低信噪比下基于SPP和NMF的环境音噪声抑制方法与流程

技术特征：
1.低信噪比下基于spp和nmf的环境音噪声抑制方法，其特征在于，所述方法采用声音预处理单元、自适应噪声处理单元和环境音重建单元处理完成，具体包括如下步骤：1）声音预处理单元处理过程：1.1）归一化，将声音信号幅值归一化到[-1,1]之间，便于后续数据处理；1.2）预加重，提升声音信号的高频部分；1.3）分帧加窗，利用短时平稳性将声音信号按帧进行处理，加窗使成帧的信号变得连续并具周期性；1.4）快速傅里叶变换，得到每一帧信号的时频谱表示；2）自适应噪声处理单元处理过程：2.1）训练环境音基矩阵，从环境音数据集中采用无监督nmf离线获取环境音基矩阵；2.2）在线更新噪声基矩阵，从噪声缓冲区中获取噪声基矩阵；2.3）初次获取分离噪声，使用预先训练的环境音基矩阵和在线更新的噪声基矩阵，通过半监督nmf从带噪环境音中分离出噪声；2.4）spp计算，得到初次分离噪声中的环境音存在概率，并将其用于初次分离噪声，以获取抑制环境音分量后的分离噪声；2.5）自适应噪声估计，设置自适应因子根据瞬时信噪比的高低自动调整分离噪声中的噪声分量，并将其用于最终的分离噪声估计的计算；3）环境音重建单元处理过程：3.1）omlsa估计器计算，将自适应噪声处理单元的分离噪声作为噪声先验信息输入，得到环境音增强的增益函数；3.2）增益函数应用于带噪环境音信号，得到初步的重建环境音信号；3.3）根据初步的重建环境音信号计算spp的结果，设定环境音在每个频点存在的标志矩阵；3.4）取每帧的标志矩阵与帧判定阈值进行比较，得到时-频加权因子，表示环境音在每帧上的存在概率；3.5）残留噪声抑制，将时-频加权因子用于增强环境音存在率高的帧，同时抑制其余帧中残留噪声，获取最终的降噪输出。

技术总结
本发明公开了一种低信噪比下基于SPP和NMF的环境音噪声抑制方法，包括如下步骤：1）声音预处理单元处理过程；2）自适应噪声处理单元处理过程；3）环境音重建单元处理过程。这种方法提升了在不同环境下对噪声抑制的鲁棒性，同时可以实现无时延的非平稳噪声估计，可以在低信噪比条件下从环境音和噪声高度重叠的谱带中准确地估计分离噪声，获得带噪环境音中的非平稳噪声信息，还能有效解决干扰噪声残留问题。题。题。


技术研发人员：罗丽燕 郭舒婷 王玫 仇洪冰 刘争红 邓小芳 赵丁浩
受保护的技术使用者：桂林电子科技大学
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2022/3/8