單通道語(yǔ)音增強(qiáng)算法的改進(jìn)及DSP實(shí)現(xiàn).pdf

1、語(yǔ)言是人類(lèi)交換信息最方便和快捷的一種方式。然而現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,語(yǔ)音通話常常受到各類(lèi)噪聲的影響,致使通話質(zhì)量下降,嚴(yán)重影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行。現(xiàn)代語(yǔ)音信號(hào)處理的目的是要獲得某些語(yǔ)音特征參數(shù)以便高效地傳輸和存儲(chǔ),“高效”是關(guān)鍵。因此抗噪聲技術(shù)己成為國(guó)內(nèi)外語(yǔ)音信號(hào)處理的重要研究課題,亦是語(yǔ)音信號(hào)處理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)。語(yǔ)音增強(qiáng)作為各類(lèi)語(yǔ)音信號(hào)的預(yù)處理部分,在安全、通信等實(shí)際生活領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用,抑制噪聲并提高語(yǔ)言可懂度是現(xiàn)代語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)的

2、主要任務(wù)。本文采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和語(yǔ)音學(xué)研究相結(jié)合的方法,圍繞語(yǔ)音的信噪比(Signal-Noise-Ratio,SNR)和可懂度問(wèn)題展開(kāi)研究,得到了一些新的研究結(jié)果。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 ⑴系統(tǒng)地分析了三種經(jīng)典的語(yǔ)音增強(qiáng)算法的性能,包括維納濾波(WienerFilter,WF)、譜相減算法(Spectral Subtraction,SS)及自適應(yīng)濾波最小均方算法(Lgast Mean Square Adaptive Fi

3、ltering,LMS),并仿真對(duì)比了三種算法的語(yǔ)音增強(qiáng)效果。
　　 ⑵研究了基于短時(shí)譜能量和過(guò)零率的雙門(mén)限判決算法的性能,針對(duì)其在非平穩(wěn)信號(hào)下檢測(cè)效果差的缺點(diǎn),提出了一種基于子帶能量的可變時(shí)窗檢測(cè)算法,并對(duì)上述兩種語(yǔ)音端點(diǎn)檢測(cè)(Voice Activation Detection,VAD)算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),仿真結(jié)果表明,本文所提出的基于子帶能量的可變時(shí)窗檢測(cè)算法在非平穩(wěn)信號(hào)下的檢測(cè)效果明顯優(yōu)于雙門(mén)限判決算法。
　　

4、⑶針對(duì)傳統(tǒng)維納濾波和譜相減算法只適用于平穩(wěn)噪聲的缺陷,本文將自適應(yīng)平滑技術(shù)融入經(jīng)典維納濾波和譜相減算法,提出了一種自適應(yīng)平滑維納濾波算法,并將譜相減算法的改進(jìn)形式也進(jìn)行自適應(yīng)平滑,仿真結(jié)果表明經(jīng)過(guò)改進(jìn)后語(yǔ)音增強(qiáng)算法在非平穩(wěn)噪聲環(huán)境也能有較好的效果,但“音樂(lè)噪聲”的存在依然影響著語(yǔ)音可懂度。
　　 ⑷為了提高語(yǔ)音可懂度,本文根據(jù)聽(tīng)覺(jué)掩蔽效應(yīng)對(duì)單通道自適應(yīng)語(yǔ)音增強(qiáng)算法進(jìn)行改進(jìn)。此算法根據(jù)聽(tīng)覺(jué)掩蔽效應(yīng)把語(yǔ)音信號(hào)中關(guān)鍵頻率段的閾值和自適