本文選題：語音增強(qiáng) + 雙麥克風(fēng)��； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：語音增強(qiáng)技術(shù)作為語音信號(hào)處理的一個(gè)重要組成部分在語音信號(hào)處理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境中噪聲種類多種多樣,而且噪聲的存在損害了語音信號(hào)的可懂度和語音質(zhì)量。單麥克風(fēng)語音增強(qiáng)技術(shù)已經(jīng)取得了許多研究成果,并且對(duì)一般環(huán)境下的加性噪聲有著不錯(cuò)的處理效果。但是由于單麥克風(fēng)在處理復(fù)雜噪聲時(shí)性能比較差,因此雙麥克風(fēng)語音增強(qiáng)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展并且逐漸成為一種主流的降噪算法。通過充分利用語音信號(hào)的空間信息,雙麥克風(fēng)語音增強(qiáng)算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)語音信號(hào)的空間定位,以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)語音的接收和噪聲的濾除。常用的雙麥克風(fēng)語音增強(qiáng)算法有基于麥克風(fēng)陣列的語音增強(qiáng)算法、基于相關(guān)函數(shù)的語音增強(qiáng)算法、基于相位差的語音增強(qiáng)算法以及基于功率差的語音增強(qiáng)算法。本文主要討論了一種應(yīng)用于助聽器的基于相關(guān)函數(shù)的可以對(duì)語音信號(hào)中相干噪聲進(jìn)行有效濾除的雙麥克風(fēng)語音增強(qiáng)算法。并在此算法的基礎(chǔ)上得到了一種應(yīng)用于手持終端的基于相關(guān)函數(shù)的雙麥克風(fēng)語音增強(qiáng)改進(jìn)算法。首先,為了使算法可以應(yīng)用于手機(jī)中,本文在原有基于相關(guān)函數(shù)語音增強(qiáng)算法的基礎(chǔ)上做了一系列改進(jìn)。通過對(duì)原有的基于相關(guān)函數(shù)語音增強(qiáng)算法的分析,改進(jìn)后的算法調(diào)整了對(duì)目標(biāo)語音的接收方向,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)與雙麥垂直平面內(nèi)語音信號(hào)的有效接收,并且濾除掉其它方向的干擾信號(hào)。通過結(jié)合一種最小跟蹤算法和原始的譜減濾波算法,本文得到一種對(duì)非平穩(wěn)噪聲有更好濾除效果的新算法。并且通過一種基于估計(jì)信噪比的維納濾波算法,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)靜音區(qū)段內(nèi)噪聲的濾除。最后通過對(duì)固定平滑因子的分析發(fā)現(xiàn)其存在一些缺陷,因此本文通過一種經(jīng)過優(yōu)化的動(dòng)態(tài)平滑因子來代替原來的固定平滑因子,這種動(dòng)態(tài)平滑因子可以動(dòng)態(tài)調(diào)整其估計(jì)值以便于更好的跟蹤信號(hào)的真實(shí)值。本文通過模擬一種小型辦公室仿真環(huán)境,對(duì)比了不同信噪比和不同噪聲角度下單麥譜減法、原始雙麥相關(guān)函數(shù)語音增強(qiáng)算法和改進(jìn)雙麥相關(guān)函數(shù)語音增強(qiáng)算法的降噪性能。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后雙麥相關(guān)函數(shù)語音增強(qiáng)算法性能相比較原始雙麥相關(guān)函數(shù)語音增強(qiáng)算法得到了明顯的提升,并且改進(jìn)后的雙麥語音增強(qiáng)算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)特定角度語音信號(hào)的定向接收。因此本文經(jīng)過改進(jìn)的基于相關(guān)函數(shù)的雙麥克風(fēng)語音增強(qiáng)算法對(duì)手機(jī)應(yīng)用環(huán)境有較好的適用性。
[Abstract]:As an important part of speech signal processing, speech enhancement technology has been widely used in the field of speech signal processing. In the practical application environment, there are many kinds of noise, and the existence of noise damages the intelligibility and speech quality of speech signal. Single microphone speech enhancement technology has made many achievements and has a good effect on additive noise in general environment. However, because of the poor performance of single microphone in dealing with complex noise, dual-microphone speech enhancement technology has been rapidly developed and gradually become a mainstream noise reduction algorithm. By making full use of the spatial information of the speech signal, the dual-microphone speech enhancement algorithm realizes the spatial localization of the speech signal, so as to realize the receiving of the target speech and the filtering of the noise. The common dual microphone speech enhancement algorithms include microphone array based speech enhancement algorithm, correlation function based speech enhancement algorithm, phase difference based speech enhancement algorithm and power difference based speech enhancement algorithm. This paper mainly discusses a dual microphone speech enhancement algorithm based on correlation function which can effectively filter the coherent noise from speech signal. On the basis of this algorithm, an improved dual-microphone speech enhancement algorithm based on correlation function is proposed for handheld terminals. First, in order to make the algorithm applicable to mobile phones, this paper makes a series of improvements on the basis of the original speech enhancement algorithm based on correlation function. Based on the analysis of the original speech enhancement algorithm based on correlation function, the improved algorithm adjusts the receiving direction of the target speech and realizes the effective reception of the speech signal in the vertical plane with the double wheat. And filter out interference signals in other directions. By combining a minimum tracking algorithm with the original spectral subtraction filtering algorithm, a new algorithm with better filtering effect for non-stationary noise is obtained in this paper. Furthermore, a Wiener filter algorithm based on the estimation of SNR is used to remove the noise in the mute region. Finally, it is found that there are some defects in the fixed smoothing factor, so this paper uses an optimized dynamic smoothing factor to replace the original fixed smoothing factor. This dynamic smoothing factor can dynamically adjust its estimation to better track the true value of the signal. In this paper, by simulating a small office simulation environment, we compare the noise reduction performance of different signal-to-noise ratio (SNR) and different noise angle order wheat spectrum subtraction, original double wheat correlation function speech enhancement algorithm and improved double wheat correlation function speech enhancement algorithm. It is found that the performance of the improved algorithm is better than that of the original one. And the improved algorithm realizes the directional reception of the specific angle speech signal. Therefore, the improved dual microphone speech enhancement algorithm based on correlation function is suitable for mobile phone application environment.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN912.35

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本文編號(hào)：1956581