低信噪比環(huán)境下語音可懂度增強(qiáng)算法研究.pdf

1、語音增強(qiáng)技術(shù)通過去除語音中混雜的噪聲干擾信號，提高去噪后的語音質(zhì)量或可懂度。以往語音增強(qiáng)研究重點(diǎn)關(guān)注語音質(zhì)量，增強(qiáng)算法通過抑制盡可能多的背景噪聲來提高語音的聽覺舒適度，對如何有效改善語音可懂度的研究相對較少，在低信噪比環(huán)境下提高語音可懂度相比語音質(zhì)量提升更有應(yīng)用價值。本文主要圍繞改善語音可懂度的語音增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行研究。主要研究工作如下:
　　首先，提出了一種基于幅度譜失真控制的語音增強(qiáng)算法。由于在低信噪比環(huán)境下，先驗(yàn)信噪比估計誤差和

2、增益函數(shù)值放大失真會降低增強(qiáng)后語音的可懂度。為此，本文首先對先驗(yàn)信噪比估計值進(jìn)行修正，再對過大的增益函數(shù)值進(jìn)行約束控制，由此降低對可懂度的負(fù)面影響。另外，為對會損害語音可懂度的有害時頻區(qū)域進(jìn)行判斷，本文對基于語音譜失真控制和基于噪聲譜失真控制研究中的失真判別式進(jìn)行推導(dǎo)，再利用這兩個新得的判別式進(jìn)行聯(lián)合判斷。在幾種常見背景噪聲的低信噪比情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的算法對改善增強(qiáng)后語音的可懂度效果較好。
　　其次，提出了一種基于聯(lián)

3、合失真控制的子空間語音增強(qiáng)算法。傳統(tǒng)子空間增強(qiáng)算法在估計器的推導(dǎo)過程中，只考慮對誤差信號中語音失真分量進(jìn)行最小化，但誤差信號中的殘余噪聲同樣存在于增強(qiáng)后語音中，兩者共同影響著增強(qiáng)后的語音質(zhì)量和可懂度。為此，本文通過分別最小化語音失真分量和殘余噪聲分量，同時將幅度譜放大失真控制作為約束條件，將推導(dǎo)出的兩個不同估計器進(jìn)行加權(quán)求和，得到最終的增強(qiáng)估計器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在不同信噪比和不同背景噪聲下，經(jīng)該算法去噪后的語音可懂度，要高于未處理的含噪