低信噪比環(huán)境下語(yǔ)音可懂度增強(qiáng)算法研究.pdf

1、語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)通過(guò)去除語(yǔ)音中混雜的噪聲干擾信號(hào)，提高去噪后的語(yǔ)音質(zhì)量或可懂度。以往語(yǔ)音增強(qiáng)研究重點(diǎn)關(guān)注語(yǔ)音質(zhì)量，增強(qiáng)算法通過(guò)抑制盡可能多的背景噪聲來(lái)提高語(yǔ)音的聽(tīng)覺(jué)舒適度，對(duì)如何有效改善語(yǔ)音可懂度的研究相對(duì)較少，在低信噪比環(huán)境下提高語(yǔ)音可懂度相比語(yǔ)音質(zhì)量提升更有應(yīng)用價(jià)值。本文主要圍繞改善語(yǔ)音可懂度的語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行研究。主要研究工作如下:
　　首先，提出了一種基于幅度譜失真控制的語(yǔ)音增強(qiáng)算法。由于在低信噪比環(huán)境下，先驗(yàn)信噪比估計(jì)誤差和

2、增益函數(shù)值放大失真會(huì)降低增強(qiáng)后語(yǔ)音的可懂度。為此，本文首先對(duì)先驗(yàn)信噪比估計(jì)值進(jìn)行修正，再對(duì)過(guò)大的增益函數(shù)值進(jìn)行約束控制，由此降低對(duì)可懂度的負(fù)面影響。另外，為對(duì)會(huì)損害語(yǔ)音可懂度的有害時(shí)頻區(qū)域進(jìn)行判斷，本文對(duì)基于語(yǔ)音譜失真控制和基于噪聲譜失真控制研究中的失真判別式進(jìn)行推導(dǎo)，再利用這兩個(gè)新得的判別式進(jìn)行聯(lián)合判斷。在幾種常見(jiàn)背景噪聲的低信噪比情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的算法對(duì)改善增強(qiáng)后語(yǔ)音的可懂度效果較好。
　　其次，提出了一種基于聯(lián)

3、合失真控制的子空間語(yǔ)音增強(qiáng)算法。傳統(tǒng)子空間增強(qiáng)算法在估計(jì)器的推導(dǎo)過(guò)程中，只考慮對(duì)誤差信號(hào)中語(yǔ)音失真分量進(jìn)行最小化，但誤差信號(hào)中的殘余噪聲同樣存在于增強(qiáng)后語(yǔ)音中，兩者共同影響著增強(qiáng)后的語(yǔ)音質(zhì)量和可懂度。為此，本文通過(guò)分別最小化語(yǔ)音失真分量和殘余噪聲分量，同時(shí)將幅度譜放大失真控制作為約束條件，將推導(dǎo)出的兩個(gè)不同估計(jì)器進(jìn)行加權(quán)求和，得到最終的增強(qiáng)估計(jì)器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在不同信噪比和不同背景噪聲下，經(jīng)該算法去噪后的語(yǔ)音可懂度，要高于未處理的含噪