[发明专利]确定在主信道与参考信道之间的噪声功率级差和声音功率级差

说明书

一种用于估算在音频设备的主麦克风和参考麦克风之间的噪声功率级差(NPLD)的方法，包括最大化音频信号的主信道的快速傅立叶(FFT)系数建模的概率密度函数(PDF)以提供在参考信道的噪声方差估值与主信道的噪声方差估值之间的NPLD。最大化音频信号的参考信道的FFT系数建模的PDF以提供在主信道与参考信道的语言FFT系数之间的复杂语音功率级差(SPLD)。然后基于噪声方差估值、NPLD和SPLD系数计算参考信道的校正噪声幅度。

相关申请的交叉参考

本专利申请要求2014年11月12日提交的并且名称为“确定在主信道与参考信道之间的噪声功率级差和/或声音功率级差”的临时申请号62/078,828的权益和优先权，其全文以引用的方式并入本文中。

发明领域

本发明涉及用于确定在音频信号的主信道与音频信号的参考信道之间的噪声和/或声音功率级差的技术。

背景技术

用于滤波或者甚至用于净化音频信号的许多技术依赖于信噪比(SNR)。SNR通常采用在音频信号中噪声量的估算，或者噪声的功率级。

包括现有移动电话在内的各种音频设备，包括定位和朝向以接收来自意向声源的音频的主麦克风，和定位和朝向来接收背景噪声并且同时从意向声源接收极少音频或不从意向声源接收音频的参考麦克风。参考麦克风的主要功能是提供可能存在于由主麦克风获得的音频信号的主信道中的噪声量的指示值。方便地，已经假设在音频信号的参考信道中用参考麦克风获得的噪声级基本上与在音频信号的主信道中的噪声级相同。

事实上，在存在于主信道中的噪声级与存在于相应参考信道中的噪声级之间会有显著差异。这些差异可能由多个不同因素的任意一个导致，包括，但不限于，在主麦克风和参考麦克风检测声音采用的方式(例如，该方式的灵敏度)的失衡，主麦克风和参考麦克风相对于意向音频声源的朝向，噪声和/或声音的屏蔽(例如，个人在使用移动电话时由于头和或其他部位导致，等等)，以及主信道和/或参考信道的预先处理。当在参考信道中的噪声级大于在主信道中的噪声级，试图去除或者以其他方式抑制在主信道中的噪声可能会导致过度抑制，或者一部分不应当去除的目标声音(例如，语音，音乐等)被从主信道去除，以及目标声音的失真。相反地，当在参考信道中的噪声级小于在主信道中的噪声级，来自主信道的噪声会欠抑制，其会导致在由噪声抑制处理输出的音频信号中的不利高水平残余噪声。

目标声音(如语音等)引入参考信道也会将误差引入估算噪声级，并且因此不利地影响噪声已经从其去除或以其他方式被抑制的音频信号的品质。

鉴于此，需寻求在估算噪声功率级与语音功率级之间的差异方面的改进。

发明内容

在主麦克风和参考麦克风中的平均噪声功率级和平均语音功率级通常是不同的。发明人已经构思和描述了各种方法以估算频率相关噪声功率级差(NPLD)和语音功率级差(SPLD)。当下面将更详细地讨论本发明解决现有技术缺点的该方法时，总体上，本发明提供一种用于使用估算的NPLD和SPLD以校正来自参考麦克风的噪声方差估值、以及以修改级差滤波器以结合考虑PLD的方法。虽然可以关于蜂窝通信描述本发明的各个方面，但是本发明的各个方面可以应用到许多音频、视频或其他数据传输和相关处理。

在各个方面中，本发明涉及应用精确地估算在音频信号的第一信道(例如，参考信道，次级信道，等)中的噪声功率和/或声音功率并且最小化或消除在该噪声功率和/或声音功率与在音频信号的第二信道(例如，主信道，参考信道，等)中的对应噪声功率和/或声音功率之间的任何差异的技术。

在一个方面中，公开一种用于追踪在音频信号的参考信道与音频信号的主信道之间的噪声功率级差(NPLD)的技术。在该方法中，从音频设备例如移动电话的主麦克风和至少一个参考麦克风同时获得音频信号。更具体地，主麦克风接收音频信号的主信道，而参考麦克风接收音频信号的参考信道。