基于谱减法的听觉模拟的语音增强

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1、基于谱减法的听觉模拟的语音增强陶智&赵鹤鸣!龚呈卉&吴迪!&!苏州大学物理学院"苏州!&#"":#!!苏州大学电子信息学院"苏州!&#"":$;4<=07)/=->?8.@=$+@.$AB摘要提出了一种适于低信噪比下的语音增强算法%该算法以传统的谱减法为基础"所用减参数是根据人耳听觉掩蔽效应提出的且是自适应的%对该算法进行了客观和主观测试"结果表明&相对于传统的谱减法"该算法能更好地抑制残留噪声和背景噪声"特别是对低信噪比的语音信号%关键词听觉系统掩蔽效应语音增强谱减法文章编号&""!4C11&4’!""#$"%4""#

2、D4"1文献标识码E中图分类号FG1H&!"#$%&’(&)(*$+$(,-./$01(2"$%,3.4567,3.*,81(19:6+.(;608,131?&8@?&)1:$+8(ABC1(AD&$(A&68@E6F8G&’I+J/$-KGLM80A8!NAL--7-KNA0+BA+!N.>L-.OB0P$!N.>L-.!&#"":(!’I+J/$-K;7+A/,-B!NAL--7-KQBK-,<=/0-B!N.>L-.OB0P$!N.>L-.!&#"":(;7/,3>*,)E8J++AL+BL=BA

3、+<+B/<+/L-@K-,7-RNST,=/0-08J,-J-8+@$FL08=7U-,0/L<08V=8+@-B/,=@0/0-B=78J+A/,=78.V/,=A/0-B$N.V/,=A/J=,=<+/+,08U-/V=8+@-B/L+<=8W0BUJ,-J+,/0+8-KL.<=B=.@0/-,M=B@8+7K4=@=J/0P+$N.VX+A/0P+=B@-VX+A/0P+/+8/8=,+<=@+-B/L08=7U-,0/L<$FL+,+8.7/88L-R/L08=7U-,0/L<08P+,M+KK+A/0P+/

4、-,+@.A+/L+,+80@.=7B-08+=B@/L+V=AWU,-.B@B-08+!+8J+A0=77MK-,7-RNST,=/0-8J++ALA-

5、音输入在室内安!’!(%&4!’!("$’!(静的环境下进行!当周围环境有噪声时!系统的性能会急剧下其中&#’!(为噪声功率谱%降"然而!人们用语言来交流信息时往往是在含噪声的自然环增益函数!’!(在噪声成分和语音成分之间变化)只有语境中"因此!需要对带噪语音信号进行语音增强"音信号时!!’!(3&+只有噪声成分时!!’!(3"%在两种极限情处理宽带噪声最通用的技术是谱减法’&(!但会产生不舒服况之间!增益值取决于"’()的残留#音乐噪声$%谱减法的改进形式’!)是以改变减参数对噪!声减弱&语音失真和音乐残留噪声作出权衡

6、!但受到混合优化"’()*+,’!(%$’!(’1(!参数的限制"*+,-./0’1)等提出的方法部分解决了这种残留噪声!&#’!(*+,-./0’1)提出的算法采用的增益函数为)但门限的选取比较困难!当信噪比较低时!剩余噪声还是很大"等人该文模拟人耳的听觉系统来进行语音增强"人耳能够掩蔽!’!(3!’"’()*+,’!()语音信号中能量较小的噪声信号!使得这部分噪声不为人所感$!$#&(&#!(知到"该文根据这种特性来自适应地设定和调整算法的相关参*%&4"#&’#!($&!#&’’5&数!以有效地掩蔽残留噪声和最大限

7、度地保留语音"*$’!($’!(%6&3)’%($!$*&!语音增强的原理*%&#&’#!(’&!+78++$’!(设语音增强系统的增益函数为!’!(!则增强语音的频其中%’%9&(为过减因子!增加%可以使残留噪声的峰值谱"#’!(为带噪语音的短时频谱$’!(乘以系统增益函数减少!但也增加了听觉失真+&’"!&!&(为频谱阶!导致残留!’!(!即)噪声减少!但增加了增强语音中的背景噪声+$为指数!它决定2"#’!(23!’!(*$’!(!"!!’!(!&’&(频谱从!’!(3&’频谱成分未发生改变(至!’!(3"’频谱成

8、分基金项目!国家自然科学基金资助项目’编号):"&D!"&:(+苏州大学青年基金资助项目’编号)Y1&"C%"%(作者简介!陶智’&HD"4(!男!讲师!硕士!主要研究方向为多媒体信息处理!语音信号处理%赵鹤鸣’&H#D4(!男!教授!博导!主要研究方向为语音信号处理!多媒体信息处理!智能计算%龚呈卉’&HC14(!