用于根据频率对输入信号进行噪声抑制的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于根据频率对输入信号(2)进行噪声抑制的方法(20)，其中，所述输入信号(2)将分配到主信号路径(6)和旁路信号路径(8)上，其中，借助滤波器组(4)将所述输入信号(2)分解到分别具有特定带宽(W)和中心频率(f1‑f7)的多个频带(B1‑B7)中，其中，在所述旁路信号路径(8)中在每个频带(B1‑B7)中减小信号分量的带宽(W)，在此分别形成减小的频带(Br1‑Br7)，其中，在每个减小的频带(Br1‑Br7)中根据所述输入信号(2)的信号分量确定抑制参数(R1‑R7)，以及其中，在所述主信号路径(6)中在每个频带(B1‑B7)中根据相应的抑制参数(R1‑R7)抑制所述输入信号(2)中的噪声(12)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于根据频率对输入信号进行噪声抑制的方法，其中，所述输入信号被分解到分别具有特定带宽和中心频率的多个频带中，其中，在每个频带中根据所述输入信号的信号分量确定抑制参数，以及其中，在每个频带中根据相应的抑制参数抑制所述输入信号中的噪声。
技术介绍
在听力设备中，根据使用者所处的当前听力情景，为了改善针对使用者的听觉质量，可能出现对通过听力设备的麦克风接收到的输入信号进行噪声抑制的需求。使用者常常处于例如由于宽带噪声的存在而使得对本来希望的有用信号的感知变得困难的听力情景中。特别地，在此有用信号可能具有相对窄带的频谱并且源自可在空间上清楚地限定的声音源，而相反噪声可能通过多个具有不同的频谱和相对于使用者而言的不同相对位置的声音源叠加而与不能与清楚地限定的空间方向相关联。现在，听力设备中的技术挑战在于，尽可能降低输入信号中的噪声水平并且由此抑制噪声，同时有用信号水平应当尽可能不受这种降低影响，也就是说，应当改善信噪比，其中，在听力设备本身中，仅提供有限的空间用于进行必须的信号处理的装置。在所概述的，其中窄带的有用信号与宽带的噪声叠加并且应当抑制噪声的听力情景中，常常对输入信号应用与频带有关的放大或减小系数。在此，输入信号首先通过滤波器组，并且由滤波器组分解到分别具有特定带宽和中心频率的多个频带中，其中，频带部分地重叠。现在，对于每个单个的频带，根据该频带中的信号分量的水平分别确定减小系数，并且根据各个减小系数降低或提高各个频带中的输入信号的水平。由此，在不存在有用信号、而仅存在噪声的频带中，信号水平与有用信号相比降低。在存在高谱分量的有用信号的频带中，水平的降低下降得较少，或者信号水平被提高得更高。总的来说，由此信噪比得到改善。然而，由于相应的相邻的频带的重叠，可能经常发生如下情况：主要的谱分量主要集中于特定频带中的窄带的有用信号由于该重叠也导致相邻的频带中的显著的信号水平。由此，在相邻的频带中，用于降低信号水平的减小系数受到影响。结果是，在相关的相邻频带中，由于对减小系数的这种影响，进行较小的噪声抑制。由此，导致恰好在有用信号的谱环境中的信噪比较差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种用于对输入信号进行噪声抑制的方法，其中，窄带的有用信号尽可能少受噪声抑制的影响，并且特别地在有用信号附近的频带中能够实现尽可能好的信噪比。根据本专利技术，上述技术问题通过用于根据频率对输入信号进行噪声抑制的方法来解决，其中，将所述输入信号分配到主信号路径和旁路信号路径上，其中，借助滤波器组将所述输入信号分解到分别具有特定带宽和中心频率的多个频带中，其中，在所述旁路信号路径中在每个频带中减小信号分量的带宽，在此分别形成减小的频带，其中，在每个减小的频带中根据所述输入信号的信号分量确定抑制参数，以及其中，在所述主信号路径中在每个频带中根据相应的抑制参数抑制所述输入信号中的噪声。在从属权利要求和下面的描述中阐述本专利技术的有利的和部分地本身被看作具有创造性的实施方式。在此，特别地各个频带分别具有幅-频特性，该幅-频特性带有包围中心频率的通过范围，该通过范围随着与中心频率的距离增大而相应地过渡到阻塞范围，其中，在频带的阻塞范围内不能记录显著的信号分量。在此特别地多个频带的幅-频特性在相应的阻塞范围外部还具有显著的重叠，并且在此特别地中心频率不直接相邻、而通过其它中心频率间隔开的频带的幅-频特性在相应的阻塞范围外部也具有显著的重叠。在此，抑制参数特别地可以通过减小系数来给出。在此，根据相应的减小系数对输入信号中的噪声在频带方面的抑制，例如可以通过每个频带中的信号水平根据减小系数的对应的降低来进行。同样，每个频带中的信号可以与减小系数有关地被放大或者信号水平被提高。优选在减小每个频带中的带宽时，中心频率和中心频率处的频率特性保持不变。特别地，输入信号首先可以被分配到主信号路径和旁路信号路径上，随
后借助相应的滤波器组分解到多个频带中，其中，主信号路径中和旁路信号路径中的频带分别具有相同的带宽和中心频率。为了划分到主信号路径和旁路信号路径上，特别地可以复制输入信号。然而，输入信号还可以首先通过滤波器组，随后被分配到主信号路径和旁路信号路径上。在此，本专利技术基于如下考虑：用于对输入信号根据频率进行噪声抑制的方法的根本问题在于，为此优选在各个频带中对输入信号进行滤波。在此，各频带应当尽可能无失真地分解输入信号。在此，相邻的频带至少在其相应的通过范围的边界处具有不可忽略的重叠，其特别地与相应的频带的带宽有关。如果例如通过少数几个宽带的频带分解输入信号，则其幅-频特性在通过范围的相应的边界处具有明显的重叠，也就是说，在各个频率处多个频带的频率特性分别具有显著的幅值。然而，由于相应地相邻的频带的这种重叠，窄带的有用信号也可能在相邻的频带中具有显著的信号分量并且产生对应的水平。由此，在那里相邻频带中的抑制参数可能受影响，这对于相邻频带损害噪声抑制、由此损害信噪比。相反，窄带滤波器的频带在其幅-频特性中通常相应地具有较陡的从相应的通过范围到阻塞范围的过渡，由此相应地相邻的频带的重叠也较小。然而，现在，为了减小所提及的对相邻频带的抑制参数的损害，不能将滤波的各个频带任意地设计为窄带的，因为对于频率空间中滤波器带宽的减小，输入信号的信号运行时间(Signallaufzeit)需要较长。然而，这特别地在以尽可能小的延迟执行的应用中、例如在助听设备中是不希望的，在助听设备中，接收到、经过预处理并且再现的声学信号相对于使用者的视觉印象应当具有尽可能小的延迟。由此，在滤波器组的工作方式方面，对于用于噪声抑制的方法，确定希望的滤波器组的分辨率和仍可接受的滞后之间的折中。由此，因为不能任意地减小滤波器组的各个频带的带宽，因此相应地相邻的频带之间的重叠也向下受到限制。因此，当前，窄带有用信号的频谱周围的噪声抑制的改善并不通过滤波器组的各个频带的带宽的减小来实现。各个频带以如下方式组成整个频谱，即使得输出信号中的各频带的信号分量反映输入信号。因此，对各个频带中的信号分量重新进行滤波可能在最终信号中导致失真，因为由此输入信号的频谱分量可能任意地被扭曲和/或衰减。因此，窄带有用信号对相邻频带中的噪声抑制施加的影响也不能通过对
形成输出信号的各频带中的信号分量直接进行滤波来进行。现在，对于本专利技术来说重要的、令人惊奇的认识是，不对形成输出信号的各频带的每个信号分量进行滤波或者减小其带宽，而是在各个频带中仅对于用以根据频带执行噪声抑制的减小系数的计算而减小带宽。根据如此计算的抑制参数，现在可以在每个频带中抑制输入信号中的噪声，由此对于输出信号保持各个频带中的信号分量的相应的频谱信息。这种方法具有以下优点：在计算相应的抑制参数之前减小频带的带宽和/或通过范围，使相邻频带的重叠和/或串扰减小。由此，主要仅在希望的频带中登记输入信号的用来确定抑制参数的信号分量。现在，如果在主信号路径中根据如此确定的减小系数在每个频带中抑制输入信号中的噪声，则窄带有用信号对相邻频带中的抑制参数的影响明显更小，由此信噪比得到改善。通过仅对于抑制参数的计算，而并不对于最终信号的输出，对各个频带进行进一步滤波或带宽减小的方式，在每个频带中保持相应的信号分量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于根据频率对输入信号(2)进行噪声抑制的方法(20)，其中，将所述输入信号(2)分配到主信号路径(6)和旁路信号路径(8)上，其中，借助滤波器组(4)将所述输入信号(2)分解到分别具有特定带宽(W)和中心频率(f1‑f7)的多个频带(B1‑B7)中，其中，在所述旁路信号路径(8)中在每个频带(B1‑B7)中减小信号分量的带宽(W)，在此分别形成减小的频带(Br1‑Br7)，其中，在每个减小的频带(Br1‑Br7)中根据所述输入信号(2)的信号分量确定抑制参数(R1‑R7)，以及其中，在所述主信号路径(6)中在每个频带(B1‑B7)中根据相应的抑制参数(R1‑R7)抑制所述输入信号(2)中的噪声(12)。

【技术特征摘要】
2015.03.10 DE 102015204253.71.一种用于根据频率对输入信号(2)进行噪声抑制的方法(20)，其中，将所述输入信号(2)分配到主信号路径(6)和旁路信号路径(8)上，其中，借助滤波器组(4)将所述输入信号(2)分解到分别具有特定带宽(W)和中心频率(f1-f7)的多个频带(B1-B7)中，其中，在所述旁路信号路径(8)中在每个频带(B1-B7)中减小信号分量的带宽(W)，在此分别形成减小的频带(Br1-Br7)，其中，在每个减小的频带(Br1-Br7)中根据所述输入信号(2)的信号分量确定抑制参数(R1-R7)，以及其中，在所述主信号路径(6)中在每个频带(B1-B7)中根据相应的抑制参数(R1-R7)抑制所述输入信号(2)中的噪声(12)。2.根据权利要求1所述的方法(20)，其中，在多个减小的频带(Br1-Br7)中，为了确定抑制参数(R1-R7,Rj)，分别考虑减小的带宽(Br1-Br7)上的信号分量的水平。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法(20)，其中，所述输入信号(2)至少对于所述旁路信号路径(8)被数字化。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法(20)，其中，在所述旁路信号路径(8)中在每...

【专利技术属性】
技术研发人员：H帕德，
申请(专利权)人：西万拓私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG