本文關(guān)鍵詞：基于非負(fù)約束低秩稀疏分解模型的語音增強(qiáng)算法研究與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 語音增強(qiáng) 噪聲 低秩稀疏 魯棒性主成分分析

【摘要】：在語音信號被各種各樣的背景噪聲污染,甚至掩蓋后,從背景噪聲中高效的提取出盡可能純凈的語音信號,改善語音質(zhì)量,抑制、降低噪聲干擾的技術(shù)稱為語音增強(qiáng)技術(shù)。語音增強(qiáng)主要是抑制背景噪音,提高被噪聲污染的語音質(zhì)量和可懂度。很多場合我們都需要語音增強(qiáng),它是語音處理中一個很重要的技術(shù),過去多年來已經(jīng)有很多經(jīng)典的語音增強(qiáng)算法被提出,如譜減算法,子空間算法,基于統(tǒng)計模型的方法等等語音增強(qiáng)有著廣泛的應(yīng)用,因此尋求一種有效的算法對帶噪語音信號進(jìn)行處理得到較純凈的原始語音信號的研究有著很大的意義。由于干擾的隨機(jī)性,完全提取出純凈的語音信號是不可能的,理想的情況下是希望語音增強(qiáng)算法既能改善語音質(zhì)量,又能提高可懂度,但往往二者難以兼得。因此語音增強(qiáng)的主要挑戰(zhàn)就在于設(shè)計一個高效的算法,在不明顯的信號失真的前提下,對其中的噪聲進(jìn)行有效抑制。在噪聲的環(huán)境下對語音信號的增強(qiáng)是一個比較復(fù)雜的任務(wù),對此在本文中一種新穎的語音增強(qiáng)方法被提出,這種方法就是基于非負(fù)約束低秩稀疏分解的原理在強(qiáng)噪聲環(huán)境下實現(xiàn)語音增強(qiáng)。該方法的提出來源于近些年提出的魯棒性主成分分析(RPCA)原理。我們把語音信號和噪聲信號看做是一個非負(fù)低秩稀疏分解問題并且不斷的優(yōu)化算法分離出語音信號和噪聲信號的幅度譜,在這個算法中低秩矩陣對應(yīng)的是噪聲的信號譜圖,而稀疏矩陣對應(yīng)的是語音信號譜圖。實驗結(jié)果表明在強(qiáng)噪聲環(huán)境下這種方法對比一些傳統(tǒng)的語音增強(qiáng)方法表現(xiàn)的更好,具有更少的噪聲殘余與較低的語音失真等優(yōu)點。
【關(guān)鍵詞】：語音增強(qiáng) 噪聲 低秩稀疏 魯棒性主成分分析
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN912.35
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 研究的背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 研究的主要內(nèi)容10
• 1.4 論文內(nèi)容安排10-11
• 1.5 本章小結(jié)11-12
• 第2章 語音增強(qiáng)方法概述12-21
• 2.1 語音增強(qiáng)噪聲估計技術(shù)12-14
• 2.1.1 基于平穩(wěn)環(huán)境下的噪聲估計12-13
• 2.1.2 基于非平穩(wěn)環(huán)境下的噪聲估計13-14
• 2.2 譜相減算法14-15
• 2.3 維納濾波法15-17
• 2.4 子空間算法17-18
• 2.5 基于統(tǒng)計模型的語音增強(qiáng)方法18-19
• 2.5.1 最大似然估計器18-19
• 2.5.2 最小均方誤差估計19
• 2.6 基于聽覺掩蔽效應(yīng)的語音增強(qiáng)方法19-20
• 2.7 本章小結(jié)20-21
• 第3章 語音增強(qiáng)算法性能評估21-25
• 3.1 語音質(zhì)量主觀評估方法21-22
• 3.2 語音質(zhì)量客觀評估方法22-24
• 3.3 本章小結(jié)24-25
• 第4章 非負(fù)約束低秩稀疏分解的語音增強(qiáng)方法實現(xiàn)25-41
• 4.1 低秩稀疏分解26-27
• 4.2 非負(fù)矩陣分解27-29
• 4.3 NLSMD方法29-32
• 4.4 實驗與分析32-40
• 4.4.1 低秩稀疏分解秩約束32-33
• 4.4.2 低秩稀疏分解稀疏約束33-34
• 4.4.3 實驗數(shù)據(jù)與分析34-40
• 4.5 本章小結(jié)40-41
• 第5章 β散度下非負(fù)低秩稀疏分解的語音增強(qiáng)方法41-50
• 5.1 KL-NLSMD語音增強(qiáng)方法41-45
• 5.2 IS-NLSMD語音增強(qiáng)方法45-47
• 5.3 實驗與分析47-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 第6章 總結(jié)與展望50-52
• 6.1 總結(jié)50
• 6.2 展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文和參與的科研情況說明56-57
• 致謝57-58

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