單通道語音增強算法的改進及DSP實現(xiàn).pdf

1、語言是人類交換信息最方便和快捷的一種方式。然而現(xiàn)實環(huán)境中,語音通話常常受到各類噪聲的影響,致使通話質(zhì)量下降,嚴重影響到系統(tǒng)的正常運行?，F(xiàn)代語音信號處理的目的是要獲得某些語音特征參數(shù)以便高效地傳輸和存儲,“高效”是關(guān)鍵。因此抗噪聲技術(shù)己成為國內(nèi)外語音信號處理的重要研究課題,亦是語音信號處理系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)。語音增強作為各類語音信號的預處理部分,在安全、通信等實際生活領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用,抑制噪聲并提高語言可懂度是現(xiàn)代語音增強技術(shù)的

2、主要任務(wù)。本文采用數(shù)字信號處理技術(shù)和語音學研究相結(jié)合的方法,圍繞語音的信噪比(Signal-Noise-Ratio,SNR)和可懂度問題展開研究,得到了一些新的研究結(jié)果。主要研究內(nèi)容包括：
　　 ⑴系統(tǒng)地分析了三種經(jīng)典的語音增強算法的性能,包括維納濾波(WienerFilter,WF)、譜相減算法(Spectral Subtraction,SS)及自適應(yīng)濾波最小均方算法(Lgast Mean Square Adaptive Fi

3、ltering,LMS),并仿真對比了三種算法的語音增強效果。
　　 ⑵研究了基于短時譜能量和過零率的雙門限判決算法的性能,針對其在非平穩(wěn)信號下檢測效果差的缺點,提出了一種基于子帶能量的可變時窗檢測算法,并對上述兩種語音端點檢測(Voice Activation Detection,VAD)算法進行了仿真實驗,仿真結(jié)果表明,本文所提出的基于子帶能量的可變時窗檢測算法在非平穩(wěn)信號下的檢測效果明顯優(yōu)于雙門限判決算法。
　　

4、⑶針對傳統(tǒng)維納濾波和譜相減算法只適用于平穩(wěn)噪聲的缺陷,本文將自適應(yīng)平滑技術(shù)融入經(jīng)典維納濾波和譜相減算法,提出了一種自適應(yīng)平滑維納濾波算法,并將譜相減算法的改進形式也進行自適應(yīng)平滑,仿真結(jié)果表明經(jīng)過改進后語音增強算法在非平穩(wěn)噪聲環(huán)境也能有較好的效果,但“音樂噪聲”的存在依然影響著語音可懂度。
　　 ⑷為了提高語音可懂度,本文根據(jù)聽覺掩蔽效應(yīng)對單通道自適應(yīng)語音增強算法進行改進。此算法根據(jù)聽覺掩蔽效應(yīng)把語音信號中關(guān)鍵頻率段的閾值和自適