多通道語(yǔ)音增強(qiáng)算法及應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞: 多通道 子空間 信噪比 助聽(tīng)器 失真 出處:《福州大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:語(yǔ)音增強(qiáng)是語(yǔ)音信號(hào)處理的一個(gè)重要內(nèi)容,在語(yǔ)音壓縮編碼和語(yǔ)音識(shí)別等領(lǐng)域,有廣泛的應(yīng)用。它是一種噪聲抑制技術(shù),對(duì)解決語(yǔ)音噪聲污染、改進(jìn)語(yǔ)音通信質(zhì)量、提高語(yǔ)音可懂度及語(yǔ)音識(shí)別率等方面具有重要的意義。隨著語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的單通道語(yǔ)音增強(qiáng)方法,如譜減法、卡爾曼濾波法和子空間法等相繼被提出。近年來(lái),由于多麥克風(fēng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,多通道語(yǔ)音增強(qiáng)方法已倍受關(guān)注,已經(jīng)成為語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)的研究熱點(diǎn)。它能在消除噪聲、提高語(yǔ)音質(zhì)量方面優(yōu)于單通道語(yǔ)音增強(qiáng)方法。同時(shí)多通道語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)比單通道較為復(fù)雜,這是因?yàn)辂溈孙L(fēng)陣列融合了語(yǔ)音信號(hào)的空時(shí)信息。多通道語(yǔ)音增強(qiáng)方法研究已得到發(fā)展,但一些關(guān)鍵技術(shù)有待進(jìn)一步研究和改進(jìn)。本文的主要研究工作如下:1.研究現(xiàn)有多通道語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù):如多通道維納濾波語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù),多通道子空間語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)及基于時(shí)空漸進(jìn)預(yù)測(cè)的語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)(STP)。通過(guò)模擬實(shí)現(xiàn)這些多通道語(yǔ)音增強(qiáng)方法,比較在不同種類噪聲下的去噪效果,進(jìn)而分析它們優(yōu)缺點(diǎn)。2.通過(guò)利用多通道子空間語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)在去除噪聲上的優(yōu)勢(shì)與維納濾波語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)的平穩(wěn)特性,本文提出一種基于信號(hào)噪聲能量比估計(jì)的自適應(yīng)組合維納濾波器與子空間濾波器的多通道語(yǔ)音增強(qiáng)方法。大量實(shí)驗(yàn)表明,在不同的白色噪聲及有色噪聲下,與傳統(tǒng)多通道子空間語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù),如多通道維納濾波語(yǔ)音增強(qiáng),基于時(shí)空漸進(jìn)預(yù)測(cè)的語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)(STP)及信號(hào)子空間語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行比較,本文提出的自適應(yīng)聯(lián)合濾波器的多通道語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)具有較好的語(yǔ)音恢復(fù)效果。3.研究了多通道語(yǔ)音增強(qiáng)算法在助聽(tīng)器的應(yīng)用。本文進(jìn)一步將提出的多通道語(yǔ)音增強(qiáng)新方法應(yīng)用于雙麥克風(fēng)助聽(tīng)器系統(tǒng)中,并說(shuō)明該算法的有效性。
[Abstract]:Speech enhancement is an important part of speech signal processing. It is widely used in speech compression coding and speech recognition. It is a kind of noise suppression technology to solve the problem of speech noise pollution. Improving the quality of speech communication, improving speech intelligibility and speech recognition rate is of great significance. With the development of speech enhancement technology, traditional single-channel speech enhancement methods, such as spectral subtraction. Kalman filtering and subspace methods have been proposed one after another. In recent years, due to the development and application of multi-microphone, multi-channel speech enhancement has been paid more and more attention. It can eliminate noise and improve speech quality, which is better than single-channel speech enhancement method. At the same time, multi-channel speech enhancement technology is more complex than single-channel speech enhancement technology. This is because the microphone array combines the space-time information of the speech signal. The research of multi-channel speech enhancement method has been developed. However, some key technologies need to be further studied and improved. The main research work of this paper is as follows: 1. The existing multi-channel speech enhancement technology, such as multi-channel Wiener filtering speech enhancement technology. Multi-channel subspace speech enhancement technology and spatial-temporal progressive prediction based speech enhancement technology are simulated to achieve these multi-channel speech enhancement methods to compare the denoising effect under different kinds of noise. Then analyze their advantages and disadvantages. 2. Through the use of multi-channel subspace speech enhancement technology in noise removal advantages and Wiener filter speech enhancement technology of the stationary characteristics. In this paper, an adaptive combination of Wiener filter and subspace filter based on the estimation of signal noise energy ratio is proposed for multi-channel speech enhancement. A large number of experiments show that under different white noise and colored noise. Compared with the traditional multi-channel subspace speech enhancement technology, such as multi-channel Wiener filter speech enhancement, space-time progressive prediction based speech enhancement technology and signal subspace speech enhancement technology. The multi-channel speech enhancement technology of adaptive joint filter proposed in this paper has better effect of speech recovery. 3. The application of multi-channel speech enhancement algorithm in hearing aid is studied. The new method of sound enhancement is applied to the dual microphone hearing aid system. The effectiveness of the algorithm is illustrated.
【學(xué)位授予單位】:福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TN912.35
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,本文編號(hào):1457455
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