本文關(guān)鍵詞：基于張量分析的麥克風(fēng)陣列語音信號降噪方法研究

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【摘要】：在手機通話、視頻多媒體會議和車載系統(tǒng)等語音通信系統(tǒng)中,由于受到環(huán)境中背景噪聲的干擾,麥克風(fēng)接收到的語音信號通常伴隨著干擾噪聲,影響語音的可懂度與舒適度,亦或影響語音處理系統(tǒng)后續(xù)處理性能。傳統(tǒng)的單麥克風(fēng)語音降噪方法如維納濾波算法因其簡單高效并有一定的效果而應(yīng)用廣泛,但是應(yīng)用類似的單通道算法可能會造成信號失真或者引入所謂的音樂噪聲,不能滿足目前多媒體技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用需求。因此人們開始研究與應(yīng)用麥克風(fēng)陣列語音降噪技術(shù),麥克風(fēng)陣列在接收語音信號可以同時獲得信號的時空信息,算法上能更加靈活的利用這樣的信息提高降噪性能,同時還能形成波束對準(zhǔn)目標(biāo)聲音源,追蹤說話人的位置,從而應(yīng)用在更多的場合。另一方面,近年來,隨著多路或多維數(shù)據(jù)的發(fā)展,張量分析已經(jīng)在量子物理、文本挖掘、數(shù)據(jù)分析和圖像處理等諸多領(lǐng)域得到廣泛的研究及應(yīng)用。張量可以看作是一個多維的矩陣,它是向量和矩陣高維擴展。張量分析的發(fā)展使得人們考慮把信號建模成張量形式,在高維空間中通過張量工具解決信號處理問題,尤其適合于分析和處理多維陣列信號。本文詳細(xì)的介紹了張量(Tensor)理論基礎(chǔ)、麥克風(fēng)陣列的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通用模型(general signal model of microphone arrays,GSMMA)、時延估計技術(shù)(time delay estimation,TDE)以及麥克風(fēng)陣列語音信號降噪方法等技術(shù)。其中的麥克風(fēng)陣列語音信號降噪方法,首先介紹了目前已有較為成熟的固定波束形成技術(shù)、基于GSC理論原型的自適應(yīng)波束形成方法和陣列子空間語音降噪方法的原理,并進行了仿真和比較分析。然后,基于張量代數(shù)分析方法,探索由通道、時間和頻率三個維度將麥克風(fēng)陣列語音信號建模成張量形式,通過Tucker分解和交替最小二乘法(alternating least squares,ALS)等張量分析工具建立多模濾波器,實現(xiàn)通過三種不同的多模濾波方法進行噪聲的濾除或抑制,同時介紹以張量預(yù)處理與陣列子空間方法結(jié)合的方式進一步提高降噪性能,最后進行仿真分析,算法在整體上均取得了較好的語音降噪效果。本文的研究可為將來進一步在高維空間實現(xiàn)更好的語音降噪效果提供有益的參考。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN912.3

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1 王學(xué)青;時銀水;朱巖;;空間六元麥克風(fēng)陣列及其定位精度[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2006年08期

2 黃穎;;基于麥克風(fēng)陣列的便攜式設(shè)備應(yīng)用方案[J];硅谷;2012年02期

3 葉永;陳建峰;程萍;冷欣;;用于麥克風(fēng)陣列的陣元篩選方法研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2012年11期

4 王學(xué)青,時銀水,朱巖;一種空間錐形六元麥克風(fēng)陣列及其定位精度[J];解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年04期

5 蔣婷;劉建平;張一聞;;基于多麥克風(fēng)陣列的槍聲定位算法研究[J];計算機應(yīng)用與軟件;2012年12期

6 何強;楊朱杰;郭晨;嚴(yán)世濤;孔鵬;;基于麥克風(fēng)陣列的高信噪比定向采音系統(tǒng)[J];微型機與應(yīng)用;2013年01期

7 張譯戈;;基于麥克風(fēng)陣列的高信噪比定向采音系統(tǒng)[J];電子測試;2013年11期

8 薛志虎;馬建;;相位麥克風(fēng)陣列后處理算法的數(shù)值模擬研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2011年32期

9 劉建平;張一聞;劉穎;;基于麥克風(fēng)陣列的汽車笛語識別及笛聲定位方法[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報;2012年01期

10 胡德孟;何培宇;張勇;潘帆;羅胡琴;;實時高精度麥克風(fēng)陣列數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J];信號處理;2013年10期

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1 喻徑舟;李雙田;;基于端射陣的超指向性麥克風(fēng)陣列[A];第十四屆全國信號處理學(xué)術(shù)年會(CCSP-2009)論文集[C];2009年

2 居太亮;彭啟琮;邵懷宗;林靜然;;麥克風(fēng)陣列的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究[A];通信理論與信號處理新進展——2005年通信理論與信號處理年會論文集[C];2005年

3 許勇;陳建峰;;一種弧形可佩戴式麥克風(fēng)陣列系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)[A];中國聲學(xué)學(xué)會2006年全國聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

4 王萌;李曉東;何敬玉;童衛(wèi)明;;基于相位麥克風(fēng)陣列技術(shù)的噴流噪聲源定位實驗研究[A];2012全國環(huán)境聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2012年

5 王琪;徐峰;俞承芳;李旦;;麥克風(fēng)陣列的子帶自適應(yīng)波束形成[A];2007'儀表，自動化及先進集成技術(shù)大會論文集（一）[C];2007年

6 范京;羅倩;曾義芳;;平面麥克風(fēng)陣列估計聲源的方向和距離[A];全國第4屆信號和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

7 蔣斌;許勇;楊軍;;球面麥克風(fēng)陣列波束形成的快速算法[A];2008年全國聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

8 張南;張曉洲;史元春;;基于聲紋識別技術(shù)的麥克風(fēng)陣列說話人實時定位[A];第一屆建立和諧人機環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議（HHME2005）論文集[C];2005年

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1 居太亮;基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位算法研究[D];電子科技大學(xué);2006年

2 張奕;復(fù)雜聲學(xué)環(huán)境下的麥克風(fēng)陣列語音定位研究[D];大連理工大學(xué);2009年

3 林靜然;基于麥克風(fēng)陣列的語音增強算法研究[D];電子科技大學(xué);2007年

4 宋雷鳴;基于相控麥克風(fēng)陣列的逆向噪聲源識別原理與技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2010年

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1 闞云飛;隨機麥克風(fēng)陣列校正及語音增強研究[D];電子科技大學(xué);2015年

2 余劉昌;基于手機麥克風(fēng)陣列的語音增強方法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

3 姚培洋;基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位算法研究及裝置實現(xiàn)[D];東北大學(xué);2013年

4 �？�;分布式麥克風(fēng)陣列聲源跟蹤方法的研究[D];遼寧工業(yè)大學(xué);2016年

5 蔣涉權(quán);基于張量分析的麥克風(fēng)陣列語音信號降噪方法研究[D];北京理工大學(xué);2016年

6 肖華;麥克風(fēng)陣列的校正方法研究[D];電子科技大學(xué);2008年

7 胡建萍;麥克風(fēng)陣列混響環(huán)境下的校正和去混響方法研究[D];電子科技大學(xué);2008年

8 蘇新霞;分布式麥克風(fēng)陣列跟蹤算法研究[D];大連理工大學(xué);2011年

9 曹若臻;麥克風(fēng)陣列語音降噪的方法研究[D];江南大學(xué);2005年

10 黃穎;基于麥克風(fēng)陣列手機消噪方案的應(yīng)用與實現(xiàn)[D];上海交通大學(xué);2012年

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