申请/专利权人：北京士昌鼎科技有限公司

申请日：2021-08-20

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN114242096B

主分类号：G10L21/0208

分类号：G10L21/0208;G10L21/0224;G10L21/0232;G10L25/27

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2022.04.12#实质审查的生效;2022.03.25#公开

摘要：本发明提供一种基于时频域的新型降噪系统，包括初始化模块、维纳滤波器组以及处理模块；基于滤波器的误差协方差判决可以动态调整环境网络模型，以此来适配因应用场景变化而引起的降噪能力降低或者失效的现象，不需要预先知道输入信号、信道和噪声的特征，在系统上也不需要储存这些模型，尤其可以消除系统使用的ADC电路的非线性和不一致性噪声、白噪声以及微小噪声；同时，本发明在相同还原信噪比条件下不需要复杂的滤波器，只需使用维纳滤波器即可得到相同的信噪比，对软件的依赖性、硬件资源和性能的要求相对更低。

主权项：1.一种基于时频域的降噪系统，其特征在于，包括初始化模块、维纳滤波器组以及处理模块；所述初始化模块向维纳滤波器组发送设定频率和设定波形的基准信号，且基准信号向维纳滤波器组传输的过程中，耦合降噪系统当前所处环境的环境噪声以及初始化模块与维纳滤波器组之间的信道噪声，得到第一混合信号；所述维纳滤波器组的各维纳滤波器按照初始滤波系数对第一混合信号进行滤波，得到各维纳滤波器对应的还原信号；其中，所述初始滤波系数根据降噪系统当前所处的环境设定；所述处理模块用于获取各维纳滤波器对应的还原信号与基准信号之间的误差值的协方差，并根据所述协方差的大小判断当前的维纳滤波器组是否为最终所需的维纳滤波器组；其中，若所述协方差小于第一设定阈值，则维纳滤波器组中当前各维纳滤波器的滤波系数能够滤除当前的环境噪声和信道噪声，且当前的维纳滤波器组为最终所需的维纳滤波器组；若所述协方差位于第一设定阈值与第二设定阈值之间，则处理模块调节维纳滤波器组中各维纳滤波器的系数，使所述协方差小于第一设定阈值，调节后的维纳滤波器组为最终所需的维纳滤波器组；若所述协方差大于第二设定阈值，表明降噪系统所处的环境发生改变，则重新设定初始滤波系数，并令初始化模块重新向维纳滤波器组发送基准信号、维纳滤波器组对重新得到的第一混合信号进行滤波、处理模块重新获取所述协方差，直到得到最终所需的维纳滤波器组；还包括环境模型获取模块，所述维纳滤波器组中各维纳滤波器的初始滤波系数的设定方法为：所述初始化模块用于在上电后，向环境模型获取模块发送所述基准信号，且基准信号向环境模型获取模块传输的过程中，耦合降噪系统当前所处环境的环境噪声以及初始化模块与环境模型获取模块之间的信道噪声，得到第二混合信号；所述环境模型获取模块用于在假设维纳滤波器组为直通的情况下，将第二混合信号和基准信号分别作为滤波网络的输入和输出，对滤波网络进行训练，得到一组使得滤波网络的输出信号无限趋近于基准信号的滤波系数，并将该组滤波系数下的滤波网络记为环境网络模型；同时，将当前环境网络模型对应的滤波系数作为维纳滤波器组中各维纳滤波器的初始滤波系数；还包括采集模块、转换模块以及还原模块；所述采集模块用于采集当前环境中待降噪的非平稳信号；所述转换模块采用模糊函数转换法将所述非平稳信号从时域转换为时频域；所述最终所需的维纳滤波器组按照当前的滤波系数对时频域的非平稳信号进行滤波，得到降噪信号；所述还原模块用于将所述降噪信号从时频域转换为时域，得到还原信号；同时，所述降噪系统应用于接收终端和发送终端之间的通信过程；当接收终端仅接收由发送终端传输过来的非平稳信号时，接收终端中的降噪系统执行以下操作：所述采集模块用于获取由发送终端传输过来的待降噪的第一非平稳信号，其中，第一非平稳信号耦合了接收终端当前所处环境的环境噪声；所述转换模块采用模糊函数转换法将所述第一非平稳信号从时域转换为时频域；所述最终所需的维纳滤波器组按照当前的滤波系数对时频域的第一非平稳信号进行滤波，得到第一降噪信号；所述还原模块用于将所述第一降噪信号从时频域转换为时域，得到滤除接收终端当前所处环境的环境噪声的第一还原信号，接收终端再通过自身的播放器将第一还原信号输出给用户；当接收终端接收由发送终端传输过来的非平稳信号的同时，还向发送终端传输自身产生的非平稳信号，接收终端中的降噪系统执行以下操作：所述采集模块用于获取耦合有降噪系统当前所处环境的环境噪声的第二非平稳信号；所述转换模块采用模糊函数转换法将所述第二非平稳信号从时域转换为时频域；所述最终所需的维纳滤波器组按照当前的滤波系数对时频域的第二非平稳信号进行滤波，得到第二降噪信号；所述还原模块用于将所述第二降噪信号从时频域转换为时域，得到滤除接收终端当前所处环境的环境噪声的第二还原信号，再将第二还原信号通过接收终端发送给所述发送终端。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京士昌鼎科技有限公司 一种基于时频域的降噪系统

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