通訊裝置及其語音處理方法
【專利摘要】一種語音處理方法，適用于一通訊裝置，其實施例包括以下步驟。通過通訊裝置的至少一麥克風接收近端聲音信號。對近端聲音信號進行語音活動檢測以產生語音能量數據及噪音能量數據。對噪音能量數據進行噪音能量計算，以得到噪音量。判斷噪音量是否大于一第一噪音量閾值。若噪音量大于第一噪音量閾值，則令通訊裝置致能一側音模式以依據該語音能量數據產生側音信號，并通過該通訊裝置的聽筒播放側音信號。開啟一噪音抑制模式以依據語音能量數據產生遠程聲音信號，并通過通訊裝置的通訊模塊發(fā)送遠程聲音信號。
【專利說明】通訊裝置及其語音處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明有關于通訊裝置通及其語音處理方法。
【背景技術】
[0002]使用者利用通訊裝置進行通話時往往受環(huán)境影響而改變說話的音量。例如在吵雜的環(huán)境中，使用者大聲說話；而處身于需要輕聲細語的環(huán)境中，就小聲說話。然而，對于通話的遠程而言，聲音的質量并未因發(fā)話者的自我調整說話音量而獲得改善。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提出關于通訊裝置的語音處理方法及通訊裝置的實施例。
[0004]本發(fā)明的一實施例提出一種語音處理方法，適用于一通訊裝置。此實施例包括以下步驟。通過通訊裝置的至少一麥克風接收近端聲音信號。對近端聲音信號進行語音活動檢測以產生語音能量數據及噪音能量數據。對噪音能量數據進行噪音能量計算，以得到噪音量。判斷噪音量是否大于一第一噪音量閾值。若噪音量大于第一噪音量閾值，則令通訊裝置致能一側音模式以依據該語音能量數據產生側音信號，并通過該通訊裝置的聽筒播放側音信號。開啟一噪音抑制模式以依據語音能量數據產生遠程聲音信號，并通過通訊裝置的通訊模塊發(fā)送遠程聲音信號。
[0005]本發(fā)明的另一實施例提出一種通訊裝置。通訊裝置的此實施例包括至少一麥克風、聲音處理單兀、聽筒和通訊模塊。至少一麥克風用以接收一近端聲音信號。一聲音處理單元，用以:對近端聲音信號進行語音活動檢測以產生語音能量數據及噪音能量數據；對噪音能量數據進行噪音能量計算，以得到一噪音量；判斷噪音量是否大于一第一噪音量閾值；以及若噪音量大于第一噪音量閾值，則致能一側音模式以依據語音能量數據產生一側音信號；以及開啟一噪音抑制模式以依據語音能量數據產生一遠程聲音信號。而聽筒用以播放側音信號。通訊模塊則用以發(fā)送遠程聲音信號。
[0006]為了對本發(fā)明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特舉實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1繪示一種通訊裝置的實施例的系統(tǒng)方塊圖。
[0008]圖2和圖3繪示一種語音處理方法的實施例的流程圖。
[0009]圖4繪示有關語音活動檢測的實施例的示意圖。
[0010]圖5繪示有關語音活動檢測的實施例的示意圖。
[0011][標號說明]
[0012]1:通訊裝置10:麥克風
[0013]20:聽筒110:聲 音處理單元
[0014]120:控制單元130:通訊模塊[0015]150:顯示模塊190:天線
[0016]410:語音活動檢測模塊420:語音估測模塊
[0017]430:噪音估測模塊S210~S265、S310~S340:步驟
[0018]Sa:數字聲音信號Sc:檢測結果信號
[0019]Qv:語音量Qn:噪音量
[0020]T1、T2:時段
【具體實施方式】
[0021]以下提供關于通訊裝置的語音處理方法及通訊裝置的實施例。
[0022]請參考圖1所繪示的一種通訊裝置的實施例的系統(tǒng)方塊圖。通訊裝置I包括至少一個麥克風10、聽筒20 (如內建的揚聲器或外接的耳機、揚聲器)、聲音處理單兀110、控制單元120、通訊模塊130。通訊裝置I實現為移動電話或平板計算機來時，又可包括顯示單元150和至少一種天線190，顯示單元150如包括觸控屏幕，天線190例如代表至少一組支持一種或多種通訊系統(tǒng)的天線，通訊系統(tǒng)例如以下的至少一者:第2代、第3代、長期演進技術(LTE)和第4代等移動通訊系統(tǒng)以及無線通訊網路。 [0023]當使用者通過如圖1所示的通訊裝置進行通話時，使用者往往受環(huán)境影響而改變說話的音量。例如在 吵雜的環(huán)境中，使用者大聲說話；而處身于需要輕聲細語的環(huán)境中，就小聲說話。
[0024]在一實施例中，通訊裝置I能實現如圖2所示的一種語音處理方法的實施例，從而在使用者大聲說話時能讓遠程接收到優(yōu)化的聲音，減少聲音音量過大的狀況。在另一實施例中，通訊裝置I能實現如圖3所示的一種語音處理方法的另一實施例，從而在使用者輕聲說話時，亦能讓遠程接收到優(yōu)化的聲音，避免語音不清晰的狀況。
[0025]以下分別提供以通訊裝置I實現圖1、圖2的實施例。請參考圖2，其為一種語音處理方法的實施例的流程圖。使用者通過如圖1所示的通訊裝置進行通話。在步驟S210中，通過通訊裝置I的至少一麥克風10接收近端聲音信號。在步驟S220中，對近端聲音信號進行一種語音活動檢測(voice activity detection, VAD)以產生語音能量數據及噪音能量數據。在步驟S230中，對噪音能量數據進行噪音能量計算，以得到一噪音量。在步驟S240中，判斷噪音量是否大于一第一噪音量閾值。若噪音量大于第一噪音量閾值，則如步驟S250所示，令通訊裝置I致能一側音(sidetone)模式以依據語音能量數據產生一側音信號，并如步驟S255所示通過通訊裝置I的聽筒20播放側音信號。此外，此方法還可執(zhí)行步驟S260，開啟一噪音抑制模式以依據語音能量數據產生一遠程聲音信號，并如步驟S265所示通過通訊裝置I的通訊模塊130發(fā)送遠程聲音信號。
[0026]在上述的實施例中，步驟S250播放側音信號表示通訊裝置I說話音量太大，從而提醒使用者要調低說話音量。此外，圖2的另一實施例可使側音信號所對應的音量與語音能量數據所對應的音量線性相關。如此，使用者得知其說話音量的變化傾向，例如，若側音信號的音量正在減少，使用者可以確認自己的說話音量已在調低。
[0027]此外，圖2的另一實施例，還可包括步驟S245。若步驟S240判斷噪音量不大于第一噪音量閾值，則如步驟S245所示，令通訊裝置I禁能側音模式，例如不播放側音信號。如此，使用者得知說話音量已正常。[0028]而在步驟S260中，致能噪音抑制模式而產生遠程聲音信號，能讓遠程接收到噪聲較低的聲音。又步驟S260可以安排在步驟S250或S245之前或后執(zhí)行，故其執(zhí)行的次序并不受限于上述實施例。
[0029]另外，為了避免在通話中讓遠程聽到回音，在執(zhí)行步驟S220之前或在步驟S220中，可針對近端聲音信號進行回音消除處理(echo cancellation)后再進行語音活動檢測。
[0030]請參考圖3，其為一種語音處理方法的另一實施例的流程圖。如圖3所示，圖2的實施例還可包括以下步驟。在步驟S310中，對語音能量數據進行語音能量計算，以得到一語音量。步驟S320判斷語音量和前述的噪音量是否滿足一輕聲模式的條件。若語音量和噪音量滿足輕聲模式的條件，則如步驟S330所示，令通訊裝置I致能一語音擴大模式以依據語音能量數據產生一放大聲音信號，并如步驟S340所示通過通訊裝置I的通訊模塊130發(fā)送放大聲音信號，其中放大聲音信號所對應的音量是大于語音能量數據所對應的音量，并與語音能量數據所對應的音量例如具有線性相關的關系。
[0031]在一實施例中，步驟S320的輕聲模式的條件例如包括:語音量是否小于一語音量閾值；和噪音量是否小于一第二噪音閾值，其中若語音量小于語音量閾值且噪音量小于第二噪音閾值，則此輕聲模式的條件得以滿足。又輕聲模式的條件并不受限于此例，其它例如能據以判斷語音量和噪音量是否代表使用者輕聲說話的各種判斷準則，亦可作為輕聲模式的條件的其它例子。此外，在另一實施例中，第一噪音量閾值大于第二噪音閾值。
[0032]在步驟S330中，通訊裝置I例如利用濾波運算(filtering)方式根據聽覺非線性的特性來達成放大目的，以依據語音能量數據產生放大聲音信號。
[0033]又前述步驟S220至S250、S260、S310至S330皆可由語聲音處理單元110達成。聲音處理單元110可如圖1的方式設置于通訊裝置I中，亦可包含于一處理芯片之中，例如集成了聲音處理單元110和控制單元120 (如應用處理器)等元件的處理芯片。
[0034]請參考圖4有關語音活動檢測的實施例的示意圖。上述步驟S220、S230、S310可依照圖4的實施例達成。在圖4中，語音活動檢測模塊410對數字聲音信號Sa進行語音活動檢測并輸出檢測結果信號Sc。檢測結果信號Sc例如是指出目前數字聲音信號Sa是語音還是噪音的信號。語音估測模塊420接收數字聲音信號Sa及檢測結果信號Sc，進行語音能量計算，以得到語音量Qv。噪音估測模塊430接收數字聲音信號Sa及檢測結果信號Sc，進行噪音能量計算，以得到噪音量Qn。
[0035]圖5繪示語音活動檢測的實施例的示意圖。在圖5中，數字聲音信號Sa例如是近端聲音信號，語音活動檢測模塊410例如利用時域上每一間隔(可固定或變化)對應的振幅或能量來作統(tǒng)計的方式以判定數位聲音信號Sa是否為語音還是噪音。例如當語音活動檢測模塊410統(tǒng)計出時段Tl、T2為語音時，輸出檢測結果信號Sc為數值A例如I ;在其它時段，檢測結果信號Sc為數值B例如O以代表噪音。
[0036]而語音估測模塊420依據檢測結果信號Sc，即可從數字聲音信號Sa中取得語音信號，從而得到語音量。故此，語音活動檢測模塊410亦等同于產生了語音能量數據。換句話說，對于語音估測模塊420而言，接收數字聲音信號Sa及檢測結果信號Sc，亦即接收到語音能量數據。
[0037]而噪音估測模塊430依據檢測結果信號Sc，亦可從數字聲音信號Sa中取得噪音信號，從而得到噪音量。故此，語音活動檢測模塊410亦等同于產生了噪音能量數據。換句話說，對于噪音估測模塊430而言，接收數字聲音信號Sa及檢測結果信號Sc，亦即接收到噪音能量數據。
[0038]此外，圖4的各模塊例如利用信號的絕對值總和、平方總和或其它統(tǒng)計方式以進行信號的能量計算。例如噪音估測模塊430對噪音信號進行絕對值總和及平均的計算，從而得到噪音量。其它模塊亦可如此類推，故不再贅述。
[0039]又在其它實施列中，語音估測模塊420、噪音估測模塊430還可采用平滑化的方式，以避免因信號目前短暫的劇烈變化或短暫的誤差而影響到語音量、噪音量的估測，并繼而造成步驟S240或S310的判斷結果不穩(wěn)定或誤判。舉例而言，噪音能量可定義為:Ne=a*Ne_C+(l-a)*Ne_p，其中0〈a〈l，Ne_c、Ne_p分別代表目前的噪音能量值及先前的噪音能量值。如此，通過設定適合的a值，以Ne代替他_(:可使目前噪音能量的劇烈變化得以平滑化。
[0040]而語音處理方法的實施例并不受限于上述圖5的語音活動檢測方式，在其它實施例中，語音活動檢測模塊410可以實施為直接輸出語音能量數據及噪音能量數據，而語音估測模塊420可接收及使用語音能量數據從而得出語音量，噪音估測模塊430可接收及使用噪音能量數據從而得出噪音量。
[0041]綜上所述，雖然以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明的實施方式。本發(fā)明所屬【技術領域】中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本案的保護范圍當視所附的權利要求范圍所界定者為準。
【權利要求】
1.一種語音處理方法，用于一通訊裝置，該方法包括: 通過該通訊裝置的至少一麥克風接收一近端聲音信號； 對該近端聲音信號進行語音活動檢測以產生一語音能量數據及一噪音能量數據； 對該噪音能量數據進行噪音能量計算，以得到一噪音量； 判斷該噪音量是否大于一第一噪音量閾值；以及 若該噪音量大于該第一噪音量閾值，則令該通訊裝置致能一側音模式以依據該語音能量數據產生一側音信號，并通過該通訊裝置的一聽筒播放該側音信號； 開啟一噪音抑制模式以依據該語音能量數據產生一遠程聲音信號，并通過該通訊裝置的一通訊模塊發(fā)送該遠程聲音信號。
2.根據權利要求1所述的語音處理方法，其中該側音信號所對應的音量是與該語音能量數據所對應的音量線性相關。
3.根據權利要求1所述的語音處理方法，還包括: 若該噪音量不大于該第一噪音量閾值，則令該通訊裝置禁能該側音模式。
4.根據權利要求1所述的語音處理方法，還包括: 對該語音能量數據進行語音能量計算，以得到一語音量； 判斷該語音量和該噪音量是否滿足一輕聲模式的條件； 若該語音量和該噪音量滿足該輕聲模式的條件，則令該通訊裝置致能語音擴大模式以依據該語音能量數據產生放大聲音信號，并通過該通訊裝置的該通訊模塊發(fā)送該放大聲音信號，其中該放大聲音信號所對應的音量是大于該語音能量數據所對應的音量，并與該語音能量數據所對應的音量線性相關。
5.根據權利要求4所述的語音處理方法，其中該輕聲模式的條件包括: 該語音量是否小于一語音量閾值；和 該噪音量是否小于一第二噪音閾值，其中若該語音量小于該語音量閾值且該噪音量小于該第二噪音閾值，則該輕聲模式的條件得以滿足。
6.根據權利要求5所述的語音處理方法，其中該第一噪音量閾值大于該第二噪音閾值。
7.一種通訊裝置，包括: 至少一麥克風，用以接收一近端聲音信號； 一聲音處理單兀，用以: 對該近端聲音信號進行語音活動檢測以產生一語音能量數據及一噪音能量數據； 對該噪音能量數據進行噪音能量計算，以得到一噪音量； 判斷該噪音量是否大于一第一噪音量閾值；以及 若該噪音量大于該第一噪音量閾值，則致能一側音模式以依據該語音能量數據產生一側音信號；以及 開啟一噪音抑制模式以依據該語音能量數據產生一遠程聲音信號； 一聽筒，用以播放該側音信號；以及 一通訊模塊，用以發(fā)送該遠程聲音信號。
8.根據權利要求7所述的通訊裝置，其中該側音信號所對應的音量是與該語音能量數據所對應的音量線性相關。
9.根據權利要求7所述的通訊裝置，其中，若該噪音量不大于該第一噪音量閾值，則該聲音處理單元禁能該側音模式。
10.根據權利要求7所述的通訊裝置，其中該聲音處理單元還用以: 對該語音能量數據進行語音能量計算，以得到一語音量； 判斷該語音量和該噪音量是否滿足一輕聲模式的條件； 若該語音量和該噪音量滿足該輕聲模式的條件，致能一語音擴大模式以依據該語音能量數據產生一放大聲音信號； 其中該通訊模塊還用以發(fā)送該放大聲音信號，且該放大信號所對應的音量是大于該語音能量數據所對應的音量，并與該語音能量數據所對應的音量線性相關。
11.根據權利要求10所述的通訊裝置，其中該輕聲模式的條件包括: 該語音量是否小于一語音量閾值；和 該噪音量是否小于一第二噪音閾值，其中若該語音量小于該語音量閾值且該噪音量小于該第二噪音閾值，則該輕聲模式的條件得以滿足。
12.根據權利要求11所述的通訊裝置，其中該第一噪音量閾值大于該第二噪音閾值。
13.根據權利要求7所述的通訊裝置，其中該聲音處理單元包含于一處理芯片之中。
【文檔編號】H04M1/725GK103997561SQ201310117750
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年4月7日 優(yōu)先權日:2013年2月20日
【發(fā)明者】胡俊仁, 唐漢熙, 孫廷瑋 申請人:宏達國際電子股份有限公司