一种音频质量增强的方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及一种音频质量增强的方法及装置，其中，所述方法包括：获取预设格式的音频信号；针对所述音频信号进行预处理，所述预处理包括计算所述音频信号中各路音频信号的平均信号和/或对所述音频信号进行波束成形处理；基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理，得到经过音质增强的音频信号。本申请提供的音频质量增强的方法及装置，能够有效地提升立体麦克风阵列的音频质量。

【技术实现步骤摘要】
一种音频质量增强的方法及装置
本申请涉及音频处理
，特别涉及一种音频质量增强的方法及装置。
技术介绍
随着科学技术的发展，各个领域对于音频质量的追求越来越高，音频研究的对象由最初的单路(mono)，逐渐过渡到立体声(stereo)、环绕声(surround)以及3D(3-dimensional)音频。不同于单路音频，多路音频通常是通过麦克风阵列得到的。对于3D音频，为了拾取各个方向的音频，通常为立体麦克风阵列，该阵列可以得到信号的水平方位角、垂直方位角和声源与麦克风阵列参考点距离的三维信息。现有技术中，针对线性麦克风阵列和平面麦克风阵列的音频增强技术能够得到有效的效果。但是对于立体麦克风阵列，现有技术还不能达到有效的音频增强效果。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种音频质量增强的方法及装置，能够有效地提升立体麦克风阵列的音频质量。为实现上述目的，本申请一方面提供了一种音频质量增强的方法，所述方法包括：获取预设格式的音频信号；针对所述音频信号进行预处理，所述预处理包括计算所述音频信号中各路音频信号的平均信号和/或对所述音频信号进行波束成形处理；基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理，得到经过音质增强的音频信号。进一步地，当所述预处理为计算所述音频信号中各路音频信号的平均信号，基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理的步骤具体包括：根据所述平均信号，确定所述音频信号对应的噪声能量谱和信号能量谱；根据所述噪声能量谱和信号能量谱，对所述音频信号进行噪声抑制处理，得到经过音质增强的音频信号。进一步地，当所述预处理为对所述音频信号进行波束成形处理时，基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理的步骤具体包括：分别利用第一导向矢量以及与所述第一导向矢量方向相反的第二导向矢量对所述音频信号进行内积处理，得到内积处理后的第一路音频信号和第一路音频信号；其中，根据所述第一导向矢量可得到所述音频信号中的预设方位的音频信号；根据所述内积处理后的第一路音频信号和第二路音频信号，确定所述音频信号对应的噪声能量谱和信号能量谱；根据所述噪声能量谱和信号能量谱，对所述内积处理后的第一路音频信号进行噪声抑制处理，得到经过音质增强的音频信号。进一步地，当所述预处理为计算所述音频信号中各路音频信号的平均信号和对所述音频信号进行波束成形处理时，基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理的步骤具体包括：利用第一导向矢量对所述音频信号进行内积处理，得到内积处理后的音频信号；其中，根据所述第一导向矢量可得到所述音频信号中的预设方位的音频信号；根据所述平均信号，确定所述音频信号对应的噪声能量谱和信号能量谱；根据所述噪声能量谱和信号能量谱，对所述内积处理后的音频信号进行噪声抑制处理，得到经过音质增强的音频信号。进一步地，当所述预处理为计算所述音频信号中各路音频信号的平均信号和对所述音频信号进行波束成形处理时，基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理的步骤具体包括：利用第一导向矢量以及与所述第一导向矢量方向相反的第二导向矢量对所述音频信号进行内积处理，得到内积处理后的第一路音频信号和第二路音频信号；其中，根据所述第一导向矢量可得到所述音频信号中的预设方位的音频信号；根据所述平均信号和内积处理后的第一路音频信号和第二路音频信号，确定所述音频信号对应的噪声抑制因子；根据所述噪声抑制因子，对所述内积处理后的第一路音频信号进行噪声抑制处理，得到经过音质增强的音频信号。进一步地，在针对所述音频信号进行预处理之前，所述方法还包括：获取所述音频信号的声场参数，所述声场参数包括声源方位、声源能量以及声源发散度中的至少一种。进一步地，估算所述音频信号对应的噪声能量谱具体包括：判断所述声场参数中Z信号的声源能量与第一阈值之间的大小，当所述声场参数中Z信号的声源能量大于所述第一阈值时，采用数值小于第二阈值的平滑因子估算所述音频信号对应的噪声能量谱；当所述声场参数中Z信号的声源能量小于或者等于所述第一阈值时，采用数值大于或者等于所述第二阈值的平滑因子估算所述音频信号对应的噪声能量谱。进一步地，对所述音频信号进行波束成形处理具体包括：根据所述声场参数中的声源方位确定目标导向矢量；利用所述目标导向矢量与所述音频信号进行内积处理，以得到波束成形的音频信号。进一步地，基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理具体包括：根据所述声场参数中的声源发散度，确定用于进行噪声抑制处理的调整因子；根据确定的所述调整因子，对所述音频信号进行噪声抑制处理。进一步地，根据所述声场参数中的声源发散度，确定用于进行噪声抑制处理的调整因子具体包括：判断所述声场参数中的声源发散度与第三阈值之间的大小，当所述声源发散度大于所述第三阈值时，确定数值大于第四阈值的调整因子；当所述声场参数中的声源发散度小于或者等于所述第三阈值时，确定数值小于或者等于所述第四阈值的调整因子。为实现上述目的，本申请另一方面还提供了一种音频质量增强的方法，所述方法包括：获取预设格式的音频信号；针对所述音频信号进行波束成形处理，得到经过音质增强的音频信号。进一步地，所述波束成形处理具体包括：结合预设方向的导向矢量与所述音频信号进行内积处理，得到所述预设方向上增强的音频信号。进一步地，在针对所述音频信号进行预处理之前，所述方法还包括：获取所述音频信号的声场参数，所述声场参数包括声源方位、声源能量以及声源发散度中的至少一种。进一步地，对所述音频信号进行波束成形处理具体包括：根据所述声场参数中的声源方位确定目标导向矢量；利用所述目标导向矢量与所述音频信号进行内积处理，得到目标方向上增强的音频信号。为实现上述目的，本申请另一方面还提供一种音频质量增强的装置，所述装置包括：音频信号获取单元，用于获取预设格式的音频信号；预处理单元，用于针对所述音频信号进行预处理，所述预处理包括计算所述音频信号中各路音频信号的平均信号和/或对所述音频信号进行波束成形处理；噪声抑制处理单元，用于基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理，得到经过音质增强的音频信号。本专利技术实施方式提出的一种音频质量增强的方法及装置，能够针对预设格式的信号进行音频增强处理，进一步可以结合声场参数(声源方位、声源能量以及声源发散度)进行噪声抑制处理和波束成形处理，可以有效提升音频的质量，达到了预期效果。附图说明图1为本申请一个实施方式中音频质量增强的方法流程图；图2为本申请一个实施方式中四路音频信号的示意图；图3为本申请另一个实施方式中音频质量增强的方法流程图；图4为本申请另一个实施方式中音频质量增强的方法流程图；图5为本申请另一个实施方式中音频质量增强的方法流程图；图6为本申请另一个实施方式中音频质量增强的方法流程图；图7为本申请另一个实施方式中音频质量增强的方法流程图；图8为本申请一个实施方式中音频质量增强的装置的功能模块图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音频质量增强的方法，其特征在于，所述方法包括：获取预设格式的音频信号；针对所述音频信号进行预处理，所述预处理包括计算所述音频信号中各路音频信号的平均信号和/或对所述音频信号进行波束成形处理；基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理，得到经过音质增强的音频信号。

【技术特征摘要】
1.一种音频质量增强的方法，其特征在于，所述方法包括：获取预设格式的音频信号；针对所述音频信号进行预处理，所述预处理包括计算所述音频信号中各路音频信号的平均信号和/或对所述音频信号进行波束成形处理；基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理，得到经过音质增强的音频信号。2.根据权利要求1所述的音频质量增强的方法，其特征在于，当所述预处理为计算所述音频信号中各路音频信号的平均信号时，基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理的步骤具体包括：根据所述平均信号，确定所述音频信号对应的噪声能量谱和信号能量谱；根据所述噪声能量谱和信号能量谱，对所述音频信号进行噪声抑制处理，得到经过音质增强的音频信号；当所述预处理为对所述音频信号进行波束成形处理时，基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理的步骤具体包括：分别利用第一导向矢量以及与所述第一导向矢量方向相反的第二导向矢量对所述音频信号进行内积处理，分别得到内积处理后的第一路音频信号和第二路音频信号；其中，根据所述第一导向矢量可得到所述音频信号中的预设方位的音频信号；根据所述内积处理后的第一路音频信号和第二路音频信号，确定所述音频信号对应的噪声能量谱和信号能量谱；根据所述噪声能量谱和信号能量谱，对所述内积处理后的第一路音频信号进行噪声抑制处理，得到经过音质增强的音频信号。3.根据权利要求1所述的音频质量增强的方法，其特征在于，当所述预处理为计算所述音频信号中各路音频信号的平均信号和对所述音频信号进行波束成形处理时，基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理的步骤具体包括：利用第一导向矢量对所述音频信号进行内积处理，得到内积处理后的音频信号；其中，根据所述第一导向矢量可得到所述音频信号中的预设方位的音频信号；根据所述平均信号，确定所述音频信号对应的噪声能量谱和信号能量谱；根据所述噪声能量谱和信号能量谱，对所述内积处理后的音频信号进行噪声抑制处理，得到经过音质增强的音频信号。4.根据权利要求1所述的音频质量增强的方法，其特征在于，基于预处理得到的信号，对所述音频信号进行噪声抑制处理的步骤具体包括：利用第一导向矢量以及与所述第一导向矢量方向相反的第二导向矢量对所述音频信号进行内积处理，得到内积处理后的第一路音频信号和第二路音频信号；其中，根据所述第一导向矢量可得到所述音频信号中的预设方位的音频信号；根据所述平均信号和内积处理后的第一路音频信号和第二路音频信号，确定所述音频信号对应的噪声抑制因子；根据所述噪声抑制因子，对所述内积处理后的第一路音频信号进行噪声抑制处理，得到经过音质增强的音频信号。5.根据权利要求1所述的音频质量增强的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晨，张兴涛，孙学京，
申请(专利权)人：北京时代拓灵科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11