基于短時(shí)譜估計(jì)的語音增強(qiáng)算法研究.pdf

1、噪聲環(huán)境下，許多語音處理系統(tǒng)的性能急劇下降。語音增強(qiáng)作為解決噪聲污染的一種有效的預(yù)處理技術(shù)，一直是語音信號(hào)處理領(lǐng)域中的熱門課題。語音增強(qiáng)的目的就是從帶噪語音信號(hào)中提取盡可能純凈的原始語音信號(hào)，提高信噪比，改善語音質(zhì)量。 基于短時(shí)譜估計(jì)的語音增強(qiáng)由于具有適用信噪比范圍大、方法簡(jiǎn)單、易于實(shí)時(shí)處理等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最廣泛的方法。這種語音增強(qiáng)方法通常都采用精確的噪聲估計(jì)來采集噪聲的特性，然后通過良好的增強(qiáng)算法來得到期望的估計(jì)語音。本文立

2、足于跟蹤國(guó)內(nèi)外的最新技術(shù)，系統(tǒng)深入地研究了短時(shí)譜增強(qiáng)方法中的各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，主要實(shí)現(xiàn)工作如下： 1．深入地研究了三種基本的短時(shí)譜估計(jì)方法：譜減法、維納濾波和最小均方誤差(MMSE)估計(jì)。在分析了基于語音短時(shí)譜估計(jì)增強(qiáng)方法的基礎(chǔ)上，將先驗(yàn)信噪比的直接判決法估計(jì)引入到增益函數(shù)的計(jì)算中，有效地解決了此類方法增強(qiáng)語音中經(jīng)常伴隨的“音樂噪聲”問題。 2．從語音活動(dòng)檢測(cè)(VAD)和連續(xù)更新噪聲譜兩方面入手，深入探討了語音增強(qiáng)系統(tǒng)中的噪

3、聲估計(jì)問題。在此基礎(chǔ)上給出了兩種有效的噪聲估計(jì)方法：基于統(tǒng)計(jì)模型VAD的方法與基于最小值約束的快速自適應(yīng)方法。實(shí)驗(yàn)表明，VAD方法計(jì)算量小，易于實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)非平穩(wěn)噪聲跟蹤力度不夠；基于最小值約束的方法能夠及時(shí)地跟蹤噪聲變化，獲得準(zhǔn)確的噪聲估計(jì)，有效地改善增強(qiáng)效果。 3．針對(duì)傳統(tǒng)短時(shí)譜方法中存在的語音失真問題，研究了人耳的聽覺感知特性在語音增強(qiáng)中的應(yīng)用，提出一種基于聽覺掩蔽效應(yīng)的STSA語音增強(qiáng)算法。該算法根據(jù)掩蔽閾值與噪聲之間的