《语音增强电子信息》PPT课件

《《语音增强电子信息》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、8.1概述8.2噪声度量、特性和评价8.3语音增强的原理和方法第八章语音增强1一、语音增强的定义语音增强是指当语音信号被各种各样的噪声干扰、甚至淹没后，从噪声背景中提取有用的语音信号，抑制、降低噪声干扰的技术。一句话，从含噪语音中提取尽可能纯净的原始语音。第八章语音增强8.1概述2二、语音增强的意义1.日常生活中，经常会遇到在噪声干扰下进行语音通信的问题。例如在汽车、火车上使用移动电话，旁人的喧闹声，马路旁和市场里的公用电话等。2.军事通信中，指挥员的作战命令和战斗员的战情汇报都需要用语音来表达，由于战斗环境中的声环境恶劣，特别

2、是炸弹产生的冲击性噪声，使有用信号完全淹没在噪声中。8.1概述3（3）窃听技术中需要语音增强（4）语音识别技术需要语音增强在实际生活中，语音信号无时无地不受各种噪声干扰。人们正常的生活环境就是一个声级为60dB左右的噪声环境。被强噪声污染的场合，噪声达120dB以上。4一、噪声的分类和度量1.噪声的定义：噪声是扣除被测信号真实值后的各种测量值，可能来自外界环境、物理系统、操作人员等。广义将噪声称为干扰。8.2噪声度量、特性和评价5按产生原因和按噪声性质分类。（1）产生原因：产生于物理系统外部，并以声、光、电、机械等方式作用于物理

3、系统，称为外部噪声；物理系统内部产生的噪声称为内部噪声，例如量子噪声等。2.噪声的分类6（2）按性质分为：脉冲噪声（爆炸、撞击和放电）和连续噪声；周期性周期（如交流电的干扰）和非周期性噪声；按统计特性分为：平稳噪声（如白噪声）和非平稳噪声（如色噪声）；按噪声和信号相关的性质分为加性噪声和乘性噪声。我们研究的噪声是声音的一种，它具有声波的一切特性，称之为声噪声。73.噪声的度量声压、声强和声功率（1）声压级(SPL)：Lp=20lg(P/P0)P0＝20uPa声压就是有声波存在时，在单位面积上大气压的变化部分，最弱的声音声压为0.

4、00002Pa，最强的声音的声压为20Pa。（2）声强级：LI=20lg(I/I0)I0=1012W/m2声强是指单位面积上通过多少瓦的声能，单位是W/m2（瓦/平方米）。（3）声功率级：Lw=20lg(W/W0)W0=1012W声功率是指声源在单位时间内向外辐射出的总声能8噪声源和噪声环境声压/Pa声压级/dB飞机附近200140织布车间20100地铁0.6390繁华街道0.06370普通谈话0.0260安静房间0.00240耳语0.0006330树叶沙沙声0.000220农村静夜0.00006310听阈0.0000209声压

5、和声压级表征声音在物理上的强弱，它是对噪声的客观评价，不能表征人对声音的主观感觉。响应级和响度是人耳对噪声的主观评价的基本量之一。响度的单位为宋（Sone）响度级的单位为方（phon），在数值上等于1kHz纯音的声强级。噪声度量的另一个参数就是信噪比。其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率目前MP3播放器的信噪比有60dB、65dB、85dB、90dB、95dB等等,而在汽车中SNR只有几dB10二、噪声的特性从统计特性的角度讲：平稳噪声和非平稳噪声。白噪声是平稳噪声中的一种，其频谱和功率谱为常数，其概率密度分布满足正态分布

6、。我们关注的噪声有：1.冲激噪声：放电、打火、爆炸等引起的噪声。它的消除方法可以在时域进行，通过阈值判别的方法滤除。2.周期性噪声：常见的由电动机、风扇之类周期运转的机械发出，50Hz交流电源哼哼声等。在频谱上表现为离散的窄带谱，可以通过陷波器方法滤除。11二、噪声的特性3.宽带噪声：说话时呼吸引起的噪声、随机噪声源产生的噪声等。特点是噪声频谱遍布于语音信号频谱之中消除较为困难，一般需采用非线性处理方法。4.语音干扰：干扰语音信号和待传语音信号同时在一个信道中传输造成的。一般两种语音的基因不同，也不成整数倍，则可以利用梳状滤波器

7、提取基音及各次谐波，再回复有用语音信号。5.传输噪声：传输系统的电路噪声，她在时域里是语音和噪声的卷积，处理时采用同态处理的方法，把非加性噪声变换为加性噪声处理。12一、频域语音增强技术频域语音增强技术是语音信号增强的一种重要技术，由于其原理简单所以被广泛使用，如手机中的降噪处理就是采用的此方法，美国NCT的ClearSpeech产品中，就是应用的这技术。减谱法是频域语音增强技术的常用方法。减谱法：减谱法是处理宽带噪声较为传统和有效的方法，基本思想是假定加性噪声与短时平稳的语音信号相互独立的条件下，从带噪语音的功率谱中减去噪声功

8、率谱，从而得到较为纯净的语音频谱。8.3语音增强的原理和方法131.减谱法（SpectralSubtraction）的基本原理描述DFT平方DFT＋－插入相位IDFT含噪语音x(n)=s(n)+d(n)

9、X(ejw)

10、d'(n)

11、D'(ejw)

12、纯噪声

13、S'(e