改进相位谱补偿的语音增强方法

针对传统单通道语音增强方法中用带噪语音相位代替纯净语音相位重建时域信号，使得语音主观感知质量改善受限的情况，提出了一种改进相位谱补偿的语音增强算法。该算法提出了基于每帧语音输入信噪比的Sigmoid型相位谱补偿函数，能够根据噪声的变化来灵活地对带噪语音的相位谱进行补偿；结合改进DD的先验信噪比估计与语音存在概率算法（SPP）来估计噪声功率谱；在维纳滤波中结合新的语音存在概率噪声功率谱估计与相位谱补偿来提高语音的增强效果。相比传统相位谱补偿（PSC）算法而言，改进算法可以有效抑制音频信号中的各类噪声，同时增强语音信号感知质量，提升语音的可懂度。     

稀疏低秩模型及相位谱补偿的语音增强算法

针对现有的语音增强算法存在增强效果差、语音信号失真等问题,提出了稀疏低秩模型及改进型相位谱补偿的语音增强算法。首先,用稀疏低秩模型处理含噪语音的幅度谱,得到分离后的语音。接着,用归一化最小均方自适应滤波算法优化相位谱补偿算法的补偿因子。然后,对稀疏低秩分离后的语音进行改进型相位谱补偿处理,得到最终增强的语音。最后,对增强后的语音进行感知语音质量评价分析及频谱分析。实验结果表明,该方法能够有效地去除噪声,并且在低信噪比的情况下,可以保持语音的清晰度。     

谐波重构先验信噪比估计算法

先验信噪比单通道语音增强算法在信噪比较高时能有效地去除噪声,但在信噪比较低时语音高次谐波失真较为严重。针对此提出了一种基于谐波重构的先验信噪比估计算法,对增强后的信号加权求平方,进行功率谱的二次谱处理,以加强语音信号的周期性;再进行谐波重构,提升谐波分量。实验研究表明,该算法在低信噪比时能够有效地增强语音谐波分量,相对于先验信噪比估计的语音增强算法能够改善语音质量,减少语音失真。     

基于频谱方差和谱减法的语音端点检测新算法

针对低信噪比情况下频谱方差法对语音信号进行端点检测时准确率降低的问题,提出了一种结合频谱方差和谱减法的语音端点检测新算法。算法采用改进的谱减法对语音信号进行动态降噪处理,并依据得到的降噪后信号的频谱方差设置双门限值进行端点检测。仿真实验表明,该方法具有抗噪性好、自适应性强等优点,在低信噪比情况下检测的准确率与普通的频谱方差法相比有很大的提高。     

一种改进的卡尔曼滤波语音增强法

提出一种基于谱减法和听觉掩蔽效应的改进的卡尔曼滤波语音增强算法.引入基于谱减法的AR参数估计使卡尔曼算法降低了复杂度和计算量从而易于实现.用卡尔曼滤波滤除噪声的同时结合人耳听觉掩蔽特性设计一个后置感知滤波器,使得从卡尔曼滤波获得的估计误差低于人耳掩蔽阈值,在去噪和语音失真之间取较好的折中.仿真结果表明所提方法优于传统的卡尔曼滤波增强法,能够有效地减少语音失真,并且更符合人耳听觉特性,特别是在低信噪比的情况下,语音具有更好的清晰度和可懂度.     

用于自动语音识别系统的切换语音功率谱估计算法

针对语音识别系统在噪声环境下不能保持很好鲁棒性的问题,提出了一种切换语音功率谱估计算法。该算法假设语音的幅度谱服从Chi分布,提出了一种改进的基于最小均方误差（MMSE）的语音功率谱估计算法。然后,结合语音存在的概率（SPP）,推导出改进的基于语音存在概率的MMSE估计器。接下来,将改进的MSME估计器与传统的维纳滤波器结合。在噪声干扰比较大时,使用改进的MMSE估计器来估计纯净语音的功率谱,当噪声干扰较小时,改用传统的维纳滤波器以减少计算量,最终得到用于识别系统的切换语音功率谱估计算法。实验结果表明,所提算法相比传统的瑞利分布下的MMSE估计器在各种噪声的情况下识别率平均提高在8个百分点左右,在去除噪声干扰、提高识别系统鲁棒性的同时,减小了语音识别系统的功耗。     

基于谱减法的听觉模拟的语音增强

提出了一种适于低信噪比下的语音增强算法。该算法以传统的谱减法为基础,所用减参数是根据人耳听觉掩蔽效应提出的且是自适应的。对该算法进行了客观和主观测试,结果表明:相对于传统的谱减法,该算法能更好地抑制残留噪声和背景噪声,特别是对低信噪比的语音信号。     

基于改进增益函数的电子耳蜗语音增强

目前在安静环境下电子耳蜗编码技术已取得较高的语音识别率,但在噪声条件下听觉感知性能下降明显。针对该问题,提出基于改进增益函数的电子耳蜗语音增强算法。以组合编码算法为基础,采用约束方差的噪声谱估计算法进行噪声功率谱估计并应用于信噪比估计。结合人耳掩蔽阈值在子频带中自适应调节增益函数,将改进的增益函数与通道选择相结合,实现电子耳蜗语音增强。实验结果表明,与采用基本谱减法前端去噪和传统增益函数的电子耳蜗语音增强算法相比,该算法的语音平均识别率分别提高了53%和22%,在保留更多语音信息的同时能有效消除背景噪声干扰。     

低信噪比环境下子带能熵比端点检测算法

语音端点检测是将采集到的语音信号从复杂的噪声背景中提取出来，确定每段语音的开始和结束，是后续处理的基础。对于语音端点检测在低信噪比的复杂噪声环境下准确率低的问题，提出了一种多窗谱估计减噪和子带能熵比法结合的语音端点检测算法。该算法通过改进多窗谱谱减法对语音信号进行减噪，在分析了常规谱熵端点检测算法的基础上结合对数能量，以改进的子带能熵比作为阈值进行端点检测。实验表明，该算法在不同环境的低信噪环境下，准确率高，具有较高的鲁棒性。     

基于MUSIC/MNM谱估计的鲁棒语音特征提取

针对语音识别系统受噪声干扰识别率急剧下降的问题,通过分析传统的鲁棒语音特征提取方法在语音信号谱估计方面的不足,提出一种在不同信噪比下都具有较好鲁棒性和识别性能的语音特征提取算法．该算法结合多信号分类法（MUSIC）和最小模法（minimum-norm method,MNM）来进行谱估计．接着在移动机器人平台上进行验证实验,结果表明：该算法能有效的提高语音识别率,增强语音识别鲁棒性能．     

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。     

三阶累积量的语音激活检测方法

在电子与通信系统中,传输信道的噪声都可以看作是加性的高斯随机过程,而高斯随机过程的三阶累积量为零,通信系统中传输的语音信号一般是非高斯信号,基于这个原理提出一种语音激活检测算法。在通信系统的接收端,对于被噪声污染了的语音信号,通过计算接收信号的三阶累积量,得到语音信号的累积量,从而可以区分语音和噪声,达到检测出语音信号的目的。仿真结果表明,在通信系统低信噪比的环境下能有效地检测出语音信号。     

复杂噪声中基于MFCC距离的语音端点检测算法

为提高复杂噪声环境下语音信号端点检测的准确率,提出一种基于梅尔频谱倒谱系数(MFCC)距离的多维特征语音信号端点检测算法。通过计算语音信号的MFCC距离,结合短时能量和短时过零率对特征距离进行修正,并更新其阈值,建立自适应噪声模型,实现复杂噪声中语音信号端点的准确检测。实验结果表明,与基于双门限能量和基于倒谱距离的2种经典检测算法相比,在计算效率相同的条件下,该算法的检测准确率更高。     

一种基于改进的量子神经网络的语音降噪方法

利用一种改进的量子神经网络（IPSO-QNN）在时域上对含噪的语音信号进行降噪处理,文中重点改进了QNN所涉及到的学习算法。针对粒子群算法本身存在早熟的不足,提出了一种改进的粒子群优化算法（IPSO）。该算法通过对早熟粒子的速度和位置叠加随机数据,使其离开局部最优,从而使算法具有更强的寻优能力。利用IPSO对量子神经网络的参数进行训练和学习,建立了比较高效的基于改进的量子神经网的语音信号滤波器,并通过Matlab软件建立实验平台,实验结果表明,新算法充分利用了量子神经计算的快速性以及粒子群算法的全局寻优能力,从而使该语音信号滤波器,具有良好的降噪性能。     

实时语音端点鲁棒检测

提出了一种适应复杂环境下的高效的实时语音端点检测算法,给出了每帧声信号在滤波中的噪声功率谱的推算方法。先将每帧语音的频谱进行迭代维纳滤波,再将它划分成若干个子带并计算出每个子带的频谱熵,然后把相继若干帧的子带频谱熵经过一组中值滤波器获得每帧的频谱熵,根据频谱熵的值对输入的语音进行分类。实验结果表明,该算法能够有效地区分语音和噪声,可以显著地提高语音识别系统的性能,在不同的噪声环境条件下具有鲁棒性。该算法计算代价小,简单易实现,适合实时语音识别系统的应用。     

基于TF-GSC的多通道后置滤波语音增强算法

针对传统语音增强算法在非平稳噪声,尤其是在噪声为语音的环境下,对噪声的抑制效果急剧下降的情况,提出了一种基于传递函数—广义旁瓣抵消(TF-GSC)和最佳修正测井谱振幅估计量(OM-LSA)的改进型多通道后置滤波语音增强算法.算法在后置滤波时,利用TF-GSC输出信号与参考噪声之间的相互关系求解出语音存在概率,并更新噪声功率谱估计.实验结果表明:算法可以有效地抑制非平稳噪声,提高语音增强算法在语音噪声环境下的鲁棒性.     

多通道助听器语音降噪算法研究

维纳滤波算法是改善噪声环境下听障患者语音理解度的常用算法之一。针对传统维纳滤波算法噪声谱估计偏差大的问题,提出一种基于改进的多通道维纳滤波算法的助听器语音降噪算法。算法首先结合人耳听觉特性和助听器响度补偿的特点,将语音信号进行Gammatone分解为多路子带信号。然后在每个子带内用基于先验信噪比估计的维纳滤波器进行语音增强处理。最后通过综合子带信号,得到增强的语音。此外,为了改善维纳滤波算法噪声谱估计的问题,提出一种基于包络估计的语音活动检测算法,并用于改善维纳滤波性能。实验结果表明,与传统维纳滤波法相比,该方法能更有效地抑制残留噪声,提高语音可懂度,具有较高的实用价值。     

基于隐马尔可夫模型的语音激活检测算法

针对现有基于隐马尔可夫模型（HMM）的语音激活检测（VAD）算法对噪声的跟踪性能不佳的问题,提出采用Baum-Welch算法对具有不同特性的噪声进行训练,并生成相应噪声模型,建立噪声库的方法。在语音激活检测时,根据待测语音背景噪声的不同,动态地匹配噪声库中的噪声模型;同时,为了适应语音信号的实时处理,降低了语音参数提取的复杂度,并对判决阈值提出改进,以保证语音信号帧间的相关性。在不同噪声环境下对改进算法进行性能测试并与自适应多速率编码（AMR）标准、国际电信联盟电信标准分局（ITU-T）的G.729B标准比较,测试结果表明,改进算法在实时语音信号处理中能够有效提高检测的准确率及噪声跟踪能力。     

基于改进谱平滑策略的IMCRA算法及其语音增强

噪声谱估计算法在单通道语音增强方法中起着重要作用,为了改善噪声谱估计算法对噪声的估计和更新能力,结合最小统计（MS）算法,对改进的基于控制的递归平均（IMCRA）噪声谱估计算法的递归平均参数进行改进,并用一阶递归的方式对平滑功率谱的最小值进行改进。采用谱减法对含噪语音信号作去噪处理,从客观和主观两方面对不同算法的性能进行评价,对比分析不同噪声不同信噪比下增强前后语音的分段信噪比（segSNR）、PESQ得分、MOS得分。实验结果表明,提出的方法能够更好地跟踪噪声信号变化,改善语音质量。