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龍圖騰網(wǎng)恭喜西安交通大學(xué)申請的專利一種融合超聲波信號(hào)特征的語音增強(qiáng)方法及系統(tǒng)獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN114067824B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號(hào)為：202111316293.0，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G10L21/0208；該發(fā)明授權(quán)一種融合超聲波信號(hào)特征的語音增強(qiáng)方法及系統(tǒng)是由丁菡;王一展;李昊;趙衰;王鴿;惠維;趙鯤;趙季中;王鵬;董博設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2021-11-08向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種融合超聲波信號(hào)特征的語音增強(qiáng)方法及系統(tǒng)在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種融合超聲波信號(hào)特征的語音增強(qiáng)方法及系統(tǒng)，先預(yù)定義超聲信號(hào)，再使用設(shè)備自帶的揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)主動(dòng)發(fā)射和接收超聲信號(hào)，進(jìn)行信道估計(jì)得到信道沖擊響應(yīng)作為反映用戶說話時(shí)面部發(fā)聲器官的運(yùn)動(dòng)特征作為語音的一種補(bǔ)充模態(tài)信息輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)語音增強(qiáng)。本發(fā)明充分利用了用戶發(fā)聲動(dòng)作特征輔助語音增強(qiáng)任務(wù)，提高了語音增強(qiáng)效果，具有廣泛的應(yīng)用前景。

本發(fā)明授權(quán)一種融合超聲波信號(hào)特征的語音增強(qiáng)方法及系統(tǒng)在權(quán)利要求書中公布了：1.一種融合超聲波信號(hào)特征的語音增強(qiáng)方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、移動(dòng)設(shè)備同時(shí)發(fā)射并接收預(yù)定義的超聲信號(hào)，在發(fā)射超聲信號(hào)的同時(shí)，發(fā)送用戶語音；移動(dòng)設(shè)備接收到描繪發(fā)聲動(dòng)作的超聲波信號(hào)和用戶語音；超聲波信號(hào)用于信道估計(jì)以提取信道沖擊響應(yīng)矩陣，將信道沖擊響應(yīng)矩陣沿時(shí)間軸逐位求一階差分得到一階差分信道沖擊響應(yīng)，對用戶語音進(jìn)行降采樣，再經(jīng)短時(shí)傅里葉變換得到語音信號(hào)的時(shí)頻譜圖，具體為：S101、發(fā)射端的超聲信號(hào)選擇GSM序列作為基礎(chǔ)序列，當(dāng)超聲波的采樣率為48KHz時(shí)，以100Hz的頻率計(jì)算信道沖擊響應(yīng)，將GSM訓(xùn)練序列進(jìn)行12倍上采樣，然后在結(jié)尾添加168位的零值作為保護(hù)位形成一段訓(xùn)練序列，最后將發(fā)射信號(hào)乘以變頻到超聲頻帶，同時(shí)進(jìn)行帶通濾波使超聲信號(hào)保持在18~22KHz，根據(jù)GSM序列進(jìn)行采樣及補(bǔ)零插值后生成的訓(xùn)練序列幀的數(shù)據(jù)得到循環(huán)訓(xùn)練序列矩陣；S102、在接收端，通過濾波器將接收到的超聲信號(hào)劃分成兩部分：通過截止頻率為8KHz的低通濾波器得到帶噪的用戶語音，對用戶語音部分從48KHz降采樣到16KHz，然后以20毫秒的漢明窗和10毫秒的跳躍長度進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換得到語音信號(hào)的時(shí)頻譜圖，作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)語音分支的輸入；S103、將信道沖擊響應(yīng)矩陣沿時(shí)間軸逐位求一階差分得到一階差分信道沖擊響應(yīng)，然后將一階差分信道沖擊響應(yīng)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)超聲分支的輸入；S2、將步驟S1得到的一階差分信道沖擊響應(yīng)和語音信號(hào)的時(shí)頻譜圖分別輸入深度復(fù)數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，深度復(fù)數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測復(fù)值比率掩碼，將語音信號(hào)的時(shí)頻譜圖與預(yù)測的復(fù)值比率掩碼逐位相乘得到增強(qiáng)語音的時(shí)頻譜圖，然后通過逆短時(shí)傅里葉變換得到增強(qiáng)后的時(shí)序語音信號(hào)，實(shí)現(xiàn)語音增強(qiáng)。

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