基于传声器阵列的语音增强技术

介绍了几种传声器阵列语音增强算法,包括固定波束形成、自适应波束形成、传声器阵后维纳滤波,并对各算法的性能和特点进行了分析。同时,对近几年基于传声器阵的语音增强技术的发展趋势进行了简单介绍。     

基于维纳滤波的改进语音增强算法研究

根据传统的基于短时谱的维纳滤波算法,提出了一种改进方法,能有效地对噪声估计环节引入的偏差做修正,提高了整个语音增强系统的抑噪功效。运用MATLAB进行试验仿真,并与传统维纳滤波算法相比较,结果表明该算法能十分有效地滤除噪声,增强语音,同时对有效语音信号带来的失真也非常小,使语音信号的清晰度与可懂度同时得到了提高。     

基于传声器阵列语音增强方法研究

传声器阵列通过对拾取的多路语音信号进行分析与处理,能取得改进语音质量、消除背景噪声和提高语音可懂度等明显效果,现已成为语音信号增强的一个重要的研究领域。介绍了基于传声器阵列的自适应波束形成方法,该方法采用GSC结构基于TF-GSC的最优后置滤波算法。仿真实验结果表明,该自适应波束形成器对干扰有很好的消除作用,对阵元的增益误差、位置误差不敏感,可以取得较好的语音增强效果。     

基于特征空间逼近的传声器阵列语音信号增强

对现有的基于自动波束形成的传声器阵列语音信号增强算法提出了改进,将各传声器采集到的信号利用ABF(自适应波束形成)进行延时补偿并求和,消除信号中弱相干和不相干噪声;再利用特征空间逼近的方法进一步去除残留的噪声。将一种定阶方法应用到基于特征空间分解的语音信号增强中,利用其“最大稳定”原理,使得有效信号模型的阶数尽可能不受原始信号信噪比的影响,消除了传统定阶过程中的随意性和不稳定性。仿真结果表明:把自适应波束形成技术和特征空间逼近的方法结合起来,能够取得良好的去噪效果。     

基于维纳滤波语音增强算法的改进实现

通过对维纳滤波的介绍,实现了基本维纳滤波效果;利用两级维纳滤波和两级滤波器组滤波方法实现了语音增强,达到了良好的效果.     

基于ADSP-21369的8路传声器阵列语音增强系统

设计并实现了一种以ADI公司ADSP-21369高性能浮点处理器为核心,CS5368芯片为数据采集接口的8路传声器阵列信号处理系统.由于采用了高速浮点处理器,使得该系统具有高速的浮点信号处理能力,适合于完成各种复杂的信号处理.该系统应用于实时语音增强中,取得了满意的效果.     

传声器阵列语音增强新方法与仿真实验

结合宽带LCMV语音增强和噪声自适应对消原理,提出了一种基于传声器阵列的多级自适应语音增强方法。在真实声学环境下构建实验模型并对语音信号进行采集,通过MATLAB仿真验证了算法。分析表明,该方法计算复杂度低,对语音信号损伤小,信号SNR提高显著。     

基于一阶差分传声器阵列频域LMS语音增强算法

由于语音通信设备的广泛应用和小型化要求,消除其中的噪声干扰成为重点研究内容。采用了一种双通道的语音增强算法。该方法基于一阶差分传声器阵列,并利用频域的最小均方误差自适应算法实现噪声消除。仿真结果表明,所采用的方法相对于时域自适应过程,加快了收敛速度,减小了计算量,并改善了噪声消除的效果,可更好地用于实际。     

基于传声器阵列超增益波束形成的语音增强--时域方法

给出了传声器阵列宽带超增益波束形成的时域实现方法。在该方法中,传声器阵列各个阵元输出的语音信号先经过数字延迟线,实现整数倍采样间隔的时延补偿,然后由FIR数字滤波器来模拟超增益波束形成所需的不同频率上不同的幅度和相位加权,最后再把FIR数字滤波器的输出相加即得到时域宽带波束输出。仿真了间距为0.05m的5元均匀线性传声器阵列接收到的端射方向带噪线性调频信号和语音信号,并进行时域宽带超增益处理。仿真结果表明,超增益处理比常规处理的阵增益高8.2dB左右,且具有良好的语音增强效果。     

基于传声器阵列超增益波束形成的语音增强--频域方法

提出了一种在频域实现的基于传声器阵列超增益波束形成的语音增强方法。该方法利用小孔径线列阵端射方向具有超增益的特性,针对均匀噪声场,设计出相应的超增益权,形成超增益波束。基于超增益波束形成的输出相对常规处理,可大幅度提高信噪比。仿真了间距为0.05m的5元均匀线性传声器阵列接收到的端射方向带噪线性调频信号和语音信号,并进行超增益处理,获得12dB左右的阵增益,从而表明超增益传声器阵列具有优越的性能。     

基于近场波束形成的麦克风阵列语音增强方法

当麦克风阵列用于封闭环境中非手持式语音拾取时,必须面对的一个问题是声场为阵列近场的问题。该文在子带自适应波束形成方法的基础上,引进了一种基于近场波束形成的麦克风阵列语音增强方法。该方法充分利用了近场球面波的波前弯曲率,有效地衰减了混响和噪声对期望信号的影响。仿真实验结果表明,在小房间混响条件下,基于近场波束形成的麦克风阵列语音增强方法取得了较好的噪声抑制效果。     

一种适用于混响环境的麦克风阵列语音增强方法

在小型视频会议系统中,影响语音处理系统性能的主要因素是房间混响效应.现有语音增强方法大都采用加性噪声模型,没有考虑混响;而基于倒谱的语音去混响方法大多计算复杂.为此,本文给出了一种改进的麦克风阵列倒谱域语音去混响方法.该方法首先计算含噪语音倒谱域的最小相位分量,并对其进行波束形成,再进行低通滤波;然后利用人耳对相位信息的不敏感性,采用含噪语音的相位来合成增强后的语音信号,从而有效地降低了运算量.仿真结果表明,该方法在混响环境下能有效地改善语音质量.     

基于盲波束形成的麦克风阵列语音增强方法

考虑到语音信号方向向量估计误差对传统波束形成语音增强性能的影响,该文提出一种盲波束形成语音增强方法。由于采用阵列四阶互累积量和线性约束最小方差波束形成器相结合,使得该方法对语音信号方向向量误差具有一定韧性。此外,采用多通道后置滤波去除盲波束形成器输出端的残留噪声。仿真结果表明,在语音信号波达方向等先验信息未知的情况下,该文提出的盲波束形成语音增强方法仍具有较好的噪声抑制性能。     

基于锥形麦克风阵列的语音增强技术研究

针对强噪音环境中小体积应用场合下的语音增强,设计了一种基于锥型麦克风阵列结构的语音增强方法。该方法充分利用锥形结构中锥底麦克风阵列对锥顶麦克风的良好噪声抵消性能,结合端点检测器和两级自适应滤波器设计的多通道抗串扰噪声抵消算法,实现了强噪音环境中的语音增强。理论分析和仿真验证了锥形结构设计的合理性和优越性,仿真结果表明,改进的多路抗串扰噪声抵消算法应用于此锥形结构的麦克风阵列中可提高语音信号的信噪比,对语音的损伤小,在强噪音环境中语音增强效果显著。     

基于麦克风阵列的数字助听器语音增强技术

针对噪声和混响环境下的助听器用户聆听上的困难,基于麦克风阵列的数字助听器设计能够很好的提高助听器在这种环境下的语音信噪比。本文研究了应用麦克风阵列进行数字助听器语音增强处理技术,提出了一种基于粒子群优化的改进粒子滤波算法,它将语音增强问题转换为从带噪语音中对纯净语音的估计过程,引入粒子群优化的方法来产生建议分布,使降噪结果更接近纯净语音,从而得到更好的语音增强效果。     

基于子带TF-GSC麦克风阵列语音增强

为了加快基于传递函数广义旁瓣相消器的麦克风阵列语音增强系统的收敛速度,将其自适应模块的输入信号分解到子带以进行处理,并将多通道维纳滤波器引入传递函数广义旁瓣相消器的非自适应支路,以便更有效地抑制非相干噪声.实际测试结果表明,相对于基于全带广义旁瓣相消器的麦克风阵列语音增强系统,采用该子带传递函数广义旁瓣相消器结构的语音增强系统具有更高的输出信噪比.