强背景噪声下语音端点检测的算法研究

多带谱熵法对语音频段进行分带处理形成新的分带谱熵函数,在低信噪比时,该方法能够更好地检测出语音,还能体现能量分布情况,应用较为广泛。多窗谱分析方法对同一数据序列用多个正交的数据窗分别求直接谱,是一种低方差、高分辨率的谱分析方法,尤其适合非线性系统中高噪声背景下弱信号、时频演变信号的分析。提出基于多窗谱及多带谱相结合的语音检测方法,仿真结果表明：改进算法较其他算法占有绝对的优势,而且性能稳定。     

基于听觉掩蔽效应的多频带谱减语音增强方法

为了减小传统谱减法引入的音乐噪声,提出了一种将多频带谱减和听觉掩蔽效应相结合的语音增强算法.用加权递归平滑的方法估计噪声的功率谱,对带噪的语音信号进行多频带谱减,计算听觉掩蔽阈值,再根据掩蔽阈值动态地调节谱减因子,通过增益函数得到增强后语音信号的频谱.仿真实验结果表明,与传统的谱减法相比,该算法在信噪比较低情况下,背景噪声和残余噪声得到了有效的抑制,语音信号的清晰度和可懂度也有了明显提升.     

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。     

一种基于改进谱减法的语音增强方法

谱减法是最常用的一种语音增强技术,其特点是计算复杂度低、实时性强、易于实现.谱减法的主要目的是去除语音信号中的噪声干扰,提高语音信号质量.本文在研究基于改进谱减法的基础之上,提出了利用带噪语音的高频区估计噪声谱以及由短时过零率和短时能量组合而成的加权函数去除背景噪声及音乐噪声的语音增强方法.实验表明,这种时频结合的语音增强方法对背景噪声下的语音质量的增强效果明显.     

基于盲源分离的单通道语音信号增强

在运用基于独立分量分析(ICA)的盲源分离法进行语音增强时,要求观测信号(含噪语音)的个数不少于源信号(纯净语音和噪声)的个数.由于含噪语音通常是单通道的,所以必须合理地生成另一路的虚拟观测信号,以实现纯净语音和噪声的分离是个关键.介绍了一种基于盲源分离和谱减法的单通道语音信号增强的方法.首先运用谱减法对语音进行部分去噪,产生了ICA其中的一路观测信号,并产生了对噪声的估计值.用语音和噪声估计值的帧平均能量构成了加权函数,将噪声的估计值与原始含噪语音进行加权组合,生成另一路的虚拟观测信号.由于虚拟观测信号很好地再现了实际的观测信号,所以运用ICA可以较好地实现了噪声和语音的分离.同时,盲源分离和谱减法相互结合,使语音增强的性能提高.实验证明了算法可以在信噪比很小的情况下实现对噪声的去除,其效果要优于传统的去噪算法.     

基于谱减法的改进语音增强方法

语音增强技术是解决噪声污染的一项强有力的预处理技术.谱减法通过处理后的语音中会留下所谓的"音乐噪声",针对这个问题,提出了一种多带谱相减与感觉加权相结合的语音增强方法.对带噪语音进行多带谱相减,并根据人的听觉掩蔽特性,对多带谱相减后的信号进行感觉加权,从而进一步降低背景噪声.在语音失真和噪声抑制之间取得良好的折中,减少语音的听觉失真,有效地抑制"音乐噪声",提高语音的清晰度.     

多窗谱估计的语音增强减法研究

多带谱熵不仅能体现和谱熵一样的频率特性,还能体现能量的分布情况,因此在进语音检测时更趋向于采用多带谱熵估计。通过仿真,证明多带谱熵估计在非平稳信号检测中相比于谱熵估计的优越性,确定适合坦克环境的多带谱熵噪声估计算法。结合多带谱熵估计、相关加权、分帧相减等理论,提出一种以多窗谱估计为基础的改进的语音增强算法。仿真结果表明,提出的算法不仅能更好地抑制背景噪声和音乐噪声,而且还较好地保持了语音的可懂度和自然度。     

语音短时分析的谱误差及其全相位DFT谱研究

主要以汉明窗为例,定量分析了窗函数引起的信号幅度谱误差,给出了相对幅度谱补偿系数的理论值。对单频信号和噪声信号的计算机仿真分析验证了该补偿系数的正确性。此外,为进一步提高语音短时谱的分析质量,还给出了一种计算语音短时全相位DFT谱的方法,并通过计算机仿真验证了该方法的谱分析性能。     

拉普拉斯分布下的MMSE谱减语音增强算法

针对基于高斯分布的谱减语音增强算法,增强语音出现噪声残留和语音失真的问题,提出了基于拉普拉斯分布的最小均方误差（MMSE）谱减算法。首先,对原始带噪语音信号进行分帧、加窗处理,并对处理后每帧的信号进行傅里叶变换,得到短时语音的离散傅里叶变换（DFT）系数;然后,通过计算每一帧的对数谱能量及谱平坦度,进行噪声帧检测,更新噪声估计;其次,基于语音DFT系数服从拉普拉斯分布的假设,在最小均方误差准则下,求解最佳谱减系数,使用该系数进行谱减,得到增强信号谱;最后,对增强信号谱进行傅里叶逆变换、组帧,得到增强语音。实验结果表明,使用所提算法增强的语音信噪比（SNR）平均提高了4.3 dB,与过减法相比,有2 dB的提升;在语音质量感知评估（PESQ）得分方面,与过减法相比,所提算法平均得分有10%的提高。该算法有更好的噪声抑制能力和较小的语音失真,在SNR和PESQ评价标准上有较大提升。     

基于加权Mel倒谱系数的说话人识别

说话人识别中的首要问题是从语音信号中提取能唯一表现说话人个性特征的有效而稳定可靠的特征参数.把感知加权技术应用到Mel倒谱分析中,通过对基于心理声学模型计算得到的信号掩蔽比插值获得权重函数,并将权重函数应用到Mel倒谱分析中获得加权Mel倒谱系数(WMCEP),以此为特征进行说话人识别.实验结果表明,WMCEP比MFCC和Mel倒谱系数(MCEP)能更好地逼近说话人的谱包络,在噪声环境下的鲁棒性更好,因此其识别性能要优于MFCC和MCEP.