應(yīng)用全阻帶衰減的頻率?？梢允褂锚?dú)立于期望頻率響應(yīng)Η(ω)的預(yù)定值作為噪聲抑制濾波器的阻帶響應(yīng)(上述等式⑵中的//^“1^)的估計(jì)。然而，為了獲得更好的噪聲抑制結(jié)果，可以在每次要選擇高通濾波器hHP(z)時(shí) 估計(jì)噪聲抑制濾波器提供的阻帶響應(yīng)的值//。例如，可以通過(guò)研究針對(duì)不同
Htotal (ω)獲得的不同噪聲抑制濾波器hNS (ζ)來(lái)獲得。優(yōu)選地，在確定高通濾波器 hHP(z)之前進(jìn)行這種研究，這種研究的結(jié)果將優(yōu)選地存儲(chǔ)在表中，或者作為用于根據(jù)已知 Ht。tal( )(根據(jù)該Ht。tal( )來(lái)確定噪聲抑制濾波器和高通濾波器)來(lái)對(duì)的估計(jì)
進(jìn)行外插的表達(dá)式。因此，為表達(dá)式(7)目的的對(duì)//J^fra^的值的估計(jì)可以包括檢查表或 通過(guò)給定表達(dá)式來(lái)計(jì)算值。備選地，可以通過(guò)將步驟305-315迭代至少一次，以迭代方式來(lái)估計(jì)噪聲抑制濾 波器的阻帶響應(yīng)孖的值。首次進(jìn)入步驟305時(shí)，可以對(duì)Ζ/-3"的值給出估計(jì)值
(例如預(yù)定值)。當(dāng)基于//^p6a^的該估計(jì)值在步驟315中確定了噪聲抑制濾波器時(shí)，可 以重新進(jìn)入步驟305，并且可以使用步驟315中確定的噪聲抑制濾波器所獲得的阻帶響應(yīng) 作為步驟305的噪聲抑制濾波器的阻帶響應(yīng)//=Jpfrtwi的估計(jì)?；蛘?，可以在步驟305之
前執(zhí)行圖3的步驟310，使得在進(jìn)入步驟305時(shí)已經(jīng)獲得了/Zilpiw^的值。然后，在執(zhí)行
了步驟305之后，可以重新進(jìn)入步驟310，其中Hns(co)的值考慮了高通濾波器的頻率響應(yīng)。 例如，在高通濾波器無(wú)需每時(shí)間幀更新的情況下，或者在聲學(xué)記錄回放之前執(zhí)行聲學(xué)記錄 濾波的情況下，用于確定高通濾波器和噪聲抑制濾波器的迭代過(guò)程可能是合適的。在步驟415，根據(jù)所確定的截止頻率f。和期望阻帶增益^來(lái)確定高通濾波 器 hHP(z)。有利地，所采用的高通濾波器可以是無(wú)限沖激響應(yīng)(IIR)濾波器，這是由于IIR濾 波器所需的系數(shù)數(shù)目一般小于具有類似特性的有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器所需的系數(shù)數(shù) 目?？梢杂欣卦诒景l(fā)明中使用的現(xiàn)有技術(shù)高通濾波器類型的示例是1階巴特沃斯濾波 器。巴特沃斯濾波器有利于本發(fā)明的目的，由于這些濾波器被設(shè)計(jì)為在通帶中具有平坦的 頻率響應(yīng)，并且將因此對(duì)通帶中存在的可能話音分量s (t)給出最小失真。1階巴特沃斯濾 波器提供了從通帶至阻帶的充分劇烈的轉(zhuǎn)變，并且在計(jì)算上易于實(shí)現(xiàn)。然而，備選地，可以 采用其他類型的高通濾波器，例如高階巴特沃斯濾波器或契比雪夫?yàn)V波器。也可以采用兩 個(gè)或多個(gè)高通濾波器的組合。在步驟415，以傳統(tǒng)方式基于截止頻率f。的值來(lái)確定所采用的高通濾波器類型的 濾波器系數(shù)。由這些系數(shù)定義的時(shí)域?yàn)V波器以下將表示為 J,這是由于與期望高 通濾波器hHP(z)相比低頻衰減是無(wú)限制的。為了獲得表現(xiàn)出期望阻帶增益的時(shí)域?yàn)V波器，可以將高通濾波器hHP(z)確定為 使得hHP(z)的阻帶增益與期望阻帶增益盡可能接近。α是值位于0至1
之間的系數(shù)。α的值可以例如作為最小化以下表達(dá)式的α值給出
HPihi-en)其中Hhp(f2) I是根據(jù)表達(dá)式(10)的hHP(z)的頻率響應(yīng)ΗΗΡ(ω)在頻率&處的值。 優(yōu)選地，&被選擇為在高通濾波器hHP(z)的阻帶內(nèi)的值。例如，&可以被選擇為位于由上 述頻率和f3定義的頻率區(qū)間中部的頻率?？梢砸栽S多方式來(lái)改變圖4中描述的用于確定合適的高通濾波器的方法。例如， 在更新濾波器配置結(jié)構(gòu)時(shí)，可以引入對(duì)是否適合在濾波器配置結(jié)構(gòu)的更新后的實(shí)例中包括 高通濾波器hHP(z)的檢查，這是由于在一些時(shí)刻，通過(guò)噪聲抑制濾波器hNS (ζ)而不使用任何 高通濾波器hHP(z)可能在計(jì)算上更容易獲得對(duì)總期望頻率響應(yīng)Ht。tal( )的接近近似。例 如，如果在有噪話音信號(hào)y(t)中不存在話音分量s (t)，則僅應(yīng)用噪聲抑制濾波器hNS (ζ)比 應(yīng)用高通濾波器hHP(ζ)和噪聲抑制濾波器hNS (ζ)在計(jì)算上更簡(jiǎn)單。例如，這種檢查可以基 于總期望頻率響應(yīng)Htotal ( ω)中的期望大衰減和期望小衰減之間的轉(zhuǎn)變的劇烈程度——如 果期望急劇的轉(zhuǎn)變，則一般適合應(yīng)用高通濾波器hHP(z)。備選地，這種分析可以包括檢查有 噪話音信號(hào)y(t)是否包括話音分量s(t)——例如，如果在特定時(shí)刻不存在話音分量，則可 以有利地在不使用任何高通濾波器hHP(z)的情況下實(shí)現(xiàn)該時(shí)刻的濾波器配置結(jié)構(gòu)。確定應(yīng)用高通濾波器是否有益的備選方式可以是檢查通過(guò)表達(dá)式(6)或以任何
其他方式獲得的截止頻率f。是否落在頻率區(qū)間</< /；^內(nèi)。該頻率區(qū)間可以稱為 高通濾波器頻率區(qū)間，其中高通濾波器頻率區(qū)間被選擇為使得如果截止頻率落在高通濾波 器頻率區(qū)間內(nèi)，則應(yīng)當(dāng)將高通濾波器hHP (ζ)應(yīng)用至有噪話音信號(hào)y (t)。確定高通濾波器是否有益的另一種方式可以是對(duì)步驟410中獲得的期望高通阻
帶增益乂或系數(shù)α進(jìn)行分析。對(duì)高通濾波器的期望阻帶增益α的分析 可以例如包括檢查(00是否超過(guò)(或α是否低于)特定閾值，例如—是否超
過(guò)-3dB或α是否低于0.5。如果阻帶中的期望增益超過(guò)閾值(或者如果α低于
α閾值)，則可以認(rèn)定期望增益足夠低，可以通過(guò)噪聲抑制濾波器hNS (ζ)來(lái)有效獲得。分析是否應(yīng)當(dāng)在濾波器配置結(jié)構(gòu)的特定實(shí)例中包括高通濾波器的上述方式可以 以任何組合方式來(lái)使用，或者可以僅單獨(dú)實(shí)現(xiàn)一種方式(或不實(shí)現(xiàn)任何方式)。如果在這種 分析中發(fā)現(xiàn)在濾波器配置結(jié)構(gòu)中不應(yīng)包括高通濾波器，則可以例如將高通濾波器設(shè)置為1 hHP(z) = 1，或者可以簡(jiǎn)單地省略濾波器配置結(jié)構(gòu)中的高通濾波器成分hHP(z)。圖4所示的用于選擇高通濾波器的方法可以用于確定用于y(t)的所有時(shí)間幀或 根據(jù)時(shí)間重復(fù)(例如針對(duì)每個(gè)新的時(shí)間幀)的恒定高通濾波器。在圖5中，示意了根據(jù)本發(fā)明來(lái)操作的濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500。濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500
具有輸入505，用于接收要濾波的有噪話音信號(hào)y(t)；輸出510，用于輸出表示高通濾波器
hHP(z)的信號(hào)；以及輸出515，用于輸出表示噪聲抑制濾波器hNS (ζ)的信號(hào)。輸入505連接
至線性變換設(shè)備105，線性變換設(shè)備105被配置為接收經(jīng)采樣的有噪話音信號(hào)y(t)并產(chǎn)生經(jīng)采樣的有噪話音信號(hào)y(t)的線性變換Υ(ω)。濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500還包括期望響應(yīng)確 定設(shè)備110，被配置為接收指示經(jīng)采樣的信號(hào)y(t)的線性變換Υ(ω)的信號(hào)，并基于線性變 換Y (ω)來(lái)確定總期望頻率響應(yīng)Htotal (ω)。本發(fā)明的濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500還包括高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520和噪聲抑制濾波 器設(shè)計(jì)設(shè)備112 (見圖1)。高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520被配置為設(shè)計(jì)用于抑制噪聲分量η (t) 的低頻部分的高通濾波器hHP(z)。圖5的濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500被配置為以互相獨(dú)立的方式 設(shè)計(jì)高通濾波器hHP(z)和噪聲抑制濾波器hNS (ζ)。如關(guān)于圖6可以看到，濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備 500設(shè)計(jì)的濾波器配置結(jié)構(gòu)還可以通過(guò)在設(shè)計(jì)高通濾波器hHP(ζ)時(shí)使用關(guān)于噪聲抑制濾波 器hNS(z)的信息，和/或在設(shè)計(jì)噪聲抑制濾波器hNS (ζ)時(shí)使用關(guān)于高通濾波器hHP (ζ)的信 息來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)。高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520可以例如被配置為根據(jù)圖4的流程圖所示的方法來(lái)操 作，其中在設(shè)計(jì)高通濾波器hHP(z)時(shí)考慮總期望頻率響應(yīng)。在濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520和112之一或兩者考慮另一濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備的濾波器設(shè)計(jì) 結(jié)果來(lái)設(shè)計(jì)濾波器的本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)中，濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500可以有利地包括殘余頻率響 應(yīng)確定設(shè)備，被配置為一旦濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520或112之一產(chǎn)生了濾波器，則確定總期望頻 率響應(yīng)Ht。tal( )中還要提供的部分。在圖6a和6b中，示意了本發(fā)明這方面的實(shí)施例。圖6a示意了濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500的實(shí)施例，其中在啟動(dòng)噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備 112之前啟動(dòng)高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520。在該實(shí)施例中，濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500還包括殘余 頻率響應(yīng)確定設(shè)備600，被配置為確定總期望頻率響應(yīng)Ht。tal(co)中應(yīng)當(dāng)由噪聲抑制濾波器 hNS(z)來(lái)提供的部分。這部分被稱為期望噪聲抑制頻率響應(yīng)Hns(CO)。圖6a的殘余頻率響 應(yīng)確定設(shè)備600被配置為從期望響應(yīng)確定設(shè)備100以及從高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520接收信 息。殘余頻率響應(yīng)確定設(shè)備600還被配置為將指示期望噪聲抑制濾波器頻率響應(yīng)Hns(CO) 的信號(hào)傳送至噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備112。圖6a的高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520被配置為接收指示總期望頻率響應(yīng)Htotal (ω)的 信號(hào)，并響應(yīng)于該Ht。tal( )信號(hào)來(lái)產(chǎn)生高通濾波器hHP (ζ)。然而，高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520 還被配置為將頻率響應(yīng)部分信號(hào)605a傳送至殘余頻率響應(yīng)確定設(shè)備600。頻率響應(yīng)部分信 號(hào)605a指示總期望頻率響應(yīng)Ht。tal( )中由高通濾波器hHP(z)提供的部分。頻率響應(yīng)部分 信號(hào)605a可以有利地包括關(guān)于高通濾波器hHP (ζ)的信息，或者關(guān)于高通濾波器的所實(shí)現(xiàn)的 頻率響應(yīng)((d)的信息。圖6b中示意了本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中在啟動(dòng)高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520之前啟 動(dòng)噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備112。在該實(shí)施例中，殘余頻率響應(yīng)確定設(shè)備600被配置為確 定總期望頻率響應(yīng)Ht。tal( )中應(yīng)當(dāng)由高通濾波器hHP(ζ)提供的部分。該部分被稱為期望 高通頻率響應(yīng)ΗΗΡ(ω)。圖6b的殘余頻率響應(yīng)確定設(shè)備600被配置為從期望響應(yīng)確定設(shè)備 110以及從噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備112接收信息。圖6b的殘余頻率響應(yīng)確定設(shè)備600還 被配置為將指示期望高通濾波器頻率響應(yīng)Ηηρ(ω)的信號(hào)傳送至高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520。在圖6b的實(shí)施例中，噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備112被配置為將頻率響應(yīng)部分信號(hào) 605b傳送至殘余頻率響應(yīng)確定設(shè)備600。頻率響應(yīng)部分信號(hào)605b指示總頻率響應(yīng)Ht。tal (ω) 中由噪聲抑制濾波器hNS (ζ)提供的部分。頻率響應(yīng)部分信號(hào)605b可以有利地包括與噪聲 抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備112確定的噪聲抑制濾波器hNS (ζ)相關(guān)的信息，或關(guān)于噪聲抑制濾波器的所實(shí)現(xiàn)的頻率響應(yīng)
的信息。圖6a和6b的殘余期望頻率響應(yīng)設(shè)備600被配置為基于總期望頻率響應(yīng)Ht。tal (ω) 和頻率響應(yīng)部分信號(hào)605a或605b來(lái)確定殘余期望頻率響應(yīng)Hns (ω)或Ηηρ( ω)。當(dāng)頻率響 應(yīng)部分信號(hào)605攜帶與已經(jīng)確定的濾波器(高通濾波器或噪聲抑制濾波器，取決于已經(jīng)確 定了哪個(gè)濾波器)獲得的頻率響應(yīng)相關(guān)的信息時(shí)，可以通過(guò)表達(dá)式(5)來(lái)獲得殘余期望頻 率響應(yīng)Hns(W)或ΗΗΡ(ω)。在本發(fā)明的該實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)中，頻率響應(yīng)部分信號(hào)605a和605b 攜帶關(guān)于已經(jīng)確定的實(shí)際時(shí)域?yàn)V波器hHP(z)或hNS(z)的信息，則優(yōu)選地將線性變換？[ ·]應(yīng) 用至濾波器響應(yīng)部分信號(hào)605以獲得已經(jīng)確定的濾波器的頻率響應(yīng)，然后根據(jù)表達(dá)式(5) 來(lái)確定殘余期望頻率響應(yīng)。在圖5、6a中所示的濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500的各種實(shí)施例中，高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備 520被配置為直接或間接(例如通過(guò)指示所選噪聲抑制濾波器的頻率響應(yīng)的信號(hào))接收指 示總期望頻率響應(yīng)Ht。tal( )的信號(hào)。然而，在將相同的高通濾波器hHP(z)應(yīng)用至有噪話音 信號(hào)y(t)的所有實(shí)例的本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)中，高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520不需要指示期望頻率響 應(yīng)Ht。tal(")的任何信息，并且在期望響應(yīng)確定設(shè)備110和高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520之間， 或者在高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備520與噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備112之間不需要連接。當(dāng)濾波器響應(yīng)部分信號(hào)605a或605b攜帶關(guān)于已確定的hHP(z)或hHP(z)的信息 時(shí)，可以從由高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備或噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備輸出的濾波器信號(hào)中分別抽 出濾波器響應(yīng)部分信號(hào)605a或605b。備選地，可以從單獨(dú)的輸出以信號(hào)通知濾波器響應(yīng)部 分信號(hào)605。當(dāng)濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500已經(jīng)確定了高通濾波器hHP(z)和噪聲抑制濾波器hNP(z) 時(shí)，可以經(jīng)由輸出510和515分別輸出這些濾波器，并級(jí)聯(lián)地應(yīng)用至有噪話音信號(hào)y(t)。濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500可以包括高通濾波器益處評(píng)估設(shè)備(未示出)，被配置為確定 應(yīng)用高通濾波器是否有益，如關(guān)于圖4所討論的。濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500還可以包括如緩沖 器等其他組件。濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500可以有利地由合適的計(jì)算機(jī)軟件和/或硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。濾波器 設(shè)計(jì)設(shè)備500可以有利地在用于傳輸話音的用戶設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，如移動(dòng)電話、固定線路電話、 無(wú)線電話機(jī)等等。濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備還可以在處理聲學(xué)信號(hào)的其他類型的用戶設(shè)備中實(shí)現(xiàn)， 如便攜式攝像機(jī)、錄音電話等。在圖8中，示出了包括根據(jù)本發(fā)明的濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備的用戶 設(shè)備800。用戶設(shè)備800可以被配置為根據(jù)本發(fā)明在記錄聲學(xué)信號(hào)時(shí)和/或在重放已經(jīng)在 不同時(shí)刻和/或由不同用戶設(shè)備記錄的聲學(xué)信號(hào)時(shí)執(zhí)行噪聲抑制。濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備500也 可以在其他設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，例如在通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明允許在低頻進(jìn)行高效的噪聲降低，同時(shí)維持在較高頻率處的性能。由于人 耳對(duì)低頻非常敏感，當(dāng)可以以高效的方式來(lái)抑制低頻噪聲時(shí)，體驗(yàn)到的改進(jìn)很大。本發(fā)明尤 其適用于有噪的話音記錄。話音幾乎不包括在最低頻率處的頻率分量，因此可以在不引入 對(duì)期望話音信號(hào)的干擾的情況下抑制這些低頻處的噪聲。然而，本發(fā)明也可以有利地應(yīng)用 于其他類型的聲學(xué)記錄中的噪聲抑制。要抑制噪聲的信號(hào)y(t)以上被稱為有噪話音信號(hào)， 但可以是任何類型的有噪聲學(xué)記錄。由于與傳統(tǒng)噪聲抑制濾波器配置結(jié)構(gòu)相比，高通濾波器hHP(z)和噪聲抑制濾波器 hNS(z)的組合使用大大減少了對(duì)噪聲抑制濾波器hNS(Z)的頻率響應(yīng)Hns(CO)中的急劇轉(zhuǎn)變的需要，因此可以使用具有顯著減少數(shù)目的濾波器系數(shù)的噪聲抑制濾波器hNS (Z)，同時(shí)獲得 與使用較長(zhǎng)的傳統(tǒng)噪聲抑制濾波器所獲得的相同結(jié)果?？梢酝ㄟ^(guò)IIR濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)高通濾 波器hHP(z)，該IIR濾波器具有的濾波器系數(shù)遠(yuǎn)少于本發(fā)明配置的噪聲抑制濾波器與可以 獲得類似總頻率響應(yīng)的傳統(tǒng)噪聲抑制濾波器的系數(shù)數(shù)目之差。因此，可以降低獲得類似噪 聲抑制結(jié)果所需的濾波器系數(shù)的總數(shù)，因此可以降低為實(shí)現(xiàn)噪聲抑制所需的計(jì)算能力。備 選地，可以大大增強(qiáng)相同計(jì)算能力所獲得的噪聲抑制。圖7中示意了這一點(diǎn)，其中已經(jīng)將本 發(fā)明應(yīng)用至圖2a中所示的場(chǎng)景。由實(shí)線曲線示意了期望頻率響應(yīng)，由點(diǎn)線曲線示意了傳統(tǒng) 噪聲抑制濾波器所實(shí)現(xiàn)的頻率響應(yīng)，由虛線曲線示意了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的濾波器配置結(jié)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)的頻率響應(yīng)。傳統(tǒng)噪聲抑制濾波器中使用的濾波器系數(shù)的數(shù)目與在根據(jù)本發(fā)明的濾波 器配置結(jié)構(gòu)的噪聲抑制濾波器hNS(ζ)中使用的濾波器系數(shù)的數(shù)目相同。在圖7的圖中可以 看到，在低頻處，使用本發(fā)明的濾波器配置結(jié)構(gòu)獲得的噪聲抑制遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)噪聲抑制濾波 器的噪聲抑制。在較高頻率處，本發(fā)明配置的期望頻率響應(yīng)的模擬與傳統(tǒng)噪聲抑制濾波器 配置結(jié)構(gòu)一樣好或更好。由于通過(guò)本發(fā)明可以實(shí)質(zhì)上減少為實(shí)現(xiàn)期望噪聲抑制所需的計(jì)算能力，因此本發(fā) 明尤其有利于如電話之類的實(shí)時(shí)應(yīng)用。然而，本發(fā)明同樣適用于可以存儲(chǔ)并在稍后的時(shí)間 處理聲學(xué)記錄的應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明不限于在附圖中公開的實(shí)施例和以上詳細(xì)描 述，在附圖中公開的實(shí)施例和以上詳細(xì)描述僅呈現(xiàn)用于示意目的，可以以多種不同方式來(lái) 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明由所附權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
一種設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)的方法，所述數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)用于對(duì)表示聲學(xué)記錄的信號(hào)(y(t))進(jìn)行噪聲抑制，所述方法包括確定(300)所述數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)的期望頻率響應(yīng)(Htotal(ω))，所述方法的特征在于將高通濾波器(hHP(z))和噪聲抑制濾波器(hNS(z))的組合包括在所述濾波器配置結(jié)構(gòu)中，其中，所述高通濾波器和噪聲抑制濾波器的組合是基于所確定的期望頻率響應(yīng)來(lái)選擇的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 所述高通濾波器是基于期望頻率響應(yīng)來(lái)選擇的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，還包括 在選擇噪聲抑制濾波器之前選擇高通濾波器； 確定(310)對(duì)殘余期望頻率響應(yīng)的估計(jì)；以及基于對(duì)殘余期望頻率響應(yīng)的估計(jì)來(lái)選擇噪聲抑制濾波器。
4.根據(jù)之前任一權(quán)利要求所述的方法，其中，在選擇高通濾波器時(shí)，考慮對(duì)噪聲抑制濾波器在高通濾波器的阻帶中的響應(yīng)的估計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，還包括 在選擇高通濾波器之前選擇噪聲抑制濾波器； 確定(310)對(duì)殘余期望頻率響應(yīng)的估計(jì)；以及 基于對(duì)殘余期望頻率響應(yīng)的估計(jì)來(lái)選擇高通濾波器。
6.根據(jù)之前任一權(quán)利要求所述的方法，還包括 有規(guī)律地更新期望頻率響應(yīng)和濾波器配置結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括檢查期望頻率響應(yīng)的特定實(shí)例是否使得在濾波器配置結(jié)構(gòu)中使用高通濾波器是有益 的；以及如果使用高通濾波器是無(wú)益的，則以針對(duì)所述特定實(shí)例不包括高通濾波器的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)濾波器配置結(jié)構(gòu)。
8.一種數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備(500)，被配置為設(shè)計(jì)用于對(duì)表示聲學(xué)記錄的信號(hào)(y(t)) 進(jìn)行噪聲抑制的數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)，所述數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備包括噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備(112)，被配置為基于第一期望頻率響應(yīng)(Ht。tal( )； Hns( ))來(lái)選擇噪聲抑制濾波器；所述數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備的特征在于高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備(520)，被配置為選擇要與所述噪聲抑制濾波器(hNS(z))級(jí)聯(lián)應(yīng) 用至所述信號(hào)的高通濾波器(hHP(z))。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備，其中，高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備被配置為基于第二期望頻率響應(yīng)(Ht。tal( ) ；ΗΗΡ(ω))來(lái)選擇高 通濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備，還包括用于確定是否應(yīng)當(dāng)選擇高通濾波器來(lái)對(duì)信號(hào)的特定實(shí)例進(jìn)行噪聲抑制的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求8 10中任一項(xiàng)所述的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備，還包括殘余頻率響應(yīng)確定設(shè)備(600)，連接至高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備和噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè) 備，其中高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備被配置為發(fā)送指示期望頻率響應(yīng)中由所選的高通濾波器提供的 部分的濾波器響應(yīng)部分信號(hào)(605a)；以及 殘余頻率響應(yīng)確定設(shè)備(600)被配置為 接收濾波器響應(yīng)部分信號(hào)；基于接收到的濾波器響應(yīng)部分信號(hào)來(lái)確定殘余期望頻率響應(yīng)；以及 將指示殘余期望頻率響應(yīng)的信號(hào)傳送至噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備。
12.根據(jù)權(quán)利要求8 11中任一項(xiàng)所述的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備，還包括殘余頻率響應(yīng)確定設(shè)備(600)，連接至高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備和噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè) 備，其中噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備被配置為發(fā)送指示期望頻率響應(yīng)中由所選的噪聲抑制濾波 器提供的部分的濾波器響應(yīng)部分信號(hào)(605b)；以及 殘余頻率響應(yīng)確定設(shè)備(600)被配置為 從噪聲抑制濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備接收濾波器響應(yīng)部分信號(hào)； 基于接收到的濾波器響應(yīng)部分信號(hào)來(lái)確定殘余期望頻率響應(yīng)；以及 將指示殘余期望頻率響應(yīng)的信號(hào)傳送至高通濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備。
13.一種用戶設(shè)備(400)，包括根據(jù)權(quán)利要求8 12中任一項(xiàng)所述的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì) 設(shè)備。
14.一種數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)，用于對(duì)表示聲學(xué)記錄的信號(hào)進(jìn)行噪聲抑制，所述濾波器 配置結(jié)構(gòu)包括輸入，用于接收所述信號(hào)； 輸出，用于輸出濾波后的信號(hào)；噪聲抑制濾波器，適于在時(shí)域中對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行濾波；所述濾波器配置結(jié)構(gòu)的特征 在于自適應(yīng)高通濾波器，被配置為與噪聲抑制濾波器級(jí)聯(lián)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的濾波器配置結(jié)構(gòu)，其中，響應(yīng)于濾波器配置結(jié)構(gòu)的期望頻率響應(yīng)來(lái)調(diào)整高通濾波器的特性。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的濾波器配置結(jié)構(gòu)，其中， 響應(yīng)于高通濾波器的頻率響應(yīng)來(lái)調(diào)整噪聲抑制濾波器的特性。
17.根據(jù)權(quán)利要求14 16中任一項(xiàng)所述的濾波器配置結(jié)構(gòu)，其中 高通濾波器是1階巴特沃斯濾波器。
18.一種用于設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu) 用于對(duì)表示聲學(xué)記錄的信號(hào)(y(t))進(jìn)行噪聲抑制，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括適于基于接收到的信號(hào)來(lái)確定數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)的期望頻率響應(yīng)Ht。tal(z，ω)的計(jì) 算機(jī)程序代碼部分；以及適于將濾波器配置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為高通濾波器(hHP(Z))與噪聲抑制濾波器(hNS(Z))的組合 的計(jì)算機(jī)程序代碼部分；其中，所述高通濾波器和噪聲抑制濾波器的組合是基于所確定的 期望頻率響應(yīng)來(lái)選擇的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)的方法和濾波器設(shè)計(jì)設(shè)備，所述數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)用于對(duì)表示聲學(xué)記錄的信號(hào)進(jìn)行噪聲抑制。所述方法包括確定所述數(shù)字濾波器配置結(jié)構(gòu)的期望頻率響應(yīng)。所述方法的特征在于，將高通濾波器和噪聲抑制濾波器的組合包括在所述濾波器配置結(jié)構(gòu)中。所述高通濾波器和噪聲抑制濾波器的組合是基于所確定的期望頻率響應(yīng)來(lái)選擇的。
文檔編號(hào)G10L21/02GK101904098SQ200780102017
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者佩爾·阿格倫, 安德爾斯·埃里克松 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司