多语音特征参数的端点检测方法研究

为了提高语音端点检测算法的鲁棒性,提出了一种在不同信噪比下采用不同语音特征参数的端点检测算法.对含噪语音进行基于背景噪声能量估计的信噪比估计,根据估计的信噪比大小选择不同的特征参数来进行端点检测,在高信噪比下采用传统的语音短时能量和过零率,在低信噪比下采用基音周期、高频与全频带能量比和谱失真,即算法能根据信噪比的大小来自适应调整检测方法.实验结果表明,该方法具有良好的鲁棒性,在不同的信噪比下检测的准确率都很高.     

基于子带能量的语音端点检测算法的研究

端点检测作为语音信号处理系统前端处理的重要环节,直接影响系统处理的准确性和高效性.传统的端点检测在高信噪比和稳定噪声环境下取得了令人满意的效果,但在低信噪比和多变噪声环境下,检测的正确率会急剧下降.在分析研究典型的基于能量的端点检测算法的基础上,提出了一种子带短时能量与短时过零率结合的动态门限端点检测算法,有效克服了上述缺陷.多种信噪比条件下对不同噪声环境下的语音信号进行对比实验结果表明,所提方法较传统能量算法更为准确地检测到语音的端点.     

一种自适应语音端点检测算法

针对基于短时能量和短时过零率的语音端点检测算法不能自适应环境,在低信噪比时性能较差问题,提出了一种新算法。该算法利用最小短时能量评估环境噪声,优化参数提取算法,提高了参数本身的抗噪能力和自适应能力,再通过参数融合有效平衡了音节之间的差异,放大了语音与噪声之间的差异,最后通过一个动态检测门限,实现了不同信噪比下的端点检测。     

基于功率谱差分和TEO的语音端点检测

端点检测是语音识别中一个重要的环节。当信噪比较低时,传统的基于短时能量和短时过零率的端点检测方法不能有效地工作。由于Teager能量算子TEO(Teager Energy Operator)和差分算法可以有效地抑制噪声,因此,提出了一种基于TEO和差分算法的端点检测方法。实验证明,该算法在信噪比较低的情况下,能够随着环境自适应门限,准确地检测出语音信号。通过对两种不同的端点检测算法的比较,证明了基于差分和Teager能量算子的算法的检测正确率较高。     

基于时频参数融合的自适应语音端点检测算法

为了解决低信噪比环境下传统的语音端点检测算法性能较差且不能自适应环境噪声,提出了一种基于时频参数融合的自适应语音端点检测算法。将对数能量与改进的Mel能量进行融合,获得了一种新的时频参数（TF）,该参数能有效地区分语音段和噪声段。使用该参数在噪声段对阈值进行更新,采用门限检测法判定出语音端点。仿真实验表明,该算法具有较好的鲁棒性,且能够准确地检测出语音端点。当信噪比（SNR）为0 dB时,端点检测错误率仅为15%左右。     

一种新的基于信息熵的带噪语音端点检测方法

在自动语音识别和变速率语音编码技术中,语音端点检测是前端处理的一个重要环节.而在实际的噪声环境下,一些传统的端点检测方法已不适用.该文提出了一种新的基于信息熵的语音端点检测方法,该方法通过对语音信号的短时功率谱进行谱分析,由此构造熵函数作为端点检测的特征参数.实验结果表明,该方法在噪声环境下性能优于传统的基于能量的端点检测方法.而且相对于基于频谱谱熵的算法,在低信噪比（SNR〈0dB）情况下,该文方法有更好的鲁棒性,可使平均检测精确度进一步提高约5%.     

强噪声环境下改进的语音端点检测算法

为了提高强噪声环境下语音端点检测的正确率,克服传统的短时能量和短时过零率双门限语音端点检测算法在低信噪比（SNR）条件下检测性能急剧下降这一缺陷,提出了一种改进的语音端点检测算法。该方法对强噪声环境下的语音信号,首先进行小波阈值去噪,提高信噪比,再采用双门限法进行端点检测。实验结果表明,该算法具有一定的鲁棒性,在强噪声环境下仍能准确地进行语音端点检测,从而该算法的有效性得到验证。     

复杂噪声下自行高炮通信系统语音信号检测方法研究

研究了在噪声环境下自行高炮通信系统语音信号的检测方法,提出了在高信噪比环境下采用短时平均幅度(AM)算法与短时平均幅度差(AMDF)算法检测相结合的二级判断法,在低信噪比的情况下采用短时高低频能量比的算法,实现语音信号在不同噪声环境下的检测;实验结果表明,高信噪比情况下二级判别法具有良好的语音识别效果,低信噪比情况下短时高低频能量比算法可以有效地检测出语音端点,避免切音现象;与传统语音检测算法相比,此方法不同信噪比状态下都具有较好的检测效果,体现出算法一定的优越性.     

一种改进的语音端点检测方法

为了提高低信噪比下语音端点检测的性能,提出了一种改进形式的谱减法与改进的功率谱熵法相结合的语音端点检测算法。该算法首先利用改进的谱减法有效地降低背景噪声,然后再用短时平均幅度加权的方法改进功率谱熵,从而判定去噪后语音的端点位置。仿真结果表明,该方法具有良好的检测能力,在低信噪比环境下能比较准确地检测到语音的端点。     

基于C0复杂度和能量的语音端点检测算法

复杂性测度是反映信号序列的一个重要的非线性特征,复杂性测度的语音端点检测技术具有非线性技术的本质特征。对C₀复杂度作出改进,并与增强后的短时能量相结合,提出了一种更有效的端点检测算法——C₀复杂度能量的语音端点检测方法。实验证明,该算法对噪声有很强的鲁棒性,在低信噪比（0 dB）下仍能准确地检测出语音段。     

基于自适应倒谱距离的强噪声语音端点检测

在有噪声干扰的情况下,传统的语音端点检测方法的检测准确度明显下降。为了在强背景噪声环境下有效区分出语音信号和非语音信号,针对倒谱距离端点检测方法进行了研究,提出了一种基于自适应倒谱距离的强噪声语音端点检测方法。本方法引入倒谱距离乘数和门限增量系数,针对不同信噪比采用不同的倒谱距离乘数,并采用自适应判决门限的方法进行语音端点检测。MATLAB仿真实验结果显示,在不同背景噪声和不同信噪比下,本方法对于语音端点检测具有较高的检测正确率,其端点检测效果明显优于传统端点检测方法,适用于强背景噪声下的端点检测。     

一种基于实时噪声估计的改进谱减法

针对非平稳噪声环境和低信噪比下的语音增强,提出了一种基于实时噪声估计的改进谱减法。该方法首先利用临界带特征矢量距离进行端点检测,然后利用低频区和高频区带噪语音特性定义一个时变的调节系数,该系数结合端点检测可以实时地对噪声的估计值进行更新,从而达到快速跟踪外界环境变化的目的。仿真结果表明,该方法在抑制背景噪声、提高信噪比、减少语音失真等方面优于传统的语音增强方法。     

基于小波包变换的自适应门限的语音激活检测

语音激活检测是语音信号处理的一个重要环节.在低信噪比的情况下,传统的检测方法已不适用.为了提高语音激活检测的性能和鲁棒性,针对主要由白噪声组成的噪声背景,提出了一种基于小波包变换的自适应门限的语音激活检测方法(VAD),它将语音信号进行小波包变换,得到各个子带信号,符个子带信号通过Teager能量算子(TEO)将有声部分强化,同时衰减无声部分,最后进行自适应门限判决.实验结果表明在低信噪比的情况下,算法能够正确判别语音段和噪声段.     

Target Speech Detection and Separation for Communication with Humanoid Robots in Noisy Home Environments

People usually talk face to face when they communicate with their partner. Therefore, in robot audition, the recognition of the front talker is critical for smooth interactions. This paper presents an enhanced speech detection method for a humanoid robot that can separate and recognize speech signals originating from the front even in noisy home environments. The robot audition system consists of a new type of voice activity detection (VAD) based on the complex spectrum circle centroid (CSCC) method and a maximum signal-to-noise ratio (SNR) beamformer. This VAD based on CSCC can classify speech signals that are retrieved at the frontal region of two microphones embedded on the robot. The system works in real-time without needing training filter coefficients given in advance even in a noisy environment (SNR > 0 dB). It can cope with speech noise generated from televisions and audio devices that does not originate from the center. Experiments using a humanoid robot, SIG2, with two microphones showed that our system enhanced extracted target speech signals more than 12 dB (SNR) and the success rate of automatic speech recognition for Japanese words was increased by about 17 points.     

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。     

基于小波熵自适应阈值的语音信号去噪新方法

针对语音信号去噪问题, 提出小波熵自适应阈值去噪法。首先利用小波变换分解带噪语音信号, 计算小波分解后信号子带区间的小波熵, 然后将小波熵和自适应阈值相结合确定各层高频系数的阈值门限, 采用折中指数阈值函数对各层高频系数进行去噪处理, 重构降噪后的语音信号, 最后对比小波熵自适应阈值、极大极小阈值、固定阈值和无偏风险阈值去噪方法的性能。实验结果表明, 当输入信噪比为5 dB时, 小波熵自适应阈值去噪法的输出信噪比是最大的, 且其输入输出信噪比曲线高于其他三种阈值去噪法的输入输出信噪比曲线, 从而证实该算法具有更好的去噪性能。     

A Soft Voice Activity Detection Using GARCH Filter and Variance Gamma Distribution

This paper presents a robust algorithm for a voice activity detector (VAD) based on generalized autoregressive conditional heteroscedasticity (GARCH) filter, variance gamma distribution (VGD), and adaptive threshold function. GARCH models are new statistical methods that are used especially in economic time series. There is a consensus that speech signals exhibit variances that change through time. GARCH models are a popular choice to model these changing variances. A speech signal is assumed to have a VGD because the VGD has heavier tails than the Gaussian distribution (GD). The distribution of noise signal is assumed to be Gaussian. In proposed method, heteroscedasticity will be modeled by GARCH, and then the parameters of the distributions will be estimated recursively. Finally, hard detection is the result of comparing a multiple observation likelihood ratio test (MOLRT) with an adaptive threshold function. The simulation results show that the proposed VAD is able to operate down to -5 dB and in nonstationary environments     

一种新的用于语音识别的噪音估计及非线性谱相减方法

提出了一种新的噪音估计及非线性谱相减方法，通常的噪音估计一般基于语音检测方法，取噪音段的谱平均作为噪音谱的估计，该方法在信噪比较低时性能下降严重。提出的基于能量聚类的噪音谱估计方法，不依赖于语音检测直接估计噪音谱，提高了噪音谱估计的精度。还在一般非线性谱相减方法的基础上提出了改进的谱相减方法，该方法根据单个mel滤波器频带内局部的信噪比，来决定该频段内非线性谱相减的多少，细化了非线性差谱的额度，在有效抑制噪声的同时减少了语音谱的失真。     

一种双通道语音增强方法

本文提出了一种用于语音识别的双麦克风语音增强算法。该算法主要利用两个语音通道之间语音信号的空间相关性和时间相关性,进行空时域滤波,消除噪声。在输入语音信噪比为0至20dB之间时,能获得较大的信噪比处理增益。该方法只采用了两个麦克风,结构简单;相对于维纳后滤波法,解除了要求两麦克风接收的噪声信号不相关的约束,可以去除点声源的非强相干噪声。和一般的波束形成算法相比,可以去除期望声源方向的弱相关噪声。