語音信號處理方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及語音識別處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種語音信號處理方法、裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著語音識別技術(shù)的發(fā)展，語音識別系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，例如:車載語音識別系統(tǒng)、遠(yuǎn)場語音識別系統(tǒng)，語音輸入法系統(tǒng)以及智能家居系統(tǒng)。由于麥克風(fēng)距離說話人可近可遠(yuǎn)，近距離時錄到的語音能量足夠大，隨著距離的增加，語音能量的衰減會造成語音識別器的識別率急劇下降。
[0003]動態(tài)范圍控制(DRC)是語音通信中一種必不可少的技術(shù)，即根據(jù)DRC曲線對輸入信號進(jìn)行增益處理。然而，目前的DRC曲線是一條固定曲線，限制了不同信號處理的差異性，影響后端語音識別系統(tǒng)的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0005]為此，本申請的第一個目的在于提出一種語音信號處理方法，該方法實現(xiàn)了對語音信號幅度的動態(tài)差異性控制，提高了語音信號識別率，以及語音系統(tǒng)識別的穩(wěn)健性。
[0006]本申請的第二個目的在于提出一種語音信號處理裝置。
[0007]本申請的第三個目的在于提出一種語音信號處理系統(tǒng)。
[0008]為達(dá)上述目的，本申請第一方面實施例提出了一種語音信號處理方法，包括:根據(jù)預(yù)設(shè)的分割點將預(yù)設(shè)的信號調(diào)整區(qū)間分割為多段放大區(qū)間；以控制坐標(biāo)的對角線為參考坐標(biāo)，在所述對角線上方區(qū)域，根據(jù)預(yù)設(shè)的目標(biāo)增益生成與所述多段放大區(qū)間對應(yīng)的單調(diào)遞增的動態(tài)范圍控制曲線。
[0009]本申請實施例的語音信號處理方法，根據(jù)預(yù)設(shè)的分割點將預(yù)設(shè)的信號調(diào)整區(qū)間分割為多段放大區(qū)間；以控制坐標(biāo)的對角線為參考坐標(biāo)，在所述對角線上方區(qū)域，根據(jù)預(yù)設(shè)的目標(biāo)增益生成與所述多段放大區(qū)間對應(yīng)的單調(diào)遞增的動態(tài)范圍控制曲線。由此，實現(xiàn)了對語音信號幅度的動態(tài)差異性控制，提高了語音信號識別率，以及語音系統(tǒng)識別的穩(wěn)健性。
[0010]為達(dá)上述目的，本申請第二方面實施例提出了一種語音信號處理裝置，包括:分割模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的分割點將預(yù)設(shè)的信號調(diào)整區(qū)間分割為多段放大區(qū)間;處理模塊，用于以控制坐標(biāo)的對角線為參考坐標(biāo)，在所述對角線上方區(qū)域，根據(jù)預(yù)設(shè)的目標(biāo)增益生成與所述多段放大區(qū)間對應(yīng)的單調(diào)遞增的動態(tài)范圍控制曲線。
[0011]本申請實施例的語音信號處理裝置，通過分割模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的分割點將預(yù)設(shè)的信號調(diào)整區(qū)間分割為多段放大區(qū)間；通過處理模塊以控制坐標(biāo)的對角線為參考坐標(biāo)，在所述對角線上方區(qū)域，根據(jù)預(yù)設(shè)的目標(biāo)增益生成與所述多段放大區(qū)間對應(yīng)的單調(diào)遞增的動態(tài)范圍控制曲線。由此，實現(xiàn)了對語音信號幅度的動態(tài)差異性控制，提高了語音信號識別率，以及語音系統(tǒng)識別的穩(wěn)健性。
[0012]為達(dá)上述目的，本申請第三方面實施例提出了一種語音信號處理系統(tǒng)，包括:語音信號識別裝置，以及如上所述的語音信號處理裝置。
[0013]本申請實施例的語音信號處理系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)設(shè)的分割點將預(yù)設(shè)的信號調(diào)整區(qū)間分割為多段放大區(qū)間；以控制坐標(biāo)的對角線為參考坐標(biāo)，在所述對角線上方區(qū)域，根據(jù)預(yù)設(shè)的目標(biāo)增益生成與所述多段放大區(qū)間對應(yīng)的單調(diào)遞增的動態(tài)范圍控制曲線。由此，實現(xiàn)了對語音信號幅度的動態(tài)差異性控制，提高了語音信號識別率，以及語音系統(tǒng)識別的穩(wěn)健性。
【附圖說明】
[0014]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0015]圖1是本申請一個實施例的語音信號處理方法的流程圖；
[0016]圖2為動態(tài)DRC曲線示意圖；
[0017]圖3為輸入信號經(jīng)DRC處理前后對比示意圖；
[0018]圖4是本申請另一個實施例的語音信號處理方法的流程圖；
[0019]圖5為通過噪音水平跟蹤預(yù)估的噪音信號門限動態(tài)調(diào)整示意圖；
[0020]圖6為通過語音活動檢測前后DRC處理效果的對比示意圖；
[0021 ]圖7為通過噪聲抑制處理前后DRC處理效果的對比示意圖；
[0022]圖8是本申請另一個實施例的語音信號處理方法的流程圖；
[0023]圖9是本申請另一個實施例的語音信號處理方法的流程圖；
[0024]圖10為對輸入信號的兩遍級聯(lián)DRC處理放大示意圖；
[0025]圖11是本申請一個實施例的語音信號處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖12是本申請另一個實施例的語音信號處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖13是本申請另一個實施例的語音信號處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖14是本申請另一個實施例的語音信號處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖15是本申請一個實施例的語音信號處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面詳細(xì)描述本申請的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本申請，而不能理解為對本申請的限制。
[0031]下面參考附圖描述本申請實施例的語音信號處理方法、裝置和系統(tǒng)。
[0032]圖1是本申請一個實施例的語音信號處理方法的流程圖。
[0033]如圖1所示，該語音信號處理方法包括:
[0034]步驟101，根據(jù)預(yù)設(shè)的分割點將預(yù)設(shè)的信號調(diào)整區(qū)間分割為多段放大區(qū)間。
[0035]由于目前的DRC是一條曲線固定，造成了門限值和放大區(qū)間固定，無法對不同的語音信號進(jìn)行差異性的增益處理，例如:針對信號幅度很小和信號幅度很大的錄音，一條限定的DRC曲線不能同時實現(xiàn)對兩批數(shù)據(jù)的放大作用。因此，本實施例生成新的動態(tài)范圍控制曲線進(jìn)行語音信號的動態(tài)范圍控制。
[0036]首先，根據(jù)預(yù)設(shè)的分割點將預(yù)設(shè)的信號調(diào)整區(qū)間分割為多段放大區(qū)間。其中，預(yù)設(shè)的信號調(diào)整區(qū)間的兩個端點分別為噪音信號門限和語音信號門限，其中，噪音信號門限小于語音信號門限。
[0037]需要注意的是，分割后的多段放大區(qū)間的數(shù)量可以根據(jù)具體應(yīng)用場景進(jìn)行設(shè)置，例如:
[0038]可以采用一個分割點將預(yù)設(shè)的信號調(diào)整區(qū)間分割為兩段放大區(qū)間;或者，
[0039]可以采用兩個分割點將預(yù)設(shè)的信號調(diào)整區(qū)間分割為三段放大區(qū)間。
[0040]步驟102，以控制坐標(biāo)的對角線為參考坐標(biāo)，在所述對角線上方區(qū)域，根據(jù)預(yù)設(shè)的目標(biāo)增益生成與所述多段放大區(qū)間對應(yīng)的單調(diào)遞增的動態(tài)范圍控制曲線。
[0041]預(yù)先設(shè)置有目標(biāo)增益，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，目標(biāo)增益的表現(xiàn)形式有很多，可以根據(jù)應(yīng)用需要進(jìn)行選擇，例如:放大區(qū)間的斜率，或者，放大區(qū)間中的多個坐標(biāo)點。
[0042]需要注意的是，由于預(yù)先分割的放大區(qū)間數(shù)量不同，因此，需要預(yù)先設(shè)置的放大區(qū)間的斜率數(shù)量，或者，放大區(qū)間中的多個坐標(biāo)點也不同，以放大區(qū)間的斜率為例說明如下:
[0043]如果預(yù)先采用一個分割點將預(yù)設(shè)的信號調(diào)整區(qū)間分割為兩段放大區(qū)間，則需要預(yù)先設(shè)置至少一個放大區(qū)間的斜率；
[0044]如果預(yù)先采用兩個分割點將預(yù)設(shè)的信號調(diào)整區(qū)間分割為三段放大區(qū)間，則需要預(yù)先設(shè)置至少兩個放大區(qū)間的斜率。
[0045]以控制坐標(biāo)的對角線為參考坐標(biāo)，在對角線上方區(qū)域，根據(jù)預(yù)設(shè)的目標(biāo)增益生成與預(yù)先分割的多段放大區(qū)間對應(yīng)的單調(diào)遞增的動態(tài)范圍控制曲線。
[0046]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，動態(tài)范圍控制曲線的單調(diào)遞增特性是指后一段放大區(qū)間對應(yīng)的輸出信號大于前一段放大區(qū)間對應(yīng)的輸出信號，其中處在后一段放