本公開涉及語音通信和音頻處理領域,尤其涉及一種聲音信號處理方法、裝置及存儲介質。
背景技術:
1、目前,語音通話的通話質量受諸多因素影響,由于通信過程中的各種噪聲干擾,接收端鏈路層的限制,帶限濾波器的影響,以及有限存儲空間的要求,導致通話兩端的語音多表現為帶限的窄帶聲音信號,難以達到高質量通話的要求,而全寬帶的通信系統無法在現實中普及。語音頻帶拓展技術(bandwidth?extension,bwe)作為一種折中的優化方案,大大提高了頻帶受限的通話語音音質,是目前音頻處理技術的研究熱點。
2、頻帶拓展技術旨在提高頻帶受限音頻信號的語音音質,滿足高質量的通話要求。一般情況下頻帶拓展是利用低頻拓展高頻。
3、風噪是自然界最常見的一類噪聲,具有噪聲能量高,頻率范圍低的特點,容易對聲音信號造成干擾,降低通話質量,且難以抑制。目前常用的去除風噪的方法有基于物理抑制方法和基于現代數字信號處理的風噪抑制方法。
技術實現思路
1、為克服相關技術中存在的問題,本公開提供一種聲音信號處理方法、裝置及存儲介質。
2、根據本公開實施例的第一方面,提供一種聲音信號處理方法,包括:獲取原始聲音信號,并對所述原始聲音信號進行風噪檢測,得到頻率分界值;基于所述頻率分界值確定第一信號和第二信號,其中,所述第一信號用于表示被風噪干擾的聲音信號,所述第一信號的頻率值小于所述頻率分界值,所述第二信號用于表示未被風噪干擾的聲音信號,所述第二信號的頻率值大于或等于所述頻率分界值;對所述第二信號進行頻帶拓展,得到第一全頻帶信號,所述第一全頻帶信號為與所述第二信號對應的全頻帶信號;基于所述第一全頻帶信號,重構所述第一信號;基于重構的第一信號以及所述第二信號,得到目標聲音信號。
3、在一種實施方式中,所述對所述第二信號進行頻帶拓展,得到第一全頻帶信號,包括:基于所述頻率分界值,對所述原始聲音信號進行濾波操作,得到所述第二信號的第一頻段信號,其中,所述第一頻段信號為頻率大于或等于所述頻率分界值且小于或等于頻率n的信號,所述n為一個可調節的頻率參數;對所述第一頻段信號進行頻段拓展,得到第二全頻帶信號,所述第二全頻帶信號為與所述第一頻段信號對應的全頻帶信號;將所述第二全頻帶信號作為所述第一全頻帶信號。
4、在一種實施方式中,所述基于所述第一全頻帶信號,重構所述第一信號,包括:對所述第一全頻帶信號進行濾波操作,得到第二頻段信號,其中,所述第二頻段信號為頻率大于或等于頻率m且小于或等于所述頻率分界值的信號,所述頻率m為一個大于零且小于頻率閾值的信號;將所述第二頻段信號,作為重構的第一信號。
5、在一種實施方式中,所述基于重構的第一信號以及所述第二信號,得到目標聲音信號,包括:拼接所述第二信號和所述重構的第一信號,得到第三信號;對所述原始聲音信號和所述第三信號進行頻譜包絡提取;基于所述頻譜包絡提取結果和所述第三信號,得到所述目標聲音信號。
6、在一種實施方式中,所述對所述原始聲音信號和所述第三信號進行頻譜包絡提取,包括:將所述原始聲音信號和所述第三信號基于預設的信號轉換方式由時域變換到頻域,得到所述原始聲音信號的頻域信號和所述第三信號的頻域信號;對所述原始聲音信號的頻域信號和所述第三信號的頻域信號對應幅值取絕對值,得到所述原始聲音信號的頻域幅值信息和所述第三信號的頻域幅值信息;對所述原始聲音信號的頻域幅值信息和所述第三信號的頻域幅值信息進行頻譜包絡提取,得到所述原始聲音信號的頻譜包絡和所述第三信號的頻譜包絡。
7、在一種實施方式中,所述基于所述頻譜包絡提取結果和所述第三信號,得到所述目標聲音信號,包括:基于所述原始聲音信號的頻域幅值信息和所述第三信號的頻域幅值信息,得到所述第二頻段信號的能量調節值;對所述原始聲音信號的頻譜包絡和所述第三信號的頻譜包絡以及所述能量調節值進行增益計算,得到增益計算的結果;基于所述增益計算的結果和所述第三信號的頻域信號進行頻譜包絡轉換,得到頻譜包絡轉換后的頻域信號,其中,所述頻譜包絡轉換的頻率范圍為頻率m到頻率分界值;將所述頻譜包絡轉換后的頻域信號基于預設的信號轉換方式轉換為時域信號,得到目標聲音信號。
8、在一種實施方式中,所述基于所述原始聲音信號的頻域幅值信息和所述第三信號的頻域幅值信息,得到所述第二頻段信號的能量調節值,包括:基于所述原始聲音信號的頻域幅值信息,得到所述原始聲音信號頻譜的均方根;基于所述第三信號的頻域幅值信息,得到所述第三信號頻譜的均方根;基于所述第三信號頻譜的均方根與所述原始聲音信號頻譜的均方根的比值,得到所述第二頻段信號的能量調節值;其中,所述原始聲音信號頻譜和所述第三信號頻譜的頻率范圍為頻率m到頻率分界值。
9、根據本公開實施例的第二方面,提供一種聲音信號處理裝置,包括:獲取單元,用于獲取原始聲音信號,并對所述原始聲音信號進行風噪檢測,得到頻率分界值;確定單元,用于基于所述頻率分界值確定第一信號和第二信號,其中,所述第一信號用于表示被風噪干擾的聲音信號,所述第一信號的頻率值小于所述頻率分界值,所述第二信號用于表示未被風噪干擾的聲音信號,所述第二信號的頻率值大于或等于所述頻率分界值;拓展單元,用于對所述第二信號進行頻帶拓展,得到第一全頻帶信號,所述第一全頻帶信號為與所述第二信號對應的全頻帶信號;重構單元,用于基于所述第一全頻帶信號,重構所述第一信號;執行單元,用于基于重構的第一信號以及所述第二信號,得到目標聲音信號。
10、在一種實施方式中,所述拓展單元采用如下方式對所述第二信號進行頻帶拓展,得到第一全頻帶信號:基于所述頻率分界值,對所述原始聲音信號進行濾波操作,得到所述第二信號的第一頻段信號,其中,所述第一頻段信號為頻率大于或等于所述頻率分界值且小于或等于頻率n的信號,所述n為一個可調節的頻率參數;對所述第一頻段信號進行頻段拓展,得到第二全頻帶信號,所述第二全頻帶信號為與所述第一頻段信號對應的全頻帶信號;將所述第二全頻帶信號作為所述第一全頻帶信號。
11、在一種實施方式中,所述重構單元采用如下方式基于所述第一全頻帶信號,重構所述第一信號:對所述第一全頻帶信號進行濾波操作,得到第二頻段信號,其中,所述第二頻段信號為頻率大于或等于頻率m且小于或等于所述頻率分界值的信號,所述頻率m為一個大于零且小于頻率閾值的信號;將所述第二頻段信號作為重構的第一信號。
12、在一種實施方式中,所述執行單元采用如下方式基于重構的第一信號以及所述第二信號,得到目標聲音信號:拼接所述第二信號和所述重構的第一信號,得到第三信號;對所述原始聲音信號和所述第三信號進行頻譜包絡提取;基于所述頻譜包絡提取結果和所述第三信號,得到所述目標聲音信號。
13、在一種實施方式中,所述執行單元采用如下方式對所述原始聲音信號和所述第三信號進行頻譜包絡提取:將所述原始聲音信號和所述第三信號基于預設的信號轉換方式由時域變換到頻域,得到所述原始聲音信號的頻域信號和所述第三信號的頻域信號;對所述原始聲音信號的頻域信號和所述第三信號的頻域信號對應幅值取絕對值,得到所述原始聲音信號的頻域幅值信息和所述第三信號的頻域幅值信息;對所述原始聲音信號的頻域幅值信息和所述第三信號的頻域幅值信息進行頻譜包絡提取,得到所述原始聲音信號的頻譜包絡和所述第三信號的頻譜包絡。
14、在一種實施方式中,所述執行單元采用如下方式基于所述頻譜包絡提取結果和所述第三信號得到所述目標聲音信號:基于所述原始聲音信號的頻域幅值信息和所述第三信號的頻域幅值信息,得到所述第二頻段信號的能量調節值;對所述原始聲音信號的頻譜包絡和所述第三信號的頻譜包絡以及所述能量調節值進行增益計算,得到增益計算的結果;對所述增益計算的結果和所述第三信號的頻域信號進行頻譜包絡轉換,得到頻譜包絡轉換后的頻域信號,其中,所述頻譜包絡轉換的頻率范圍為頻率m到頻率分界值;將所述頻譜包絡轉換后的頻域信號基于預設的信號轉換方式轉換為時域信號,得到所述目標聲音信號。
15、在一種實施方式中,所述執行單元采用如下方式基于所述原始聲音信號的頻域幅值信息和所述第三信號的頻域幅值信息,得到所述第二頻段信號的能量調節值:基于所述原始聲音信號的頻域幅值信息,得到所述原始聲音信號頻譜的均方根;基于所述第三信號的頻域幅值信息,得到所述第三信號頻譜的均方根;基于所述第三信號頻譜的均方根與所述原始聲音信號頻譜的均方根的比值,得到所述第二頻段信號的能量調節值;其中,所述原始聲音信號頻譜和所述第三信號頻譜的頻率范圍為頻率m到頻率分界值。
16、根據本公開實施例的第三方面,提供一種聲音信號處理裝置,包括:處理器;用于存儲處理器可執行指令的存儲器;其中,所述處理器被配置為:執行第一方面或第一方面中任意一種實施方式中所述的聲音信號處理方法。
17、根據本公開實施例的第四方面,提供一種存儲介質,所述存儲介質中存儲有指令,當所述存儲介質中的指令由終端的處理器執行時,使得終端能夠執行第一方面或第一方面中任意一種實施方式中所述的聲音信號處理方法。
18、本公開的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果:將聲音信號輸入風噪檢測模塊,得到被風噪污染的聲音信號的頻率分界值,基于頻率分界值,對未被風噪污染的聲音信號進行頻帶拓展,得到拓展后的全頻帶信號,基于拓展后的全頻帶信號和未被風噪污染的聲音信號,得到重構的被風噪污染的目標聲音信號。
19、應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本公開。