專利名稱：寬帶語音處理方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明實施例涉及通信技術領域，尤其涉及一種寬帶語音處理方法及裝置。
背景技術：
在現代語音通信系統中，例如基于網絡協議傳輸的語音(Voice over InternetProtocol，簡稱VoIP)、手機、視頻會議系統等，通話語音經常受到回聲與環境噪聲的干擾，需要語音增強功能提高通話音質，因此，語音通信系統通常通過設置聲學回聲抵消器(Acoustic Echo Cancellation,簡稱AEC)來抑制回聲，通過設置環境噪聲抑制器(AmbientNoise Suppresser，簡稱ANR)來抑制環境噪聲。傳統的窄帶語音通信系統中語音采樣率通常為8kHz，而新興的寬帶語音通信系統中語音的采樣率通常為16kHz，甚至更高。高采樣率提供了更保真的通話音質的同時，也增加了計算的復雜度。而且AEC和ANR都要針對16kHz采樣率的數據進行處理，處理速度慢，且不靈活。
發明內容
本發明實施例提供一種寬帶語音處理方法及裝置，以提高寬帶語音增強處理的處理速度和靈活性。本發明實施例提供一種寬帶語音處理方法，包括根據接收到的寬帶語音輸入信號生成一個低帶信號和至少一個高帶信號；將所述低帶信號進行低帶語音增強處理生成低帶處理信號；將所述至少一個高帶信號中的每個高帶信號分別進行高帶語音增強處理生成至少一個高帶處理信號，每次高帶語音增強處理生成一個高帶處理信號；根據所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號生成語音輸出信號。本發明實施例提供一種寬帶語音處理裝置，包括頻帶劃分單元，用于根據接收到的寬帶語音輸入信號生成一個低帶信號和至少一個高帶信號；低帶信號處理單元，用于將所述低帶信號進行低帶語音增強處理生成低帶處理信號;至少一個高帶信號處理單元，所述至少一個高帶信號處理單元分別用于將所述至少一個高帶信號中的每個高帶信號進行高帶語音增強處理生成至少一個高帶處理信號，每個高帶信號處理單元將一個高帶信號進行高帶語音增強處理生成一個高帶處理信號；信號合成單元，用于根據所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號生成語音輸出信號。 由上述技術方案可知，本發明實施例提供的寬帶語音處理方法及裝置，根據接收到的寬帶語音輸入信號生成一個低帶信號和至少一個高帶信號，將所述低帶信號進行低帶語音增強處理生成低帶處理信號，對于每個所述高帶信號，將所述高帶信號進行高帶語音增強處理生成高帶處理信號，根據所述低帶處理信號和各所述高帶處理信號生成語音輸出信號。由于將寬帶語音輸入信號生成了一個低帶信號和至少一個高帶信號，對低帶信號和高帶信號分別進行相應的語音增強處理，避免了對整個寬帶語音輸入信號進行語音增強處理時需采用高階的聲學回聲抵消器，以及由于輸入數據長度增加而造成的計算復雜度提高的問題，可以根據不同的寬帶語音輸入信號的頻帶寬度以及處理需要來靈活地設置低帶信號和高帶信號的處理方式，提高寬帶語音增強處理的處理速度和靈活性。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術 中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明實施例一提供的寬帶語音處理方法流程圖；圖2為本發明實施例二提供的寬帶語音處理方法流程圖；圖3為本發明實施例三提供的寬帶語音處理方法流程圖；圖4為本發明實施例四提供的寬帶語音處理方法流程圖；圖5為本發明實施例五提供的寬帶語音處理裝置結構示意圖；圖6為本發明實施例六提供的寬帶語音處理裝置結構示意圖；圖7為本發明實施例七提供的寬帶語音處理裝置結構示意圖；圖8為本發明實施例八提供的寬帶語音處理裝置結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。實施例一圖I為本發明實施例一提供的寬帶語音處理方法流程圖。如圖I所示，本實施例提供的寬帶語音處理方法具體可以應用于語音通信系統中對寬帶語音的語音增強處理過程，該寬帶語音具體可以為采樣率大于或等于16kHz的語音信號，語音通信系統具體可以為基于網絡協議傳輸的語音(Voice over Internet Protocol,簡稱VoIP)、手機、視頻會議系統等。本實施例提供的寬帶語音處理方法可以由寬帶語音處理裝置來執行，可以通過軟件和硬件的方式來實現，該寬帶語音處理裝置可以設置在上述語音通信系統中。本實施例提供的寬帶語音處理方法具體包括步驟10、根據接收到的寬帶語音輸入信號生成一個低帶信號和至少一個高帶信號;具體地，可以為通過語音通信系統的麥克風單元接收聲音信號，麥克風單元對該聲音信號進行模數轉換處理，生成了數字量的寬帶語音輸入信號。可以根據接收到的寬帶語音輸入信號的頻帶寬度對該寬帶語音輸入信號進行劃分，將該寬帶語音輸入信號分成一個低帶信號和至少一個高帶信號。低帶信號和高帶信號的頻帶寬度可以根據實際的寬帶語音輸入信號的頻帶寬度來具體設置，各高帶信號的頻帶寬度可以不同。步驟20、將所述低帶信號進行低帶語音增強處理生成低帶處理信號；具體地，可以對低帶信號進行聲學回聲抵消處理和環境噪聲抑制處理以實現對低帶信號的低帶語音增強處理。聲學回聲抵消處理過程中采用的聲學回聲抵消器，可以與對窄帶語音信號進行聲學回聲抵消處理的聲學回聲抵消器的參數設置相同，環境噪聲抑制處理過程中采用的環境噪聲抑制器也可以與對窄帶語音信號進行環境噪聲抑制處理的環境噪聲抑制器的參數設置相同。聲學回聲抵消器和環境噪聲抑制器的參數也可以根據實際的語音增強處理需要來設置，不以本實施例為限。低帶語音增強處理過程也可以采用其他語音增強算法，不以本實施例為限。步驟30、將所述至少一個高帶信號中的每個高帶信號分別進行高帶語音增強處理生成至少一個高帶處理信號，每次高帶語音增強處理生成一個高帶處理信號；對每個高帶信號分別進行高帶語音增強處理，生成各自對應的高帶處理信號。具體地，可以對高帶信號進行聲學回聲抵消處理和/或環境噪聲抑制處理，或對進行聲學回聲抑制處理，以實現對高帶信號的高帶語音增強處理。可以針對不同的寬帶語音輸入信號的高帶信號的頻率帶寬，以及對高帶信號語音增強處理的需要來選擇不同的高帶語音增強處理方法。該聲學回聲抵消處理過程中采用的聲學回聲抵消器，可以與對低帶語音增強處理過程中采用的聲學回聲抵消器的參數設置相同。高帶語音增強處理過程也可以采用其他語音增強算法，不以本實施例為限。步驟40、根據所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號生成語音輸出信號。本實施例提供的寬帶語音處理方法，根據接收到的寬帶語音輸入信號生成一個低帶信號和至少一個高帶信號，將所述低帶信號進行低帶語音增強處理生成低帶處理信號，對于每個所述高帶信號，將所述高帶信號進行高帶語音增強處理生成高帶處理信號，根據所述低帶處理信號和各所述高帶處理信號生成語音輸出信號。由于將寬帶語音輸入信號生成了一個低帶信號和至少一個高帶信號，對低帶信號和高帶信號分別進行相應的語音增強處理，避免了對整個寬帶語音輸入信號進行語音增強處理時需采用高階的聲學回聲抵消器，以及由于輸入數據長度增加而造成的計算復雜度提高的問題，可以根據不同的寬帶語音輸入信號的頻帶寬度以及處理需要來靈活地設置低帶信號和高帶信號的處理方式，提高寬帶語音增強處理的處理速度和靈活性。實施例二圖2為本發明實施例二提供的寬帶語音處理方法流程圖。如圖2所示，本實施例提供的寬帶語音處理方法在實施例一的基礎上，步驟10，根據接收到的寬帶語音輸入信號生成一個低帶信號和至少一個高帶信號，具體可以包括如下步驟步驟101、將接收到的所述寬帶語音輸入信號進行低通濾波處理并輸出；具體地，低通濾波處理過程中采用的低通濾波方法可以根據實際的頻帶劃分需要來設置，以滿足可以實現信號的重構條件即可。步驟102、將低通濾波處理后輸出的寬帶語音輸入信號進行降采樣處理并輸出所 述低帶信號；
具體地，降采樣處理過程中采用的降采樣系數可以根據寬帶語音輸入信號的頻帶寬度具體設置，以滿足奈奎斯特采樣定理即可，可以避免信息的丟失。例如，寬帶語音輸入信號的頻帶寬度為0-8kHz，所需低帶信號的頻帶寬度設置為0-4kHz，則可以將降采樣系數設置為2。
步驟103、將接收到的所述寬帶語音輸入信號進行至少一次高通濾波處理得到所述至少一個高帶信號，每次高通濾波處理生成一個高帶信號。至少一次高通濾波處理中每次高通濾波處理采用的高通濾波器不同，以生成至少一個頻率帶寬范圍不同的高帶信號。在本實施例中，步驟20，將所述低帶信號進行低帶語音增強處理生成低帶處理信號，具體可以包括如下步驟步驟201、將輸入的參考信號進行低通濾波處理并輸出；參考信號具體可以為語音通信系統的語音發聲單元接收到的遠端發送的語音信號。將參考信號進行低通濾波處理過程中采用的低通濾波器具體可以與對寬帶語音輸入信號進行低通濾波處理過程中采用的低通濾波器相同。步驟202、將低通濾波處理后輸出的參考信號進行降采樣處理并輸出；該降采樣處理過程中降采樣系數具體可以與對低通濾波處理后的寬帶語音輸入信號的進行降采樣處理的降采樣系數相同。步驟203、將所述低帶信號和降采樣處理后輸出的參考信號進行聲學回聲抵消處理并輸出低帶處理中間信號；步驟204、將所述低帶處理中間信號進行快速傅里葉變換并輸出；具體地，快速傅里葉變換的階數可以為256。步驟205、將快速傅里葉變換后輸出的低帶處理中間信號進行環境噪聲抑制處理并輸出；步驟206、將環境噪聲抑制處理后輸出的低帶處理中間信號進行快速傅里葉逆變換并輸出；具體地，快速傅里葉逆變換的階數與步驟204中快速傅里葉變換的階數相同。步驟207、將快速傅里葉逆變換后輸出的低帶處理中間信號進行升采樣處理并輸出；具體地，升采樣處理過程中的升采樣系數與步驟202中降采樣處理過程中設置的降采樣系數相同。步驟208、將升采樣處理后輸出的低帶處理中間信號進行低通濾波處理生成所述低帶處理信號。在本實施例中，步驟30，將每個所述高帶信號分別進行高帶語音增強處理生成至少一個高帶處理信號，具體可以包括如下步驟步驟301、將輸入的參考信號進行高通濾波處理并輸出；將參考信號進行高通濾波處理過程中采用的高通濾波器具體可以與對寬帶語音輸入信號進行高通濾波處理過程中采用的高通濾波器相同。步驟302、將高通濾波處理后輸出的參考信號和所述每個高帶信號進行聲學回波抑制處理生成所述高帶處理信號；
相應地，步驟40，根據所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號生成語音輸出信號，具體可以包括如下步驟步驟401、將所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號進行疊加處理生成所述語音輸出信號。值得注意的是，本實施例中的對低帶信號進行低帶語音增強處理的各個步驟中的參數可以根據實際的語音處理需要來具體設置，以使生成的低帶處理信號滿足重構條件即可，不以本實施例為限。本實施例提供的寬帶語音處理方法，將高通濾波處理后輸出的參考信號和高帶信號進行聲學回波抑制處理生成高帶處理信號，由于聲學回波抑制方法比較簡單，易于實現，可以應用于對高帶信號處理精度要求不高的語音通信系統，可以降低設備成本。實施例三圖3為本發明實施例三提供的寬帶語音處理方法流程圖。如圖3所示，本實施例提供的寬帶語音處理方法與實施例二的區別在于，在本實施例中，步驟30，將所述每個高帶信號分別進行高帶語音增強處理生成至少一個高帶處理信號，具體可以包括如下包括步驟311、將輸入的參考信號進行高通濾波處理并輸出；將參考信號進行高通濾波處理過程中采用的高通濾波器具體可以與對寬帶語音輸入信號進行高通濾波處理過程中采用的高通濾波器相同。步驟312、將高通濾波處理后輸出的參考信號進行降采樣處理并輸出；步驟313、將所述每個高帶信號進行降采樣處理并輸出；具體地，對高帶信號的降采樣處理過程中采用的降采樣系數可以根據寬帶語音輸入信號的頻帶寬度具體設置，以滿足奈奎斯特采樣定理即可，可以避免信息的丟失。例如，寬帶語音輸入信號的頻帶寬度為0-8kHz，所需低帶信號的頻帶寬度設置為0_4kHz，則可以將降采樣系數設置為2。步驟312中的對高通濾波處理后輸出的參考信號進行的降采樣處理的降采樣系數與對高帶信號的降采樣處理過程中采用的降采樣系數相同。步驟314、將降采樣處理后輸出的參考信號和降采樣處理后輸出的每個高帶信號進行聲學回聲抵消處理生成每個第一高帶處理中間信號；步驟315、將所述每個第一高帶處理中間信號進行快速傅里葉變換并輸出；具體地，快速傅里葉變換的階數可以為64。步驟316、將快速傅里葉變換后輸出的每個第一高帶處理中間信號進行環境噪聲抑制處理并輸出；步驟317、將環境噪聲抑制處理后輸出的每個第一高帶處理中間信號進行快速傅里葉逆變換處理并輸出所述每個高帶處理信號；具體地，快速傅里葉逆變換的階數與步驟315中快速傅里葉變換的階數相同。相應地，步驟40，根據所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號生成語音輸出信號，具體可以包括如下步驟步驟411、將所述每個高帶處理信號分別進行升采樣處理并輸出；具體地，該升采樣處理過程中采用的升采樣系數與步驟313中采用的降采樣系數相同。具體地，該升采樣處理的升采樣系數與步驟313中的降采樣系數相同。
步驟412將升采樣處理后輸出的每個高帶處理信號進行高通濾波處理并輸出；步驟413、將所述低帶處理信號和高通濾波處理后輸出的每個高帶處理信號進行疊加處理生成所述語音輸出信號。值得注意的是，本實施例中對高帶信號進行高帶語音增強處理的各個步驟以及根據低帶處理信號和各高帶處理信號生成語音輸出信號的各個步驟中的參數可以根據實際的語音處理需要來具體設置，以滿足重構條件即可，不以本實施例為限。本實施例提供的寬帶語音處理方法，分別對高通濾波處理后輸出的參考信號和高帶信號進行了降采樣處理，減少了輸入數據的長度，可以降低聲學回聲抵消處理和環境噪聲抑制處理的計算復雜度。可以應用于對高帶信號處理精度有一定要求的語音通信系統，可以提高處理速度。
實施例四圖4為本發明實施例四提供的寬帶語音處理方法流程圖。如圖4所示，本實施例提供的寬帶語音處理方法與實施例二區別在于，在本實施例中，步驟30，將所述每個高帶信號分別進行高帶語音增強處理生成至少一個高帶處理信號，具體可以包括如下步驟步驟321、將輸入的參考信號進行高通濾波處理并輸出；將參考信號進行高通濾波處理過程中采用的高通濾波器具體可以與對寬帶語音輸入信號進行高通濾波處理過程中采用的高通濾波器相同。步驟322、將高通濾波處理后輸出的參考信號和所述每個高帶信號進行聲學回聲抵消處理生成每個第二高帶處理中間信號；步驟323、將所述每個第二高帶處理中間信號進行快速傅里葉變換并輸出；具體地，快速傅里葉變換的階數可以為64。步驟324、將快速傅里葉變換后輸出的每個第二高帶處理中間信號進行環境噪聲抑制處理并輸出；具體地，快速傅里葉逆變換的階數與步驟323中快速傅里葉變換的階數相同。步驟325、將環境噪聲抑制處理后輸出的每個第二高帶處理中間信號進行快速傅里葉逆變換處理并輸出所述每個高帶處理信號；相應地，步驟40、根據所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號生成語音輸出信號，包括步驟421、將所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號進行疊加處理生成所述語音輸出信號。值得注意的是，本實施例中對高帶信號進行高帶語音增強處理的各個步驟以及根據低帶處理信號和各高帶處理信號生成語音輸出信號的各個步驟中的參數可以根據實際的語音處理需要來具體設置，以滿足重構條件即可，不以本實施例為限。本實施例提供的寬帶語音處理方法，可以應用于對高帶信號處理精度要求較高的語音通信系統。實施例五圖5為本發明實施例五提供的寬帶語音處理裝置結構示意圖。如圖5所示，本實施例提供的寬帶語音處理裝置具體可以實現本發明任意實施例提供的寬帶語音處理方法的各個步驟，此不再贅述。
本實施例提供的寬帶語音處理裝置包括頻帶劃分單元11、低帶信號處理單元12、至少一個高帶信號處理單元13和信號合成單元14。頻帶劃分單元11用于根據接收到的寬帶語音輸入信號生成一個低帶信號和至少一個高帶信號。低帶信號處理單元12用于將所述低帶信號進行低帶語音增強處理生成低帶處理信號。所述至少一個高帶信號處理單元13分 別用于將所述至少一個高帶信號中的每個高帶信號進行高帶語音增強處理生成至少一個高帶處理信號，每個高帶信號處理單元將一個高帶信號進行高帶語音增強處理生成一個高帶處理信號。信號合成單元14用于根據所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號生成語音輸出信號。本實施例提供的寬帶語音處理裝置，頻帶劃分單元11根據接收到的寬帶語音輸入信號生成一個低帶信號和至少一個高帶信號，低帶信號處理單元12將所述低帶信號進行低帶語音增強處理生成低帶處理信號，對于每個所述高帶信號，高帶信號處理單元13將所述高帶信號進行高帶語音增強處理生成高帶處理信號，信號合成單元14根據所述低帶處理信號和各所述高帶處理信號生成語音輸出信號。由于將寬帶語音輸入信號生成了一個低帶信號和至少一個高帶信號，對低帶信號和高帶信號分別進行相應的語音增強處理，避免了對整個寬帶語音輸入信號進行語音增強處理時需采用高階的聲學回聲抵消器，以及由于輸入數據長度增加而造成的計算復雜度提高的問題，可以根據不同的寬帶語音輸入信號的頻帶寬度以及處理需要來靈活地設置低帶信號和高帶信號的處理方式，提高寬帶語音增強處理的處理速度和靈活性。實施例六圖6為本發明實施例六提供的寬帶語音處理裝置結構示意圖。如圖6所示，本實施例提供的寬帶語音處理裝置在實施例五的基礎上，所述頻帶劃分單元11具體可以包括第一低帶低通濾波器111、低帶降采樣器112和至少一個第一高帶高通濾波器113。圖6中示出一個第一高帶高通濾波器113。第一低帶低通濾波器111用于將接收到的所述寬帶語音輸入信號進行低通濾波處理并輸出。低帶降采樣器112用于將低通濾波處理后輸出的寬帶語音輸入信號進行降采樣處理并輸出所述低帶信號。每個所述高帶高通濾波器113分別用于將接收到的所述寬帶語音輸入信號進行高通濾波處理生成一個所述高帶信號。在本實施例中，所述低帶信號處理單元12具體可以包括低帶參考低通濾波器121、低帶參考降采樣器122、低帶聲學回聲抵消器AEC 123、低帶快速傅里葉變換(FastFourier Transform,簡稱FFT)器124、低帶環境噪聲抑制器ANR 125、低帶快速傅里葉逆變換(Inverse Fast Fourier Transform,簡稱IFFT)器126、低帶升米樣器127和第二低帶低通濾波器128。低帶參考低通濾波器121用于將輸入的參考信號進行低通濾波處理并輸出。低帶參考降采樣器122用于將低通濾波處理后輸出的參考信號進行降采樣處理并輸出。低帶AEC 123用于將所述低帶信號和降采樣處理后輸出的參考信號進行聲學回聲抵消處理并輸出低帶處理中間信號。低帶FFT器124用于將所述低帶處理中間信號進行快速傅里葉變換并輸出。低帶ANR 125用于將快速傅里葉變換后輸出的低帶處理中間信號進行環境噪聲抑制處理并輸出。低帶IFFT器126用于將環境噪聲抑制處理后輸出的低帶處理中間信號進行快速傅里葉逆變換并輸出。低帶升采樣器127用于將快速傅里葉逆變換后輸出的低帶處理中間信號進行升采樣處理并輸出。第二低帶低通濾波器128用于將升采樣處理后輸出的低帶處理中間信號進行低通濾波處理生成所述低帶處理信號。
在本實施例中，每個高帶信號處理單元13具體可以包括第一高帶參考高通濾波器131和高帶聲學回波抑制器AES 132。第一高帶參考高通濾波器131用于將輸入的參考信號進行高通濾波處理并輸出。高帶AES 132用于將高通濾波處理后輸出的參考信號和所述一個高帶信號進行聲學回波抑制處理生成所述一個高帶處理信號；相應地，所述信號合成單元14還用于將所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號進行疊加處理生成所述語音輸出信號。現有技術中，寬帶語音系統中的AEC的濾波器的長度是窄帶語音通信系統中AEC的濾波器的長度的2倍，寬帶語音系統中的AEC的 濾波器得輸入數據的長度是窄帶語音通信系統中AEC的濾波器的輸入數據的長度的2倍。因此，寬帶語音系統中的AEC的計算復雜度是窄帶語音通信系統中AEC的計算復雜度的4倍。寬帶語音系統中的ANR的輸入數據的長度是窄帶語音通信系統中ANR的輸入數據的長度的2倍，因此，寬帶語音系統中的ANR的計算復雜度是窄帶語音通信系統中ANR的計算復雜度的2倍，使得寬帶語音通信系統的計算復雜度大大提高。假設現有技術中窄帶語音系統中的AEC的計算復雜度為10MIPS，ANR的計算復雜度為10MIPS，則現有技術的寬帶語音系統中的AEC的計算復雜度為40MIPS，ANR的計算復雜度為20MIPS。本實施例中，若將寬帶語音輸入信號分成一個低帶信號和一個高帶信號，則在對該低帶信號進行低帶語音增強處理過程中采用的低帶AEC 123和低帶ARN 125均可以采用與現有技術中窄帶語音系統中AEC和ARN來實現，則低帶AEC 123的計算復雜度為10MIPS，低帶ARN 125的計算復雜度為10MIPS，高帶AES 132的計算復雜度較低，因此，與現有技術相比本實施例提供的寬帶語音處理裝置的計算復雜度大大降低。實施例七圖7為本發明實施例七提供的寬帶語音處理裝置結構示意圖。如圖7所示，本實施例提供的寬帶語音處理裝置與實施例六的區別在于，在本實施例中，每個高帶信號處理單元13具體可以包括第二高帶參考高通濾波器161、高帶參考降采樣器162、高帶降采樣器163、第一高帶聲學回聲抵消器AEC164、第一高帶快速傅里葉變換FFT器165、第一高帶環境噪聲抑制器ANR 166和第一高帶快速傅里葉逆變換IFFT器167。第二高帶參考高通濾波器161用于將輸入的參考信號進行高通濾波處理并輸出。高帶參考降采樣器162用于將高通濾波處理后輸出的參考信號進行降采樣處理并輸出。高帶降采樣器163用于將所述一個高帶信號進行降采樣處理并輸出。第一高帶AEC 164用于將降采樣處理后輸出的參考信號和降采樣處理后輸出的一個高帶信號進行聲學回聲抵消處理生成一個第一高帶處理中間信號。第一高帶FFT器165用于將所述一個第一高帶處理中間信號進行快速傅里葉變換并輸出。第一高帶ANR166用于將快速傅里葉變換后輸出的一個第一高帶處理中間信號進行環境噪聲抑制處理并輸出。第一高帶IFFT器167用于將環境噪聲抑制處理后輸出的一個第一高帶處理中間信號進行快速傅里葉逆變換處理并輸出所述一個高帶處理信號。相應地，所述信號合成單元14包括至少一個高帶升采樣器141、至少一個第二高帶高通濾波器142和疊加器143。所述至少一個高帶升采樣器141分別用于將所述至少一個高帶處理信號中的每個高帶處理信號進行升采樣處理并輸出，每個高帶升采樣器將一個高帶處理信號進行升采樣處理并輸出。所述至少一個第二高帶高通濾波器142分別用于將一個升采樣處理后輸出的高帶處理信號進行高通濾波處理并輸出。疊加器147用于將所述低帶處理信號和高通濾波處理后輸出的至少一個高帶處理信號進行疊加處理生成所述語音輸出信號。
依然假設現有技術中窄帶語音系統中的AEC的計算復雜度為10MIPS，ANR的計算復雜度為10MIPS，則現有技術的寬帶語音系統中的AEC的計算復雜度為40MIPS，ANR的計算復雜度為20MIPS。本實施例中，若將寬帶語音輸入信號分成一個低帶信號和一個高帶信號，則在對該低帶信號進行低帶語音增強處理過程中采用的低帶AEC和低帶ARN均可以采用與現有技術中窄帶語音系統中AEC和ARN來實現，則低帶AEC 123的計算復雜度為10MIPS，低帶ARN 125的計算復雜度為10MIPS。對該高帶信號進行高帶語音增強處理過程中采用的第一高帶AEC 164與低帶AEC 123相同，則第一高帶AEC 164的計算復雜度為10MIPS。第一高帶ARN 166的輸入數據長度可以為低帶ARN 125的輸入數據長度的二分之一，即第一高帶ARN 166的計算復雜度為5MIPS。因此，本實施例提供的寬帶語音處理裝置中AEC的總計算復雜度為20MIPS，ARN的總計算復雜度為15MIPS。因此，與現有技術相比本實施例提供的寬帶語音處理裝置的計算復雜度大大降低。實施例八圖8為本發明實施例八提供的寬帶語音處理裝置結構示意圖。如圖8所示，本實施例提供的寬帶語音處理裝置與實施例六的區別在于，在本實施例中，每個高帶信號處理單元13具體可以包括第三高帶參考高通濾波器171、第二高帶聲學回聲抵消器AEC 172、第二高帶快速傅里葉變換FFT器173、第二高帶環境噪聲抑制器ANR 174和第二高帶快速傅里葉逆變換IFFT器175。第三高帶參考高通濾波器171用于將輸入的參考信號進行高通濾波處理并輸出。第二高帶AEC 172用于將高通濾波處理后輸出的參考信號和所述一個高帶信號進行聲學回聲抵消處理生成一個第二高帶處理中間信號。第二高帶FFT器173用于將所述一個第二高帶處理中間信號進行快速傅里葉變換并輸出。第二高帶ANR 174用于將快速傅里葉變換后輸出的一個第二高帶處理中間信號進行環境噪聲抑制處理并輸出。第二高帶IFFT器175用于將環境噪聲抑制處理后輸出的一個第二高帶處理中間信號進行快速傅里葉逆變換處理并輸出所述一個高帶處理信號。相應地，所述信號合成單元14還用于將所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號進行疊加處理生成所述語音輸出信號。依然假設現有技術中窄帶語音系統中的AEC的計算復雜度為10MIPS，ANR的計算復雜度為10MIPS，則現有技術的寬帶語音系統中的AEC的計算復雜度為40MIPS，ANR的計算復雜度為20MIPS。本實施例中，若將寬帶語音輸入信號分成一個低帶信號和一個高帶信號，則在對該低帶信號進行低帶語音增強處理過程中采用的低帶AEC和低帶ARN均可以采用與現有技術中窄帶語音系統中AEC和ARN來實現，則低帶AEC 123的計算復雜度為10MIPS，低帶ARN 125的計算復雜度為10MIPS。對該高帶信號進行高帶語音增強處理過程中采用的第二高帶AEC 172的輸入數據長度為低帶AEC 123的輸入數據長度的2倍，階數相同，則第二高帶AEC 172的計算復雜度為20MIPS。第二高帶ARN 174的輸入數據長度可以為低帶ARNl25的輸入數據長度的二分之一，即第二高帶ARN 174的計算復雜度為5MIPS。因此，本實施例提供的寬帶語音處理裝置中AEC的總計算復雜度為30MIPS，ARN的總計算復雜度為15MIPS。因此，與現有技術相比本實施例提供的寬帶語音處理裝置的計算復雜度降低。在本實施例中，第二高帶AEC 172也可以用AES來代替，由于AES的計算復雜度比較低，可以進一步降低寬帶語音處理裝置的計算復雜度。
本領域普通技術人員可以理解實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范 圍。
權利要求
1.一種寬帶語音處理方法，其特征在于，包括 根據接收到的寬帶語音輸入信號生成一個低帶信號和至少一個高帶信號； 將所述低帶信號進行低帶語音增強處理生成低帶處理信號； 將所述至少一個高帶信號中的每個高帶信號分別進行高帶語音增強處理生成至少一個高帶處理信號，每次高帶語音增強處理生成一個高帶處理信號； 根據所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號生成語音輸出信號。
2.根據權利要求I所述的寬帶語音處理方法，其特征在于，根據接收到的寬帶語音輸入信號生成一個低帶信號和至少一個高帶信號，包括 將接收到的所述寬帶語音輸入信號進行低通濾波處理并輸出； 將低通濾波處理后輸出的寬帶語音輸入信號進行降采樣處理并輸出所述低帶信號；將接收到的所述寬帶語音輸入信號進行至少一次高通濾波處理得到所述至少一個高帶信號，每次高通濾波處理生成一個高帶信號。
3.根據權利要求I或2所述的寬帶語音處理方法，其特征在于，將所述低帶信號進行低帶語音增強處理生成低帶處理信號，包括 將輸入的參考信號進行低通濾波處理并輸出； 將低通濾波處理后輸出的參考信號進行降采樣處理并輸出； 將所述低帶信號和降采樣處理后輸出的參考信號進行聲學回聲抵消處理并輸出低帶處理中間信號； 將所述低帶處理中間信號進行快速傅里葉變換并輸出； 將快速傅里葉變換后輸出的低帶處理中間信號進行環境噪聲抑制處理并輸出； 將環境噪聲抑制處理后輸出的低帶處理中間信號進行快速傅里葉逆變換并輸出； 將快速傅里葉逆變換后輸出的低帶處理中間信號進行升采樣處理并輸出； 將升采樣處理后輸出的低帶處理中間信號進行低通濾波處理生成所述低帶處理信號。
4.根據權利要求1-3任一項所述的寬帶語音處理方法，其特征在于，將所述每個高帶信號分別進行高帶語音增強處理生成至少一個高帶處理信號，包括 將輸入的參考信號進行高通濾波處理并輸出； 將高通濾波處理后輸出的參考信號和所述每個高帶信號進行聲學回波抑制處理生成每個高帶處理信號； 根據所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號生成語音輸出信號，包括 將所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號進行疊加處理生成所述語音輸出信號。
5.根據權利要求1-3任一項所述的寬帶語音處理方法，其特征在于，將所述每個高帶信號分別進行高帶語音增強處理生成至少一個高帶處理信號，包括 將輸入的參考信號進行高通濾波處理并輸出； 將高通濾波處理后輸出的參考信號進行降采樣處理并輸出； 將所述每個高帶信號進行降采樣處理并輸出； 將降采樣處理后輸出的參考信號和降采樣處理后輸出的每個高帶信號進行聲學回聲抵消處理生成每個第一高帶處理中間信號； 將所述每個第一高帶處理中間信號進行快速傅里葉變換并輸出；將快速傅里葉變換后輸出的每個第一高帶處理中間信號進行環境噪聲抑制處理并輸出； 將環境噪聲抑制處理后輸出的每個第一高帶處理中間信號進行快速傅里葉逆變換處理并輸出所述每個高帶處理信號； 根據所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號生成語音輸出信號，包括 將所述每個高帶處理信號分別進行升采樣處理并輸出； 將升采樣處理后輸出的每個高帶處理信號進行高通濾波處理并輸出； 將所述低帶處理信號和高通濾波處理后輸出的每個高帶處理信號進行疊加處理生成所述語音輸出信號。
6.根據權利要求1-3任一項所述的寬帶語音處理方法，其特征在于，將所述每個高帶信號分別進行高帶語音增強處理生成至少一個高帶處理信號，包括 將輸入的參考信號進行高通濾波處理并輸出； 將高通濾波處理后輸出的參考信號和所述每個高帶信號進行聲學回聲抵消處理生成每個第二高帶處理中間信號； 將所述每個第二高帶處理中間信號進行快速傅里葉變換并輸出； 將快速傅里葉變換后輸出的每個第二高帶處理中間信號進行環境噪聲抑制處理并輸出； 將環境噪聲抑制處理后輸出的每個第二高帶處理中間信號進行快速傅里葉逆變換處理并輸出所述每個高帶處理信號； 根據所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號生成語音輸出信號，包括 將所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號進行疊加處理生成所述語音輸出信號。
7.一種寬帶語音處理裝置，其特征在于，包括 頻帶劃分單元，用于根據接收到的寬帶語音輸入信號生成一個低帶信號和至少一個高帶信號； 低帶信號處理單元，用于將所述低帶信號進行低帶語音增強處理生成低帶處理信號；至少一個高帶信號處理單元，所述至少一個高帶信號處理單元分別用于將所述至少一個高帶信號中的每個高帶信號進行高帶語音增強處理生成至少一個高帶處理信號，每個高帶信號處理單元將一個高帶信號進行高帶語音增強處理生成一個高帶處理信號； 信號合成單元，用于根據所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號生成語音輸出信號。
8.根據權利要求7所述的寬帶語音處理裝置，其特征在于，所述頻帶劃分單元包括 第一低帶低通濾波器，用于將接收到的所述寬帶語音輸入信號進行低通濾波處理并輸出； 低帶降采樣器，用于將低通濾波處理后輸出的寬帶語音輸入信號進行降采樣處理并輸出所述低帶信號； 至少一個第一高帶高通濾波器，每個所述高帶高通濾波器分別用于將接收到的所述寬帶語音輸入信號進行高通濾波處理生成一個所述高帶信號。
9.根據權利要求7或8所述的寬帶語音處理裝置，其特征在于，所述低帶信號處理單元包括 低帶參考低通濾波器，用于將輸入的參考信號進行低通濾波處理并輸出； 低帶參考降采樣器，用于將低通濾波處理后輸出的參考信號進行降采樣處理并輸出；低帶聲學回聲抵消器，用于將所述低帶信號和降采樣處理后輸出的參考信號進行聲學回聲抵消處理并輸出低 帶處理中間信號； 低帶快速傅里葉變換器，用于將所述低帶處理中間信號進行快速傅里葉變換并輸出；低帶環境噪聲抑制器，用于將快速傅里葉變換后輸出的低帶處理中間信號進行環境噪聲抑制處理并輸出； 低帶快速傅里葉逆變換器，用于將環境噪聲抑制處理后輸出的低帶處理中間信號進行快速傅里葉逆變換并輸出； 低帶升采樣器，用于將快速傅里葉逆變換后輸出的低帶處理中間信號進行升采樣處理并輸出； 第二低帶低通濾波器，用于將升采樣處理后輸出的低帶處理中間信號進行低通濾波處理生成所述低帶處理信號。
10.根據權利要求7-9任一項所述的寬帶語音處理裝置，其特征在于，每個高帶信號處理單元包括 第一高帶參考高通濾波器，用于將輸入的參考信號進行高通濾波處理并輸出； 高帶聲學回波抑制器，用于將高通濾波處理后輸出的參考信號和所述一個高帶信號進行聲學回波抑制處理生成所述一個高帶處理信號； 所述信號合成單元還用于將所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號進行疊加處理生成所述語音輸出信號。
11.根據權利要求7-9任一項所述的寬帶語音處理裝置，其特征在于，每個高帶信號處理單元包括 第二高帶參考高通濾波器，用于將輸入的參考信號進行高通濾波處理并輸出； 高帶參考降采樣器，用于將高通濾波處理后輸出的參考信號進行降采樣處理并輸出； 高帶降采樣器，用于將所述一個高帶信號進行降采樣處理并輸出； 第一高帶聲學回聲抵消器，用于將降采樣處理后輸出的參考信號和降采樣處理后輸出的一個高帶信號進行聲學回聲抵消處理生成一個第一高帶處理中間信號； 第一高帶快速傅里葉變換器，用于將所述一個第一高帶處理中間信號進行快速傅里葉變換并輸出； 第一高帶環境噪聲抑制器，用于將快速傅里葉變換后輸出的一個第一高帶處理中間信號進行環境噪聲抑制處理并輸出； 第一高帶快速傅里葉逆變換器，用于將環境噪聲抑制處理后輸出的一個第一高帶處理中間信號進行快速傅里葉逆變換處理并輸出所述一個高帶處理信號； 所述信號合成單元包括 至少一個高帶升采樣器，所述至少一個高帶升采樣器分別用于將所述至少一個高帶處理信號中的每個高帶處理信號進行升采樣處理并輸出，每個高帶升采樣器將一個高帶處理信號進行升采樣處理并輸出； 至少一個第二高帶高通濾波器，所述至少一個第二高帶高通濾波器分別用于將一個升采樣處理后輸出的高帶處理信號進行高通濾波處理并輸出； 疊加器，用于將所述低帶處理信號和高通濾波處理后輸出的至少一個高帶處理信號進行疊加處理生成所述語音輸出信號。
12.根據權利要求7-9任一項所述的寬帶語音處理裝置，其特征在于，每個高帶信號處理單元包括 第三高帶參考高通濾波器，用于將輸入的參考信號進行高通濾波處理并輸出； 第二高帶聲學回聲抵消器，用于將高通濾波處理后輸出的參考信號和所述一個高帶信號進行聲學回聲抵消處理生成一個第二高帶處理中間信號； 第二高帶快速傅里葉變換器，用于將所述一個第二高帶處理中間信號進行快速傅里葉變換并輸出； 第二高帶環境噪聲抑制器，用于將快速傅里葉變換后輸出的一個第二高帶處理中間信號進行環境噪聲抑制處理并輸出； 第二高帶快速傅里葉逆變換器，用于將環境噪聲抑制處理后輸出的一個第二高帶處理中間信號進行快速傅里葉逆變換處理并輸出所述一個高帶處理信號； 所述信號合成單元還用于將所述低帶處理信號和所述至少一個高帶處理信號進行疊加處理生成所述語音輸出信號。
全文摘要
本發明實施例提供一種寬帶語音處理方法及裝置，該寬帶語音處理方法包括根據接收到的寬帶語音輸入信號生成一個低帶信號和至少一個高帶信號；將所述低帶信號進行低帶語音增強處理生成低帶處理信號；對于每個所述高帶信號，將所述高帶信號進行高帶語音增強處理生成高帶處理信號；根據所述低帶處理信號和各所述高帶處理信號生成語音輸出信號。本發明實施例提供的寬帶語音處理方法及裝置，由于將寬帶語音輸入信號生成了一個低帶信號和至少一個高帶信號，對低帶信號和高帶信號分別進行相應的語音增強處理，提高寬帶語音增強處理的處理速度和靈活性。
文檔編號G10L21/02GK102623016SQ201210081930
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月26日 優先權日2012年3月26日
發明者邱洪 申請人:華為技術有限公司