本文選題：數(shù)字助聽器　切入點：語音增強　出處：《清華大學》2005年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著社會的不斷老齡化以及人們對耳聾問題的關注,助聽器的發(fā)展日益受到人們的重視。近年來,數(shù)字助聽器以其體積小、功耗低、可調性強等特點,逐漸成為了助聽器市場的主角。高速、低功耗、多功能數(shù)字信號處理器的推出,也為數(shù)字助聽器算法的實現(xiàn)提供了良好的平臺。本論文的主要工作是研究數(shù)字助聽器的語音增強算法,并結合數(shù)字信號處理器結構上的特點,開發(fā)適用于數(shù)字助聽器的、高效的、實時的語音增強算法。 本論文首先設計了一種適用于單通道數(shù)字助聽器的語音增強算法,并在基于 TI 公司的 TMS320VC5502 數(shù)字信號處理器的平臺上實時實現(xiàn)。通過各種算法的對比,我們最終選用了一種基于能量包絡的語音活動檢測算法,從含噪語音信號中辨別出有語音區(qū)和無語音區(qū),然后利用無語音區(qū)的噪聲統(tǒng)計特性,通過功率譜估計,采用維納濾波的方法來增強語音。針對增強處理后殘留的“音樂噪聲”,本文采用功率譜平滑和平均的方法予以抑制。整體算法緊湊、有效,易于在數(shù)字信號處理器上實現(xiàn)并優(yōu)化。 針對單通道語音增強的缺陷,本文進一步對數(shù)字助聽器應用麥克風陣列進行語音增強的波束形成算法進行了研究,著重剖析了超方向型和自適應型波束形成算法,并對算法中的重要參數(shù)對波束形成效果的影響予以分析。此外,對于傳統(tǒng)自適應波束形成算法的缺陷,本文提出綜合考慮算法的抑噪效果和對目標語音信號的畸變,對自適應濾波器的代價函數(shù)進行修改,重新定義 NLMS 算法的迭代公式以減少自適應過程中語音的損失。仿真結果顯示使用新的代價函數(shù)后,背景噪聲和強干擾得到了明顯的抑制,目標語音信號的畸變也顯著減小,算法在實際環(huán)境中工作的魯棒性因此得到了提高。且算法中絕大部分運算都易于利用數(shù)字信號處理器的硬件結構上的特點,高效地實現(xiàn)。 單通道數(shù)字助聽器中的語音增強算法以及應用麥克風陣列進行語音增強的波束形成算法,分別根據(jù)了噪聲的不同特征進行噪聲抑制,二者之間具有一定的互補性,在數(shù)字助聽器中可以結合使用以獲得更好的語音增強效果。
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【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：R764.5

【引證文獻】

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3 黃永;人工耳蝸芯片中語音增強算法的研究和實現(xiàn)[D];電子科技大學;2012年

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本文編號：1560944