語(yǔ)音降噪技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

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

2、，一般的端點(diǎn)檢測(cè)算法會(huì)失效，無(wú)法檢測(cè)出信號(hào)中噪聲幀的具體位置，從而影響了噪聲估計(jì)值的準(zhǔn)確性；二是帶噪信號(hào)經(jīng)過(guò)頻譜減法降噪后，由于在譜減時(shí)減去的是同一噪聲估計(jì)值，就使得信號(hào)會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)分離的譜區(qū)，這些譜區(qū)就形成了容易讓人耳聽(tīng)覺(jué)疲憊的“音樂(lè)噪聲”。
　　針對(duì)頻譜減法上述的兩個(gè)缺點(diǎn)，本文對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。第一：為了使得噪聲端點(diǎn)檢測(cè)算法在噪聲水平高時(shí)也能獲得正確的檢測(cè)，我們求帶噪信號(hào)的幅度值均值，并根據(jù)這個(gè)均值與帶噪信號(hào)開(kāi)始數(shù)幀的幅度均值大小

3、來(lái)判斷帶噪信號(hào)是以噪聲開(kāi)始還是以帶噪語(yǔ)音信號(hào)開(kāi)始。然后根據(jù)連續(xù)兩幀信號(hào)的差值的變化來(lái)判斷噪聲幀和語(yǔ)音幀的起始位置，同時(shí)我們?cè)谂袛嗟耐瑫r(shí)把得到的均值做為噪聲估計(jì)值，這樣既考慮到了連續(xù)前后兩幀信號(hào)的相關(guān)性又能夠衰減噪聲。除此之外，基于本文改進(jìn)的噪聲端點(diǎn)檢測(cè)方法的噪聲估計(jì)值能夠在整個(gè)帶噪語(yǔ)音信號(hào)上快速的更新噪聲估計(jì)值，提高頻譜減法的實(shí)時(shí)處理能力。第二：為了減少頻譜減法所引入的音樂(lè)噪聲，我們實(shí)現(xiàn)了用LMS算法在時(shí)域上進(jìn)行語(yǔ)音增強(qiáng)，來(lái)處理譜減后的

4、降噪信號(hào)。LMS算法能夠在降低噪聲水平的同時(shí)把音樂(lè)噪聲轉(zhuǎn)換為能量更低的白噪聲，減少了音樂(lè)噪聲對(duì)人耳的刺激，有助于提高處理后的音頻的語(yǔ)音質(zhì)量，提高主客觀評(píng)價(jià)效果。
　　除了對(duì)頻譜減法做了改進(jìn)以外，本文還針對(duì)帶噪語(yǔ)音信號(hào)中含有固頻噪聲的情況，設(shè)計(jì)了結(jié)合遺傳算法和數(shù)字陷波器的語(yǔ)音降噪算法。我們只要在帶噪語(yǔ)音中選擇一段含有固頻噪聲的信號(hào)作為參考信號(hào)，就可以通過(guò)遺傳算法對(duì)參考信號(hào)進(jìn)行搜索，從而得到固頻噪聲的精確頻率值。在此基礎(chǔ)上，我們?cè)O(shè)計(jì)了