基于小波變換和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語音增強(qiáng)算法研究.pdf

1、語音信號(hào)在獲取和傳輸?shù)倪^程中，不可避免地會(huì)受到周圍環(huán)境噪聲的影響而使語音質(zhì)量在不同程度上下降。語音增強(qiáng)的目的就是從含噪語音中提取盡可能純凈的原始語音。
　　小波變換是當(dāng)今信號(hào)處理領(lǐng)域一種較為活躍的理論。本文對(duì)基于小波變換的語音增強(qiáng)方法展開了較為系統(tǒng)的研究，小波閾值去噪的主要思想是，先用小波函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分解，得到含噪信號(hào)的小波系數(shù)，然后根據(jù)噪聲和語音信號(hào)的小波系數(shù)的統(tǒng)計(jì)性能的差異，對(duì)小波系數(shù)進(jìn)行各種非線性的數(shù)學(xué)處理，來消除噪聲的影

2、響，從而達(dá)到語音增強(qiáng)的目的。
　　針對(duì)小波閾值增強(qiáng)算法中的兩大核心問題:閾值函數(shù)的選取和閾值的設(shè)定，本文分別做了改進(jìn)。對(duì)于閾值函數(shù)的選取，在分析了常用的軟、硬閾值函數(shù)的缺陷及不足的基礎(chǔ)上，構(gòu)造了一個(gè)性能更優(yōu)良的閾值函數(shù)。在閾值的設(shè)定上，采用基于TEO能量算子的閾值估計(jì)方法，這種方法不依賴于信噪比估計(jì)、噪聲幀檢測(cè)，實(shí)施過程簡(jiǎn)單有效。但是這種方法在低信噪比情況下存在過度閾值的問題。把譜減法和基于TEO的閾值自適應(yīng)算法相結(jié)合，先用譜減法

3、來提高信噪比，然后再用TEO閾值自適應(yīng)算法語音增強(qiáng)，有效避免了閾值過度問題。另外，采用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，用小波函數(shù)來代替神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱層函數(shù)，來進(jìn)行語音增強(qiáng)，針對(duì)小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)算量大的特點(diǎn)，采用差分進(jìn)化算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的泛化能力。
　　大量的matlab仿真結(jié)果表明，我們提出的新閾值函數(shù)方法以及譜減法和基于TEO能量算法相結(jié)合的方法以及差分進(jìn)化小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在語音增強(qiáng)主觀和客觀兩方面都取得了較好的增強(qiáng)效果