消除工频干扰的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种消除工频干扰的方法和系统，其中方法包括：将输入信号延时得到延时信号，并根据所述延时信号计算得到第一工频信号；将所述第一工频信号进行时频转换，并根据存储的纯工频干扰段的工频频域幅值，对时频转换后的第二工频信号进行幅值调整；将幅值调整后的第三工频信号进行频时转换，得到修正工频信号；将所述输入信号减去所述修正工频信号，得到输出信号。本发明专利技术实现了在消除工频干扰的同时，消除延时后的输入信号引起的回声。

【技术实现步骤摘要】
消除工频干扰的方法和系统
本专利技术涉及音频处理技术，尤其涉及一种消除工频干扰的方法和系统。
技术介绍
电子设备工作过程中经常会引入各种干扰和噪声，其中最常见的就是工频干扰。工频干扰是由于交流电网工频电磁场分布、供电变压器接地方式、热地底技术的采用等原因而引入的工频信号产生的干扰，工频干扰将使得音源信号引入“嘟嘟”响的电流声，严重影响耳听感受。因此，必须消除工频干扰，才能改善音频效果。现有技术中，存在采用数字梳状滤波器消除工频干扰的方式，该梳状滤波器通常会将输入信号(该输入信号是音频信号)进行延时处理后计算工频信号，再在输入信号的基础上减去该工频信号，即得到消除工频干扰后输出的音频信号。但是，由于梳状滤波器是根据延时后的输入信号计算工频信号的，所以计算出来的工频信号其实是带有延时后的输入信号的，也导致输出的音频信号中带有回声，影响音频效果。
技术实现思路
本专利技术提供一种消除工频干扰的方法和系统，以使得在消除工频干扰的同时，消除延时后的输入信号引起的回声。本专利技术的第一方面是提供一种消除工频干扰的方法，包括：将输入信号延时得到延时信号，并根据所述延时信号计算得到第一工频信号；将所述第一工频信号进行时频转换，并根据存储的纯工频干扰段的工频频域幅值，对时频转换后的第二工频信号进行幅值调整；将幅值调整后的第三工频信号进行频时转换，得到修正工频信号；将所述输入信号减去所述修正工频信号，得到输出信号。结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，还包括：在所述对时频转换后的第二工频信号进行幅值调整之后，进行相邻采样点间的平滑处理，得到所述第三工频信号；所述将幅值调整后的第三工频信号进行频时转换，具体为：将所述平滑处理后的所述第三工频信号进行频时转换。结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，在所述将输入信号延时得到延时信号之后，根据所述延时信号计算得到第一工频信号之前，还包括：检测所述延时信号是否仅包含第四工频信号；在检测结果为是时，则确定所述延时信号处于所述纯工频干扰段，根据所述延时信号计算得到所述第四工频信号，并将所述第四工频信号进行时频转换，得到所述纯工频干扰段的工频频域幅值；存储所述纯工频干扰段的工频频域幅值。结合第一方面、或第一方面的第一种可能的实现方式、或第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述将输入信号延时得到延时信号之前，还包括：检测所述输入信号是否存在第五工频信号；若存在，则获得所述第五工频信号的基频，并对所述基频进行频移跟踪，得到实时基频；根据所述实时基频获得延时量，以根据所述延时量延时所述输入信号得到所述延时信号。结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述检测所述输入信号是否存在第五工频信号，包括：将所述输入信号延时工频周期，所述工频周期为工频频率50HZ或60HZ对应的周期；根据所述输入信号以及延时工频周期后的输入信号，计算所述输入信号的能量和周期残差能量；若所述能量大于周期残差能量，则计算所述输入信号的能量差对数域均值；返回执行所述将输入信号延时工频周期，所述输入信号为下一个输入信号，并得到所述下一个输入信号的能量差对数域均值，直至到达预设检测时间；若在所述预设检测时间内，计算得到的多个所述能量差对数域均值均超过设定阈值，则判定所述输入信号存在所述第五工频信号，且所述第五工频信号的基频为所述工频周期对应的工频频率。结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述对所述基频进行频移跟踪，得到实时基频，包括：根据所述第五工频信号的基频，从所述输入信号提取所述基频对应的工频基频信号；利用相关法频移跟踪，对所述工频基频信号进行相关性处理，得到所述基频的频移值；若所述频移值在预设范围内，则保持所述基频不变；否则，根据所述频移值计算得到所述实时基频。本专利技术的第二方面是提供一种消除工频干扰的系统，包括：工频滤波模块，所述工频滤波模块包括：滤波延时单元，用于将输入信号延时得到延时信号；工频计算单元，用于根据所述延时信号计算得到第一工频信号；工频修正单元，用于将所述第一工频信号进行时频转换，并根据存储的纯工频干扰段的工频频域幅值，对时频转换后的第二所述工频信号进行幅值调整；将幅值调整后的第三所述工频信号进行频时转换，得到修正工频信号；滤波输出单元，用于将所述输入信号减去修正工频信号，得到输出信号。结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述工频修正单元，还用于在所述对时频转换后的第二工频信号进行幅值调整之后，进行相邻采样点间的平滑处理，得到所述第三工频信号。结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述工频滤波模块，还包括：幅值确定单元，用于在将输入信号延时得到延时信号之后，根据所述延时信号计算得到第一工频信号之前，检测所述延时信号是否仅包含第四工频信号；在检测结果为是时，则确定所述延时信号处于所述纯工频干扰段，根据所述延时信号计算得到所述第四工频信号，并将所述第四工频信号进行时频转换，得到所述纯工频干扰段的工频频域幅值；存储所述纯工频干扰段的工频频域幅值。结合第二方面、或第二方面的第一种可能的实现方式、或第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，还包括：工频检测模块，用于在将输入信号延时得到延时信号之前，检测所述输入信号是否存在第五工频信号；并在检测结果为存在工频信号时，获得所述第五工频信号的基频；工频跟踪模块，用于对所述基频进行频移跟踪，得到实时基频；所述工频滤波模块中的所述滤波延时单元，具体用于根据所述实时基频获得延时量，根据所述延时量延时所述输入信号得到所述延时信号。结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述工频检测模块，包括：检测延时单元，用于将所述输入信号延时工频周期，所述工频周期为工频频率50HZ或60HZ对应的周期；能量计算单元，用于根据所述输入信号以及延时工频周期后的输入信号，计算所述输入信号的能量和周期残差能量，若所述能量大于所述周期残差能量，则计算所述输入信号的能量差对数域均值；干扰判断单元，用于在预设检测时间内，计算得到的多个所述能量差对数域均值均超过设定阈值时，则判定所述输入信号存在所述第五工频信号；基频确定单元，用于在所述输入信号存在所述第五工频信号时，确定所述第五工频信号的基频为所述工频周期对应的工频频率。结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述工频跟踪模块，包括：基频信号提取单元，用于根据所述工频检测模块中的基频确定单元确定的所述第五工频信号的基频，从所述输入信号提取所述基频对应的工频基频信号；相关频移跟踪单元，用于利用相关法频移跟踪，对所述工频基频信号进行相关性处理，得到所述基频的频移值；实时基频更新单元，用于在所述频移值在预设范围内时，保持所述基频不变；否则，根据所述频移值计算得到所述实时基频。本专利技术提供的消除工频干扰的方法和系统的技术效果是：通过将工频信号进行时频转换，并根据纯工频干扰段的工频频域幅值，对时频转换后的工频信号进行幅值调整，消除了工频信号中的语音信号，从而实现了在消除工频干扰的同时，消除延时后的输入信号引起的回声。附图说明图1为本专利技术消除工频干扰的方法一实施例的流程示意图；图2为本专利技术消除工频干扰的方法另一实施例的流程示意图；图3为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除工频干扰的方法，其特征在于，包括：将输入信号延时得到延时信号，并根据所述延时信号计算得到第一工频信号；将所述第一工频信号进行时频转换，并根据存储的纯工频干扰段的工频频域幅值，对时频转换后的第二工频信号进行幅值调整，其中，所述幅值调整指将所述第二工频信号的当前时刻所在的一周期工频频域幅值与纯工频干扰段的工频频域幅值成比例调整；将幅值调整后的第三工频信号进行频时转换，得到修正工频信号；将所述输入信号减去所述修正工频信号，得到输出信号；其中，在所述将输入信号延时得到延时信号之后，并根据所述延时信号计算得到第一工频信号之前，还包括：检测所述延时信号是否仅包含工频信号；在检测结果为是时，则确定所述延时信号处于所述纯工频干扰段，根据所述延时信号计算得到第四工频信号，并将所述第四工频信号进行时频转换，得到所述纯工频干扰段的工频频域幅值；存储所述纯工频干扰段的工频频域幅值。2.根据权利要求1所述的消除工频干扰的方法，其特征在于，还包括：在所述对时频转换后的第二工频信号进行幅值调整之后，进行相邻采样点间的平滑处理，得到所述第三工频信号；所述将幅值调整后的第三工频信号进行频时转换，具体为：将所述平滑处理后的所述第三工频信号进行频时转换。3.根据权利要求1或2所述的消除工频干扰的方法，其特征在于，所述将输入信号延时得到延时信号之前，还包括：检测所述输入信号是否存在第五工频信号，其中，所述第五工频信号为工频干扰；若存在，则获得所述第五工频信号的基频，并对所述基频进行频移跟踪，得到实时基频；根据所述实时基频获得延时量，以根据所述延时量延时所述输入信号得到所述延时信号。4.根据权利要求3所述的消除工频干扰的方法，其特征在于，所述检测所述输入信号是否存在第五工频信号，包括：将所述输入信号延时工频周期，所述工频周期为工频频率50HZ或60HZ对应的周期；根据所述输入信号以及延时工频周期后的输入信号，计算所述输入信号的能量和周期残差能量；若所述能量大于周期残差能量，则计算所述输入信号的能量差对数域均值；返回执行所述将输入信号延时工频周期，所述输入信号为下一个输入信号，并得到所述下一个输入信号的能量差对数域均值，直至到达预设检测时间；若在所述预设检测时间内，计算得到的多个所述能量差对数域均值均超过设定阈值，则判定所述输入信号存在所述第五工频信号，且所述第五工频信号的基频为所述工频周期对应的工频频率。5.根据权利要求3所述的消除工频干扰的方法，其特征在于，所述对所述基频进行频移跟踪，得到实时基频，包括：根据所述第五工频信号的基频，从所述输入信号提取所述基频对应的工频基频信号；利用相关法频移跟踪，对所述工频基频信号进行相关性处理，得到所述基频的频移值；若所述频移值在预设范围内，则保持所述基频不变；否则，根据所述频移值计算得到所述实时基频。6.一种消除工频干扰的系统，其特征在于，包括：工频滤波模块，所述工频滤波模块包括：滤波延时单...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬鑫锋，詹五洲，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：