[发明专利]一种噪声消除装置及其检测方法

权利要求书

1.一种噪声消除装置，其特征在于包括音频采集模块、存储器、中央处理器、音频处理模块、EQ调整模块、频谱分析模块和输出模块；

音频采集模块用于连接麦克风、声卡或者其他录音设备，并获取音频数据；音频采集模块将采集的音频数据储存在存储模块内；

中央处理器连接存储器，并将存储器内的音频数据发送给音频处理模块进行音频处理，实现噪声消除；

音频处理模块将进行噪声消除后的音频数据储存在存储器中，中央处理器将存储器中的噪声消除后的音频数据通过输出模块输出；

音频处理模块连接频谱分析模块和EQ调整模块；频谱分析模块用于音频数据进行频谱分析，EQ调整模块用于对音频数据进行EQ调整。

2.根据权利要求1所述的噪声消除装置，其特征在于：

音频采集模块的采样率为44100Hz，比特率为128bit，输出模块输出的音频采样率为44100Hz，比特率为128bit。

3.一种利用权利要求1或2所述的噪声消除装置执行噪声检测的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、音频采集模块采集待检测的音频数据，采样率为44100Hz，比特率为128bit，并将待检测的音频数据储存在存储器中；

步骤2、中央处理器从存储器中调用待检测的音频数据并发送给音频处理模块；

步骤3、音频处理模块将音频进行分割；分割的基准为，设置能量阈值A0，如果连续50ms以上的音频其能量都小于A0或者都大于A0，则将其从待检测音频数据中分割出来作为一个音频片段；

步骤4、将能量小于A0的音频片段分别进行频谱分析，并将分析出的每一个频谱进行多峰拟合，得到拟合峰的个数和全部拟合峰强度的极差；并将拟合后的频谱进行相似度分析，相似度分析时将拟合峰个数、每个拟合峰的频率、每个拟合峰的强度和拟合峰强度的极差作为相似度的计算参数；并将相似度大于阈值的频谱对应的音频片段分成一组，计算每一组音频片段的总时长；

步骤5、选择步骤4中总时长最长的一组音频片段，并将该组音频片段标记为背景噪声；并将背景噪声进行拼接，并对拼接后的背景噪声进行频谱分析，得到背景噪声频谱；

步骤6、将能量大于A0的音频片段按照时长进行排序，将时长小于150ms的音频片段标记为偶然噪声；将偶然噪声对应的音频片段进行频谱分析，并将分析出的每一个频谱进行多峰拟合，得到拟合峰的个数和全部拟合峰强度的极差；并将拟合后的频谱进行相似度分析，相似度分析时将拟合峰个数、每个拟合峰的频率、每个拟合峰的强度和拟合峰强度的极差作为相似度的计算参数；并将相似度大于阈值的频谱对应的偶然噪声音频片段分成一组，计算每一组音频片段的总时长；

步骤7、选择步骤6中总时长最长的一组偶然噪声音频片段，并将该组偶然噪声音频片段标记为多发偶然噪声；并将多发偶然噪声进行拼接，并对拼接后的多发偶然噪声进行频谱分析，得到多发偶然噪声频谱；

步骤8、选择能量大于A0的音频片段按照时长进行排序，将时长大于150ms的音频片段进行语音识别，并对语音识别的结果进行语义分析，若语音识别出的结果语义完整则将其对应的音频片段标记为普通语音；如果语音识别出的结果匹配度低于阈值或者语义不清，则将其对应的音频片段标记为语音噪声。

4.一种利用权利要求1或2所述的噪声消除装置执行噪声消除的方法，其特征在于利用权利要求3的噪声检测的方法，具体包括如下步骤：

步骤A、音频采集模块采集待检测的音频数据，并利用权利要求3中所述的噪声检测的方法进行噪声检测；

步骤B、将音频数据中的能量小于A0的音频片段、偶然噪声对应的音频片段和语音噪声对应的音频片段直接静音；

步骤C、将普通语音对应的音频片段进行频谱分析，然后进行EQ调整，在普通语音对应的音频片段的频谱上对背景噪声频谱对应的拟合峰的频率出进行减弱，减弱的幅度与背景噪声频谱对应的拟合峰的强度相同；

步骤D、将普通语音对应的音频片段进行进一步分割，每一个分段的时长与多发偶然噪声对应的音频片段的平均时长相同，并将分段后的普通语音音频片段进行频谱分析，并将其与多发偶然噪声频谱进行相似度分析；

步骤E、筛选出步骤D中相似度大于阈值的普通语音音频片段，然后在其频谱上对多发偶然噪声频谱对应的拟合峰的频率出进行减弱，减弱的幅度与多发偶然噪声频谱对应的拟合峰的强度相同；

步骤F、将全部的音频片段按照其原始顺序进行拼接，得到噪声消除后的音频数据。