收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

复杂环境下麦克风阵列语音增强方法研究

张丽艳  
【摘要】: 语音增强是信号处理领域中主要的研究内容之一,在现代通信、多媒体技术、人机交互及智能系统等领域中具有广泛的应用价值。语音增强的主要目的是从带噪声的语音信号中提取出语音信息,以获得高质量语音信号。但多样性噪声源与环境混响的存在,使得麦克风接收的语音信号质量较差,这不仅影响语音的可懂度,而且影响语音处理系统的整体性能。因此,需要进行有效的噪声抑制,以增强语音信号的质量。 通常情况下,单麦克风语音增强方法具有良好的噪声抑制性能,但在复杂的声学环境下,其噪声抑制性能急剧退化。麦克风阵列融合了语音信号的空间和时间信息,具有较高的空间分辨率与较强的抗干扰能力等特点,使得麦克风阵列成为视频会议等智能通信系统中捕捉说话人语音、改善语音质量的重要手段。近年来,基于麦克风阵列的语音增强方法已经成为语音增强技术的研究热点。 本文以阵列处理和语音处理作为信号处理的主要工具,以视频会议系统为应用背景,对麦克风阵列语音增强方法进行了深入研究。 本文的主要创新研究成果如下: (1)自适应波束形成与后置滤波波束形成融合的麦克风阵列语音增强方法。通常自适应波束形成语音增强方法适用于强相干噪声场,后置滤波波束形成方法适用于非相干噪声场,本文将这两种方法进行结合,给出了一种新的波束形成语音增强方法,该方法在相干噪声场与非相干噪声场环境下均有较好的消噪性能,因此对噪声场有良好的鲁棒性。 (2)混响环境下时延估计方法的研究。在基于波束形成语音增强方法中,需要对麦克风接收的信号进行时延补偿。目前已有的时延估计算法大都没有考虑混响的影响,为此,本文给出了一种基于语音建立信号和广义相关加权的时延估计方法。该方法首先利用避免混响(Echo-Avoidance,EA)的混响模型(简称EA混响模型)来提取语音建立信号;然后用语音建立信号估计信号的功率谱,并进行平滑处理;最后采用广义相关加权方法估计时延。该方法在混响环境下可以有效地估计时延。实验结果验证了该方法的有效性。 (3)倒谱域语音去混响方法的研究。本文给出了一种基于倒谱技术的麦克风阵列语音增强方法。该方法利用人耳对语音信号相位的不敏感特性,采用一种近似手段从含噪的语音信号中提取相位信息,以减少其运算量。仿真结果表明了该方法的有效性。 (4)麦克风阵列语音增强子空间方法的研究。本文在麦克风阵列广义奇异值分解(GSVD)语音增强方法基础上,从降低计算量的角度,提出了一种基于GSVD的麦克风阵列语音增强改进方法。该方法是一种次优滤波语音增强方法,它在干扰噪声是白噪声的情况下,无需进行语音端点检测,因此计算复杂度大大降低。此外,本文还将GSVD麦克风阵列语音增强方法应用于单麦克风语音增强,同样取得了较好的增强效果。仿真实验结果表明,该方法能有效地抑制白噪声,使信噪比得到明显提高,同时也改善了语音质量。 (5)基于语音生成模型的麦克风阵列语音增强方法研究。本文将单麦克风时变AR模型语音增强方法应用于麦克风阵列中,同时结合麦克风阵列的空间特性,给出了一种基于语音生成模型的麦克风阵列语音增强方法。该方法适合并行处理,可用较少的数据及AR模型阶数来实现语音增强处理。仿真实验验证了该方法的有效性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵光,贾林飞,王冬霞,王琼;基于神经网络的麦克风阵列语音增强方法[J];辽宁工学院学报;2005年03期
2 吴景田;何培宇;邓方;徐自励;潘帆;;基于时延估计波束形成预处理的实时语音盲信号分离研究[J];四川大学学报(自然科学版);2006年01期
3 李东红,曾庆宁,陈紫强;谱相减与波束形成相结合的语音增强算法[J];电声技术;2004年05期
4 李博;杨益新;;基于传声器阵列超增益波束形成的语音增强——频域方法[J];电声技术;2006年01期
5 邱作春;;麦克风阵列语音增强用于抗噪说话人识别[J];大众科技;2008年12期
6 杨益新;李博;;基于传声器阵列超增益波束形成的语音增强——时域方法[J];电声技术;2006年02期
7 张丽艳;普仕凡;陈少华;曾洁;郭宇明;;基于奇异加权的麦克风阵波束形成语音增强算法[J];大连交通大学学报;2008年06期
8 王冬霞;殷福亮;陈哲;;麦克风阵列时延估计的Cramér-Rao界限[J];电子学报;2008年12期
9 张丽艳;殷福亮;;一种改进的奇异值分解语音增强方法[J];电子与信息学报;2008年02期
10 洪鸥;;麦克风阵列语音增强技术及其应用[J];微计算机信息;2006年01期
11 丁猛;;基于麦克风阵列的语音增强算法概述[J];大众科技;2011年03期
12 马晓红,殷福亮,陆晓燕,王晓宁;基于小波变换的传声器阵列语音增强方法[J];大连理工大学学报;2003年04期
13 毛新胜;何培宇;田芳芳;;一种近场麦克风阵列后滤波语音增强方法[J];计算机工程与应用;2010年10期
14 张家敏;张丽艳;曾洁;王红珍;;一种新的车载系统语音增强算法[J];仪器仪表学报;2006年S1期
15 邱作春;;基于信号子空间的麦克风阵语音增强算法[J];中国科技信息;2008年22期
16 韦晓东,胡光锐,徐雄;一种应用神经网络的实时语音增强方法[J];上海交通大学学报;1998年04期
17 杜军;桑胜举;;基于麦克风阵列的语音增强技术及应用[J];计算机应用与软件;2009年10期
18 陈国明;赵力;邹采荣;;窄带噪声下的子空间语音增强算法[J];应用科学学报;2007年03期
19 崔唯佳;陈晓军;高磊;赵晓霞;李红亮;;自适应波束形成语音增强方法的研究与实现[J];伺服控制;2011年03期
20 霍建国,程云鹏,蔡跃明;异步带限DS-CDMA系统中基于子空间的时延估计算法[J];电子与信息学报;2001年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙俊峰;王新龙;;基于非线性动力学的子空间语音增强[A];2004年全国物理声学会议论文集[C];2004年
2 邓可教;储昭坦;吕伟国;;有限焦距波束形成在汽车噪声源识别中的应用[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
3 鄢社锋;马远良;;基于二阶锥规划的稳健高增益波束形成[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年
4 张艳芹;方世良;;波束形成中多目标分辨率研究[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
5 祝顺燕;孟桥;;基于AR谱的声矢量传感器阵的波束形成[A];2004年全国物理声学会议论文集[C];2004年
6 唐建生;孙超;;基于子阵合成的宽带波束形成方法[A];中国声学学会2005年青年学术会议[CYCA'05]论文集[C];2005年
7 李婧;;改进的特征空间波束形成算法[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
8 蒋斌;许勇;杨军;;基于最小二乘法的球面麦克风阵列波束形成技术[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
9 张揽月;杨德森;;矢量水听器高分辨率波束形成[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
10 罗雪峰;张明之;;基于线阵的舰船辐射噪声水平分布特性分析方法研究[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张丽艳;复杂环境下麦克风阵列语音增强方法研究[D];大连理工大学;2009年
2 崔玮玮;基于麦克风阵列的声源定位与语音增强方法研究[D];清华大学;2009年
3 马晓红;传声器阵列语音增强中关键技术的研究[D];大连理工大学;2006年
4 宋新见;数字式噪声目标被动测距声纳研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 方瑜;语音增强相关问题研究[D];北京邮电大学;2012年
6 王冬霞;麦克风阵列语音增强的若干方法研究[D];大连理工大学;2007年
7 陈华伟;低空目标声测无源定向理论与算法研究[D];西北工业大学;2004年
8 林静然;基于麦克风阵列的语音增强算法研究[D];电子科技大学;2007年
9 陈磊;无线通信系统中的自适应与协作波束形成技术研究[D];山东大学;2011年
10 尹伟;基于模型的语音增强方法及质量评估研究[D];武汉大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王波;麦克风阵列语音增强算法的研究与DSP实现[D];大连理工大学;2007年
2 李幸远;麦克风阵列语音增强系统设计与实现[D];西安电子科技大学;2008年
3 梁丽丽;麦克风阵列语音增强方法的研究[D];大连理工大学;2005年
4 高杰;数字助听器中语音增强算法的研究[D];清华大学;2005年
5 林章儒;麦克风阵列语音增强系统的设计与实现[D];大连理工大学;2007年
6 王洪梅;基于GSC结构的自适应波束形成语音增强算法研究[D];吉林大学;2005年
7 张莉;基于传声器阵列的声源定位方法研究[D];电子科技大学;2007年
8 王军;基于线形麦克风阵列的声源定位算法改进与噪声的实验分析[D];西北大学;2008年
9 胡郢;麦克风阵列声源定位和语言增强技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
10 周浩洋;基于麦克风阵列的声源定位方法研究[D];大连理工大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;打造三重播放接入平台[N];中国电子报;2005年
2 本报记者 闫冰;驯服WLAN[N];网络世界;2009年
3 ;7302 ISAM面向NGN支持三重播放[N];通信产业报;2005年
4 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 汤栩平;上海贝尔阿尔卡特全面备战融合宽带接入[N];通信产业报;2005年
5 曾;科健K3900打头阵[N];计算机世界;2001年
6 ;推进无锡电信网络转型[N];人民邮电;2006年
7 刘洁 李艳燕 郭韦钰 丁连红 时鹏;中国知识网格[N];中国计算机报;2004年
8 李乐永;家居时尚引领新潮[N];商务时报;2008年
9 王向东 栾焕博 林守勋 钱跃良;语音识别:抗噪音能力有待加强[N];计算机世界;2006年
10 李文;华为EnerG GSM解决方案 持续提升移动网络价值[N];通信产业报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978