語音噪聲估計(jì)算法的研究.pdf

1、人們?cè)谕ㄐ胚^程中，語音常常受到環(huán)境噪聲的干擾而使通話質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)使語音處理系統(tǒng)不能正常工作。在此情況下，必須采用信號(hào)處理方法進(jìn)行語音增強(qiáng)，抑制背景噪聲，提高語音通信質(zhì)量。其中，噪聲估計(jì)是語音增強(qiáng)的一個(gè)非常重要的部分，噪聲估計(jì)的準(zhǔn)確性直接影響到語音增強(qiáng)的效果，所以研究噪聲估計(jì)算法有很好的實(shí)用價(jià)值。本文的內(nèi)容分為兩個(gè)部分：非穩(wěn)定環(huán)境下的噪聲估計(jì)算法和該算法在基本譜減法原理的語音增強(qiáng)算法中的應(yīng)用，其中噪聲估計(jì)算法是本論文的研究重點(diǎn)。

2、>　　 大多數(shù)語音增強(qiáng)算法，例如譜減法，自適應(yīng)濾波等方法，前期都需要正確地估計(jì)噪聲譜。我們通常使用的噪聲估計(jì)方法是基于傳統(tǒng)的語音活性檢測(cè)，但此方法在較低信噪比下正確率很差，影響噪聲的估計(jì)。本文首先對(duì)前人提出的經(jīng)典噪聲估計(jì)算法進(jìn)行了研究，并通過MATLAB仿真軟件進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些噪聲估計(jì)算法對(duì)平穩(wěn)環(huán)境下的噪聲估計(jì)的比較準(zhǔn)確，但是對(duì)于非平穩(wěn)環(huán)境下的噪聲估計(jì)效果不是很理想。通過對(duì)前人算法的分析，本文提出了基于語音幀檢測(cè)和子帶譜跟

3、蹤的噪聲估計(jì)算法。綜合比較了各種估計(jì)算法的噪聲跟蹤頻譜圖以及真實(shí)噪聲與估計(jì)噪聲的MSE，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，這種方法不僅適合在較低信噪比下對(duì)帶噪語音進(jìn)行噪聲估計(jì)，而且在信噪比較低和噪聲突變并存的情況下，亦能夠很快的跟蹤噪聲語音，相比其他噪聲估計(jì)算法大大縮短了跟蹤時(shí)間延遲。
　　 本文的另外一個(gè)工作是研究處理寬帶噪聲最通用的增強(qiáng)技術(shù)——譜減法，主要是增強(qiáng)型譜減法，這種算法雖然很靈活，但不能解決同時(shí)降低語音失真與殘留噪聲的矛盾。針對(duì)這個(gè)缺

4、點(diǎn)，本文對(duì)此算法進(jìn)行了改進(jìn)。引入后驗(yàn)信噪比，使調(diào)節(jié)參數(shù)成為后驗(yàn)信噪比的函數(shù)，同時(shí)噪聲估計(jì)采用提出的算法進(jìn)行噪聲的抑制，提出了基于噪聲估計(jì)的譜減法。最后將各種噪聲估計(jì)算法和改進(jìn)的譜減法結(jié)合，用MATLAB在背景噪聲分別為高斯白噪聲(White Noise)、F16戰(zhàn)斗機(jī)噪聲、Car噪聲以及噪聲和信噪比同時(shí)突變的環(huán)境下進(jìn)行了仿真。通過比較基于各種噪聲估計(jì)算法的譜減法的增強(qiáng)語音分段信噪比和PESQ值，結(jié)果表明基于本文提出噪聲估計(jì)方法的譜減法在