本文關鍵詞：基于統(tǒng)計模型后濾波的麥克風陣列語音增強方法，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在人類的生活環(huán)境中,到處存在噪聲,因此干凈的語音信號很容易受到噪聲的干擾。隨著語音識別、語音合成、語音控制等語音信號處理技術的發(fā)展,要求得到干凈的語音信號進行處理,然而噪聲干擾嚴重影響著這些應用技術的性能,甚至于系統(tǒng)性能失效。因此,如何從帶噪語音中盡可能的獲取純凈語音,進行語音增強,是一個亟待解決的問題。一直以來基于麥克風陣列的語音增強算法是語音增強領域的一個重要研究方向,陣列具有很好的空間選擇性,可以保持期望語言方向增益不變的同時,削弱其他方向的干額外噪聲,從而實現(xiàn)良好的消噪效果。然而,這些方法所采集到的語音都含有殘余的噪聲,對增強性能的提高有限,針對這種不足,本文增加了一個基于模型統(tǒng)計的后濾波模塊,提高增強后語音數(shù)據(jù)的信噪比。本文將麥克風陣列波束成形與基于統(tǒng)計模型方法相結合,提出基于模型統(tǒng)計后濾波的增強新方法。本文的工作主要有以下幾個方面:1.介紹了幾種常見的語音增強算法,并在第三章分別對它們的增強效果評估;2.分別介紹語音增強基本方法與麥克風陣列方法,以及介紹它們應用于語音增強算法的優(yōu)點與不足之處;3.改進了后濾波方法,提出了基于統(tǒng)計模型后濾波的波束成形增強方法,并使用MATLAB與C++實現(xiàn)了該方法。首先利用寬帶麥克風陣列波束成形對帶噪語音進行增強,分析增強結果;再利用HTK工具箱訓練出干凈語音的GMM模型和噪聲的GMM模型計算帶噪語音的GMM模型;最后利用帶噪語音模型的先驗信息消除麥克風陣列增強殘存的噪聲。經(jīng)過對語音增強后結果的評價,得出基于統(tǒng)計模型后濾波方法對殘余噪聲信號的濾除效果非常顯著。
【關鍵詞】：語音增強 麥克風陣列 高斯混合模型
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN912.35;TN643
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 論文研究背景9-10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 章節(jié)安排12-14
• 第二章 語音增強的基本原理14-22
• 2.1 語音特性和噪聲及噪聲場14
• 2.1.1 語音信號的特性14
• 2.1.2 噪聲特性14
• 2.2 語音增強的基本方法14-19
• 2.2.1 譜減法15-16
• 2.2.2 維納濾波法16-17
• 2.2.3 最小均方誤差估計法17-19
• 2.3 語音增強性能評價標準19-21
• 2.3.1 語音質量的主觀評價標準19-20
• 2.3.2 語音質量的客觀評價標準20-21
• 2.4 小結21-22
• 第三章 麥克風陣列語音增強技術22-45
• 3.1 麥克風陣列基本概念22-24
• 3.1.1 語音聲源模型22-23
• 3.1.2 麥克風陣列信號模型23-24
• 3.2 麥克風陣列系統(tǒng)模型24-36
• 3.2.1 陣列窄帶信號的數(shù)學模型24-29
• 3.2.2 陣列空間的采樣定理29-30
• 3.2.3 寬帶信號模型30-31
• 3.2.4 窄帶波束形成模型31-33
• 3.2.5 固定波束形成算法33-34
• 3.2.6 自適應波束形成34-36
• 3.3 寬帶波束形成模型36-40
• 3.3.1 Frost波束形成37-38
• 3.3.2 頻域寬帶波束形成38-39
• 3.3.3 子帶波束形成39-40
• 3.4 基于廣義旁瓣相消器的寬帶波束成形語音增強算法40-41
• 3.4.1 LCMV準則40
• 3.4.2 基于LCMV準則的寬帶ISM波束形成算法40-41
• 3.5 實驗仿真與分析41-44
• 3.6 小結44-45
• 第四章 基于統(tǒng)計模型后濾波的麥克風陣列語音增強方法45-57
• 4.1 后濾波算法的簡介45
• 4.2 基于模型的語音增強系統(tǒng)框架45-51
• 4.2.1 基于PCS的GMM語音增強系統(tǒng)46-48
• 4.2.2 語音信號的特征參數(shù)48
• 4.2.3 LPCC提取48-49
• 4.2.4 MFCC提取49-51
• 4.3 實驗仿真與分析51-56
• 4.4 小結56-57
• 第五章 結論57-58
• 5.1 論文工作總結57
• 5.2 下一步工作展望57-58
• 參考文獻58-61
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果61-62
• 致謝62-63
• 附件63

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1 胡光銳,虞曉;基于二階前向結構和信息最大理論的語音增強算法[J];上海交通大學學報;2000年07期

2 姚峰英,張敏;用于語音增強的高頻信噪比度量[J];聲學學報;2002年05期

3 彭煊,劉金福,王炳錫;基于獨立分量分析的語音增強[J];信號處理;2002年05期

4 王金明,張雄偉;一種基于自適應模糊濾波的語音增強方法[J];解放軍理工大學學報(自然科學版);2003年01期

5 楊匯軍,鄭海英,王立紅;語音增強方法的研究[J];遼寧工學院學報;2003年05期

6 徐爽,韓芳芳,鄭德忠;基于閾值的小波域語音增強新算法[J];傳感技術學報;2004年01期

7 孫新德;一種改進的語音增強方法及實現(xiàn)[J];鄭州航空工業(yè)管理學院學報(社會科學版);2005年04期

8 錢國青;趙鶴鳴;;基于改進譜減算法的語音增強新方法[J];計算機工程與應用;2005年35期

9 王晶,傅豐林,張運偉;語音增強算法綜述[J];聲學與電子工程;2005年01期

10 楊毅;楊宇;余達太;;語音增強及其消噪能力研究[J];微電子學與計算機;2006年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳凱;俞蒙槐;胡上序;付強;;語音增強系統(tǒng)性能評測方法綜述[A];第四屆全國人機語音通訊學術會議論文集[C];1996年

2 王建波;林本浩;田春明;劉睿;;語音增強及其相關技術研究[A];2009通信理論與技術新發(fā)展——第十四屆全國青年通信學術會議論文集[C];2009年

3 徐舒;孫洪;;基于融合迭代的語音增強方法[A];第十四屆全國信號處理學術年會(CCSP-2009)論文集[C];2009年

4 牛剛;任新智;吳國慶;;諧波能量匯集度在語音增強中的應用[A];第六屆全國信息獲取與處理學術會議論文集（2）[C];2008年

5 國雁萌;;一種極低信噪比條件下的語音增強方法[A];第六屆全國人機語音通訊學術會議論文集[C];2001年

6 江峰;李曉東;;適用于抑制非平穩(wěn)背景噪聲的語音增強算法[A];中國聲學學會2003年青年學術會議[CYCA'03]論文集[C];2003年

7 閻兆立;杜利民;;維納后濾波語音增強算法研究[A];中國聲學學會2005年青年學術會議[CYCA'05]論文集[C];2005年

8 劉淑華;胡強;覃團發(fā);萬海斌;;語音增強算法的研究[A];2005通信理論與技術新進展——第十屆全國青年通信學術會議論文集[C];2005年

9 魏臻;張景達;陸陽;;嵌入式系統(tǒng)中語音增強改進算法的研究[A];2007'中國儀器儀表與測控技術交流大會論文集（一）[C];2007年

10 楊威明;;基于閾值的小波變換語音增強方法[A];2007北京地區(qū)高校研究生學術交流會通信與信息技術會議論文集（上冊）[C];2008年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 歐世峰;變換域語音增強算法的研究[D];吉林大學;2008年

2 尹偉;基于模型的語音增強方法及質量評估研究[D];武漢大學;2009年

3 王海艷;基于統(tǒng)計模型的語音增強算法研究[D];吉林大學;2011年

4 方瑜;語音增強相關問題研究[D];北京郵電大學;2012年

5 姚峰英;語音增強系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];中國科學院上海冶金研究所;2001年

6 夏丙寅;面向移動通信的單通道語音增強方法研究[D];北京工業(yè)大學;2014年

7 徐勇;基于深層神經(jīng)網(wǎng)絡的語音增強方法研究[D];中國科學技術大學;2015年

8 陶智;低信噪比環(huán)境下語音增強的研究[D];蘇州大學;2011年

9 王娜;基于小波變換與約束方差噪聲譜估計的語音增強算法研究[D];燕山大學;2011年

10 趙彥平;基于稀疏表示的語音增強方法研究[D];吉林大學;2014年

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1 肖佩霖;雙通道語音增強系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

2 魏有權;基于噪聲估計的語音增強算法研究[D];昆明理工大學;2015年

3 郭栗;特定人語音增強算法的研究[D];上海交通大學;2015年

4 紀志春;基于字典學習的語音增強算法研究[D];大連海事大學;2016年

5 尹波;基于麥克風小陣列的語音增強算法的研究[D];湖北工業(yè)大學;2016年

6 張建偉;基于噪聲譜估計和信噪比約束的語音增強研究[D];安徽大學;2016年

7 魏泉水;基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的語音增強算法研究[D];南京大學;2016年

8 王鵬宇;壓縮感知技術在語音增強和EEG信號中的應用研究[D];福州大學;2014年

9 魏清泉;有色噪聲下語音增強算法及應用研究[D];福州大學;2014年

10 黃劍文;多通道語音增強算法及應用研究[D];福州大學;2014年

  本文關鍵詞：基于統(tǒng)計模型后濾波的麥克風陣列語音增強方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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