收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

带噪语音编码的若干问题研究

李辉  
【摘要】: 随着移动通信技术的迅速发展和语音通信范围的不断扩大,在噪声环境下进行语音通信已经成为经常要遇到的情况,语音信号不可避免的要受到周围背景噪声的影响。对于参数编码方式,语音参数提取的准确与否以及对参数的量化编码方式都会对语音通信质量产生很大影响,因此研究从带噪语音中提取基音周期、提取描述声道的线性预测系数、有效的参数量化编码方法以及语音编码的抑制噪声方法具有非常重要的研究价值和实际应用前景。 基音周期是语音编码中的一个重要激励源的参数,从实用化角度出发,提出了一种基于AMDF和ACF的计算复杂度低的快速基音周期参数的估计方法,通过对语音信号的AMDF值进行自相关运算,能够提高基音周期估计的准确率,经过对这一帧语音信号的AMDF值进行了变换,使一次自相关中的乘法运算变为只有一次加法的运算,由于只包含加减法和取绝对值运算,计算复杂度低,所以该算法可以广泛应用于需要实时基音周期估计的场合。还给出了一种适合于硬件电路实现的快速基音周期估计方法,并在一个FPGA(芯片型号为SpartanⅡXC2S30vq100-6)芯片上实现了语音信号的基音周期实时估计系统。目前还很少有适合采用硬件电路直接实现的基音周期估计算法,当需要实时提取语音信号的基音周期时,最好能够使用硬件电路实现实时的基音周期估计。 针对语音信号的信噪比SNR比较低时,带噪语音信号的基音周期难以估计准确的问题,提出了一种基于GCI和小波变换的基音周期检测方法。采用小波变换直接从语音信号中检测出声门闭合时刻GCI的信号锐变点来提取基音周期,并且通过前置低通滤波器降低了噪声和共振峰的影响,用一级小波变换便可以获得了比较高的检测精度和噪声鲁棒性,同时降低了基音周期估计的计算复杂度。 针对直接从带噪语音中难以准确提取线性预测系数的问题,给出了一种基于谱减的带噪语音的线性预测系数提取方法。由于背景噪声的能量和频率成分都是随时间发生变化的,采用了具有动态跟踪性能的最小值统计跟踪方法进行噪声功率谱估计,通过谱减方法得到干净语音信号的功率谱估计,然后再提取线性预测系数。实验结果表明,使用谱减的方法提高了提取线性预测系数的准确率。 量化编码是参数编码中的重要技术,论文对几种常用的线谱频率参数矢量量化编码的方法进行了比较深入的探讨和研究,给出了一种基于高斯混合模型GMM新的量化编码方法。该方法的特点是其计算量和存储大小不随量化比特数的多少而改变。由于GMM量化器可以描述出参数空间分布的多种信息,因此可以采用非线性量化的设计方式,既提高了量化精度又减少了计算量和存储量。 对于噪声污染比较严重的情况,通常采用在信号前端进行语音增强,论文提出了一种基于声道慢变特性的基于Kalman滤波的语音增强算法。该算法根据人们在发声时,声道的形状变化比较缓慢,声道系数也具有缓慢变化的特点,先将线性预测系数转化为线谱频率参数,然后对相邻帧的线谱频率参数做一阶平滑,修正了状态转移矩阵,抑制了增强语音中的孤立残留噪声。与传统的卡尔曼滤波语音增强算法和维纳滤波语音增强算法相比,基于声道慢变特性的Kalman滤波的语音增强算法,增强后的语音在分段信噪比和PESQ的评测结果上,都得到了进一步的提高。当语音信号的信噪比比较低时,采用论文提出了一种基于声道慢变特性的Kalman滤波的语音增强算法,作为语音编码的前端处理部分,提高了语音编码质量。 论文的研究工作得到了国家自然科学基金项目(No.60272039)、教育部—微软重点实验室开放基金项目(No.06 120806)的支持。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 易小琳,王鑫,曹屹,夏克威,王惜戈,王雪京;带噪语音处理系统的研究与设计[J];计算机工程;1999年11期
2 姚峰英,张敏;一种增强带噪语音可懂度的新算法[J];声学学报(中文版);2002年06期
3 孙炯宁,傅德胜,徐永华;无偏风险阈值及其在语音去噪中的应用[J];微计算机应用;2004年06期
4 沈红丽;曾毓敏;王鹏;;一种改进的基于倒谱特征的带噪语音端点检测方法[J];通信技术;2009年02期
5 孙炯宁,傅德胜,徐永华;基于小波变换系数自适应阈值法在语音去噪中的应用[J];南京气象学院学报;2005年01期
6 沈红丽;曾毓敏;李平;王鹏;;改进的基于多特征的语音端点检测方法[J];电子工程师;2008年09期
7 王让定,柴佩琪;一个基于谱熵的语音端点检测改进方法[J];信息与控制;2004年01期
8 焦人杰;侯丽敏;;一种快速自适应噪声谱估计方法[J];声学技术;2007年04期
9 陶智,赵鹤鸣,龚呈卉;基于听觉掩蔽效应和Bark子波变换的语音增强[J];声学学报(中文版);2005年04期
10 冯炎;尼玛扎西;;基于频带间相关性的加权噪声功率谱估计[J];信息与电子工程;2010年04期
11 沈亚强,程仲文;建立在卡尔曼滤波基础上的语音增强方法[J];声学学报(中文版);1994年03期
12 徐金甫,韦岗,梁树雄;一种基于奇异值分解的带噪语音识别方法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2001年01期
13 牛铜;张连海;屈丹;;一种新的噪声自相关估计方法[J];信息工程大学学报;2009年03期
14 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
15 沈亚强;程仲文;;一种基于自适应滤波的语音增强方法[J];信号处理;1993年01期
16 徐金甫,韦岗;基于功率谱差分的语音特征及其在带噪语音识别中的应用[J];计算机工程与应用;2001年09期
17 韦晓东,胡光锐,任晓林;应用倒谱特征的带噪语音端点检测方法[J];上海交通大学学报;2000年02期
18 王晶,傅丰林,张运伟;语音增强算法综述[J];声学与电子工程;2005年01期
19 李明;;时频结合的带噪语音端点检测方法[J];科技资讯;2011年10期
20 胡光锐,韦晓东;基于倒谱特征的带噪语音端点检测[J];电子学报;2000年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 闵姝君;田岚;;语音增强方法综述[A];2009年浙苏黑鲁津四省一市声学学术会议论文集[C];2009年
2 沈亚强;程仲文;任德官;;带噪语音信号的信号模型参数和噪声模型参数的辨别[A];第三届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1994年
3 李曼曼;杨鸿武;洪宁;杨硕;刘亚丽;;基于EMD的带噪语音端点检测[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集(一)[C];2011年
4 汉小欢;景新幸;;一种级联的特征参数提取方法[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
5 刘志勇;曹志刚;;短时谱最小均方误差估计语音增强算法的实时实现[A];第二届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1992年
6 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
7 李灿伟;杨震;;基于DCT的有色噪声消除算法[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
8 王静;张晨;李双田;;基于Bark尺度小波包和Teager能量算子的语音去噪方法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
9 浦剑涛;王辉;姜洪臣;徐波;;基于SVM多类分类框架的语音和非语音分类方法[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
10 王建波;林本浩;田春明;刘睿;;语音增强及其相关技术研究[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李辉;带噪语音编码的若干问题研究[D];中国科学技术大学;2007年
2 徐金甫;基于特征提取的抗噪声语音识别研究[D];华南理工大学;2000年
3 宁更新;抗噪声语音识别新技术的研究[D];华南理工大学;2006年
4 王霞;数学形态学在语音识别中的应用研究[D];河北工业大学;2008年
5 欧世峰;变换域语音增强算法的研究[D];吉林大学;2008年
6 张军;抗噪声语音识别技术的研究[D];华南理工大学;2003年
7 董婧;鲁棒语音识别技术的研究[D];吉林大学;2007年
8 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
9 陆伟;基于缺失特征的文本无关说话人识别鲁棒性研究[D];中国科学技术大学;2008年
10 田岚;增强电子耳蜗听感知的处理策略研究[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹乃文;带噪语音增强技术研究[D];广西师范大学;2008年
2 徐国伟;语音增强技术在声反馈系统中的应用[D];电子科技大学;2006年
3 畅通;语音增强算法的研究与实现[D];西安电子科技大学;2007年
4 孙晋松;语音增强算法的研究及改进[D];山东大学;2009年
5 张亮;说话人识别中语音增强算法的研究和系统实现[D];重庆大学;2009年
6 林波;低信噪比下语音识别技术的研究[D];电子科技大学;2006年
7 陈文钢;语音增强算法研究及信号分析平台的研发[D];山东大学;2006年
8 张佳芳;基于EEMD的车内语音增强研究[D];浙江大学;2007年
9 陈照平;基于短时谱估计的语音增强方法研究[D];太原理工大学;2008年
10 张涛;基于时域滤波器的语音增强算法研究[D];中国科学技术大学;2009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