基于改进型谱减法的语音增强技术研究.docx
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基于改进型谱减法的语音增强技术研究,约一万五千余字摘要本文主要研究改进型谱减算法在语音增强中的应用，目的是增强语音质量，减少语音失真和提高其可度懂。我们首先介绍了语音增强的研究意义，然后介绍了语音信号的相关理论，进而阐述了语音增强的基本谱减法的原理，并在此基础上提出了一种改进型谱减算法。该算法通过语音激活检测(端点检测法)来确定“寂静段”（纯噪声段），从...
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约一万五千余字
摘 要
本文主要研究改进型谱减算法在语音增强中的应用，目的是增强语音质量，减少语音失真和提高其可度懂。我们首先介绍了语音增强的研究意义，然后介绍了语音信号的相关理论，进而阐述了语音增强的基本谱减法的原理，并在此基础上提出了一种改进型谱减算法。该算法通过语音激活检测(端点检测法)来确定“寂静段”（纯噪声段），从而对噪声功率谱进行重新估计。为了减小基音检测算法可能产生的检测误差，采用了组合递归平滑法来减小噪声谱估计的误差。
整个仿真实验中，我们对引入的加性噪声进行处理，其噪声谱估计的性能可在本文中的MATLAB仿真实验中体现。
仿真结果表明，该算法在去除背景噪声的同时，保证了较小的语音失真、提高了信噪比，达到了较好的测听效果。
最后，基于噪声与语音具有一定的相关性的实际情况，我们提出了算法的进一步改进设想，并对此思想做出了数学推导，得到了算法进一步改进的方向及可行性。
关键词：语音增强；谱减法；噪声估计；端点检测；组合递归平滑；仿真实验；改进算法
目 录
第1章 背景介绍 1
1.1研究背景 1
1.2 语音增强的历史和发展现状 2
1.3 谱减法语音增强的研究现状 3
1.4 本文主要的研究内容 3
第2章 语音信号的基础理论 4
2.1 人耳感知特性 4
2.2 语音特性分析 4
2.3 噪声分类及其特性 5
2.4 语音信号的数字化和预处理 6
2.4.1 语音信号预滤波、采样、A/D转换 6
2.4.2 预处理 6
2.5 语音信号的短时傅立叶变换 8
第3章 基于改进型谱减法的语音增强技术 8
3.1 谱减法的基本原理 8
3.2 谱减法建立的假设 10
3.3 “音乐噪声”的产生 11
3.4 语音端点检测技术 11
3.5 基音检测的后处理 14
3.6 基于谱减法的语音增强算法流程 15
3.7 仿真实验的结果 16
3.8 模型的缺点及进一步改进思想 18
附录 19
参考文献 19
MATLAB仿真程序 20
参考文献
[1] 程乾生.数字信号处理简明教程[M].北京：高等教育出版社，2007.3
[2] 赵力.语音信号处理（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2009.5
[3] 李正周.MATLAB数字信号处理与应用[M].北京：清华大学出版社，2008.5
[4] 王正林，刘明.精通MATLAB 7[M].北京：电子工业出版社，2006.7
[5] John G. Proakis 著，汤俊 译.统计信号处理算法[M].北京：清华大学出版社，2006.3
[6] 柳春.一种改进的基于短时平均幅度的语音端点检测算法研究[J].西南名族大学学报，2009.3: 56-59
[7] 胡科开，吴凭天 等.一种基于改进型谱减法的语音增强新算法[J].大众科技，2008.第9期:25-26
[8] 职振华，马建芬.改进的谱减法在语音增强中的应用[J].语音技术，2008.46-48
[9] 郑方.语音端点检测、前端处理和特征抽取的研究[J].毕业设计论文，1990.6
摘 要
本文主要研究改进型谱减算法在语音增强中的应用，目的是增强语音质量，减少语音失真和提高其可度懂。我们首先介绍了语音增强的研究意义，然后介绍了语音信号的相关理论，进而阐述了语音增强的基本谱减法的原理，并在此基础上提出了一种改进型谱减算法。该算法通过语音激活检测(端点检测法)来确定“寂静段”（纯噪声段），从而对噪声功率谱进行重新估计。为了减小基音检测算法可能产生的检测误差，采用了组合递归平滑法来减小噪声谱估计的误差。
整个仿真实验中，我们对引入的加性噪声进行处理，其噪声谱估计的性能可在本文中的MATLAB仿真实验中体现。
仿真结果表明，该算法在去除背景噪声的同时，保证了较小的语音失真、提高了信噪比，达到了较好的测听效果。
最后，基于噪声与语音具有一定的相关性的实际情况，我们提出了算法的进一步改进设想，并对此思想做出了数学推导，得到了算法进一步改进的方向及可行性。
关键词：语音增强；谱减法；噪声估计；端点检测；组合递归平滑；仿真实验；改进算法
目 录
第1章 背景介绍 1
1.1研究背景 1
1.2 语音增强的历史和发展现状 2
1.3 谱减法语音增强的研究现状 3
1.4 本文主要的研究内容 3
第2章 语音信号的基础理论 4
2.1 人耳感知特性 4
2.2 语音特性分析 4
2.3 噪声分类及其特性 5
2.4 语音信号的数字化和预处理 6
2.4.1 语音信号预滤波、采样、A/D转换 6
2.4.2 预处理 6
2.5 语音信号的短时傅立叶变换 8
第3章 基于改进型谱减法的语音增强技术 8
3.1 谱减法的基本原理 8
3.2 谱减法建立的假设 10
3.3 “音乐噪声”的产生 11
3.4 语音端点检测技术 11
3.5 基音检测的后处理 14
3.6 基于谱减法的语音增强算法流程 15
3.7 仿真实验的结果 16
3.8 模型的缺点及进一步改进思想 18
附录 19
参考文献 19
MATLAB仿真程序 20
参考文献
[1] 程乾生.数字信号处理简明教程[M].北京：高等教育出版社，2007.3
[2] 赵力.语音信号处理（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2009.5
[3] 李正周.MATLAB数字信号处理与应用[M].北京：清华大学出版社，2008.5
[4] 王正林，刘明.精通MATLAB 7[M].北京：电子工业出版社，2006.7
[5] John G. Proakis 著，汤俊 译.统计信号处理算法[M].北京：清华大学出版社，2006.3
[6] 柳春.一种改进的基于短时平均幅度的语音端点检测算法研究[J].西南名族大学学报，2009.3: 56-59
[7] 胡科开，吴凭天 等.一种基于改进型谱减法的语音增强新算法[J].大众科技，2008.第9期:25-26
[8] 职振华，马建芬.改进的谱减法在语音增强中的应用[J].语音技术，2008.46-48
[9] 郑方.语音端点检测、前端处理和特征抽取的研究[J].毕业设计论文，1990.6
