基于改进谱减法的语音增强

针对传统谱减法具有残余音乐噪声过强,清音部分损失严重的缺点,提出了一种利用语音信号的短时平均幅度差特征(AMDF)并结合短时平均幅度(AM)的语音检测算法,在原始语音估计式中引入了参数α和β,对传统的谱减法进行改进.根据采集的真实带噪语音数据,将传统谱减法和改进的谱减法结果进行了比较分析.在研究基于改进的谱减法的语音增强算法基础上,构建了以TMS320VC5509和TLV320A1C23 Codec为核心器件的实时系统,能够有效地提高语音信噪比,信号的信噪比由12.2 dB提高到了4.0 dB,改善了语音质量.     

改进的后滤波波束形成器语音增强算法

该文提出了一种具有后滤波的波束形成器的语音增强改进算法。该算法主要解决维纳滤波器的理想信号功率谱估计,结合自功率谱减法和互功率谱减法计算出尽可能多的功率谱估计值,以使平均结果更接近于真实值,同时修正了声源移动引起的互功率谱变化。实验结果信噪比提高5dB以上,汽车环境中基于隐含马尔可夫模型(HMM)的小词汇量短语识别达到84％。从信噪比、平均谱距离和语音识别率可以看出该算法有效去除了原始算法中易残留的低频噪声,减少了语音信号失真。     

改进型短时对数谱的语音增强算法的DSP实现

通过研究单通道条件下基于语音短时对数谱的最小均方误差（MMSE—LSA）估计的语音增强算法，简化了算法难度，改进了实时性。引入了最佳修正短时对数谱估计，能在信号存在的不确定性下最小化语音信号对数谱的均方误差。试验证明此方法的语音增强效果较好，尤其在较低信噪比时效果更明显。算法用浮点DSP TMS320VC33实现，能有效抑制背景噪声。     

基于LMS自适应滤波的耳语音增强的研究

文中针对带噪的耳语音提出了一种LMS自适应滤波的耳语音增强算法。首先采用谱减法得到一个增强耳语音信号，取得较好的谱包络后对增强信号进行LMS自适应滤波，消除由谱减法产生的音乐噪声。结果表明，采集到的耳语音信号的质量得到明显提高，即使在低信噪比的情况下，信噪比也能提高20dB左右。     

基于TMS320VC5402的语音检测器

本文介绍的语音检测器以DSP芯片TMS320VC5402为核心,对短波电台接收到的信号进行分析和处理。数字语音信号采用串行输入／输出方式,语音检测算法则采用对语音信号进行降噪处理后,再进行短时平均幅度差和短时能量计算的方法。该语音检测器的电路简洁小巧,语音检测准确度高。     

基于噪声估计的改进能量熵语音端点检测算法

针对传统能量熵的短时能量与子带谱熵容易受噪声环境影响,低信噪比下端点检测性能下降的问题,提出一种基于噪声估计的改进能量熵语音端点检测算法.首先对语音进行噪声估计并以此计算语音存在概率;然后利用估计的噪声能量修正短时能量,用语音存在概率作为加权系数优化子带谱熵,并将两者结合生成改进的能量熵;最后给出基于噪声估计的动态门限以及实时的端点检测策略.实验结果表明,在信噪比5 dB、0 dB的多种噪声环境中,基于噪声估计的改进能量熵端点检测算法相比传统能量熵算法与改进子带能谱比算法,检测正确率平均提升7％.     

改进语音增强多频带谱减算法研究

针对传统谱减语音增强算法增强后的语音信号会残留明显的"音乐噪声"的问题,采用多频带谱减算法对其进行改进。改进算法的原理是将带噪的语音信号按照频率划分成不同的频带,并使这些频带之间互不交叠,根据频带内带有噪声的语音信号和噪声信号信噪比,利用自适应算法求得该频带的过减因子。仿真结果表明:改进多频带谱减算法的语音增强效果优于传统谱减法。     

引入幅度谱裁剪的语音增强算法

基于短时傅里叶变换的各种语音增强算法兼具效果良好及计算复杂度低的优点,得到广泛应用。这类算法利用功率谱进行计算,功率谱由幅度谱直接平方获得。本文提出一种通过裁剪幅度谱,以修正功率谱,提高语音存在处相对于噪声处的信噪比比值（信噪比对比度）,从而恢复低信噪比语音的思路。将通过裁剪算法修正得到的功率谱用于基于短时傅里叶变换的语音增强算法,对于信噪比较低的语音位置,可以得到更好的增强效果。裁剪算法通过对小于一定阈值的幅度谱进行一定程度的衰减,再重新计算功率谱,使得能量高的位置的信噪比与能量低的位置信噪比的比值（信噪比对比度）得到提高,也就提高了能量高位置与能量低位置的区分度,有利于后续算法更准确地将高能量位置更准确地恢复出来。在时频域中,高能量位置通常代表着语音存在位置。添加幅度谱裁剪算法,能量高的位置被突出,也可以说是语音存在处被突出,故而可以获得更好的增强效果。文章最后给出了实验对比结果,语谱图及PESQ得分的对比结果,显示裁剪算法是有效的。      

基于稀疏性的相位谱补偿语音增强算法

相位谱补偿语音增强算法通过调整相位谱对噪声进行压缩,提高重构信号的质量。针对传统的相位谱补偿(phase spectrum compensation, PSC)语音增强算法采用固定的相位补偿因子,且算法的性能易受噪声估计准确性的影响,提出了一种基于稀疏性的相位谱补偿(sparsity-based phase spectrum compensation, SPSC)语音增强算法。首先,利用噪声估计算法得到噪声幅度谱,利用基于幅度谱的语音增强算法得到目标语音幅度谱;接着,通过噪声和目标语音幅度谱之间的局部信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)来估计谱时间稀疏性;然后,利用sigmoid函数改进相位补偿因子,联合补偿因子和谱时间稀疏性,得到SPSC函数。最后,使用SPSC函数对相位谱中的谱分量进行补偿,通过短时傅里叶逆变换得到最终增强后的语音信号。仿真实验表明,在四种不同背景噪声的低信噪比下,新的相位谱补偿算法使增强语音获得了更好的LSD、PESQ和segSNR指标,说明新的算法在低信噪比下,可以有效恢复带噪语音中的语音成分,对噪声抑制效果明显,增强语音的质量和听感均有一定提升。      

帧间自适应的压缩感知谱减去噪方法

针对应用压缩感知理论对含噪语音进行去噪其信噪比低的问题,以及应用谱减法对含噪语音去噪后语音信号仍不清晰的情况,提出帧间自适应的压缩感知谱减去噪方法。同时,由于传统压缩感知理论不能使语音信号在重构时实现帧间自适应的去噪效果,对此缺陷提出一种改进算法,并且将该算法应用到谱减法的去噪过程中。相比于经典的谱减法,实验结果表明,所提算法对含噪语音进行去噪不仅可以提高含噪语音的去噪效果,还可以有效地解决谱减法无法去除背景噪声及音乐噪声的问题。     

基于听觉掩蔽效应的语音增强算法的研究

提出了一种基于听觉掩蔽效应的语音增强算法。算法对含噪语音的增强包括谱减法语音增强和感知加权语音增强两个步骤,分别从客观和主观两方面来提高含噪语音的质量。在谱减法阶段考虑了语音和噪声谱的交叉项,有效地减少了增强语音中的残余噪声;在感知加权处理中充分利用了人耳的掩蔽效应,设计了感知加权滤波器,对谱减法增强后的语音进行滤波,进一步消除残余噪声。对算法进行了数值实验,实验结果表明该算法能有效提高含噪语音的质量,比传统的谱减法有较大改进。     

一种基于高阶循环累积量的改进型VAD算法

根据语音信号的短段循环平稳(CycloStationary, CS)特征,该文提出了一种应用于复杂背景噪声条件下的基于高阶循环累积量的改进型VAD(Voice Activity Detection)算法,算法采用MA(Moving Average)模型对语音信号建模,并选择平均幅度差(Average Magnitude Difference Function,AMDF)的方法来估算循环频率以降低算法复杂度。经VoIP(Voice over Internet Protocol)平台测试,算法对高斯(白色或有色)噪声以及其它平稳噪声自适应能力强、检测性能突出, 且恢复后语音质量损失较小,对于非对称噪声也具备可检测能力。     

一种基于短时平均幅度差的语音检测算法

提出了一种利用语音信号的短时平均幅度差特征并结合短时平均幅度的语音检测算法。该算法在专用通信系统中,用以对接收到的电台信号进行分析,判断其中是否有语音信号,从而控制半双工电台的发射开关,使其处于接收或发射状态。实验表明,该算法能在较低的信噪比情况下准确地检测出语音信号,而且计算方法简单,硬件处理容易,可靠性高,能够满足实时系统的需要。     

基于动态谱估计的改进谱减语音增强算法

语音增强是语音信号处理的重要课题。根据基于最小值追踪的谱估计方法,提出了一种非平稳噪声环境下快速追踪噪声变化的方法,将其应用到改进后的谱减法中,以提升语音增强的效果。仿真结果表明,改进后的谱减法能有效降低背景噪声,提高输出语音信号的信噪比。     

一种基于改进的谱减法的语音增强算法

为改善语音质量,提高语音识别系统的性能,提出了一种新的基于改进的谱减法的语音增强算法。新算法在所有噪声都能转化为加性高斯白噪声的基础上,依据高斯白噪声幅度谱服从瑞利分布的特点,对噪声幅度谱进行精确的估计,并采用频带方差进行端点检测以及时检出语音。仿真分析表明：该方法能够较好地抑制噪声,噪声消除效果较传统算法具有明显的提高。     

基于多正弦窗谱估计的改进谱减法语音增强

采用运算简单、实时性好、改进的功率谱减法对带噪语音进行增强。鉴于谱减法的特点,文中采用了多正弦窗谱估计对功率谱进行估计。多正弦窗谱估计是一种非参数的现代谱估计方法,与周期图法相比,谱估计偏差和方差更小,可以得到效果更好的增强语音。分别对周期图法、多窗谱法及多正弦窗谱法的增强效果进行了比较。实验结果表明,语音在多正弦窗谱法增强后,分段信噪比最高,且没有因为谱减产生的音乐噪声,主观听觉效果最好。多正弦窗谱估计对输入信噪比较低的含噪语音增强效果非常好。     

Spectral subtraction based on phonetic dependency and maskingeffects

A speech state-dependent spectral subtraction method to regulate the blind spectral subtraction for improved enhancement is proposed. In this method a modified subtraction rule is applied over the speech selectively contingent to the speech state being voiced or unvoiced, in an effort to incorporate the acoustic characteristics of phonemes. The aim is to remedy the subtraction induced signal distortion attained by two state-dependent procedures: spectrum sharpening and minimum spectral bound. In order to remove the residual noise, the proposed method employs a procedure utilising the masking effect. The proposed spectral subtraction, including state-dependent subtraction and residual noise reduction using the masking threshold shows effectiveness in terms of the compensation of spectral distortion in the unvoiced region as well as residual noise reduction