CN115223582B - 一种音频的噪声处理方法、系统、电子装置及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种音频的噪声处理方法及系统，其中方法包括：获取麦克风端的音频信号，并确定音频信号的音源；若音频信号的音源为通话音频信号，则通过DSP降噪芯片对通话音频信号进行降噪处理，并将得到的第一降噪信号经过音频硬件抽象层输入至通话模块；若音频信号的音源为本地语音音频信号，则经过音频硬件抽象层输入至语音助理应用软件，并通过集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法对本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理；若音频信号的音源为手机互联语音音频信号，则通过硬件抽象层的降噪单元对手机互联语音音频信号进行降噪处理。本发明降低噪声处理的硬件成本及开发成本，并避免对音频硬件抽象层大幅度修改引起的质量风险。

Description

一种音频的噪声处理方法、系统、电子装置及介质

技术领域

本发明涉及噪声处理技术领域，特别是涉及一种音频的噪声处理方法、系统、电子装置及介质。

背景技术

随着车联网的发展，语音，蓝牙通话等已成为车内主流和重要的交互方式，在车载环境下，车内包含环境噪声、风噪、胎噪、播放的音频等噪声，造成车机语音和蓝牙等录入的信号较差，导致通话和识别等质量不高。车内降噪应用场景分为三类：一是用于语音识别的前端音频处理，二是用于蓝牙通话、CarPlay(由美国苹果公司发布的车载系统，将用户的iOS设备与仪表盘系统结合)、车载网联终端(Telematics BOX，TBOX)等通话功能的前端音频处理，三是用于CarPlay、Carlife(由百度公司推出的一款手机车机智能互联产品)等手机互联语音音频处理。当前业内主要采用硬降噪处理或者软降噪两种其一的处理方案进行。

现有的车载降噪方法主要采用硬降噪处理或者软降噪两种其一的处理方案进行处理。硬降噪是指通过独立的硬件降噪模块进行降噪和消除回音，但此种方法的缺点在于：1)硬件成本高，对于录音通道等存在硬件设计难度大；2)印刷线路板(Printed CircuitBoard，PCB)占用空间大；3)刷新需结合固件更新，无法灵活调整降噪参数/算法，无法通过空中下载技术(Over-the-Air Technology，OTA)去更新，对于售后更新时的刷新难度大。软降噪是指通过软件算法进行降噪，但此种方法的缺点在于：1)成本较高，由于全部算法均集成在片上系统(System on Chip，SOC)中，导致CPU的性能消耗极大，因此需采用高性能的SOC芯片，增加成本；若CPU的性能不足时存在时延情况，降噪效果不好；2)由于所有的软降噪算法都部署在安卓系统的音频硬件抽象层(Audio Hardware Abstraction Layer，Audio-HAL)，导致修改HAL层引起质量风险增加；3)由于软降噪算法校验过程复杂，增加生产复杂度，降低生产效率。

发明内容

为解决以上现有技术问题，本发明提供一种音频的噪声处理方法、系统、电子装置及介质，通过为不同音源的音频信号提供与之相适应的降噪处理方法，降低车载音频噪声干扰，提高车载音频质量，降低噪声处理的硬件成本及开发成本。

本发明第一方面提供一种音频的噪声处理方法，包括：

获取麦克风端的音频信号，并确定所述音频信号的音源；

若所述音频信号的音源为通话音频信号，则通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理，并将降噪处理得到的第一降噪信号经过音频硬件抽象层输入至通话模块，以完成双向通话交互及响应；

若所述音频信号的音源为本地语音音频信号，则经过音频硬件抽象层输入至语音助理应用软件，并通过集成在所述语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理；

若所述音频信号的音源为手机互联语音音频信号，则通过音频硬件抽象层的降噪单元对所述手机互联语音音频信号进行降噪处理。

进一步地，所述通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理，包括：

通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行增益，得到第一增益信号；

对所述第一增益信号进行噪声分离及滤波，得到的单声道音频信号；

对所述单声道音频信号进行重采样，使所述单声道音频信号的采样率满足所述通话模块的输入信号的采样率，并将重采样后的单声道音频信号作为第一降噪信号。

进一步地，所述对所述单声道音频信号进行重采样，具体地：

通过SOC芯片中内置ADSP芯片对所述单声道音频信号进行硬件重采样。

进一步地，所述经过音频硬件抽象层输入至语音助理应用软件，并通过集成在所述语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理之前，还包括：

获取扬声器端的音频信号，作为参考信号；

将所述参考信号与所述语音音频信号进行混音，得到混音音频信号；

将所述混音音频信号输入至CPU中，并调用所述集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法。

进一步地，所述通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理之前，还包括：

将音频源程序设置为通话模式，并通过SPI串口通信协议将DSP降噪芯片切换为通话通道模式。

进一步地，所述通过集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理之前，还包括：

将音频源程序设置为智能语音模式，并将DSP降噪芯片切换为智能语音通道模式。

进一步地，所述确定所述音频信号的音源，具体地：

通过所述音频信号的音源流通通道对所述音频信号的音源进行判断。

本发明第二方面提供一种音频的噪声处理系统，包括：

音频信号获取及音源判断模块，音源获取麦克风端的音频信号，并确定所述音频信号的音源；

通话音频信号处理模块，用于当所述音频信号的音源为通话音频信号时，通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理，并将降噪处理得到的第一降噪信号经过音频硬件抽象层输入至通话模块，以完成双向通话交互及响应；

本地语音音频信号处理模块，用于当所述音频信号的音源为本地语音音频信号时，经过音频硬件抽象层输入至语音助理应用软件，并通过集成在所述语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理；

手机互联语音音频信号处理模块，用于当所述音频信号的音源为手机互联语音音频信号时，通过音频硬件抽象层的降噪单元对所述手机互联语音音频信号进行降噪处理。

本发明第三方面提供一种电子装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面中任意一项所述的音频的噪声处理方法。

本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述第一方面中任意一项所述的音频的噪声处理方法。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：

本发明提供一种音频的噪声处理方法及系统，其中方法包括：获取麦克风端的音频信号，并确定所述音频信号的音源；若所述音频信号的音源为通话音频信号，则通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理，并将降噪处理得到的第一降噪信号输入至经过音频硬件抽象层通话模块，以完成双向通话交互及响应；若所述音频信号的音源为本地语音音频信号，则经过音频硬件抽象层输入至语音助理应用软件，并通过集成在所述语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理；若所述音频信号的音源为手机互联语音音频信号，则通过音频硬件抽象层的降噪单元对所述手机互联语音音频信号进行降噪处理。本发明根据音频信号的音源对音频信号进行分离，针对不同音源的音频信号采用不同的降噪方法，降低噪声处理的硬件成本及开发成本，并避免对音频硬件抽象层大幅度修改引起的质量风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1提供的一种音频的噪声处理方法的流程图；

图2是本发明实施例2提供的一种音频的噪声处理方法的流程图；

图3是本发明实施例3提供的一种音频的噪声处理方法的流程图；

图4是本发明实施例5提供的一种音频的噪声处理系统的装置图；

图5是本发明某一实施例提供的一种电子设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。

应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

当前业内主要采用硬降噪处理或者软降噪两种其一的处理方案进行：单一采用硬降噪，由于通话语音等对于硬件降噪模块要求较高，需要专门采用独立的降噪模块，由降噪模块进行降噪回音，但此种方案对于硬件成本上升严重，且对于印制电路板(PrintedCircuit Board，PCB)占用空间大，且每次均需更新固件无法灵活调整降噪参数/算法，特别是售后更新，刷新难度大，无法通过OTA去更新。

单一采用软降噪，由于软降噪所需的算法集成在SOC中，若通话语音采用软降噪，相比硬降噪对于CPU的性能消耗极大，若性能不足，则会存在时延问题，降低通话效果；且通话软降噪算法需部署在安卓系统的Audio-HAL，导致修改HAL层引起质量风险增加，且多路的软降噪算法校验步骤容易造成影响产线复杂度，减慢生产节拍。

相比业内采用硬降噪或者软降噪其一的方法，本发明提出一种将硬降噪与软降噪结合的音频的噪声处理方法，根据音频信号的音源对音频信号进行分离，采用对不同音源的音频信号采用不同的降噪方法，降低车载音频噪声干扰，提高车载音频质量，降低噪声处理的硬件成本及开发成本。

第一方面。

请参阅图1，本发明实施例1提供一种音频的噪声处理方法，包括步骤S100、S200、S300及S400；需要说明的是，步骤S100执行结束后，根据S100的结果，选择S200或S300或S400中的一个步骤进行执行；且步骤S200、S300及S400之间为并列关系，而非先后关系。具体地：

S100、获取麦克风端的音频信号，并确定所述音频信号的音源。

需要说明的是，所述麦克风端的音频信号为用户对麦克风端的输入信号，DSP芯片采集到麦克风端的音频信号后，由车载系统对所述音频信号的音源进行判定。

可以理解的是，由于不同的音频信号的音频通道不同，所以确定所述音频信号的音源可以为：通过所述音频信号的音源流通通道对所述音频信号的音源进行判断。由于不同的音频信号的频域不同，所以确定所述音频信号的音源还可以为根据所述音频信号的频域对所述音频信号的音源进行判断。

优选地，所述确定所述音频信号的音源，具体地：

通过所述音频信号的音源流通通道对所述音频信号的音源进行判断。

S200、若所述音频信号的音源为通话音频信号，则通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理，并将降噪处理得到的第一降噪信号经过音频硬件抽象层输入至通话模块，以完成双向通话交互及响应。

需要说明的是，所述通话音频信号包括：蓝牙通话、CarPlay电话、ECALL(车载紧急呼叫系统)、BCAll(一键电话救援，主要是道路救援)等通话音频信号。所述通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理即为对通话音频信号进行硬降噪处理。

可以理解的是，DSP芯片采集到麦克风端的音频信号且车载系统判断为通话音频信号后，直接由DSP芯片内部进行降噪处理，得到第一降噪信号，将所述第一降噪信号经过音频硬件抽象层传输至通话模块中，以完成双向通话交互及响应。

S300、若所述音频信号的音源为本地语音音频信号，则经过音频硬件抽象层输入至语音助理应用软件，并通过集成在所述语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理。

需要说明的是，本地语音音频信号包括：车载人工智能语音、车载语音识别助手等本地语音音频信号。所述通过集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理即为对本地语音音频信号进行软降噪。

可以理解的是，DSP芯片采集到麦克风端的音频信号且车载系统判断为本地语音音频信号后，将所述本地语音音频信号传输至CPU中，经过音频硬件抽象层输入至语音助理应用软件，并通过集成在所述语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理。

S400、若所述音频信号的音源为手机互联语音音频信号，则通过音频硬件抽象层的降噪单元对所述手机互联语音音频信号进行降噪处理。

需要说明的是，手机互联语音音频为语音和音乐混音，手机互联语音音频信号包括：Carplay、Carlife等第三方应用程序的手机互联语音音频信号，且所述第三方应用程序未提供降噪功能。所述通过音频硬件抽象层的降噪单元对所述手机互联语音音频信号进行降噪处理即为对手机互联语音音频信号进行软降噪。

可以理解的是，DSP芯片采集到麦克风端的音频信号且车载系统判断为手机互联语音音频信号后，需要在播放音乐时进行语音监听，将所述本地语音音频信号传输至CPU中，并在音频硬件抽象层通过车载SOC系统对所述手机互联语音音频信号进行降噪处理。

本发明实施例1提供的音频的噪声处理方法，根据音频信号的音源对音频信号进行分离，针对通话音频信号采用DSP降噪芯片进行降噪，针对本地语音音频信号采用语音降噪算法进行降噪，针对手机互联语音音频信号采用硬件抽象层的降噪单元进行降噪，即对不同音源的音频信号采用不同的降噪方法，降低车载音频噪声干扰，提高车载音频质量，降低噪声处理的硬件成本及开发成本。

此外，对于通话音频信号的降噪过程不占用CPU性能，不需要改动HAL层代码，且不需要授权或激活影响产线，将语音资源包和蓝牙电话等解耦，减少通话故障概率；对于通话音频信号的降噪的售后更新无需更换DSP芯片，仅通过软件升级刷新进行售后更新，可随时OTA升级语音降噪算法，减少硬件刷新成本。

对于本地语音音频信号的降噪过程，由于每个车型由于麦克风布置位置、角度、间距、内饰等差异以及车内发动机、空调、胎噪、路噪等噪音环境不同，为保障良好的语音识别效果，语音唤醒阈值、车内混响信号模型等语音参数随着车型变化需要进行标定调整，本方案提出的语音降噪算法集成在APP层，仅修改APP层参数，可以无需对HAL层修改，即可实现各车型快速修改适用，可根据不同的车型，不同应用场景更加灵活调整语音调音参数，且可以减少单独的硬件降噪模块，减少PCB的占用，减少对硬件的依赖，大大降低成本，对于本地语音音频信号的降噪的售后更新并可灵活调整调音参数，无需更新固件，减少刷新成本。

对于手机互联语音音频信号的降噪过程，由于DSP无法支持同时对语音和音乐混音情况下降噪，故无法支持对Carplay、Carlife等未提供降噪功能的第三方应用程序的手机互联语音音频信号进行降噪，因此，对于手机互联语音音频信号的降噪过程由HAL层的车载SOC系统进行处理，减少PCB的占用，减少对硬件的依赖，大大降低成本。

请参阅图2，本发明实施例2提供的音频的噪声处理方法，其步骤S100-S400均与实施例1中的步骤S100-S400相同，不同之处在于：所述步骤S200中通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理，包括：

S210、通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行增益，得到第一增益信号。

需要说明的是，所述增益即为对信号进行放大倍数。

S220、对所述第一增益信号进行噪声分离及滤波，得到的单声道音频信号。

需要说明的是，所述分离机滤波为对信号进行去噪处理。

可以理解的是，DSP降噪芯片将通话音频信号进行增益，并将外部环境噪音分离及滤波出来，将噪音消除，从而提高通话质量。

S230对所述单声道音频信号进行重采样，使所述单声道音频信号的采样率满足所述通话模块的输入信号的采样率，并将重采样后的单声道音频信号作为第一降噪信号。

需要说明的是，重采样即为对信号再次采样，以得到满足所述通话模块的输入信号的采样率的信号。由于DSP降噪芯片输出的信号的采样率与通话模块的输入信号的采样率有差异，因此，需要对信号进行重采样。例如，将DSP降噪芯片输出的采样率为48k的信号，通过重采样使信号的采用率变为通话模块的输入信号的采样率8K或24K或16K中的一种。

优选地，所述步骤S230中对所述单声道音频信号进行重采样，具体地：

通过SOC芯片中内置ADSP芯片对所述单声道音频信号进行硬件重采样。

需要说明的是，采用SOC芯片中内置ADSP芯片进行硬件重采样后，再送到核心算法处理引擎中，而不采用Androidframework层的软件重采样实现，大大减小系统的开销，增加系统效率。

本发明实施例2提供的音频的噪声处理方法，通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行增益、分离、滤波及重采样，使DSP输出的通话音频信号的信号可以完全输入至通话模块，以完成双向通话交互及响应。对于通话音频信号的降噪过程不占用CPU性能，不需要改动HAL层代码，且不需要授权或激活影响产线，将语音资源包和蓝牙电话等解耦，减少通话故障概率；对于通话音频信号的降噪的售后更新无需更换DSP芯片，仅通过软件升级刷新进行售后更新，可随时OTA升级语音降噪算法，减少硬件刷新成本。

请参阅图3，本发明实施例3提供的音频的噪声处理方法，其步骤S100-S400均与实施例1中的步骤S100-S400相同，不同之处在于：所述步骤S300中经过音频硬件抽象层输入至语音助理应用软件，并通过集成在所述语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理之前，还包括：

S310、获取扬声器端的音频信号，作为参考信号。

需要说明的是，DSP实时采集扬声器端的音频信号，作为参考信号。

S320、将所述参考信号与所述语音音频信号进行混音，得到混音音频信号。

需要说明的是，DSP将所述参考信号与所述语音音频信号等多路信号通过ADC(模拟数字转换器)采集和转化后，并通过时分复用(time-division multiplexing，TDM)模式进行混音，得到一路信号后传输到CPU中，实现多路信号同时传输。

S330、将所述混音音频信号输入至CPU中，并调用所述集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法。

需要说明的是，调用SOC中集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法，实现对语音音频信号的降噪和回声消除，保障良好的识别效。所述语音降噪算法的接口函数如表1：

表1

可以理解的是，对语音音频信号的降噪和回声消除的语音降噪算法集成在语音助理应用软件中，可以无需HAL层修改，且可以减少单独的硬件降噪模块，减少PCB的占用，减少对硬件的依赖，大大降低成本，并可灵活调整调音参数，无需更新固件，减少刷新成本。

本发明实施例3提供的音频的噪声处理方法，对于本地语音音频信号的降噪过程，由于每个车型由于麦克风布置位置、角度、间距、内饰等差异以及车内发动机、空调、胎噪、路噪等噪音环境不同，为保障良好的语音识别效果，语音唤醒阈值、车内混响信号模型等语音参数随着车型变化需要进行标定调整，通过将多路音频进行混音后，由集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法对语音音频信号进行降噪，由于语音降噪算法集成在APP层，仅修改APP层参数，可以无需HAL层修改，即可实现各车型快速修改适用，可根据不同的车型，不同应用场景更加灵活调整语音调音参数，且可以减少单独的硬件降噪模块，减少PCB的占用，减少对硬件的依赖，大大降低成本，对于本地语音音频信号的降噪的售后更新并可灵活调整调音参数，无需更新固件，减少刷新成本。

本发明实施例4提供的音频的噪声处理方法，其步骤S100-S400均与实施例1中的步骤S100-S400相同，不同之处在于：

所述步骤S200中通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理之前，还包括：

将音频源程序设置为通话模式，并通过SPI串口通信协议将DSP降噪芯片切换为通话通道模式。

需要说明的是，SPI串口通信协议是一种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，具有支持全双工通信、通信简单、数据传输速率快等优点。

可以理解的是，DSP芯片采集到麦克风端的音频信号且车载系统判断为通话音频信号后，将音频源程序设置为通话模式，并通过SPI串口消息通知DSP切换到通话通道模式。

所述步骤S300中通过集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理之前，还包括：

将音频源程序设置为智能语音模式，并将DSP降噪芯片切换为智能语音通道模式。

可以理解的是，DSP芯片采集到麦克风端的音频信号且车载系统判断为本地语音音频信号后，将音频源程序设置为智能语音模式，并通过SPI串口消息通知DSP切换到智能语音通道模式。

如果采用同本地语音音频信号同样的软降噪模式对通话音频信号进行降噪，会有较多难点和问题。问题一是会导致软降噪算法复杂度和占用空间增加，消耗CPU运行性能，导致可能存在时延。问题二是通话音频信号降噪不同于语音音频信号降噪，由于语音音频信号降噪的算法可以集成在应用层语音助理APP中，而通话音频信号软降噪方案中蓝牙通话算法BTNR由于牵涉底层较深，需要在HAL层集成软降噪库，调用接口库并修改函数进行配置和创建录音线程，最后降录音送入语音助理才能实现软降噪。此种方案会导致需要深度更改安卓HAL层接口，修改风险大，容易发生问题。问题三是因为一般软降噪算法均需要进行授权激活，如果通话音频信号也采用软降噪算法会导致和本地语音音频信号软降噪一样，产线需要进行至少两次通话和语音的算法校验，增加生产产线的复杂度，减慢生产节拍，而且极易出现某些场景下未授权的问题。问题四是通话音频信号软降噪算法和本地语音音频信号软降噪算法一同需要存储在语音资源包中，当语音资源包缺失时，也会直接影响电话录音功能，耦合性较大，而电话功能本身要求等级比语音高，且语音资源包较大且由于拷贝升级等容易出现缺失，导致电话不可用概率升高。

故本发明实施例4提出音频的噪声处理方法，通话音频信号降噪基于DSP芯片进行硬降噪：用户对麦克风输入音频，DSP对蓝牙/CarPlay电话/ECALL/BCAll等通话音频进行采样后直接由底层DSP芯片内部进行降噪处理，降噪后的录音最后传输到蓝牙APP应用，完成通话识别功能。采用此种方案，通话音频信号降噪无需不占用CPU性能、不需要改动HAL层代码，且不需要授权或激活影响产线，将语音资源包和蓝牙电话等解耦，减少通话故障概率。

第二方面。

请参阅图4，本发明实施例5提供一种音频的噪声处理系统，包括：

音频信号获取及音源判断模块100，音源获取麦克风端的音频信号，并确定所述音频信号的音源。

需要说明的是，所述麦克风端的音频信号为用户对麦克风端的输入信号，DSP芯片采集到麦克风端的音频信号后，由车载系统对所述音频信号的音源进行判定。

可以理解的是，由于不同的音频信号的音频通道不同，所以确定所述音频信号的音源可以为：通过所述音频信号的音源流通通道对所述音频信号的音源进行判断。由于不同的音频信号的频域不同，所以确定所述音频信号的音源还可以为根据所述音频信号的频域对所述音频信号的音源进行判断。

优选地，所述确定所述音频信号的音源，具体地：

通过所述音频信号的音源流通通道对所述音频信号的音源进行判断。

通话音频信号处理模块200，用于当所述音频信号的音源为通话音频信号时，通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理，并将降噪处理得到的第一降噪信号经过音频硬件抽象层输入至通话模块，以完成双向通话交互及响应。

需要说明的是，所述通话音频信号包括：蓝牙通话、CarPlay电话、ECALL、BCAll等通话音频信号。所述通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理即为对通话音频信号进行硬降噪处理。

可以理解的是，DSP芯片采集到麦克风端的音频信号且车载系统判断为通话音频信号后，直接由DSP芯片内部进行降噪处理，得到第一降噪信号，将所述第一降噪信号经过音频硬件抽象层传输至通话模块中，以完成双向通话交互及响应。

本地语音音频信号处理模块300，用于当所述音频信号的音源为本地语音音频信号时，经过音频硬件抽象层输入至语音助理应用软件，并通过集成在所述语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理。

需要说明的是，本地语音音频信号包括：车载人工智能语音、车载语音识别助手等本地语音音频信号。所述通过集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理即为对本地语音音频信号进行软降噪。

可以理解的是，DSP芯片采集到麦克风端的音频信号且车载系统判断为本地语音音频信号后，将所述本地语音音频信号传输至CPU中，经过音频硬件抽象层输入至语音助理应用软件，并通过集成在所述集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理。

手机互联语音音频信号处理模块400，用于当所述音频信号的音源为手机互联语音音频信号时，通过音频硬件抽象层的降噪单元对所述手机互联语音音频信号进行降噪处理。

需要说明的是，手机互联语音音频为语音和音乐混音，手机互联语音音频信号包括：carplay、Carlife等第三方应用程序的手机互联语音音频信号，且所述第三方应用程序未提供降噪功能。所述通过音频硬件抽象层的降噪单元对所述手机互联语音音频信号进行降噪处理即为对手机互联语音音频信号进行软降噪。

可以理解的是，DSP芯片采集到麦克风端的音频信号且车载系统判断为手机互联语音音频信号后，需要在播放音乐时进行语音监听，将所述本地语音音频信号传输至CPU中，并在HAL层通过车载SOC系统对所述手机互联语音音频信号进行降噪处理。

本发明实施例5提供的音频的噪声处理系统，根据音频信号的音源对音频信号进行分离，针对通话音频信号采用DSP降噪芯片进行降噪，针对本地语音音频信号采用语音降噪算法进行降噪，针对手机互联语音音频信号采用硬件抽象层的降噪单元进行降噪，即对不同音源的音频信号采用不同的降噪方法，降低车载音频噪声干扰，提高车载音频质量，降低噪声处理的硬件成本及开发成本。

此外，对于通话音频信号的降噪过程不占用CPU性能，不需要改动HAL层代码，且不需要授权或激活影响产线，将语音资源包和蓝牙电话等解耦，减少通话故障概率；对于通话音频信号的降噪的售后更新无需更换DSP芯片，仅通过软件升级刷新进行售后更新，可随时OTA升级语音降噪算法，减少硬件刷新成本。

对于本地语音音频信号的降噪过程，由于每个车型由于麦克风布置位置、角度、间距、内饰等差异以及车内发动机、空调、胎噪、路噪等噪音环境不同，为保障良好的语音识别效果，语音唤醒阈值、车内混响信号模型等语音参数随着车型变化需要进行标定调整，本方案提出的语音降噪算法集成在APP层，仅修改APP层参数，可以无需HAL层修改，即可实现各车型快速修改适用，可根据不同的车型，不同应用场景更加灵活调整语音调音参数，且可以减少单独的硬件降噪模块，减少PCB的占用，减少对硬件的依赖，大大降低成本，对于本地语音音频信号的降噪的售后更新并可灵活调整调音参数，无需更新固件，减少刷新成本。

对于手机互联语音音频信号的降噪过程，由于DSP无法支持同时对语音和音乐混音情况下降噪，故无法支持对Carplay、Carlife等未提供降噪功能的第三方应用程序的手机互联语音音频信号进行降噪，因此，对于手机互联语音音频信号的降噪过程由HAL层的车载SOC系统进行处理，减少PCB的占用，减少对硬件的依赖，大大降低成本。

本发明实施例6提供的音频的噪声处理系统，其模块100-400均与实施例5中的模块100-400相同，不同之处在于：所述通话音频信号处理模块200，还用于执行步骤S210-S230：

S210、通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行增益，得到第一增益信号。

需要说明的是，所述增益即为对信号进行放大倍数。

S220、对所述第一增益信号进行噪声分离及滤波，得到的单声道音频信号。

需要说明的是，所述分离机滤波为对信号进行去噪处理。

可以理解的是，DSP降噪芯片将通话音频信号进行增益，并将外部环境噪音分离及滤波出来，将噪音消除，从而提高通话质量。

S230对所述单声道音频信号进行重采样，使所述单声道音频信号的采样率满足所述通话模块的输入信号的采样率，并将重采样后的单声道音频信号作为第一降噪信号。

需要说明的是，重采样即为对信号再次采样，以得到满足所述通话模块的输入信号的采样率的信号。由于DSP降噪芯片输出的信号的采样率与通话模块的输入信号的采样率有差异，因此，需要对信号进行重采样。例如，将DSP降噪芯片输出的采样率为48k的信号，通过重采样使信号的采用率变为通话模块的输入信号的采样率8K或24K或16K中的一种。

优选地，所述步骤S230中对所述单声道音频信号进行重采样，具体地：

通过SOC芯片中内置ADSP芯片对所述单声道音频信号进行硬件重采样。

需要说明的是，采用SOC芯片中内置ADSP芯片进行硬件重采样后，再送到核心算法处理引擎中，而不采用Androidframework层的软件重采样实现，大大减小系统的开销，增加系统效率。

本发明实施例6提供的音频的噪声处理系统，通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行增益、分离、滤波及重采样，使DSP输出的通话音频信号的信号可以完全输入至通话模块，以完成双向通话交互及响应。对于通话音频信号的降噪过程不占用CPU性能，不需要改动HAL层代码，且不需要授权或激活影响产线，将语音资源包和蓝牙电话等解耦，减少通话故障概率；对于通话音频信号的降噪的售后更新无需更换DSP芯片，仅通过软件升级刷新进行售后更新，可随时OTA升级语音降噪算法，减少硬件刷新成本。

本发明实施例7提供的音频的噪声处理系统，其模块100-400均与实施例5中的模块100-400相同，不同之处在于：所述本地语音音频信号处理模块300，还用于执行步骤S310-S3330：

S310、获取扬声器端的音频信号，作为参考信号。

需要说明的是，DSP实时采集扬声器端的音频信号，作为参考信号。

S320、将所述参考信号与所述语音音频信号进行混音，得到混音音频信号。

需要说明的是，DSP将所述参考信号与所述语音音频信号等多路信号通过ADC采集和转化后，并通过TDM时分复用模式进行混音，得到一路信号后传输到CPU中，实现多路信号同时传输。

S330、将所述混音音频信号输入至CPU中，并调用所述集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法。

需要说明的是，调用SOC中集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法，实现对语音音频信号的降噪和回声消除，保障良好的识别效。所述语音降噪算法的接口函数如表1：

表1

可以理解的是，对语音音频信号的降噪和回声消除的语音降噪算法集成在语音助理应用软件中，可以无需HAL层修改，且可以减少单独的硬件降噪模块，减少PCB的占用，减少对硬件的依赖，大大降低成本，并可灵活调整调音参数，无需更新固件，减少刷新成本。

本发明实施例7提供的音频的噪声处理系统，对于本地语音音频信号的降噪过程，由于每个车型由于麦克风布置位置、角度、间距、内饰等差异以及车内发动机、空调、胎噪、路噪等噪音环境不同，为保障良好的语音识别效果，语音唤醒阈值、车内混响信号模型等语音参数随着车型变化需要进行标定调整，通过将多路音频进行混音后，由集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法对语音音频信号进行降噪，由于语音降噪算法集成在APP层，仅修改APP层参数，可以无需HAL层修改，即可实现各车型快速修改适用，可根据不同的车型，不同应用场景更加灵活调整语音调音参数，且可以减少单独的硬件降噪模块，减少PCB的占用，减少对硬件的依赖，大大降低成本，对于本地语音音频信号的降噪的售后更新并可灵活调整调音参数，无需更新固件，减少刷新成本。

本发明实施例8提供的音频的噪声处理系统，其模块100-400均与实施例5中的模块100-400相同，不同之处在于：所述通话音频信号处理模块200，还用于：

将音频源程序设置为通话模式，并通过SPI串口通信协议将DSP降噪芯片切换为通话通道模式。

需要说明的是，SPI串口通信协议是一种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，具有支持全双工通信、通信简单、数据传输速率快等优点。

可以理解的是，DSP芯片采集到麦克风端的音频信号且车载系统判断为通话音频信号后，将音频源程序设置为通话模式，并通过SPI串口消息通知DSP切换到通话通道模式。

所述本地语音音频信号处理模块300，还用于：

将音频源程序设置为智能语音模式，并将DSP降噪芯片切换为智能语音通道模式。

可以理解的是，DSP芯片采集到麦克风端的音频信号且车载系统判断为本地语音音频信号后，将音频源程序设置为智能语音模式，并通过SPI串口消息通知DSP切换到智能语音通道模式。

如果采用同本地语音音频信号同样的软降噪模式对通话音频信号进行降噪，会有较多难点和问题。问题一是会导致软降噪算法复杂度和占用空间增加，消耗CPU运行性能，导致可能存在时延。问题二是通话音频信号降噪不同于语音音频信号降噪，由于语音音频信号降噪的算法可以集成在应用层语音助理APP中，而通话音频信号软降噪方案中蓝牙通话算法BTNR由于牵涉底层较深，需要在HAL层集成软降噪库，调用接口库并修改函数进行配置和创建录音线程，最后降录音送入语音助理才能实现软降噪。此种方案会导致需要深度更改安卓HAL层接口，修改风险大，容易发生问题。问题三是因为一般软降噪算法均需要进行授权激活，如果通话音频信号也采用软降噪算法会导致和本地语音音频信号软降噪一样，产线需要进行至少两次通话和语音的算法校验，增加生产产线的复杂度，减慢生产节拍，而且极易出现某些场景下未授权的问题。问题四是通话音频信号软降噪算法和本地语音音频信号软降噪算法一同需要存储在语音资源包中，当语音资源包缺失时，也会直接影响电话录音功能，耦合性较大，而电话功能本身要求等级比语音高，且语音资源包较大且由于拷贝升级等容易出现缺失，导致电话不可用概率升高。

故本发明实施例8提出音频的噪声处理系统，通话音频信号降噪基于DSP芯片进行硬降噪：用户对麦克风输入音频，DSP对蓝牙/CarPlay电话/ECALL/BCAll等通话音频进行采样后直接由底层DSP芯片内部进行降噪处理，降噪后的录音最后传输到蓝牙APP应用，完成通话识别功能。采用此种方案，通话音频信号降噪无需不占用CPU性能、不需要改动HAL层代码，且不需要授权或激活影响产线，将语音资源包和蓝牙电话等解耦，减少通话故障概率。

第三方面。

本发明提供了一种电子设备，该电子设备包括：

处理器、存储器和总线；

所述总线，用于连接所述处理器和所述存储器；

所述存储器，用于存储操作指令；

所述处理器，用于通过调用所述操作指令，可执行指令使处理器执行如本申请的第一方面所示的一种音频的噪声处理方法对应的操作。

在一个可选实施例中提供了一种电子设备，如图5所示，图5所示的电子设备5000包括：处理器5001和存储器5003。其中，处理器5001和存储器5003相连，如通过总线5002相连。可选地，电子设备5000还可以包括收发器5004。需要说明的是，实际应用中收发器5004不限于一个，该电子设备5000的结构并不构成对本申请实施例的限定。

处理器5001可以是CPU，通用处理器，DSP，ASIC，FPGA或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器5001也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

总线5002可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线5002可以是PCI总线或EISA总线等。总线5002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器5003可以是ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

存储器5003用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器5001来控制执行。处理器5001用于执行存储器5003中存储的应用程序代码，以实现前述任一方法实施例所示的内容。

其中，电子设备包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。

第四方面。

本发明提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本申请第一方面所示的一种音频的噪声处理方法。

本申请的又一实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。

Claims (9)

1.一种音频的噪声处理方法，其特征在于，应用于车载端，包括：

获取麦克风端的音频信号，并确定所述音频信号的音源；

若所述音频信号的音源为通话音频信号，则通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理，并将降噪处理得到的第一降噪信号经过音频硬件抽象层输入至通话模块，以完成双向通话交互及响应；

若所述音频信号的音源为本地语音音频信号，则经过音频硬件抽象层输入至语音助理应用软件，并通过集成在所述语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理；

若所述音频信号的音源为手机互联语音音频信号，则通过音频硬件抽象层的降噪单元对所述手机互联语音音频信号进行降噪处理，由HAL层的车载SOC系统对所述手机互联语音音频信号进行降噪处理；

所述通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理，包括：

通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行增益，得到第一增益信号；

对所述第一增益信号进行噪声分离及滤波，得到的单声道音频信号；

对所述单声道音频信号进行重采样，使所述单声道音频信号的采样率满足所述通话模块的输入信号的采样率，并将重采样后的单声道音频信号作为第一降噪信号。

2.如权利要求1所述的一种音频的噪声处理方法，其特征在于，所述对所述单声道音频信号进行重采样，具体地：

通过SOC芯片中内置ADSP芯片对所述单声道音频信号进行硬件重采样。

3.如权利要求1所述的一种音频的噪声处理方法，其特征在于，所述经过音频硬件抽象层输入至语音助理应用软件，并通过集成在所述语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理之前，还包括：

获取扬声器端的音频信号，作为参考信号；

将所述参考信号与所述语音音频信号进行混音，得到混音音频信号；

将所述混音音频信号输入至CPU中，并调用所述集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法。

4.如权利要求1所述的一种音频的噪声处理方法，其特征在于，所述通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理之前，还包括：

将音频源程序设置为通话模式，并通过SPI串口通信协议将DSP降噪芯片切换为通话通道模式。

5.如权利要求1所述的一种音频的噪声处理方法，其特征在于，所述通过集成在语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理之前，还包括：

将音频源程序设置为智能语音模式，并将DSP降噪芯片切换为智能语音通道模式。

6.如权利要求1所述的一种音频的噪声处理方法，其特征在于，所述确定所述音频信号的音源，具体地：

通过所述音频信号的音源流通通道对所述音频信号的音源进行判断。

7.一种音频的噪声处理系统，其特征在于，应用于车载端，包括：

音频信号获取及音源判断模块，音源获取麦克风端的音频信号，并确定所述音频信号的音源；

通话音频信号处理模块，用于当所述音频信号的音源为通话音频信号时，通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理，并将降噪处理得到的第一降噪信号经过音频硬件抽象层输入至通话模块，以完成双向通话交互及响应；

本地语音音频信号处理模块，用于当所述音频信号的音源为本地语音音频信号时，经过音频硬件抽象层输入至语音助理应用软件，并通过集成在所述语音助理应用软件中的语音降噪算法对所述本地语音音频信号进行降噪处理和回声消除处理；

手机互联语音音频信号处理模块，用于当所述音频信号的音源为手机互联语音音频信号时，通过音频硬件抽象层的降噪单元对所述手机互联语音音频信号进行降噪处理；

由HAL层的车载SOC系统对所述手机互联语音音频信号进行降噪处理；

所述通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行降噪处理，包括：

通过DSP降噪芯片对所述通话音频信号进行增益，得到第一增益信号；

对所述第一增益信号进行噪声分离及滤波，得到的单声道音频信号；

对所述单声道音频信号进行重采样，使所述单声道音频信号的采样率满足所述通话模块的输入信号的采样率，并将重采样后的单声道音频信号作为第一降噪信号。

8.一种电子装置，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的音频的噪声处理方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至6中任意一项所述的音频的噪声处理方法。