[发明专利]一种飞机驾驶舱啸叫检测和抑制方法、装置、设备和系统

权利要求书

1.一种飞机驾驶舱啸叫检测和抑制方法，其特征在于，包括：

采用峰均功率比、帧间峰值幅度保持度、峰值谐波功率比结合帧间幅度谱斜率偏差，对话音信号进行啸叫检测；

当检测到啸叫发生后，加载训练序列并利用所述训练序列对自适应滤波器进行训练；

利用训练好的自适应滤波器对话音信号进行滤波，啸叫成分被抑制掉。

2.根据权利要求1所述的一种飞机驾驶舱啸叫检测和抑制方法，其特征在于，对话音信号进行啸叫检测，具体包括：

对话音信号帧进行离散傅里叶变换并求模值的平方得到话音信号帧的能量谱；

根据能量谱计算每个频点的峰均功率比以及帧间峰值幅度保持度，其中，所述帧间峰值幅度保持度为峰均功率比连续超过预设阈值的帧数；

将所述帧间峰值幅度保持度与预设阈值作比较，筛选出疑似啸叫频点；

对所有小于N/2的疑似啸叫频点进行啸叫判定：计算疑似啸叫频点的峰值谐波功率比，如果峰值谐波功率比超过预设阈值，则计算该频点的帧间幅度谱斜率偏差，如果帧间幅度谱斜率偏差超过预设阈值，则将该疑似啸叫频点判定为啸叫频点；其中，N为话音信号帧的长度。

3.根据权利要求2所述的一种飞机驾驶舱啸叫检测和抑制方法，其特征在于，当出现两个相邻频点的峰均功率比同时超过预设阈值时，则采用帕斯瓦尔定理来解决邻频模糊的问题。

4.根据权利要求2所述的一种飞机驾驶舱啸叫检测和抑制方法，其特征在于，对所有小于N/2的疑似啸叫频点进行啸叫判定，具体包括：

计算疑似啸叫频点的峰值谐波功率比时，如果疑似啸叫频点小于N/4，则考虑该疑似啸叫频点的0.5、1.5、2、3和4次谐波；如果疑似啸叫频点大于等于N/4小于N/2，则考虑该疑似啸叫频点的0.5、1.5和2次谐波；

计算疑似啸叫频点的能量与其对应考虑的谐波的能量的比值即可得到峰值谐波功率比且峰值谐波功率比均超过预设阈值，则保留对该疑似啸叫频点的判定；

根据保存的前Q帧的保留的疑似啸叫频点的能量，计算得到保留的疑似啸叫频点的帧间幅度谱斜率偏差；

如果该帧间幅度谱斜率偏差超过预设阈值，则判定保留的疑似啸叫频点为啸叫频点。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种飞机驾驶舱啸叫检测和抑制方法，其特征在于，训练序列的加载方法具体包括：

判断音频缓存中是否有待播放的音频数据；

如果有，则加载待播放的音频数据作为训练序列，否则，生成伪随机序列作为训练序列。

6.根据权利要求5所述的一种飞机驾驶舱啸叫检测和抑制方法，其特征在于，所述自适应滤波器采用阶数为L的有限冲激响应滤波器，滤波器系数长度为L+1，L为一个偶数。

7.根据权利要求6所述的一种飞机驾驶舱啸叫检测和抑制方法，其特征在于，所述自适应滤波器训练过程包括：

计算所述滤波器的输出；

计算所述滤波器的输入与输出之间的误差；

基于所述误差，对所述滤波器系数进行更新。

8.一种飞机驾驶舱啸叫检测和抑制装置，其特征在于，包括啸叫检测模块和啸叫抑制模块；

所述啸叫检测模块采用峰均功率比、帧间峰值幅度保持度、峰值谐波功率比结合帧间幅度谱斜率偏差对话音信号进行啸叫检测，当检测到啸叫发生后，将训练序列加载进来；

所述啸叫抑制模块包括自适应滤波器，利用所述训练序列对所述自适应滤波器进行训练，并采用训练好的自适应滤波器对话音信号进行滤波，啸叫成分被抑制掉。

9.一种机载电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

10.一种飞机驾驶舱音频系统，其特征在于，包括权利要求9所述的机载电子设备；

所述机载电子设备用于对麦克风信号进行啸叫检测和抑制后输出至扬声器进行播放；

所述扬声器播放的话音信号经过驾驶舱的声场后经所述麦克风采集。