語音降噪技術的研究與實現(xiàn).pdf

1、在現(xiàn)實生活環(huán)境中，語音信號在編碼、傳輸?shù)冗^程會受到各種噪聲的污染，噪聲一直是語音處理系統(tǒng)性能急劇惡化的主要原因。語音降噪是針對噪聲問題的一種有效的處理技術，它的目的就是為了消除噪聲的影響，提高語音清晰度、改善語音的質量。
　　目前，語音降噪算法有很多種。頻譜減法有原理簡單、容易實現(xiàn)的優(yōu)點，是語音降噪的常用算法。但是頻譜減法也有如下兩個缺點：一是頻譜減法性能的好壞主要依賴于噪聲估計，而噪聲估計又依賴于端點檢測算法。在噪聲水平強度高時

2、，一般的端點檢測算法會失效，無法檢測出信號中噪聲幀的具體位置，從而影響了噪聲估計值的準確性；二是帶噪信號經過頻譜減法降噪后，由于在譜減時減去的是同一噪聲估計值，就使得信號會隨機出現(xiàn)分離的譜區(qū)，這些譜區(qū)就形成了容易讓人耳聽覺疲憊的“音樂噪聲”。
　　針對頻譜減法上述的兩個缺點，本文對其進行了改進。第一：為了使得噪聲端點檢測算法在噪聲水平高時也能獲得正確的檢測，我們求帶噪信號的幅度值均值，并根據(jù)這個均值與帶噪信號開始數(shù)幀的幅度均值大小

3、來判斷帶噪信號是以噪聲開始還是以帶噪語音信號開始。然后根據(jù)連續(xù)兩幀信號的差值的變化來判斷噪聲幀和語音幀的起始位置，同時我們在判斷的同時把得到的均值做為噪聲估計值，這樣既考慮到了連續(xù)前后兩幀信號的相關性又能夠衰減噪聲。除此之外，基于本文改進的噪聲端點檢測方法的噪聲估計值能夠在整個帶噪語音信號上快速的更新噪聲估計值，提高頻譜減法的實時處理能力。第二：為了減少頻譜減法所引入的音樂噪聲，我們實現(xiàn)了用LMS算法在時域上進行語音增強，來處理譜減后的

4、降噪信號。LMS算法能夠在降低噪聲水平的同時把音樂噪聲轉換為能量更低的白噪聲，減少了音樂噪聲對人耳的刺激，有助于提高處理后的音頻的語音質量，提高主客觀評價效果。
　　除了對頻譜減法做了改進以外，本文還針對帶噪語音信號中含有固頻噪聲的情況，設計了結合遺傳算法和數(shù)字陷波器的語音降噪算法。我們只要在帶噪語音中選擇一段含有固頻噪聲的信號作為參考信號，就可以通過遺傳算法對參考信號進行搜索，從而得到固頻噪聲的精確頻率值。在此基礎上，我們設計了