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1、第18卷第2期传感技术学报Vol.18No.22005年6月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJun.2005ASpeechEnhancementMethodBasedonCombiningPre2emphasisandModifiedMMSEJINXue2ji,YEXiu2qing,GUWei2Kang(CollegeofInformationScienceandEngineering,ZheJiangUniversity,HangZhou310027,China)Abstract
2、:AmodifiedMMSEalgorithmforspeechenhancementbasedonspeechperiodicpropertyispresen2ted.APre2emphasisfilterisused,itaimskeepingspeechinformationbestratherthaneliminatingthenoisecompletely.Thenoisyspeechisweighteddynamicallyaccordingtoitsperiodicproperty.Thepro2cess
3、ingresultcanbeusedasinputinMMSEenhancementalgorithmstogetabetternoisereduction.Keywords:speechenhancement;MMSE;pre2emphasis;speechperiodicpropertyEEACC:6130预加重与MMSE结合的语音增强方法金学骥,叶秀清,顾伟康(浙江大学信息科学与工程学院,杭州310027)摘要:基于语音周期性的特点,提出了一种预加重的MMSE语音增强的改进算法。首先,算法在尽量保留语音信息基础上
4、对带噪语音预加重,使信噪比提高。预加重过程将根据带噪语音信号的周期性的强弱对信号动态加权。处理结果再作为MMSE语音增强的输入并将有利于提高最终的去噪效果。关键词:语音增强;MMSE;预加重;语音周期性中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:100529490(2005)0220300203在语音通信、语音编码与语音识别的过程中,经计(MMSE)的语音增强方法,该方法能抑制音乐噪常会遇到语音信号中被噪声所影响的情况,噪声的声。OlivierCappé分析了STSA2MMSE增强方法[2]存在对语音的通信与处理产生
5、了严重的干扰,使最抑制音乐噪声的原因。但STSA2MMSE法在低终结果的质量大大下降。因此,采用语音增强技术信噪比时音乐噪声现象和语音失真现象依然存在。来提高语音质量是语音通信与处理的一个重要环针对STSA2MMSE的不足,许多改进方法被提出。节。YarivEphraim和DavidMalah在文献[3]中进一步语音处理的主要目标是从含噪声语音信号中尽给出一个改进的算法,该算法中用短时对数幅度谱可能提取纯净的原始语音信号。用于语音增强的方代替了原来的短时幅度谱。因为对数幅度谱更适合法很多,在这个方面已经很多人做了大量的
6、研究。于语音处理,增强效果得到提高。在文献[4]中介绍大多数的语音增强算法在高信噪比下都有良好的增了一种自适应MMSE方法,通过用β次幂代替原来强效果,但是在低信噪比的噪声环境中增强往往效二次幂,调节β来得到最佳增强效果。文献[5]中通果就不太理想,语音失真、音乐噪声等现象严重影响过计算每一频点的无音概率和一种软判决方法决定[1]听觉效果。YarivEphraim和DavidMalah提出每个频点是否为语音,再依此决定该频点的加权大了一种基于短时幅度谱(STSA)的最小均方误差估小,最终改进MMSE法。收稿日期:200
7、421028作者简介:金学骥,男,硕士研究生,主要研究语音信号处理与数字信号处理,goldforest@zju.edu.cn;叶秀清,女,教授,长期从事图象处理,计算机视觉和机器人导航研究;顾伟康,男,教授、博士生导师,主要研究方向为模式识别,视觉信息处理,视频信息传输及智能机器人系统。第2期金学骥,叶秀清等:预加重与MMSE结合的语音增强方法301上述改进方法都对MMSE法有一定的改善,而代表带噪语音序列。本文将用一种新的思路来改善MMSE法。若能预为了简化计算,将自相关公式写为:T先将带噪语音的信噪比提高,且基本不
8、损失信号中R(l)=ˆy(k)·ˆy(k-l)(3)的语音信息,用这样的预加重处理结果作为MMSE归一化后为:法语音增强的输入,将对增强效果十分有利。αR(l)(l)=11(4)TTˆy(k)·ˆy(k)2ˆy(k-l)·ˆy(k-l)2我们利用语音信号的浊音段有明显的周期性这一特点来增强语音。在文献[6]中提到的一种采用通过搜索
