【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及语音数据处理，尤其涉及一种电子设备语音信号处理方法及系统。
技术介绍
1、在噪声环境中，可以通过语音信号处理技术区分语音信号和背景噪声，提高语音信号的信噪比，从而提升通话质量。在多人会议或电话会议等混合语音场景中，语音分离技术能够从混合语音信号中分离出不同说话者的语音信号，这对于语音识别、自动转录、会议记录等应用至关重要。同时进行语音增强，利用谱减法去除噪声，提高语音信号的清晰度，这对于提高语音通信的效率和质量非常重要。还可以方便对语音信号进行后处理，例如语音编码、压缩等，以方便存储和传输。而且通过预处理技术，如预加重、分帧与加窗，以及特征参数提取，实现语音端点的检测，这对于语音信号的有效处理和分析至关重要。还能进行语音降噪，通过谱减法等技术，减少语音信号中的噪声，提高语音的清晰度和可懂度。
2、公开号为cn116343815a的专利申请文件公开了一种基于先验信噪比的维纳滤波和改进谱减法的语音增强方法，其首先需要一段外部输入带噪语音信号，其次将该带噪语音信号窗口分帧处理后进行傅里叶变换后，得到频域上的带噪语音信号，接着采用基于先验信噪比的维纳滤波对该语音信号进行初步处理，最后用改进谱减法对处理后的语音信号进一步处理并进行反傅里叶变换得到，最终得到较为纯净的语音信号。
3、然而，在使用谱减法进行语音降噪时，由于在谱减法中通常是使用一个静默时间段的噪声信号对语音进行降噪，但是，噪声的影响并不是一直不变的，所以传统的谱减法会导致降噪的语音信号有误差，导致降噪效果差，降噪后语音信号不清晰，从而降低了
技术实现思路
1、为了解决由于噪声的影响并不是一直不变的，所以传统的谱减法会导致降噪的语音信号有误差，导致降噪效果差，降噪后语音信号不清晰，从而降低了语音信号的准确性的问题，本专利技术提供一种电子设备语音信号处理方法及系统。
2、第一方面，本专利技术提供一种电子设备语音信号处理方法，采用如下的技术方案：
3、一种电子设备语音信号处理方法，包括：将采集到的语音信号转换为频域信号；分别将语音信号内的静默段和语音段分为若干重叠的短时帧；对于每一个短时帧，基于短时帧的语音信号中的平均振幅、短时帧的频域信号中的平均频率和平均功率，计算短时帧的语音信号特征值；将任意一个语音段记为目标段，将目标段内任意一个短时帧记为目标短时帧，将目标段的所有相邻静默段记为邻域段；基于目标段内所有短时帧的语音信号特征值，以及邻域段内所有短时帧的语音信号特征值的均值，计算目标短时帧的受影响幅度；基于目标短时帧和在目标段内目标短时帧的所有相邻短时帧的受影响幅度，以及邻域段内所有短时帧的语音信号特征值的均值，计算目标短时帧的噪声调整参量；确定目标短时帧的频域信号中的降噪后频谱，，为短时帧的频域信号中的降噪后频谱，和分别为短时帧的噪声调整参量和频域信号中的频谱，为短时帧所属语音段的邻域段的平均频谱，为最大值函数；依据所述降噪后频谱，以实现电子设备的语音信号处理。
4、通过计算目标短时帧的受影响幅度和噪声调整参量，灵活调整噪声，避免语音信号失真，提高降噪效果；结合邻域段的语音信号特征值，动态优化噪声估计，提升降噪准确性，避免过度降噪或语音失真；通过调整降噪后频谱，保留语音信号的真实音质，增强语音的清晰度和可懂度。
5、进一步地，所述语音信号的本质为时域信号，所述频域信号为通过利用傅里叶变换将时域信号转换为频域信号。
6、进一步地，所述语音信号特征值满足如下关系式：
7、；式中，为短时帧的语音信号特征值，为短时帧的语音信号中的平均振幅，和分别为短时帧的频域信号中的平均频率和平均功率。
8、将时域的平均振幅、频域的平均频率和平均功率综合为一个特征值，提供了一个更全面、准确的语音信号描述，有助于提高后续算法对语音信号的辨识和处理能力；通过综合考虑时域和频域信号，语音信号特征值更有效地区分语音与噪声，从而优化降噪效果，减少噪声误抑制和语音失真。
9、进一步地，所述受影响幅度满足如下关系式：
10、；式中，为短时帧的受影响幅度，为短时帧的语音信号特征值，为短时帧所属语音段的邻域段内所有短时帧的语音信号特征值的均值，为短时帧所属语音段内的第个短时帧的语音信号特征值，为短时帧所属语音段内短时帧的数量，为绝对值符号。
11、通过比较短时帧和其邻域段的特征均值，可以识别出信号中受噪声干扰较大的部分，从而可以针对性地进行更强的降噪处理；根据每帧的受影响幅度，可以自适应调整降噪强度，优化降噪策略；通过计算受影响幅度，降噪算法能够动态调整处理策略，增强其在不同噪声环境下的适应性和稳定性，从而提升整体降噪效果。
12、进一步地，所述噪声调整参量满足如下关系式：
13、；式中，为短时帧和在所属语音段内短时帧的所有相邻短时帧中第个短时帧的受影响幅度，为短时帧所属语音段的邻域段内所有短时帧的语音信号特征值的均值，为短时帧和在所属语音段内短时帧的所有相邻短时帧的数量，为归一化函数。
14、通过综合考虑短时帧的邻域信息，动态调整噪声抑制力度，有效针对不同噪声环境优化处理；根据每帧受噪声影响的程度进行自适应调整，避免过度降噪，保持语音信号的自然性；归一化和局部信息加权使降噪算法能够适应不同的噪声环境，提高整体鲁棒性和性能。
15、进一步地，所述邻域段的平均频谱为邻域段内所有短时帧的频谱的均值。
16、进一步地，所述以实现电子设备的语音信号处理，包括：将所述降噪后频谱利用傅里叶逆变换转换回语音信号，得到降噪后语音信号，将所有降噪后语音信号重叠相加，得到完整降噪后语音信号，完成电子设备语音信号处理。
17、通过傅里叶逆变换将降噪后的频谱转换为语音信号，有效恢复语音信号的清晰度和自然性；在频域降噪后，再进行重叠相加的处理减少了噪声残留，提高语音信号的可懂度；能够处理不同噪声环境下的语音信号，增强系统的鲁棒性。
18、第二方面，本专利技术提供一种电子设备语音信号处理系统，采用如下的技术方案：
19、一种电子设备语音信号处理系统，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现上述一种电子设备语音信号处理方法。
20、通过采用上述技术方案，将上述的一种电子设备语音信号处理方法生成计算机程序，并存储于存储器中，以被处理器加载并执行，从而根据存储器及处理器制作终端设备，方便使用。
21、本专利技术具有以下技术效果：
22、通过静默段和语音段的语音信号特征值得到了各短时帧的调整参量，依据调整参量对各短时帧进行自适应调整，最后利用降噪后频谱实现电子设备的语音信号处理，确保了降噪效果的有效性，减少语音信号中的噪声，提高语音的清晰度和可懂度；同时，能适应不同语音和噪声环境，确保在各种场景下都能保持良好的降噪效果，通过综合分析短时帧的时域和频域特征，减少由噪声引起的误差，提高降噪质量。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电子设备语音信号处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种电子设备语音信号处理方法，其特征在于，所述语音信号的本质为时域信号，所述频域信号为通过利用傅里叶变换将时域信号转换为频域信号。
3.根据权利要求1所述的一种电子设备语音信号处理方法，其特征在于，所述语音信号特征值满足如下关系式：
4.根据权利要求1所述的一种电子设备语音信号处理方法，其特征在于，所述受影响幅度满足如下关系式：
5.根据权利要求1所述的一种电子设备语音信号处理方法，其特征在于，所述噪声调整参量满足如下关系式：
6.根据权利要求1所述的一种电子设备语音信号处理方法，其特征在于，所述邻域段的平均频谱为邻域段内所有短时帧的频谱的均值。
7.根据权利要求1所述的一种电子设备语音信号处理方法，其特征在于，所述以实现电子设备的语音信号处理，包括：
8.一种电子设备语音信号处理方法系统，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1-7任一项
...【技术特征摘要】
1.一种电子设备语音信号处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种电子设备语音信号处理方法，其特征在于，所述语音信号的本质为时域信号，所述频域信号为通过利用傅里叶变换将时域信号转换为频域信号。
3.根据权利要求1所述的一种电子设备语音信号处理方法，其特征在于，所述语音信号特征值满足如下关系式：
4.根据权利要求1所述的一种电子设备语音信号处理方法，其特征在于，所述受影响幅度满足如下关系式：
5.根据权利要求1所述的一种电子设备语音信号处理方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖军，陈伟波，安帅兵，
申请(专利权)人：广东九安智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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