【摘要】：語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)增強(qiáng)處理是語(yǔ)音激光調(diào)制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文是依據(jù)語(yǔ)音激光調(diào)制系統(tǒng)整機(jī)研究項(xiàng)目,進(jìn)行語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)的增強(qiáng)處理,屬于整機(jī)項(xiàng)目中的軟件研制部分。文中對(duì)噪聲來(lái)源及特性進(jìn)行了深入研究和分析,設(shè)計(jì)了抑噪方法對(duì)特定噪聲進(jìn)行了處理。針對(duì)寬帶背景噪聲,對(duì)基于譜熵法的端點(diǎn)檢測(cè)算法進(jìn)行了改進(jìn)提升了算法的檢測(cè)準(zhǔn)確率,對(duì)純?cè)肼暫蛶г胝Z(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行了分離。為了得到在低信噪比下有效的語(yǔ)音增強(qiáng)算法,對(duì)基于譜減法的語(yǔ)音增強(qiáng)算法進(jìn)行了改進(jìn),并完成了基于譜減法的語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)增強(qiáng)算法的仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明改進(jìn)后的算法在低信噪比下增強(qiáng)效果比較好。搭建了語(yǔ)音激光調(diào)制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),聯(lián)合硬件整機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),對(duì)語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)增強(qiáng)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本論文研究語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)主要分為三個(gè)部分:理論分析與論證、算法設(shè)計(jì)與仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證給出評(píng)價(jià)結(jié)果。在理論分析與論證部分,從時(shí)域、頻域和語(yǔ)譜圖三個(gè)方面分析了語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)的特性,對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的產(chǎn)生過(guò)程進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模分析。分析了語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)噪聲的來(lái)源其中包括了脈沖噪聲、工頻干擾、建筑物噪聲、硬件設(shè)備噪聲、寬帶背景噪聲,并根據(jù)噪聲的特性對(duì)其中幾種噪聲提出了抑制算法。在算法設(shè)計(jì)與仿真部分,根據(jù)理論分析階段對(duì)語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)和噪聲信號(hào)的分析,提出了低信噪比下基于譜熵的語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)端點(diǎn)檢測(cè)的算法,對(duì)帶噪語(yǔ)音信號(hào)和純?cè)肼曅盘?hào)進(jìn)行了分離。對(duì)文中提出的低信噪比下端點(diǎn)檢測(cè)算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明提出的低信噪比下端點(diǎn)檢測(cè)算法在低信噪比下的檢測(cè)準(zhǔn)確率比較高。分析了語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)寬帶背景噪聲的特性,對(duì)基于譜減法的語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn),進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明改進(jìn)的譜減法對(duì)語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)的寬帶背景噪聲有比較好的抑制作用。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證部分,搭建了語(yǔ)音激光調(diào)制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),聯(lián)合硬件整機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過(guò)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采集了語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào),并使用論文中的語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)增強(qiáng)算法進(jìn)行了處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)能夠比較有效的提高語(yǔ)音激光調(diào)制信號(hào)的質(zhì)量。
【圖文】：

圖 2-2 標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音信號(hào)時(shí)域波形圖將聲道抽象為均勻的無(wú)損腔體模型，人聲就是氣流流過(guò)腔體引起振動(dòng)產(chǎn)生的。流過(guò)腔體氣體的流速、腔體本身的參數(shù)共同決定了振動(dòng)發(fā)聲的頻率[55]。由于人耳聽(tīng)覺(jué)的纖毛細(xì)胞是按頻率感受二排列的，所以共振峰模型分析更加有效。所以本文采用共振峰模型對(duì)聲道進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。本論文中我們采用共振峰模型研究聲道發(fā)聲過(guò)程，，模型結(jié)構(gòu)如圖 2-3 所示。其中 S 代表腔體的截面面積，v表示流過(guò)腔體的氣體的流速， 表示腔體中氣體的密度，t 表示時(shí)間，x 表示氣體在腔體間的流過(guò)的距離。L iS ox

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文p ( f )表示功率譜密度，通過(guò)公式(2-9)可以求得任何頻率的功率譜密度，從而得到共振峰。我們可以采用共振峰檢測(cè)的方式確定聲音信號(hào)中是否含有語(yǔ)音。在不含語(yǔ)音信號(hào)的噪聲中，混合了一個(gè) 1296Hz 和 613Hz 的正弦波信號(hào)，在低頻部分還夾雜了環(huán)境噪聲，可以看出這樣的聲音信號(hào)是沒(méi)有共振峰的。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN912.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2649135