本技术描述了一种集成残差控制器的自适应FIR滤波方法及其应用于呼吸面罩的技术,该方法通过处理每帧音频信号,在自适应滤波的基础上引入了判决机制和残差控制函数,以提高滤除面罩内呼吸声的效果。
背景技术
封闭式面罩呼吸器广泛应用于消防、高空飞行等各种极端恶劣环境,通常在面罩内壁配备送受话器件以及通信器材与外界或者队友交流。面罩内部为密闭环境,通信时呼吸气流会被聚焦在送话器周边,产生明显的呼吸声,严重降低通话质量。呼吸声具有一定的周期性,从声学方面不能将其归类为噪声,但此类声音严重降低通话质量,因而应当进行滤除。
目前面罩内去除呼吸声通常采用谱减法、维纳滤波法、子空间分解法等方法,传统语音增强算法将其当作背景噪声及性能处理,传统算法中的滤除呼吸声的方法存在以下两个缺点:
(1)此类算法只能滤除高信噪比噪声,而呼吸器中的呼吸声相对较大,话音信号信噪比较低,无法完全滤除,会出现很明显的残留音乐噪音。此时算法失效,起不到语音增强、改善音质的效果,反而因为明显的音乐噪音降低通话质量和语音可懂度。
(2)算法假定噪声为稳态噪声,能量不随时间剧烈变化,而面罩内呼吸声并非恒定功率的背景噪声,而是随着呼吸声不断变化,人的运动状态的改变也会引起呼吸声的剧烈变化。
因此,传统算法处理此类噪声时,无法及时准确更新呼吸声频谱,处理时容易损伤语音,降低通话质量和语音可懂度。
实现思路