收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于小波变换与约束方差噪声谱估计的语音增强算法研究

王娜  
【摘要】:语音是人类传播信息和表达感情的主要工具之一,是人与人、人与机器之间进行沟通的重要桥梁。然而,在实际生活中,语音不可避免的会受到外界噪声的干扰,以致影响语音信息的传递。语音增强是解决噪声污染、改善语音质量的一种有效方法,其在语音识别、语音低速编码和人机语音交互等领域都有着重要的应用。本文主要针对小波包变换与最小统计噪声谱估计方法相结合的语音增强算法进行了理论和实验研究,主要工作如下: 研究分析了现有最小统计噪声谱估计算法的优缺点,提出了一个能自适应跟踪带噪语音短时功率谱最小值的新方法。算法核心是一个约束方差平滑滤波器,通过约束平滑短时功率谱的方差来降低由最小跟踪导致的估计偏差,提出了两种估计滤波器平滑参数的方法,一种方法由带噪语音平滑谱的过去值估计,另一种方法由带噪语音平滑谱的统计估计。与其它最小统计噪声估计算法相比,约束方差平滑参数在平滑带噪语音短时功率谱时不依赖于噪声水平,所以无需对语音出现概率进行判断就可以追踪噪声谱的快速变化。 分析了影响最小统计噪声估计偏差的因素,提出了偏差补偿算法,并通过拟合的方法得到偏差补偿量。 模拟人耳的Bark域听觉感知特性,设计了临界带小波包分解结构,对8kHz采样信号,在人耳临界带17个子带、中心频率相差1Bark的基础上,结合语音特点,对625Hz以下和3000-4000Hz频率范围进行了细分,使这部分子带中心频率相差0.5Bark,最终得到24个子带,在此基础上提出了结点阈值语音增强算法,由谱熵法估计每个结点上的噪声标准差,并采用软阈值法进行阈值处理。分析了人耳对声音的掩蔽效应,通过对结点阈值法初步增强的语音进行能量分析进而计算得到了噪声掩蔽阈值。 提出了增益小波包变换语音增强算法,并将增强语音与纯净语音的偏差直观的分解为残余噪声和语音失真两部分,针对很多增强算法只强调信噪比的提高而忽略语音失真的问题,论文提出对增益系数进行感知限制,即在保证残余噪声小于噪声掩蔽阈值的条件下尽量减小语音失真,设计了代价函数,从而得到了感知增益系数。同时为了避免低信噪比情况下噪声的过衰减现象,在限制语音失真小波包系数功率小于残余噪声小波包系数功率的准则下得到了噪声掩蔽阈值的下限限制,达到进一步减小失真的目的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 焦人杰;侯丽敏;;基于小波阈值多窗口功率谱估计的语音增强[J];上海大学学报(自然科学版);2008年03期
2 周健;赵力;陶亮;金赟;;基于实值离散Gabor变换的联合时频域语音增强[J];信号处理;2010年12期
3 张睿;高勇;;语音增强用于坦克驾驶舱内无线语音通信[J];电子工程师;2006年04期
4 陈文钢;田岚;姜晓庆;孙英明;;一种噪声谱快速跟踪的语音增强方法[J];山东大学学报(工学版);2006年04期
5 国雁萌,胡亚龙,莫福源;用C++Builder6.0实现改进的自适应语音增强算法[J];微计算机应用;2002年05期
6 周文彬;周洵;;基于SPCE061A的语音增强[J];电子质量;2007年04期
7 赵欢;熊敏;侯卫国;;基于Bark域噪声估计及掩蔽效应的语音增强[J];计算机工程;2009年12期
8 郑成诗;胡笑浒;周翊;李晓东;;基于噪声谱结构特性的谱减法[J];声学学报;2010年02期
9 韦晓东,朱杰,胡光锐;汽车噪声中自动语音的识别技术[J];上海交通大学学报;1998年10期
10 曹晓琳;张素莉;吴平;丁铁夫;;基于MATLAB的谱相减语音增强算法的研究[J];计算机仿真;2006年03期
11 邓利娜;黄晓革;;基于频谱减法的语音去噪算法研究[J];电子设计工程;2011年08期
12 李冲泥,胡光锐;一种改进的子波域语音增强方法[J];通信学报;1999年04期
13 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
14 徐爽,韩芳芳,郑德忠;基于阈值的小波域语音增强新算法[J];传感技术学报;2004年01期
15 邹采荣;陈国明;赵力;;基于泄漏约束的DF-GSC语音增强(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2007年04期
16 王继曾;王婵飞;;基于噪声被掩蔽概率的语音增强算法[J];计算机仿真;2008年09期
17 彭煊,刘金福,王炳锡;基于独立分量分析的语音增强[J];信号处理;2002年05期
18 沈亚强;基于多分辨率子波变换的自适应滤波语音增强方法[J];浙江工商职业技术学院学报;2003年04期
19 钱永玲;面向NGN的三重播放——7302 ISAM语音增强型接入平台[J];通讯世界;2005年11期
20 李楠;;一种小波变换与维纳滤波结合的语音抗噪研究[J];电声技术;2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑成诗;李晓东;莫福源;田静;;一种噪声谱估计的快速跟踪算法[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
2 吴亚栋;吴旭辉;;一种基于自相关域动态噪声估计方式的语音增强法[A];第六届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];2001年
3 周小星;王安娜;孙红英;杨鸿武;;基于压缩感知过程的语音增强[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集(二)[C];2011年
4 邹霞;陈亮;张雄伟;;一种改进的最小统计量控制递归平均噪声估计算法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
5 陶智;赵鹤鸣;;Bark子波变换在语音增强中的应用[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
6 欧贵文;柯登峰;;基于噪音估计和参数估计的优化语音增强算法[A];第七届全国人机语音通讯学术会议(NCMMSC7)论文集[C];2003年
7 韩润强;张志平;吴玺宏;迟惠生;;一种改进的语音增强方法及其在语音识别中的应用[A];第八届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];2005年
8 吴红卫;俞一彪;;基于Laplace-Gauss模型和简化相位判别的离散余弦变换域语音增强[A];苏州市自然科学优秀学术论文汇编(2008-2009)[C];2010年
9 国雁萌;;一种极低信噪比条件下的语音增强方法[A];第六届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];2001年
10 江峰;李晓东;;适用于抑制非平稳背景噪声的语音增强算法[A];中国声学学会2003年青年学术会议[CYCA'03]论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王娜;基于小波变换与约束方差噪声谱估计的语音增强算法研究[D];燕山大学;2011年
2 陶智;低信噪比环境下语音增强的研究[D];苏州大学;2011年
3 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
4 方瑜;语音增强相关问题研究[D];北京邮电大学;2012年
5 王海艳;基于统计模型的语音增强算法研究[D];吉林大学;2011年
6 姚峰英;语音增强系统的研究与实现[D];中国科学院上海冶金研究所;2001年
7 申丽然;Hilbert-Huang变换及其在含噪语音信号处理中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
8 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
9 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
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邬鑫锋;基于短时谱估计的语音增强研究[D];湘潭大学;2010年
2 王春玲;井下载波电话语音增强问题的研究[D];山东科技大学;2003年
3 陶智;基于人耳听觉掩蔽效应的语音增强的研究[D];苏州大学;2003年
4 孔祥波;基于短时幅度谱估计的语音增强方法研究[D];大连理工大学;2000年
5 朱健华;语音增强方法的研究[D];大连理工大学;2002年
6 武睿;数学形态学在语音增强中的应用[D];河北工业大学;2004年
7 段国和;战场环境下的自适应语音增强[D];西北工业大学;2005年
8 冯炎;基于噪声估计和先验信噪比估计的语音增强算法研究[D];西南交通大学;2010年
9 王龙;基于DSP的语音增强系统的研究与设计[D];东华大学;2011年
10 缪春波;语音增强及其相关技术的研究[D];大连理工大学;2003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 ;7302 ISAM面向NGN支持三重播放[N];通信产业报;2005年
3 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
4 曾;科健K3900打头阵[N];计算机世界;2001年
5 ;推进无锡电信网络转型[N];人民邮电;2006年
6 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
7 晓林;东信北邮:智能网专家[N];通信产业报;2003年
8 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
9 贝文;上海贝尔阿尔卡特助力江苏电信网络转型[N];通信产业报;2006年
10 王辉;融合通信:向概念化说“不”[N];通信产业报;2005年
中国知网广告投放
 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