实环境下的语音增强算法研究(可复制论文).pdf

基于短时谱幅度估计增强算法即传统的语音增强算法一谱减法及其衍生算法一维纳滤波法、基于语音生成模型的增强算法、基于信号子空间的要实环境下的语音增强算法研究摘语音信号处理的基本理论,它是语音增强算法研究和实现的基础。其后对语音增强算法作了简要的介绍,比较了它们的优缺点。然后对基于人耳掩蔽阈值的语音增强方法作了讨论。另外本文对非平稳条件下的语音增强方法即基于小波分析的语音增强算法作了简要介绍。最后对本文所介绍的各种方法在主观和客观方面做了性能比较。关键词:语音特性,语音增强,端点检测作者:商敏红指导教师:赵力硕士研究生商敏红导师赵力教授东南大学无线电工程系现实生活中的语音不可避免的要受到周围环境的影响,语音增强是解决噪声污染的有效方法,它的首要目标就是在接收端尽可能从带噪语音信号中提取纯净的语音信号,改善其质量。本文对加性噪声下的语音增强技术做了较为仔细的讨论。我们先给出摘要
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研究生签名:社日期:牛东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。
第一章绪论国内外语音增强算法研究概况研究背景直接利用语音信号进行的人机对话方式,作为一种自然的,方便的控制和通信手段,已经广泛地应用到各个实用领域,并已证明了它的有效性。同时,语音信号作为信息的最普遍,最直接的表达方式,在许多领域也一样具有广泛的应用前景。然而在实环境下应用语音信号处理的关键是抗噪声技术,因为噪声的消减对语音识别,低码率符号化等的实用化是必要的。现实生活中的语音不可避免的要受到周围环境的影响,很强的背景噪声例如机械噪声、其它说话者的话音等均会严重的影响语音信号的质量;此外传输系统本身也会产生各种噪声,因此在接收端的信号为带噪语音信号。混叠在语音信号中的噪声按类别可分为环境噪声等的加法性噪声与残响及电器线路干扰等的乘法性噪声:按性质可分为平稳噪声和非平稳噪声,除此之外,噪声环境下说话人的发音变化也是实环境下语音信号处理研究的重要课题。所以,语音增强的研究是当今语音处理的一个非常重要的领域。语音增强是解决噪声污染的有效方法。它的首要目标就是在接收端尽可能从带噪语音信号中提取纯净的语音信号,改善其质量。语音增强不仅涉及信号检测,波形估计等传统信号处理理论,而且与语音特性,人耳感知特性密切相关;再则,实际应用中噪声的来源及种类各不相同,从而造成处理方法的多样性。因此,要结合语音特性、人耳感知特性及噪声特性,根据实际情况选用合适的语音增强方法。有关抗噪声技术的研究以及实环境下的语音信号处理系统的开发,在国内外作为语音信号处理的非常重要的研究课题,已经作了大量的研究工作,取得了丰富的研究成果。目前国内外的研究成果大体分为三类解决方法。一类是采用语音增强算法等,提高语音识别系统前端预处理的抗噪声能力,提高输入信号的信噪比。第二类方法是寻找稳健的耐噪声的语音特征参数。例如,蚃提出了短时修正的相干系数虺莆猻魑S镆籼卣鞑问该参数是基于自相关函数序列的线性预测技术,实验证明,该参数对宽带语音具有较好的抗噪性;提出了倒谱系数零均值算法,该算法在消除麦克风和信道失真方面取得了较好的效果:诩有栽肷挥跋斓蛊紫凳哪@龇较虿皇茉肷挠跋斓特性。提出了基于子空间投影的特征参数。另外还有基于频率规整的单边自相关序列线性预测倒谱系数参数,简称为笛橹っ鳎貌问诓辉黾蛹扑懔康那榭鱿拢既能模仿人耳的听觉特性提高识别性能,又具有较强的抗噪能力。第三类方法是基于模型参数适应化的噪声补偿算法,例如,针对加法性噪声的脖暮铣煞āê驼攵猿朔ㄐ栽肷腟法以及两方面都考虑的方法等。这类方法可以引入语音和噪声的统计知识,提出具有一定环境稳健性的处理算法,并且在应用中基本与语音模型的短时平稳的假设一致,所以成为目前研究的热点。但是,目前的补偿算法通常只考虑到噪声环境是平稳的,在低信噪比语音以及非平稳噪声环境中的效果并不理想。解决噪声问题的根本方法是实现噪声和语音的自动分离,尽管人们很