一种基于谱减的语音增强算法改进

为进一步降低噪声对采集语音的干扰,提出了一种新的谱减改进方法。采用阈值法对非平稳背景噪声信号进行估计,计算出先验信噪比,得到还原的纯净语音信号。用MATLAB实现了整个算法的仿真,并与传统谱减法结果相比较,仿真结果表明,该算法对非平稳噪声追踪性较好,在抑制背景噪声,减少音乐噪声前提下,提高了语音的可懂度,其计算复杂度也可以接受。     

具有高可懂度的改进的维纳滤波的语音增强算法

提出一种具有较高可懂度的基于维纳滤波的语音增强算法。相比于其他语音增强算法,维纳滤波法可以明显提高语音质量且含有较少的音乐噪声,但是它和其他现有语音增强算法一样,都无法有效提高语音可懂度。因为维纳滤波法和其他现有算法都过多注重噪声减少,却忽略了SNR(信噪比)的估计误差和不同的语音幅度谱畸变对可懂度有更重要的影响。为改进这些缺点,此研究依据于先验SNR和增益函数来判定SNR估计误差和语音畸变区域,然后对先验SNR小于-10 d B区域的增益函数进行修正,以及幅度谱畸变大于6.02 d B区域语音进行限制。实验证明,该算法能有效提升增强后语音可懂度NCM(归一化协方差方法)的评测值。     

一种听觉掩蔽效应和维纳滤波的语音增强算法

将非平稳噪声估计算法以及基于听觉掩蔽效应得到的噪声被掩蔽概率应用于维纳滤波语音增强中,提出了一种听觉掩蔽效应和维纳滤波的语音增强方法。几种噪声背景下对语音增强的客观测试表明,提出的算法相比较于传统的维纳滤波语音增强算法而言不但可以提高语音信噪比,而且可以明显减少语音失真。     

DCT域维纳滤波语音增强

针对非平稳噪声和强背景噪声下声音信号难以提取的实际问题,提出了一种DCT域的维纳滤波方法。列出了DCT域清浊音分割步骤,给出了DCT域频谱信噪比迭代更新机制与具体实施方案,设计了DCT域的二维维纳滤波。实验仿真表明,该算法能有效地去噪滤波,改善可懂度,且在不同的噪声环境和信噪比条件下具有鲁棒性。该算法计算代价小,简单易实现。     

改进相位补偿结合谐波重构的语音增强方法

为解决传统单声道语音增强方法在对相位处理时存在的不足以及降噪过程中普遍存在的语音失真问题,提出改进相位补偿结合谐波重构的语音增强方法.通过深度学习模型估计先验信噪比并利用先验信噪比对传统相位谱补偿(PSC)函数进行改进,针对在降噪过程中出现的语音失真问题,对增强后的语音通过谐波重构进行二次增强.实验结果表明,改进相位补...     

一种新的强噪声环境下的语音增强算法

针对强噪声环境下语音增强中噪声估计和先验信噪比估计算法导致的语音失真和音乐噪声的问题,利用语音和噪声的统计模型的对称性得到一种噪声幅度的估计值为参考,提出了一种噪声估计算法,改进了先验信噪比估计算法,形成了一种新的增强算法,适用于强噪声环境下的语音增强。由仿真实验给出的客观评分看出,在0 dB乃至－5 dB条件下,给出信噪比估计算法能够有效减小信号失真,基本上没有残留音乐噪声。     

改进增益函数的MMSE语音增强算法

讨论了基于语音短时对数谱最小均方误差(MMSE-STSA)的语音增强算法,将先验信噪比估计引入增益函数的计算中,有效消除噪声.在带噪信号模型中引入语音存在的不确定度,估计出每个频点的先验无声概率,对增益函数进行改进.通过客观与主观两种评价方法将改进算法与小波变换算法和MMSE估计算法进行比较,实验结果表明,改进算法能更好地抑制背景噪声并且使增强后的语音有较小的失真,增加语音清晰度和理解度.     

基于改进能熵比的维纳滤波语音增强算法

为了提高低信噪比环境下语音增强的效果、算法的鲁棒性.在基于维纳滤波算法的基础上,结合基于频域特征的语音端点检查算法,提出了一种新的语音增强算法.端点检测算法使用小波包ERB子带的谱熵和改进的频域能量的能熵比法.其中,小波包ERB子带的谱熵考虑了人耳听觉掩蔽模型和语音与噪声信号之间的频率分布之间的不同;频域能量利用了有语音帧和无语音帧的能量不同.维纳滤波算法实时采集语音数据并使用新的参数来区别无语音段和有语音段,并在无语音段平滑更新噪声谱.实验结果表明,该端点检测算法能够很好的区分有语音段和无语音段,这就使得在低信噪比的情况下语音增强效果得到了提升,同时算法的鲁棒性和实时性也得到了保障.在与其他两种算法对比中,得到了更好的语音增强效果.     

基于多窗谱估计的改进维纳滤波语音增强

为减少维纳滤波在语音增强中残留的"音乐噪声",将多窗谱估计和改进的维纳滤波方法结合,并进行语音合成。设计了基于多窗谱估计的改进维纳滤波语音增强方法,该方法采用多窗谱估计噪声功率谱,改进维纳滤波降噪得到增强语音,以及重叠相加语音合成,并给出仿真对比验证。结果表明,基于多窗谱估计的改进维纳滤波方法在抑制噪声,减少音乐噪声方面优于基于维纳滤波的增强算法和基于多窗谱估计的改进谱减法的增强算法。     

基于非因果先验信噪比估计的语音增强改进算法

为提高MMSE-LSA语音增强算法在低信噪比下的语音增强效果,提出一种改进的MMSE-LSA算法。该算法采用非因果先验信噪比估计法来估计先验信噪比,并引入无语音概率的思想,对增益函数进行改进。实验结果表明,相比传统MMSE-LSA算法,改进算法能更好地抑制残留噪声,提高语音的信噪比,增强效果更好。     

多通道助听器语音降噪算法研究

维纳滤波算法是改善噪声环境下听障患者语音理解度的常用算法之一。针对传统维纳滤波算法噪声谱估计偏差大的问题,提出一种基于改进的多通道维纳滤波算法的助听器语音降噪算法。算法首先结合人耳听觉特性和助听器响度补偿的特点,将语音信号进行Gammatone分解为多路子带信号。然后在每个子带内用基于先验信噪比估计的维纳滤波器进行语音增强处理。最后通过综合子带信号,得到增强的语音。此外,为了改善维纳滤波算法噪声谱估计的问题,提出一种基于包络估计的语音活动检测算法,并用于改善维纳滤波性能。实验结果表明,与传统维纳滤波法相比,该方法能更有效地抑制残留噪声,提高语音可懂度,具有较高的实用价值。     

二维维纳滤波语音增强方法研究与实现

充分考虑语音的短时相关性和叠接帧的存在,实现了一种二维形式维纳滤波。采用多帧组合成块的结构进行二维加窗滤波,然后辅以局部平滑的技术,可以有效抑制噪声,并防止乐性噪声出现。在二维维纳滤波方法与一维维纳滤波的对比实验中,采用TIMIT语音数据库,加上指定信噪比的白噪声,实验结果表明前者不但在后者基础上又显著提高了信噪比客观参数,而且MOS主观得分提升了13.8%。     

运用MMSE先验信噪比估计进行语音增强

针对DD（Decision-Directed）先验信噪比估计方法在处理语音时产生延迟以及非因果先验信噪比估计算法不具实时性的缺点,提出一种MMSE（Minimum Mean Square Error）先验信噪比估计方法。它在高斯语音模型假设的基础上,运用最小均方误差准则直接从带噪信号中估计先验信噪比。通过对增强语音信噪比、Itakura-Saito失真测度以及信号时域图和语谱图仿真,结果表明,该算法比DD算法能更好地抑制“音乐噪声”和防止语音畸变,且相对于非因果先验信噪比估计算法具有更强实时性。     

Gammatone与Wiener滤波联合语音增强研究

语音增强的多频带处理技术日益受到重视,提出G_W联合算法,使用Gammatone滤波器组将含噪语音信号分解成若干个频带信号,通过改进的Wiener滤波技术对各个频带信号进行降噪,最后综合这若干频带,得到增强后的语音。实验结果表明,该方法能够更为有效地抑制宽带噪声,降低音乐噪声残留,获得较好的听觉舒适度,具有实用价值。     

基于改进谐波恢复算法的语音增强方法

当信噪比较低时,语音信号的高次谐波部分会完全淹没在噪音中。针对该情况,提出一种基于改进谐波恢复算法的语音增强方法。对经过MMSE-LSA算法语音增强处理后的时域输出语音信号进行非线性处理,得到准周期冲激信号,并将其与原增强信号相乘,突出语音的谐波分量。实验结果表明,改进算法较好地解决了低信噪比时谐波失真的问题,相比传统谐波恢复算法能更好地改善语音高次谐波的质量。     

基于互相关的有效奇异值消噪方法

为了提高信号的信噪比,针对奇异值分解消噪方法中用于重构的有效奇异值个数难以确定问题,提出了一种基于互相关的有效奇异值选取方法,进而达到消噪的目的。该方法利用单个奇异值重构得到的分量信号,求互相关,从而确定用于重构的有效奇异值个数。通过采用含有不同频率成分的带噪信号对该方法进行验证,并与同类奇异值选择方法进行对比,结果表明,该方法不仅简单易行而且效果较好。     

一单元ICA-R快速算法

一单元参考独立成分分析是一种有效的利用先验信息抽取一个期望源信号的方法。峭度是随机变量非高斯性的一个经典度量。基于约束独立成分分析理论,以峭度的绝对值为对比函数推导出一种快速一单元ICA-R算法。并针对该算法的收敛特点,给出一个优选初值去提升算法的收敛速度。最后,通过计算机模拟实验验证了该算法的有效性,同时所给优选初值加快算法收敛的性能也得到验证。     

基于图像特征分块的分数阶微分图像增强算法

为了改善图像增强效果,突出图像主体,研究了一种基于图像特征分块的分数阶微分图像增强新算法。该算法通过构造分数阶微分掩模算子,根据图像特征分块的结果设定分数阶阶数,形成分数阶阶数矩阵,然后将其代入掩模算子,并与原图像进行运算。实验中分别对原图像和加入了高斯噪声的图像进行处理,并比较了不同参数时图像增强效果。实验结果表明,该算法能较大地增强图像主体部分的纹理,同时一定程度上抑制了背景及平滑区域图像噪声的增加。在图像平均梯度略低于传统分数阶微分增强算法的程度上,该算法对图像纹理的增强幅度更大。