語音增強算法研究.pdf

1、語音增強是一種當語音通信系統(tǒng)的輸入或輸出信號受到噪聲干擾時提高其性能的技術。它的主要目的是降低背景噪聲，提高語音質量或抑制同聲道語音干擾。簡單的講，就是從帶噪聲語音信號中提取盡可能純凈的原始語音。 人們在語音通信過程中，常常會受到環(huán)境噪聲的干擾而使通話質量下降。噪聲不僅影響語音的質量和清晰度，而且還造成人耳的聽覺疲勞，妨礙正常的語音通信。在這種情況下，有必要采用語音信號處理的方法對帶有噪聲的語音進行增強處理，抑制背景噪聲，提高語

2、音通信質量。因此，研究語音增強算法在實際中有廣泛的應用價值。 本論文主要從以下兩個方向進行增強算法的研究：短時譜估計語音增強算法和在小波包變換語音增強框架結構下的語音增強算法。傳統(tǒng)基于短時譜估汁的語音增強算法盡管都可以在一定程度上消除噪聲，但是都會在不同程度上產(chǎn)生“音樂噪聲”。Ephraim和Malah提出的基于MMSE估計算法能夠在一定程度上抑制殘留的“音樂噪聲”，但是沒有給出理論的解釋。OliverCappe研究得出結論：先

3、驗信噪比和后驗信噪比有相似的輪廓，但是比后驗信噪比延遲了一幀。這個偏差是因為EMSR中直接判決算法(Decision-Directed)用前面的語音幀功率譜來估計當前幀的先驗信噪比，使得當前語音幀的噪聲抑制增益估計不準確，從而導致殘留“音樂噪聲”的產(chǎn)生。本文結合譜增益觀點和基于直接判決先驗信噪比估計算法，采用了一種基于譜增益迭代先驗信噪比估計的改進算法。首先利用先驗和后驗信噪比的初始估計值算出譜增益的初始值，然后按照傳統(tǒng)的譜增益語音增強

4、方法，求出初次純凈語音的估計值，然后利用純凈的語音估計值計算出新的先驗信噪比，進而得到新的譜增益，如此反復，逐步更新、逼近純凈語音信號估計值，達到語音增強效果。除此之外，傳統(tǒng)的語音增強算法如譜減法適用于信號是平穩(wěn)的且具有明顯區(qū)別于噪聲的譜特性的情況，若應用于非平穩(wěn)信號時則存在著無法克服的弱點，并且消噪效果不明顯；用維納濾波和卡爾曼濾波方法消噪時，需要知道一些先驗知識?；谛〔ㄗ儞Q的語音增強算法可以很好處理非平穩(wěn)信號。它具有自適應性，先驗