基于正交小波变换的自适应语音消噪改进方法

提出一种基于正交小波变换的自适应语音消噪改进方法，这种方法可以提高自适应语音消噪过程的收敛速率．正交小波变换在自适应滤波中起到白化的作用，使自适应滤波器的输入正交化．通过正交小波分解，自适应滤波器中的信号能量降低，输入自相关矩阵的动态范围减小，特征值分布更加集中，从而使收敛速率加快．     

变步长解相关Volterra LMS算法

Volterra滤波器的非线性使输入向量自相关矩阵包含了输入信号的高阶统计量,导致矩阵特征值扩展很大,因此LMS算法收敛速度一般很慢。从降低输入信号的相关性出发,提出了一种变步长解相关Volterra NLMS算法。解相关能显著加快LMS算法的收敛速度,变步长能够改善算法的稳态性能,两者的有机结合,能明显改善算法性能。仿真结果表明,在不同输入信号相关性情况下,该算法有更好的收敛速度和稳态性能。     

一种基于LMS改进算法的语音增强方法

LMS算法在自适应滤波器中得到广泛应用,但这种方法具有收敛速度慢,步长需要谨慎选择才能达到收敛和失调的折中等缺点。文章把一种变步长的LMS算法应用到语音增强中,此算法通过建立步长因子μ与迭代次数n之间的一种函数关系提出一种新的变步长LMS算法,在迭代过程中在开始时采用大步长参数进行迭代,达到稳态后减小步长参数。仿真结果证明该方法对带噪语音有明显的去噪效果,有效地提高了语音的清晰度和可懂度。该算法明显优于传统LMS算法,较之提高了收敛速度并减小了稳态误差。     

基于微分麦克风阵列的自适应语音增强算法研究及DSP实现

自适应滤波是语音增强算法中的常用技术, 而算法复杂度与收敛速度是设计各种自适应算法需要首要考虑的问题. 本文提出一种用于片上的语音增强自适应滤波新算法. 该算法分两步实现, 首先, 利用一阶微分麦克风阵列, 获得噪声的实时估计; 其次, 对传统的仿射投影算法(Affine projection algorithm, APA)加以改进, 得到计算误差向量的快速算法, 并根据估计误差动态调整搜索步长以及仿射投影维数, 对带噪语音进行自适应滤波消噪. 在TMS320VC5509 DSP芯片上实现该算法. 实验表明, 算法的自适应滤波过程具有接近递推最小二乘算法(Recursive least squares, RLS)的快速收敛速度, 以及类似最小均方误差算法(Least mean squares, LMS)的低算法复杂度.     

基于DFRCT滤波器组自适应语音增强算法

提出一种改进的语音增强方法,将带噪语音信号进行子带分解,再对子带信号进行离散分数余弦变换（DFRCT）域滤波,利用了DFRCT良好的正交特性,且自适应滤波采用最小均方（LMS）算法。对滤波后的信号进行DFRCT逆变换得到增强后的子带语音信号,合成增强后的语音信号。仿真结果表明,该算法在减少输入信号自相关程度的基础上,提高了收敛速度,减少了计算时间（约10 s）,增强后的语音信号的分段信噪比（SegSNR）和PESQ值都有所提高,具有良好的语音增强效果。     

滤波器组自适应语音增强方法

双麦克风噪声抵消应用中,由于交叉串的存在,传统自适应算法降噪性能受到很大的影响。为了提高双麦克风算法降噪性能,使用两级自适应滤波系统消除交叉串扰问题。为提高自适应滤波器收敛性能,采用主从结构LMS算法自适应调节步长因子。同时为了适合窄带处理算法,将输入信号进行子带分析预处理,对每个子带独立进行抗交叉串绕自适应处理,将各子带增强信号合并得到增强语音信号。实验结果表明,该方消噪量大,语音损伤小,语音增强效果显著。     

步长随输入信噪比变化的LMS算法

介绍了归一化最小均方误差(LMS)算法,分析了它在平稳环境噪声下步长不能自动调整的弊端。然后提出了步长随输入信噪比变化的LMS算法,分析了步长调整规律。根据该算法在噪声抵消的起始阶段收敛性能差并可能出现发散的现象,对该算法进行了修正,即在起始阶段采用归一化LMS算法,之后利用步长随信噪比变化的LMS算法。通过对语音信号的消噪仿真,表明修正的步长随输入信噪比变化的LMS算法收敛性能好,输出信号的信噪比有了较大的提高。     

基于谱减法和变步长LMS语音增强算法

谱减法是目前有效的增强语音信号质量的技术之一,低信噪比下降噪效果明显,而LMS自适应滤波算法收敛速度慢,步长需在收敛速度和失调折中选择。提出了先经过谱减法然后采用变步长LMS自适应滤波算法联合去噪来提高信号质量,通过改变误差的平方项来调节步长,步长采用先固定后变化的原则,兼顾了提高收敛速度和缩小稳态误差。在MATLAB 环境下进行仿真实验,测试结果表明提出的经过基本谱减法后再采用变步长LMS自适应滤波算法能有效消除背景噪声,信噪比SNR和PESQ分值得到了较大的提高,减少了原始语音信号的失真,提高了信号质量。     

一种基于ZSP800核改进型LMS自适应滤波算法的实现

针对手机终端语音降噪处理系统中,广泛使用计算复杂度较小的固定步长LMS（Least Mean Square）自适应滤波算法。本文提出一种通过建立步长因子μ（n）和误差信号e（n）非线性函数关系,进而把固定步长LMS自适应算法改进为新的变步长自适应滤波算法,较好地解决了固定步长因子无法解决收敛速度和稳态误差之间相矛盾的不足。最后,给出了改进型算法在ZSP800核数字信号处理器（DSP）上的实现方法。     

改进的变步长最小均方误差电子耳蜗语音增强算法

针对外部强噪声环境下电子耳蜗语音质量受损、适应性差等问题,提出了基于谱减法和变步长最小均方误差（LMS）自适应滤波算法联合去噪的改进方法,并以该方法构建了一个电子耳蜗前端语音预处理系统。利用变步长LMS自适应滤波算法输出误差的平方项来调节步长,采用步长值固定与变化相结合的方法,解决了自适应滤波算法收敛速度慢、稳态误差大的问题,适应性得到提高,提高了语音信号通信质量。该系统以TMS320VC5416和音频编解码芯片TLV320AIC23B为核心,通过多通道缓冲串口（McBSP）和串行外设接口（SPI）实现了语音数据的高速采集和实时处理。实验仿真和测试结果表明该算法消除噪声性能好,信噪比在低输入信噪比情况下提高约10 dB,语音质量感知评价（PESQ）分值也得到较大提高,能有效提高语音信号质量,且该系统性能稳定,能进一步提高耳蜗前端语音的清晰度和可懂度。     

基于谱减和LMS的自适应语音增强

针对宽带噪声背景下的语音增强问题,将短时语音视为非平稳或宽平稳信号,基于谱减法和自适应滤波的最小均方（LMS）算法,提出了一种FIR型自适应滤波算法（SSLMS）：用减谱法由短时噪声观测语音估计期望信号,作为滤波器输出信号的参考信号;用滤波器的输出与参考信号的差值为误差信号,用LMS算法求得滤波器权系数修正量,并修正滤波器。权系数最速下降调整中,采用了归一化LMS、符号LMS、块LMS技术,以简化保证权系数收敛的步长选择、减少权系数修正的运算量,从而提高自适应速度。对不同的语音在各种信噪比下仿真实验,并与改进的谱减法比较,结果表明,该法增强效果优于谱减法;在信噪比为3 dB时该法的增强效果仍然令人满意。     

基于LMS算法的自适应滤波器在声学回声消除中的应用

阐述了自适应滤波器的基本原理,在介绍LMS自适应滤波算法的基础上,利用TMS320VC5402 DSK的软、硬件平台,进行LMS自适应滤波器的设计仿真,并对语音回声进行消除。实验表明,该算法在应用中具有良好的滤波性能,达到了较好的回波消除效果。     

一种MEMS水听器信号去噪的组合算法研究

针对MEMS水听器采集的数据"淹没"在强噪声场中的问题,提出采用LMS自适应噪声对消与Fourier变换滤波相结合的组合算法实现MEMS水听器的信噪分离。在信号频率已知的情况下,设计了一种自适应噪声对消和Fourier变换滤波组合算法的滤波器,对提取后的信号与理想信号做性能对比。仿真实验表明:该组合算法在-15 dB的强噪声场中仍有较高的分辨精度和提取效果,对搜寻类似于"黑匣子"等情况比较适宜,并将设计的滤波器用于中北汾机测试实验的信噪分离中,结果验证了该算法具有良好的高效性和实用性。     

基于小波包与自适应维纳滤波的语音增强算法

语音增强主要用来提高受噪声污染的语音可懂度和语音质量,它的主要应用与在嘈杂环境中提高移动通信质量有关。传统的语音增强方法有谱减法、维纳滤波、小波系数法等。针对复杂噪声环境下传统语音增强算法增强后的语音质量不佳且存在音乐噪声的问题,提出了一种结合小波包变换和自适应维纳滤波的语音增强算法。分析小波包多分辨率在信号频谱划分中的作用,通过小波包对含噪信号作多尺度分解,对不同尺度的小波包系数进行自适应维纳滤波,使用滤波后的小波包系数重构进而获取增强的语音信号。仿真实验结果表明,与传统增强算法相比,该算法在低信噪比的非平稳噪声环境下不仅可以更有效地提高含噪语音的信噪比,而且能较好地保存语音的谱特征,提高了含噪语音的质量。     

一种改进的变步长LMS自适应滤波算法及其在噪声抵消中的应用

本文提出了一种改进的变步长LMS自适应滤波算法,并将其应用于自适应噪声抵消中。该算法解决了算法收敛时间和稳态误差间的矛盾,为实际应用提供了更大的灵活性。它采用误差信号的相关值去调节步长,使得算法的均方误差小、收敛速度快,并且降低了LMS算法对噪声的敏感性。     

小波阈值降噪算法中最优分解层数的自适应选择

小波阚值降噪算法是一种去除数字信号中白噪声的有效算法．针对加性高斯白噪声的情况，提出一种自适应小波降噪算法，用于语音信号的增强．它能根据带噪信号的特点，自适应选择小波变换的最优分解层数．实验结果表明，该算法比经典的小波降噪算法具有更好的降噪效果，能有效提高算法的实用性能．     

一种时间自适应阈值的小波包改进语音增强算法

针对传统小波语音增强算法存在过度周值处理的问题,提出一种改进的时间自适应阈值小波包去噪算法.该方法采用听觉感知小波包对噪声语音进行分解,得到小波包听觉感知节点上的系数,并基于语音存在概率估计按帧自动调节去噪周值,因改进的闲值能更好地避免语音小波包系数被过度阈值处理的情况,从而在抑制噪声的同时保留了更多的原始语音成分,进一步提高了降噪效果,实验结果表明,该算法比常规小波自适应闻值算法能得到更清晰的语音增强信号.     

利用自适应滤波器的组合设计抵消多噪声

针对一个自适应滤波器不能解决多噪声信号的问题,提出了自适应滤波器的组合设计思想。在线性组合条件及LMS算法下,分析多噪声抵消原理,并进行多噪声语音信号的Matlab仿真实验,可以得到清晰的语音信号。结果表明,自适应滤波器的组合设计可以有效抵消多种干扰信号。