[发明专利]语音信号噪声功率谱密度估计方法和装置

说明书

本发明涉及语音处理技术领域，具体提供了一种语音信号噪声功率谱密度估计方法和装置，其中，方法包括：提取带噪语音信号中的时间上下文窗口特征输入到预先训练好的语音存在概率估计器中，语音存在概率估计器输出当前时间帧对应的估计语音存在概率；根据贝叶斯规则，修正估计语音存在概率，确定语音存在概率；根据语音存在概率，采用递归平滑公式，确定相应的时间帧对应的噪声功率谱密度。通过本发明的技术方案，在较小计算资源的情况下，提升了噪声功率谱密度的估计准确性，有利于有效地消除噪声信号，最小化语音处理过程中的失真，提升语音增强性能。

技术领域

本发明涉及语音处理技术领域，具体而言，涉及一种语音信号噪声功 率谱密度估计方法和一种语音信号噪声功率谱密度估计装置。

背景技术

单通道语音增强在通信系统中起着重要作用，特别是在嘈杂的环境中， 这种方法由于计算的优势而被广泛使用。在单声道语音增强中，必须确定 降噪因子以成功消除噪声，通常由时频域中的噪声功率谱密度(PSD，Power Spectrum Density)的函数设置。

相关技术中，虽然引入额外的算法来估计语音存在概率以进一步增强 估计，但由于许多调谐参数的存在，在噪声变化环境中可靠高效地确定噪 声功率谱密度并不容易。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种语音信号噪声功率谱密度估计 方法。

本发明的另一个目的在于提供一种语音信号噪声功率谱密度估计装置。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的技术方案提供了一种语音信 号噪声功率谱密度估计方法，包括：提取带噪语音信号中的时间上下文窗 口特征输入到预先训练好的语音存在概率估计器中，语音存在概率估计器 输出当前时间帧对应的估计语音存在概率；根据贝叶斯规则，修正估计语 音存在概率，确定语音存在概率；根据语音存在概率，采用递归平滑公式， 确定相应的时间帧对应的噪声功率谱密度。

本方案中，通过提取带噪语音信号中的时间上下文窗口特征输入到预 先训练好的语音存在概率估计器中，语音存在概率估计器输出当前时间帧 对应的估计语音存在概率，有利于提升语音存在概率估计的准确性，进而 改善了噪声功率谱密度估计的准确性，有利于有效地消除噪声信号，最小 化语音处理过程中的失真，而且性能高，节约计算资源。

在上述技术方案中，优选地，根据贝叶斯规则，修正估计语音存在概 率，确定语音存在概率，具体包括：按照第一预设公式转换估计语音存在 概率为语音不存在概率；按照第二预设公式，根据语音不存在概率，确定 语音存在概率，第一预设公式包括：

第二预设公式包括：

其中，k表征为递归的次数，l表征为时间帧的次，表征为估计 语音存在概率，表征为语音不存在概率，ξ(k，l)表征为先验信噪比， γ(k，l)表征为后验信噪比，表征为语音存在概率。

本方案中，通过将估计语音存在概率转换为语音不存在概率，然后根 据语音不存在概率，确定语音存在概率，利用贝叶斯规则对参数进行敏感 调整，进一步提升了语音存在概率的可靠性，进一步有利于提升噪声功率 谱密度的估计准确性。

在上述任一项技术方案中，优选地，根据语音存在概率，采用递归平 滑公式，确定相应的时间帧对应的噪声功率谱密度，具体包括：按照第三 预设公式，根据语音存在概率，确定相应的时间帧对应的恒定平滑参数； 按照第四预设公式，根据恒定平滑参数，确定相应的时间帧对应的噪声功 率谱密度，

第三预设公式包括：

第四预设公式包括：