基于相空間重構(gòu)的語音增強研究.pdf

1、語音信號在處理、傳送的過程中不可避免地會受到噪聲的干擾。今天，人們對語音質(zhì)量有著更高的要求。語音增強就是研究如何盡量減少被噪聲污染的語音信號中的噪聲成分，并盡量減小語音信號的失真度，增加其可懂度和舒適度。 混沌學(xué)是研究系統(tǒng)演化過程及其內(nèi)在規(guī)律的科學(xué)，它揭示了看起來無規(guī)則運動背后的規(guī)律性，為研究復(fù)雜的自然現(xiàn)象提供了新的途徑。混沌理論廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)和社會科學(xué)的眾多領(lǐng)域?；煦鐣r間序列分析的基礎(chǔ)是相空間重構(gòu)理論。相空間重構(gòu)把單變量時

2、間序列擴展到多維空間中來，從而可以把相空間研究的各種方法應(yīng)用到時間序列當(dāng)中，揭示出時間序列演化過程中隱含的規(guī)律性。 本文在相空間重構(gòu)理論的基礎(chǔ)上分析了漢語的混沌學(xué)特征，編寫程序計算了包括相關(guān)維、最大Lyapunov指數(shù)等參數(shù)。可以看到漢語語音中蘊涵著豐富的混沌學(xué)信息，是介于周期性確定信號和隨機性不確定信號之間的一種信號。相關(guān)維是刻畫混沌信號吸引子結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)，語音信號與隨機噪聲的相關(guān)維有較大的差別，這就為語音增強中區(qū)分這兩種分

3、量提供了理論依據(jù)。 本文將相空間降噪方法應(yīng)用于語音增強之中。將含噪語音信號進行相空間重構(gòu)，由于語音信號集中在有限空間，而隨機噪聲則分散在各個分量中，通過找到信號能量集中的信號空間，去除噪聲能量集中的冗余空間，達到減少噪聲的目的。在程序的編寫中，本文改進了基本算法中鄰點的選取方法，減少了計算量。在實驗中，本文先對漢語單個音素進行了相空間語音增強，主要使用客觀評價方法分析增強前后的信噪比以及不同類音素增強效果的差異；然后從客觀和主觀