基于倒谱预处理技术的语音增强算法研究

提出一种应用于单通道语音增强技术的倒谱预处理算法。倒谱预处理通过抑制语音中浊音的谐频成分,避免在非平稳噪声跟踪过程中将语音浊音信号功率谱错误估计成噪声功率谱;同时预处理还能增加语音间隙出现的概率,跟踪搜索窗内信号能量最小值时更有效地跟踪到噪声能量电平。实验结果表明应用文中提出的预处理算法后,快速有效跟踪噪声的同时能避免噪声功率谱过估,并且在客观评价指标方面得到更高的段信噪比提高量(SegSNRI:Segmengtal Signal-to-Noise Ratio Improvement)和感知语音质量评价(PESQ:Perceptual Evaluation of Speech Quality)得分改善量。     

一种改进的谱相减语音增强方法

针对一般的谱相减语音增强算法所带来的“音乐”噪声较为严重的问题,提出了一种改进的谱相减语音增强算法——噪声残差消除谱相减法,实验结果表明,噪声残差消除谱相减法明显地削弱了一般谱相减法所带来的“音乐”噪声。对带噪语音质量的增强效果显著。     

基于倒谱处理的先验信噪比估计算法

单通道语音增强中,已有的先验信噪比算法能有效地去除噪声,提升语音增强算法性能;但是由于在噪声功率谱估计不准确,造成噪声功率出现过估和低估的情况,造成了语音失真和保留较多残留噪声。通过倒谱处理能在含噪语音段中抑制语音中的谐频成分和在纯噪声段中避免部分较强的噪声成分误判为语音信号,准确地估计出噪声功率谱,同时语音失真不大。在多种噪声背景下的客观评价指标分析表明,经过倒谱处理后的先验信噪比估计算法能提高先验信噪比算法的估计性能。     

基于倒谱距离的语音端点检测改进算法

在讨论传统倒谱距离语音端点检测算法不足的基础上,提出了一种改进方案,该方法首先估计短时信噪比,然后由统计方法确定短时信噪比与门限的关系,进而完成正确的语音端点判决。通过对3种典型噪声环境下信噪比从-5 dB到20 dB的带噪语音信号进行的仿真实验结果表明,所提方法能更为准确地检测到语音端点。     

改进信号子空间结合维纳滤波的语音增强算法

针对现有语音增强算法噪声残留和语音失真,不能同时达到最小这一问题,提出了一种改进的信号子空间结合维纳滤波法,进行两级语音增强。第一级利用听觉掩蔽参数改进信号子空间的增益矩阵,经处理后,可以有效降低语音失真度,并初步提高信噪比。然后利用维纳滤波算法对增强后的语音信号进行加强。实验结果表明,相比传统的信号子空间算法、维纳滤波算法,可以有效地减少语音信号中的残留噪声、降低语音信号的失真度、提升语音信号的整体质量。     

一种基于功率因数补偿的谱相减算法改进

对带噪语音进行传统谱减增强后,会引入"音乐噪声",并造成语售可懂度急剧下降.针对这一缺点,本文提出了一种采用功率因数补偿的过减形式的谱相减算法,以提高语音可懂度.采用MATLAB对算法进行了仿真,仿真结果表明:该算法有效的抑制了背景噪声、减少了"音乐噪声",比传统谱相减算法有较大优越性.     

基于谱增益迭代的先验信噪比估计语音增强算法

结合经典的谱增益算法和迭代算法,提出了一种基于谱增益迭代的先验信噪比估计语音增强算法.也就是通过谱增益的循环迭代,实现纯净语音信号估计逐步逼近真正的纯净语音,然后根据先验信噪比定义更新先验信噪比的估计值,反过来,又更新了谱增益值,从而实现噪声消除.同时这种方法解决了基于直接判据算法,先验信噪比估计值比后验信噪比估计值延迟一帧的问题,从而有效地消除"音乐噪声".试验表明,这种算法能够有效地消除噪声.     

基于深度学习的听觉倒谱系数语音增强算法

针对现有语音增强算法在低信噪比(SNR)非平稳噪声环境下的表现并不理想这一问题,提出了一种基于深度学习的语音增强算法.首先,构建了一个深度神经网络(DNN),然后从四个不同分辨率的耳蜗中提取了多分辨率听觉倒谱系数(MRACC)作为神经网络的输入,该系数既关注了细节的高分辨率特征,又把握了全局性的低分辨率特征;其次,跟踪噪声变化构建了一个自适应掩蔽阈值(AM)作为神经网络的训练目标,该阈值能够依据噪声调节理想二值掩蔽(IBM)和理想软掩蔽(IRM)的权重;最后,将估计的自适应掩蔽阈值用于对含噪语音进行增强.实验结果表明:相较于对比算法,该算法不仅可以进一步提高语音质量和可懂度,而且能够抑制更多的噪声.     

一种基于统计信息噪声估计的语音增强算法

本文提出一种基于统计信息噪声估计的谱减语音增强算法,实验表明这种算法比起普通谱相减法算法能更显著地提高算法的客观性能,特别在非平稳噪声和低信噪比的环境中能快速估计出变化的噪声功率谱。     

基于Wiener自适应滤波算法在语音信号去噪中的研究

主要研究基于Wiener自适应滤波LMS算法与RLS算法在语音信号去噪中的应用。对语音信号与噪声在相关和不相关、平稳和不平稳这四种情况下,分别采用RLS和LMS算法对语音信号进行去噪分析。研究发现,不管信号与噪声处于上面四种情况的任何一种,RLS算法比较优越,而且在处理相关和非平稳的情况下优势更大;对于不相关和平稳的情况,LMS算法的效果较好。     

一种基于模糊系统的语音增强方法

语音增强是解决噪声污染的有效方法,它的首要目标是在接收端尽可能从带噪语音中恢复纯净的语音信号.讨论强背景噪声下的基于模糊系统的语音增强方法,并与减谱法语音增强算法进行比较.计算机仿真结果表明,该方法在大大消除背景噪声的同时,消除了音乐噪声,同时保持语音信号较好的可懂度.     

基于改进型DTW算法和MFCC的语音识别

采用模式匹配的识别技术,建立孤立词语音识别系统,基于MATLAB环境对O～9这10个数字语音进行仿真实验．在提取MFCC的基础上,整合差分倒谱参数作为语音的特征参数,并对现有的DTW算法加以改进,节省了系统匹配的计算时间,使其具有一定的鲁棒性．分别采集普通话语音和湖北、闽南、安徽3地方言的语音数据,体现了数据的完备性和系统的适用性．实验结果表明,基于改进型DTW算法和MFCC的语音识别系统具有较高识别率,取得了良好效果．     

基于改进EMD的麦克风阵列语音增强研究

提出一种将改进EMD与麦克风阵列MVDR自适应波束形成相结合的语音增强方法。该方法利用互相关系数阈值法去除将EMD算法分解后的的虚假IMF分量,结合各阶IMF分量的自相关函数特性准确获取信号与噪声的主导IMF分量分界点,然后对所有噪声主导的IMF分量进行小波阈值去噪,接着将所有剩余IMF分量进行MVDR波束形成获得增强语音信号。改进EMD算法避免了在高信噪比条件下的信号失真,与MVDR波束形成相结合,满足了MVDR窄带特性要求,增强了麦克风阵列抗干扰能力。实验结果证明了方法的有效性。     

基于噪声短时谱动态估计的语音增强谱减算法

针对谱减法增强语音后残留"音乐噪声"明显,影响语音清晰度的问题,在分析现有的噪声谱减算法基本特性的基础上,提出一种基于噪声短时谱动态估计的语音降噪方法.通过估计噪声短时功率谱及其变化趋势,动态调整谱减法中的过减系数,有效抑制残留噪声.仿真实验表明,新的谱减算法在提高语音信噪比的同时保持较小的失真度,具有较好的增强效果.     

基于最小均方误差估计的改进语音增强算法

在常规谱减法的理论基础上,针对其去噪中存在的问题,提出一种改进算法,对清音和浊音分别采用高频提升和频带加宽的处理方法,使在消除信号噪声的同时尽可能地保留信号中的弱特征成分.利用LSD和PMD公式从理论和实践两方面证明该方法在有效抑制背景噪声的同时还可以降低音乐噪声,获取最大的信噪比,减少语音失真,实现比常规谱减法更好的语音增强效果.     

基于噪声短时谱动态估计的语音增强谱减算法

针对谱减法增强语音后残留音乐噪声明显,影响语音清晰度的问题,在分析现有的噪声谱减算法基本特性的基础上,提出一种基于噪声短时谱动态估计的语音降噪方法。通过估计噪声短时功率谱及其变化趋势,动态调整谱减法中的过减系数,有效抑制残留噪声。仿真实验表明,新的谱减算法在提高语音信噪比的同时保持较小的失真度,具有较好的增强效果。     

一种迭代小波域维纳滤波算法

在WienerChop算法的基础上,提出了一种改进的小波域维纳滤波器,在小波域采用基于贝叶斯估计的小波阈值去噪技术估计期望信号,提高估计的精度,并以此设计经验维纳滤波器;进一步适当选择多小波基,使每个基函数通过小波变换能够比其他小波基更好地捕捉信号的某些特定特征,从而实现WienerChop算法的迭代.仿真实验表明提出的迭代WienerChop算法有效地改善了去噪后图像的均方误差和信噪比,与BayesShrink算法和非迭代的WienerChop算法相比,迭代WienerChop方法去噪后图像的峰值信噪比增益分别达到0.78~1.00dB和0.36~0.49dB.     

基于谱减的语音增强算法的改进

为降低噪声对语音通信的干扰,提出了一种基于谱减的语音增强算法的改进方法。根据噪声频谱的G auss统计模型修正语音增强过程中噪声频谱的估计方法,利用帧内、帧间约束估计每一个频点的先验信噪比,提出了一种简便的估计语音在每一个频点出现的概率的方法,得出了修正的语音增强算法。在白噪声以及坦克噪声环境中分别对算法的性能进行测试。实验结果表明:在几乎不损伤语音清晰度的前提下,该算法使“音乐噪声”得到了更好的抑制,同时信噪比提高了约8 dB以上。