降低移動電話非穩態噪聲的九個方法
發布時間:2012-11-15 責任編輯:rexliu
【導讀】語(yu)音(yin)質(zhi)量(liang)對(dui)於(yu)移(yi)動(dong)電(dian)話(hua)用(yong)戶(hu)來(lai)說(shuo)很(hen)重(zhong)要(yao),影(ying)響(xiang)語(yu)音(yin)質(zhi)量(liang)的(de)一(yi)個(ge)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su)是(shi)環(huan)境(jing)噪(zao)聲(sheng),因(yin)此(ci)任(ren)何(he)抑(yi)製(zhi)噪(zao)聲(sheng)的(de)方(fang)法(fa)對(dui)於(yu)手(shou)機(ji)製(zhi)造(zao)商(shang)來(lai)說(shuo)都(dou)是(shi)一(yi)個(ge)實(shi)現(xian)差(cha)異(yi)化(hua)的(de)機(ji)會(hui)。
移yi動dong運yun營ying商shang明ming白bai語yu音yin質zhi量liang對dui於yu用yong戶hu來lai說shuo很hen重zhong要yao,影ying響xiang語yu音yin質zhi量liang的de一yi個ge主zhu要yao因yin素su是shi環huan境jing噪zao聲sheng,因yin此ci任ren何he抑yi製zhi噪zao聲sheng的de方fang法fa對dui於yu手shou機ji製zhi造zao商shang來lai說shuo都dou是shi一yi個ge實shi現xian差cha異yi化hua的de機ji會hui。不bu過guo,噪zao聲sheng抑yi製zhi技ji術shu還hai隻zhi專zhuan注zhu於yu降jiang低di緩huan慢man變bian化hua的de穩wen態tai噪zao聲sheng源yuan,而er很hen多duo非fei穩wen態tai噪zao聲sheng源yuan為wei快kuai速su變bian化hua的de,因yin此ci不bu能neng被bei抑yi製zhi。
抑製非穩態噪聲對用戶和運營商都有很大的好處:用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)在(zai)任(ren)何(he)時(shi)候(hou)和(he)任(ren)何(he)地(di)點(dian)自(zi)由(you)清(qing)楚(chu)地(di)通(tong)話(hua),可(ke)以(yi)在(zai)嘈(cao)雜(za)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)低(di)聲(sheng)說(shuo)話(hua)以(yi)保(bao)護(hu)其(qi)隱(yin)私(si),不(bu)會(hui)被(bei)要(yao)求(qiu)離(li)開(kai)重(zhong)要(yao)的(de)電(dian)話(hua)會(hui)議(yi)。運(yun)營(ying)商(shang)會(hui)看(kan)到(dao)丟(diu)失(shi)用(yong)戶(hu)的(de)數(shu)量(liang)降(jiang)低(di),增(zeng)加(jia)通(tong)話(hua)時(shi)間(jian),而(er)且(qie)更(geng)有(you)效(xiao)地(di)使(shi)用(yong)網(wang)絡(luo)帶(dai)寬(kuan),並(bing)大(da)大(da)地(di)節(jie)省(sheng)投(tou)資(zi)和(he)運(yun)營(ying)成(cheng)本(ben)。

圖1. 在采用瞬時非穩態噪聲抑製技術前後的時域波形
1.理解穩態和非穩態噪聲之間的差異
由於其相對穩定的特性—例li如ru嘈cao雜za的de鼓gu風feng機ji環huan境jing中zhong,穩wen態tai噪zao聲sheng可ke以yi很hen容rong易yi地di被bei識shi別bie,能neng用yong傳chuan統tong的de新xin好hao處chu理li方fang法fa輕qing易yi地di去qu除chu。相xiang反fan,非fei穩wen態tai噪zao聲sheng具ju有you快kuai速su或huo隨sui即ji的de變bian化hua,例li如ru一yi個ge人ren的de說shuo話hua聲sheng、背景音樂或按鍵音。當非穩態噪聲被作為噪聲識別的時候,這些噪聲實際上已經通過,因此需要更成熟的噪聲抑製方法。
2.使用兩個麥克風來改善對聽覺現場的理解
下一代噪聲抑製技術,例如聽覺場分析(ASA)、波束成形(BF)和盲源隔離(BSS)使用幾個麥克風來更準確地識別、定位以及噪聲源分組,準確性比單個麥克風更高。當今的手機製造商已經意識到這種趨勢,在手機的架構中引入了第二個麥克風。
3. 利用分組原理來分隔聲音點
分組方法簡化了噪聲抑製,同時還能確定非穩態噪聲源。例如聽覺場分析(ASA)使用人的聽覺通道作為一個模型,按照人實際對某個聲音的聽覺來處理噪聲。通過多聲學能量進行分組來重新產生原來的聲音,ASA實現了來自多個源的準確分組,同時避免任何聽覺上應該分開的聲音被混合在一起。分組原理可以被大致描述為連續的(在一段時間內發生的)和同時的(在一段頻率內)。
4.使用多個線索來分組,否則難以正確地對聲音進行分組
每一個分組線索都有局限性。使用多個線索能對難以分析的聲音進行正確的分組。某些重要的線索包括:
· 聲音的特性:一個音源產生的諧波可以形成清楚的頻率圖,這個頻率圖可以用來對兩個聲音進行區分。聲音特性是區分男人和女人的一個主要線索。
· 空間信息:由距離和方向判斷出來的距離可以用來對聲音分組,因而可以對感興趣的聲音進行分辨。
· 發出時間:如果兩個聲音能量和他們對應的諧波在時間上一致,他們很可能來自同一個音源。
5.減少收斂時間以消除更多的瞬間噪聲
傳(chuan)統(tong)的(de)噪(zao)聲(sheng)抑(yi)製(zhi)方(fang)法(fa)必(bi)須(xu)在(zai)他(ta)們(men)消(xiao)除(chu)噪(zao)聲(sheng)之(zhi)前(qian)收(shou)斂(lian),因(yin)而(er)他(ta)們(men)在(zai)抑(yi)製(zhi)非(fei)穩(wen)態(tai)噪(zao)聲(sheng)源(yuan)上(shang)效(xiao)率(lv)較(jiao)低(di)。通(tong)過(guo)利(li)用(yong)快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)的(de)線(xian)索(suo)來(lai)對(dui)聲(sheng)音(yin)進(jin)行(xing)描(miao)述(shu),像(xiang)打(da)響(xiang)指(zhi)這(zhe)樣(yang)的(de)瞬(shun)間(jian)時(shi)間(jian)都(dou)可(ke)以(yi)被(bei)識(shi)別(bie)並(bing)消(xiao)除(chu)。
6.采用對數與線性頻率比例(FCT vs. FFT)
熟悉的快速傅立葉變換(FFT)對dui頻pin率lv分fen量liang按an線xian性xing比bi例li進jin行xing分fen解jie,這zhe樣yang限xian製zhi了le在zai低di頻pin處chu的de頻pin譜pu分fen辨bian率lv,而er且qie使shi用yong很hen定ding的de幀zhen大da小xiao和he獨du立li於yu頻pin率lv的de帶dai寬kuan。相xiang反fan的de,快kuai速su耳er蝸wo變bian換huan(FCT)基於人耳蝸的原理,按對數頻率比例變化。這樣一來,它不會限製頻譜分辨率。通過不斷的處理,而不是按幀進行處理,FCT還降低了處理延遲,因此它適合於識別非穩態的噪聲源。此外,FCT工作的帶寬是與頻率相關的,在人耳聽覺範圍內能更準確地匹配時域-頻域折衷。
7.使用全向麥克風來降低成本
像波束成形這類方法需要一種專門的心型曲線式(cardioid,單向)麥克風。這種麥克風的成本比全向麥克風成本更高,具有更低的噪聲容限,必須進行單獨的校準和匹配,誤差要低於1dB,帶來對間隔的限製,由於對風聲和呼吸聲很敏感,因此會增加+12dB的de噪zao聲sheng。波bo束shu成cheng形xing技ji術shu也ye有you其qi局ju限xian性xing,對dui所suo關guan注zhu的de波bo束shu的de任ren何he錯cuo誤wu選xuan擇ze都dou會hui被bei錯cuo誤wu地di傳chuan遞di。對dui一yi個ge係xi統tong所suo需xu要yao的de麥mai克ke風feng的de數shu量liang的de管guan理li也ye很hen重zhong要yao。例li如ru,盲mang源yuan分fen離li(Blind Source Separation)使用一種簡單的線性非混合方法,在麥克風的數量與音源的數量一樣多的條件下,這種方法效果非常理想。
8.將回聲作為獨立的音源來處理
一yi直zhi以yi來lai,人ren們men利li用yong回hui波bo消xiao除chu方fang法fa來lai消xiao除chu回hui聲sheng。這zhe種zhong方fang法fa的de運yun算suan量liang非fei常chang大da,因yin為wei必bi須xu計ji算suan回hui波bo反fan射she,在zai噪zao聲sheng源yuan變bian化hua很hen快kuai的de時shi候hou,其qi性xing能neng很hen差cha。分fen組zu線xian索suo使shi我wo們men能neng將jiang會hui波bo作zuo為wei另ling外wai一yi種zhong噪zao聲sheng源yuan。由you於yu回hui波bo既ji不bu需xu要yao進jin行xing計ji算suan,而er且qie不bu會hui改gai變bian路lu徑jing,因yin此ci可ke以yi進jin行xing瞬shun間jian抑yi製zhi,能neng實shi現xian高gao達da46dB的回波噪聲抑製性能。
9.采用新的測試標準
移yi動dong通tong信xin行xing業ye不bu斷duan地di推tui進jin測ce試shi標biao準zhun來lai表biao現xian出chu通tong過guo在zai噪zao聲sheng抑yi製zhi技ji術shu上shang的de創chuang新xin實shi現xian更geng高gao的de語yu音yin質zhi量liang等deng級ji。為wei了le保bao證zheng他ta們men的de產chan品pin獲huo得de最zui佳jia的de質zhi量liang,該gai行xing業ye最zui近jin修xiu正zheng了leITU P.835規範來提供一致的測試方法,對采用了噪聲抑製技術的語音質量進行測試並產生測試報告。
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