本發(fā)明涉及聲音數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種聲音數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、聲音是由物體振動產(chǎn)生的聲波，噪音會混入聲音信號中，降低聲音信號的清晰度和準確性，干擾聲音特征的提取和分析，因此需要對聲音數(shù)據(jù)進行去噪處理。

2、目前通常通過帶通濾波對聲音數(shù)據(jù)去噪，帶通濾波能夠去除特定頻率范圍內(nèi)的噪聲，但噪聲在各個頻段都有能量分布，但帶通濾波可能無法完全分離出噪聲和信號的頻譜特征，導(dǎo)致信號在處理過程中部分被誤刪或失真，從而影響聲音數(shù)據(jù)的質(zhì)量和清晰度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決以上問題，本發(fā)明提供一種聲音數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種聲音數(shù)據(jù)處理方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種聲音數(shù)據(jù)處理方法，包括步驟：

4、采集聲音數(shù)據(jù)；將聲音數(shù)據(jù)分解為多個imf分量以及一個殘差分量；

5、確定imf分量中各局部極大值點的噪聲影響程度，包括：對imf分量中所有局部極大值點進行聚類，根據(jù)局部極大值點與其所屬類別中其余局部極大值點之間的差異，以及局部極大值點所屬類別中局部極大值點的數(shù)量確定局部極大值點的噪聲影響程度；

6、確定imf分量中各局部極小值點的噪聲影響程度；

7、根據(jù)imf分量的目標極值點在其余每個imf分量中對應(yīng)的局部極值點的噪聲影響程度對目標極值點的噪聲影響程度進行修正，得到目標極值點的最終噪聲影響程度；根據(jù)imf分量中各局部極值點的最終噪聲影響程度獲取imf分量中各數(shù)據(jù)點的濾波窗口大??；根據(jù)所述濾波窗口大小對imf分量進行濾波；

8、將所有imf分量的濾波結(jié)果以及殘差分量進行emd重構(gòu)，得到去噪之后的聲音數(shù)據(jù)。

9、優(yōu)選的，所述局部極大值點的噪聲影響程度的獲取方法為：

10、將對imf分量中所有局部極大值點進行聚類得到的類別記為第一類別；將imf分量中任意一個局部極大值點作為目標極大值點，目標極大值點的噪聲影響程度滿足表達式：

11、；

12、其中，表示目標極大值點的噪聲影響程度；表示目標極大值點所屬第一類別中包含的局部極大值點的數(shù)量；表示所有第一類別中包含的局部極大值點的數(shù)量的均值；表示目標極大值點所屬第一類別的覆蓋范圍大??；表示目標極大值點的振幅；表示目標極大值點所屬類別中第個局部極大值點的振幅；表示自然指數(shù)函數(shù)；

13、所述覆蓋范圍大小的獲取方法為：將目標極大值點所屬第一類別中時刻數(shù)最小的局部極大值點與時刻數(shù)最大的極大值點對應(yīng)的時刻構(gòu)成時刻區(qū)間，將imf分量中位于時刻區(qū)間內(nèi)的局部極大值點的數(shù)量作為目標極大值點所屬第一類別的覆蓋范圍大小。

14、優(yōu)選的，所述根據(jù)imf分量的目標極值點在其余每個imf分量中對應(yīng)的局部極值點的噪聲影響程度對目標極值點的噪聲影響程度進行修正，得到目標極值點的最終噪聲影響程度，包括：

15、根據(jù)目標imf分量的目標極值點在其余每個imf分量中對應(yīng)的局部極值點的噪聲影響程度對目標imf分量的目標極值點的噪聲影響程度進行修正，獲取目標imf分量的目標極值點在其余各imf分量下的修正噪聲影響程度；對目標imf分量的目標極值點在其余各imf分量下的修正噪聲影響程度進行加權(quán)求和，得到目標imf分量的目標極值點的最終噪聲影響程度。

16、優(yōu)選的，所述目標imf分量的目標極值點在其余各imf分量下的修正噪聲影響程度滿足表達式：

17、；

18、其中，將目標imf分量的序號用來表示，表示目標imf分量的目標極值點在第個imf分量下的修正噪聲影響程度，為其余imf分量的序號，且，表示imf分量的數(shù)量；表示目標imf分量的目標極值點的噪聲影響程度；表示目標imf分量的目標極值點在第個imf分量中對應(yīng)的局部極值點的噪聲影響程度；表示自然指數(shù)函數(shù)。

19、優(yōu)選的，所述對目標imf分量的目標極值點在其余各imf分量下的修正噪聲影響程度進行加權(quán)求和，得到目標imf分量的目標極值點的最終噪聲影響程度，還包括：

20、將作為各imf分量的權(quán)重，其中表示imf分量的數(shù)量。

21、優(yōu)選的，所述對目標imf分量的目標極值點在其余各imf分量下的修正噪聲影響程度進行加權(quán)求和，得到目標imf分量的目標極值點的最終噪聲影響程度，還包括：

22、各imf分量的權(quán)重滿足表達式：

23、；

24、其中，表示第個imf分量的權(quán)重；表示目標imf分量的序號；為其余imf分量的序號，且，表示imf分量的數(shù)量；表示目標imf分量的目標極值點對應(yīng)的時刻；表示目標imf分量的目標極值點在第k個imf分量中對應(yīng)的局部極值點對應(yīng)的時刻；為s型函數(shù)；表示自然指數(shù)函數(shù)。

25、優(yōu)選的，所述imf分量中各數(shù)據(jù)點的濾波窗口大小滿足表達式：

26、；

27、其中，表示目標imf分量中第個數(shù)據(jù)點的濾波窗口大??；表示目標imf分量的序號；表示目標imf分量中到第個數(shù)據(jù)點的距離最小的局部極值點的最終噪聲影響程度；表示超參數(shù)；表示向上取整函數(shù)。

28、第二方面，本發(fā)明提供一種聲音數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

29、一種聲音數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括：處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序指令，當所述計算機程序指令被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述一種聲音數(shù)據(jù)處理方法。

30、通過采用上述技術(shù)方案，將上述的一種聲音數(shù)據(jù)處理方法生成計算機程序，并存儲于存儲器中，以被處理器加載并執(zhí)行，從而根據(jù)存儲器及處理器制作終端設(shè)備，方便使用。

31、本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

32、噪聲在各個頻段都有能量分布，本發(fā)明通過將聲音數(shù)據(jù)分解為多個imf分量，對各個分量分別進行濾波處理，考慮了噪聲在不同頻率下的特征，去噪效果更好；本發(fā)明根據(jù)imf分量的目標極值點在其余每個imf分量中對應(yīng)的局部極值點的噪聲影響程度對目標極值點的噪聲影響程度進行修正，使得得到目標極值點的最終噪聲影響程度更加準確，進一步提高了后續(xù)對聲音數(shù)據(jù)的去噪效果。

技術(shù)特征：

1.一種聲音數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聲音數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述局部極大值點的噪聲影響程度的獲取方法為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聲音數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述根據(jù)imf分量的目標極值點在其余每個imf分量中對應(yīng)的局部極值點的噪聲影響程度對目標極值點的噪聲影響程度進行修正，得到目標極值點的最終噪聲影響程度，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聲音數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述目標imf分量的目標極值點在其余各imf分量下的修正噪聲影響程度滿足表達式：

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種聲音數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述對目標imf分量的目標極值點在其余各imf分量下的修正噪聲影響程度進行加權(quán)求和，得到目標imf分量的目標極值點的最終噪聲影響程度，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種聲音數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述對目標imf分量的目標極值點在其余各imf分量下的修正噪聲影響程度進行加權(quán)求和，得到目標imf分量的目標極值點的最終噪聲影響程度，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聲音數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述imf分量中各數(shù)據(jù)點的濾波窗口大小滿足表達式：

8.一種聲音數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序指令，當所述計算機程序指令被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的一種聲音數(shù)據(jù)處理方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及聲音數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聲音數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)。方法包括步驟：將聲音數(shù)據(jù)分解為多個IMF分量以及一個殘差分量，確定IMF分量中各局部極值點的噪聲影響程度，根據(jù)IMF分量的目標極值點在其余每個IMF分量中對應(yīng)的局部極值點的噪聲影響程度對目標極值點的噪聲影響程度進行修正，得到目標極值點的最終噪聲影響程度，根據(jù)IMF分量中各局部極值點的最終噪聲影響程度獲取IMF分量中各數(shù)據(jù)點的濾波窗口大小，對IMF分量進行濾波，將所有IMF分量的濾波結(jié)果以及殘差分量進行EMD重構(gòu)，得到去噪之后的聲音數(shù)據(jù)。本發(fā)明對聲音數(shù)據(jù)的去噪效果顯著。

技術(shù)研發(fā)人員：岳修鵬,司衍峰,左瑞山,白雪花
受保護的技術(shù)使用者：山東國芯藍盾電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9