基于频域去相关的语音信号分离

目前基于纯净语音信号的语音识别系统和说话人识别系统都已达到了很高的识别率,但是当信号中含有噪声,特别是含有语音噪声时,识别率就会大大降低.解决这一问题的关键是实现语音与噪声的自动分离.考虑到语音信号的非平稳特性,把时域去相关的思想推广到频域,提出了频域去相关算法,实验结果显示了算法的有效性.     

基于统计模型实现语音信号有声/无声检测的研究

基于语音信号短时平稳性以及语音信号和噪声的统计模型，提出了一种语音信号有声/无声的检测方法。该方法可对所有语音短时帧更新噪声参数的估值，因而提高了检测的准确性，根据噪声参数以及语音和噪声的统计特性定义了似然比，确定了有声/无声的判别准则，研究了判别阈值、平滑因子等参数以及缓变非平稳背景噪声对检测结果的影响。实验结果表明，即使背景噪声具有缓变特性，利用该方法仍可得到良好的检测结果。对不同的应用，在检测过程中判别阈值的选取应结合平滑因子进行必要的优化。     

基于预处理VAD和自适应KLT的语音增强算法

针对加性有色噪声干扰，提出了一种单通道输入基于信号子空间的话音增强算法。算法中使用自适应的方法跟踪KLT(Karhunen—Loeve Transform)阵。运用一种近似模型来表述有色噪声的特性，并基于噪声平稳的假设，通过采用预处理技术的语音活动性检测(VAD：Voice Activity Detection)单元获取噪声样本，用于下一语音帧中噪声特性的估计和增强处理。实验表明，算法对于有色噪声干扰下的语音信号有较好的增强效果，并且性能优于改进减谱法。     

基于小波域ICA和收缩函数处理的BSS算法

实际环境中的卷积混合情况对语音信号和音乐信号进行盲解卷是一个具有挑战性的问题,ICA在实际环境中的卷积 混合系统分离效果不太理想,分离出的信号中有串扰成分存在．本文介绍了一种新的后置处理方法,即用一组收缩函数去除ICA分离后的小波系数中的串扰成分．实验结果表明该方法能较好地分离语音信号和音乐信号．     

无参考输入的双话筒噪声抵消

介绍了一种双通道的噪声抵消系统 .传统的频谱减法的语音增强需要预先知道噪声的特性 .但是 ,噪声的平稳性和可分离性在许多实际应用场合都无法满足要求 .提出采用两路话筒输入 ,以便动态获得噪声频谱的方法 .采用自适应校正滤波的同步算法 ,利用语音信号的相关性同步两路信号中的语音 ,通过抵消其中的语音成分获得噪声的频谱特性 .实验证明该方法能够获得很好的同步效果 .在获得噪声频谱的基础上用频谱减和维纳滤波两种方法进行了噪声抵消的对比实验 .对 0dB信噪比输入的信号可以获得约 9dB信噪比的提高 .用维纳滤波处理后的语音比频谱减法残留较低的“音乐声” .在非平稳条件下对噪声仍具有一定的跟踪能力     

基于模糊域奇异值分解的语音增强方法

提出了一种遵循语音非平稳特性的增强方案。它不同于以往语音增强惯用的前提。首先，使用时频表征中的模糊函数描述被高斯白噪声恶化的语音信号；其次，对其进行奇异值分解后。采用尺度因子矩阵调整模糊函数矩阵的奇异值达到抑制与噪声相关成份的目的；最后，将模糊域下经过处理的余留成份变换为时域信号。仿真实验表明，这种消噪方法具有良好的性能。     

用子空间提高有色噪声背景下的语音质量

针对在语音通信过程中,纯净语音信号经常受到周围有色噪声环境干扰导致语音质量下降的问题,提出了一种用子空间提高语音质量,改善听觉感知度,降低用户听觉疲劳感的算法。该算法通过用非平稳噪声估计方法实时跟踪噪声信号的特征值,对跟踪的噪声和信号进行对角化;为了进一步消除有色噪声,对带噪语音再次进行维纳滤波处理,最后获得更新的最优特征值估计方程。实验结果表明,在信噪比不同的工厂噪声等有色噪声背景下,与传统子空间的算法相比,经过新算法的语音信噪比得到了明显的提高,且有效地降低了音乐噪声。     

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。     

基于参考独立分量分析的语音增强方法

参考独立分量分析（independent component analysis with reference,ICA—R）将源信号的先验知识以参考信号的形式引入学习算法中,可以从混合信号中仅抽取期望的源信号．基于ICA—R提出了一种语音增强新方法．通过比较语音信号和多种噪声信号的特点,合理地构造了具有语音信号重要特性的参考信号,进而应用ICA—R从多种加性噪声中抽取了期望增强的语音信号．计算机仿真和性能分析结果均表明了该方法的有效性．     

一种噪声环境下的语音识别方法(线性预测误差法)的研究

介绍一种平稳噪声环境下语音识别的新的方法。该方法利用噪声的LPC系数去预测语音信号,从而得到LPC预测序列,然后把它代替原语音序列来进行语音端点的检测、语音特征的提取和在合适的匹配方式下的识别。实验结果表明：该法在噪声环境下自动检测语音端点和提取语音信号的特征是可行的,获得了很满意的识别率。     

一种联合GSC麦克风阵列和MMSE-LSA的语音增强系统

单通道语音增强算法自上个世纪60年代已来有了长足的发展,但由于时频域处理的局限性,目前现有的单通道语音增强算法无法有效抑制背景噪声中的突发噪声成分。突发噪声通常表现为短时、能量强、时频域有纹理特征的噪声,在参数上无法和语音进行有效区分。但对于背景噪声中的突发噪声,其在空间上通常是具有方向性。因此,本文提出了一种联合空间和时频域的语音增强系统。即在语音采集的前端使用GSC麦克风阵列形成波束,使主瓣对准期望语音信号、旁瓣对准突发噪声从而从空间上抑制突发噪声,然后对采集到的语音信号进行时频域语音增强处理。本文选取MMSE-LSA作为时频域的处理算法,因其在保留语音的可懂度、自然度方面有突出的性能。实验表明,该系统可以有效地抑制含有突发噪声的背景噪声。     

藏语语音信号降噪算法研究

藏语语音在识别过程中会受到各种信号的干扰,从而影响语音识别的质量。在进行语音识别预处理过程中,语音信号的降噪技术是一个关键的环节。文章通过分析各种降噪手段,重点研究了藏语语音信号降噪方法,提出了符合藏语语音信号降噪的小波包降噪算法。其研究结果为进一步的藏语语音识别技术的研究提供了基础。     

利用线性预测残差的语音去噪方法

语音信号中经常混有加性噪声,噪声的存在会使语音处理系统的性能急剧下降,因此语音去噪是语音信号处理中的关键技术之一.提出一种利用线性预测残差去除语音中的加性白噪声的方法,实验结果表明,该方法可以有效地去除语音信号中的加性白噪声,并且保持语音信号较好的清晰度和可懂度.     

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WGAN的语音增强算法研究

带噪语音可看成由独立的噪声信号和语音信号经某种方式混合而成,传统语音增强方法需要对噪声信号和干净语音信号的独立性和特征分布做出假设,不合理的假设会造成噪声残留、语音失真等问题,导致语音增强效果不佳。此外,噪声本身的随机性和突变性也会影响传统语音增强方法的鲁棒性。针对这些问题,使用生成对抗网络来对语音进行增强,给出一种基于Wasserstein 距离的生成对抗网络(Wasserstein generative adversarial nets, WGAN)的语音增强方法来加快训练速度和稳定训练过程。该方法无需人工提取声学特征,且使语音增强系统的泛化能力得以提升,在匹配噪声集和不匹配噪声集中都有良好的增强效果。实验结果表明,使用训练出的端对端语音增强模型后,语音信号的客观评价标准(perceptual evaluation of speech quality,PESQ)平均得到23.97%的提高。     

一种基于径向基函数神经网络的语音降噪方法

采用径向基函数神经网络在时域上对含噪语音信号进行降噪处理.针对语音信号的短时平稳性以及噪声的随机性,对语音信号进行分帧预处理;用分帧后的纯净语音信号作为径向基函数网络的教师信号,并利用Matlab神经网络工具箱设计和训练网络.实验结果表明,径向基函数网络作为语音信号滤波器,可有效地抑制语音信号中的白噪声,具有良好的降噪性能.     

一种新型语音识别系统

提出一种新型语音识别系统,采用帧能量与帧过零率的乘积作为指标量进行语音端点检测,以MFCC作为语音信号特征矢量,基于HMM语音识别模型进行语音识别.同时,提出了一种新的抗噪语音识别方法,通过改进型重复Wiener滤波结合PUM模型进行抗噪语音识别,较好地抑制了噪声干扰,提高了语音识别率.     

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。     

基于自回归模型的加性噪声环境稳健语音识别

为提高噪声不平稳或不可估的情况下语音识别的稳健性,提出了利用自回归模型和短时平稳性假设,估计干净与噪声环境的语音数据,建立相应的语音识别模型,以达到抗噪效果的稳健语音信号处理方法。在N o iseX-92的4种噪声环境(w h ite,babb le,vo lvo,destroyer eng ine)从0到20 dB的不同信噪比下的“863”大词汇连续语音标准数据库的平均识别结果表明,该方法能够使得基于段长分布的隐M arkov模型的语音识别系统在25候选时声学层的音节相对错误率下降达到10.85%以下,同时相对正确识别率上升12.13%。     

基于听觉模型的小波包变换的语音增强

由于人耳频率分辨率是非线性的 ,用传统的线性信号处理方法 (如FFT)来模拟人耳基底膜的频率分析特性是比较困难的 .小波包算法有灵活的时频分析能力 ,可较好地符合人耳基底膜的频率分析特性 .在模拟人耳的听觉机理方面 ,用动态阈值法成功地对含噪语音进行了去噪处理 ,在去噪处理中引入音乐噪声的问题也较好地得到解决 .实验表明 :在单声道的条件下 ,其语音增强效果比传统的频谱减法有更高的清晰度和可懂度