语音增强技术的对比研究

语音增强技术一直是语音信号处理中的重要课题之一,语音增强的目的是从有噪声的信号中尽可能完好地恢复原始声音。目前常用的增强算法很多,本文对传统的基于短时谱估计的增强算法和近年来发展起来的基于小波变换的增强算法进行仿真实验比较研究。     

基于两级梳状滤波的语音谐波增强

作为单通道噪声环境下的语音增强,基于短时谱估计的方法如谱减法、维纳滤波法被认为是简单、有效的抑制加性噪声的良好方法。然而,这些方法在抑制噪声的同时会带来高次谐波成分的损失,而高频部分恰恰又是理解语义的关键部分,这样就降低了语音信息的可理解度。本文针对这一情况提出了一种新的方法,即在维纳滤波的基础上,先进行一级时域的梳状滤波,这样可以使语音的浊音部分得到增强并且抑制了维纳滤波后的残留噪声;然后再进行频域梳状滤波,来恢复损失的高频谐波。该方法能更为有效的抑制噪声,同时增强语音的高次谐波,增加语音的可理解度。     

一种新的车载系统语音增强算法

本文提出了一种基于麦克风阵列的广义旁瓣抵消语音增强算法,并将其应用于车载系统中.该算法是将固定波束语音增强算法与自适应语音增强算法相结合.仿真结果表明,该算法对加性相干和非相关噪声都有明显的消噪效果,有一定的实际应用价值.     

改进NMF单通道语音增强算法

针对语音与噪声在频带内存在高度重叠而使传统方法性能下降的问题,提出了一种单麦克风信道的改进NMF语音增强算法,算法在传统非负矩阵分解方法计算的用于增强的语音和噪声的基矩阵基础上,通过对数谱估计方法对时频谱图中的语音存在概率进行估计,以此对NMF识别基进行自适应补偿,从而提高识别基语音增强性能,然后通过残差消除进一步提高语音质量,实验结果表明,与传统的基于单通道的NMF方法相比,文中算法获得了更好的语音增强性能。     

云终端语音交互中改进型谱减法语音增强算法

为了使云制造的各种资源和服务通过云终端为人们使用,研究了自然人机交互模式,使人们以多种通道自然、高效地通过云终端使用云制造的资源和服务,其中语音交互是人类最自然的交互通道.在实际应用中必须对自然语音信号进行预处理,以从含噪语音中得到干净的语音信号.提出一种基于听觉掩蔽效应的改进型谱减法语音增强技术,引入了新的语音端点检测算法,克服了音乐噪声的影响,提取到纯净语音.通过对其进行仿真,验证了算法的有效性.     

DSP环境下实时语音增强系统关键技术的研究

随着语音处理技术研究的不断深入和语音处理应用要求的不断提高,语音处理系统需要按实时方式工作。该文采用TMS320VC5416DSP和TLV320AIC23Codec组成实时语音增强系统,实现了语音信号的增强处理,并对设计中所涉及到的关键技术和解决方案进行了详细分析和说明。     

基于双正交小波包分解的自适应阈值语音增强

传统的小波去噪算法是一种有效的去除白噪声的算法.为了能够去除多种有色噪声,本文提出了基于双正交小波包分解的自适应阈值语音增强方法.该方法能够自适应地跟踪噪声的水平,以此来更新所选阈值.同时采用动态阈值方法去除噪声,从而能有效地去除或降低多种有色噪声.实验结果表明.该方法由于能够在处理过程中保证相位不失真,从而性能优于基于正交小波分解的去噪方法.     

随机光纤激光由非相干拓展到相干

日前从中国科学技术大学获悉,该校化学与材料科学学院张其锦教授研究组与张群副教授研究组合作,研制出基于极弱纳米颗粒散射体系的低阈值、方向性好、可调控的相干随机光纤激光,并论证了其机理。研究成果近日发表在国际著名学术期刊《物理评论快报》上。     

基于预处理VAD技术和KL变换的语音增强算法研究

语音增强的目的是从带噪语音信号中压缩背景噪声,提取纯净语音,改进通话质量.本文提出了一种基于预处理VAD技术和自适应KL变换的语音增强算法.实验表明,该算法对于单通道输入有色噪声干扰下的带噪语音信号有较好的增强效果.     

激光测量旋转部件综合振动的新方法

针对轴系弯曲振动和扭转振动同时测量的要求和不同振动相互耦合的现实情况,设计出有利于振动模式解耦提高信号信噪比的激光多普勒测量系统,并制订出集成化光学系统的方案。扭转振动测量采用双平行光束差动测量方案,与现行的激光扭振仪的测量方案基本一致;弯曲振动测量采用马赫-泽德(Mach-Zehnder)外差干涉方案。将激光多普勒测振技术应用于旋转轴系的综合振动测量,开发出能同时测量轴系指定截面的弯曲、扭转振动和轴系旋转速度的综合测量技术。     

Improvement and validity of shock measurements using heterodyne laser interferometer

The improvement and validity of shock measurements using only the laser head (heterodyne laser interferometer) of a commercial laser Doppler vibrometer was investigated by comparing acceleration waveforms measured by a homodyne laser interferometer with those measured by a heterodyne laser interferometer. The acceleration waveforms were generated from the displacement waveforms obtained with a reference quadrature homodyne laser interferometer by applying a numeric differentiation process twice. The differences between the two acceleration waveforms were found to be small with the measurement uncertainty in case of high acceleration level. In a further investigation, the accuracy of the shock measurements taken by the homodyne and heterodyne laser interferometers were compared in computational simulation. The results indicated that the accuracy of the heterodyne laser interferometer was superior to that of the homodyne laser interferometer.     

基于光纤激光器的相干多普勒激光雷达

介绍了一种基于掺铒光纤激光器的相干测速激光雷达,该雷达具有成本低、可靠性高和结构新颖的特点。雷达系统的光路完全采用通信用光纤器件构成,单模光纤耦合器用作分光器和混频器,偏振无关的光纤环形器用作光学天线收发开关,所有光路器件采用单模光纤连接。雷达系统采用频谱分析法进行鉴频获取中频信号的中心频率。研制了原理样机并进行测速试验,系统可以探测的最小速度小于0.4 mm/s,测速精度优于0.1%,输出非线性度小于70×10~(-6)。     

基于感知条件网络的可控语音增强模型

为了给不同听者在不同场景下提供更好的语音增强主观听觉感受,提出了一种基于感知条件网络的可控语音增强模型。首先设计分位数损失函数来对语音的高估和低估进行权衡,并以此来指导网络的训练,通过调节网络输出中的语音损失和噪声残留水平,来控制模型的输出特性。然后为了让单个网络具有可变的输出特性,引入条件网络,利用分位数损失函数中与听者感知相关的分位值产生条件信息来对含噪语音特征进行调制,建立了可控的语音增强模型。实验结果表明,设计的分位数损失函数能够有效调节增强语音中的语音损失和噪声残留水平;基于感知条件网络建立的可控语音增强模型,能够提供可由听者主动控制的增强语音输出特性,使听者获得更好的语音增强体验。     

一种基于PC微机的新型激光多普勒信号处理器研究

激光多普勒测速(LDA)已成为科学研究中测量固体表面运动速度和复杂流场流动速度的一种强有力的手段,受到普遍的重视.而多普勒信号处理器则在整套测速系统中起着非常关键的作用.基于PC机的LDA信号处理器采用平均周期图法对LDA光电信号进行分析,并利用补零、加窗、频率放大等信号处理措施大大提高了整套系统的噪声适应能力,同时简化了系统的硬件结构.随着PC机的迅速发展,这种信号处理方法必然有着越来越好的发展前景.     

基于脉冲耦合神经网络模型的小波自适应斑点噪声滤除算法

分析了维纳滤波原理和脉冲耦合神经网络(PCNN)模型的特点,根据斑点噪声统计模型的特征,结合小波变换方法,提出了一种基于PCNN模型的小波自适应斑点噪声滤除算法(W-PCNN-WD)来改善超声图像质量.首先,对超声图像进行对数变换,使斑点噪声转换为加性噪声;对医学图像进行维纳滤波处理,计算其加性噪声的标准方差,并以此作为小波阈值.然后,利用小波变换对图像进行预处理,利用PCNN在小波域中对小波系数进行相应的修正.最后,进行小波逆变换和指数变换,获得滤除噪声的图像.结果表明:本文提出的滤波方法优于其他滤波方法,当噪声方差为0.01时,本文滤波算法获得的峰值信噪比(PSNR)比经Wiener滤波方法获得的高出9 dB.该滤波方法能在有效去除超声斑点噪声的基础上保留图像的边缘细节信息,极大地改善了图像的视觉质量.     

自适应量子遗传算法的遥感图像自动增强

针对传统基于归一化非完全Beta函数(Normalized Incomplete Beta Function,NIBF)的图像增强方法难以有效地自动获取最优参数且其增强效果受图像动态范围限制的问题,提出一种基于自适应量子遗传算法的NIBF遥感图像自动增强方法。首先,由图像色深,对待增强图像引入最大和最小光谱测度级,扩大其动态范围。其次,利用量子比特将NIBF参数编码为量子染色体,并设置若干量子染色体构成初始参数种群;对该参数种群进行测量和解码,以解码值作为NIBF的参数输入,对图像进行光谱测度变换,得到对应的增强图像种群。然后,利用八方向边缘检测模板提取增强图像种群中每个个体的边缘图像,由边缘强度、边缘数以及熵测度定义刻画参数种群中个体品质的适应度函数,并以此评价参数种群中的每个参数个体,保留和记录最优参数个体。在提出的进化策略中,利用量子旋转门实现量子染色体向最大适应度方向进化,并根据每代适应度的差异和进化代数自适应地调整量子旋转角的大小;以最终演化的参数种群中适应度最大的参数个体作为NIBF的最优参数,生成相应的光谱测度变换曲线,从而确定输入和输出光谱测度之间的映射关系,实现图像最优自动增强。对5幅图像的平均实验结果表明:盲/无参考图像空域质量评价指标提升了122.2%;自然图像质量评价指标提升了71.8%;运行时间为10.758s。满足了遥感图像增强处理中的自动化、鲁棒性和高效率的要求。     

双柔性平行六连杆微动平台结构的设计及测试

采用直圆型柔性铰链设计了承载能力较大的双柔性平行六连杆微纳定位平台,并对其性能进行了测试。基于柔性铰链经典刚度公式计算了直圆型柔性铰链转动刚度,推导了双柔性平行六连杆微动平台在运动方向的整体刚度函数;建立了平台的动力学模型,得到了平台的固有频率解析式。基于静动态特性优化设计了双柔性平行六连杆微纳定位平台,得到了平台的优化参数。基于激光干涉仪和多普勒激光测振仪建立了平台的静动态特性测试系统。对微纳定位平台进行了试验和测试,结果显示:刚度的理论计算值为7.92N/μm,试验值为7.44N/μm,误差为6.5%;固有频率的理论模型值为349.9Hz,实验值为342.2Hz,误差为2.3%。空载和加载为250、500、2 000、2 250、2 500g时的平台位移表明加载不均匀会对平台输出位移产生较大的影响,当加载为2 500g时,不均匀加载对位移的影响量约为均匀加载的5倍。此外,平台最大位移为56.59μm。重复定位精度测试显示,在施加电压50、100、150V时,定位平台在同一输入电压下的位移最大偏差为0.896μm。实验结果表明,建立的双柔性平行六连杆的刚度和固有频率计算模型是正确的,设计的微动平台的最大位移及精度可满足设计要求。     

一种基于局部复杂度的水下图像增强方法

因水下信道的特殊性及成像的复杂性,水下图像多呈现出对比度低、边缘模糊等缺陷.提出一种基于局部复杂度的图像增强算法并用于水下图像的增强,不仅锐化了目标边缘,还提高了图像整体对比度.由于局部复杂度对噪声不敏感,所以本算法还具有较好的抗噪性,实验结果表明,可以有效地增强水下图像.     

人工增雨的原理和方法

近年来,大兴安岭地区在森林防火和灭火中,应用人工增雨作业方法,提高森林含水量降低火险等级,取得了很好效果。为了提高人工影响天气增雨作业水平,合理开发云水资源,大兴安岭地区气象局通过分析不同云系形成降雨原因,采用相应的增雨方法,提高了增雨作业的能力,用较小的成本获取了较大效益。