语音端点检测算法的研究及硬件实现

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1、语音语端音（申请理学硕士学位论文）点端检点测检算测法算的法研的究研语音端点检测算法的及究硬及件硬研究及硬件实现初件步实实现现培养单位：理学院学科专业：物理电子学李李荣研究生：李荣荣荣荣荣指导教师：胡昌奎副教授武武汉汉理理工工大2014年4月大学学万方数据分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目语音端点检测算法的研究及硬件实现英文AlgorithmResearchofSpeechEndpointDetection题目andHardwareImplementation研究生姓名李荣荣姓名胡昌奎职称副教授学位博士指导教师单位名称武汉理工大学理学院物理系

2、邮编430070指导教师姓名职称学位副指导教师单位名称邮编指导教师申请学位级别硕士学科专业名称物理电子学论文提交日期2014-04论文答辩日期2014-05-20学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席徐晓英评阅人杨应平黎敏2014年4月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确

3、的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期：万方数据摘要近年来随着通信技术及数字信号处理技术的飞速发展，语音端点检测用于

4、区别语音和噪声，在语音处理系统中具有重要意义。本文首先介绍了各种典型的语音端点检测算法，通过理论分析及模拟仿真，对它们的优缺点进行了总结。然后，对其中的两种算法进行了改进，使它们能够适应于更广的环境。最后，在基于增强型单片机STM32的硬件电路上，对改进的谱熵算法进行了验证。主要研究成果如下：(1)在分析了典型算法的基础上，对常规谱熵算法和短时平均幅度差算法分别进行了改进：其一，结合语音的短时能量算法，对常规谱熵算法进行改进，形成了一个新的特征参数--谱熵能量积。仿真结果显示，改进的算法弥补了常规谱熵算法在低噪声环境下检测效果不理想的缺陷，在非平稳噪声

5、环境下检测精度也有了一定的提高，稳定性得到增强。其二，为了将语音和冲击噪声进行准确地区分，结合语音浊音信号的周期性以及短时平均幅度差这一时域特征参数，对语音和汽车冲击噪声进行了分析，并在此基础上对算法进行改进，提出了一新的检测参数--短时平均幅度差峰值数。仿真结果显示，新参数能够在低噪声环境下区分出语音和冲击噪声。(2)设计了一个用于验证谱熵改进算法的语音端点检测电路。该电路以增强型单片机STM32F103RB为主体，结合语音录音模块ISD1760，通过程序的编写和控制，实现了语音信号的录制、AD转换、语音信号的端点检测处理以及LCD的显示。主要的实现

6、过程为：单片机通过SPI通信控制语音芯片的录音存储，将语音信号AD转换后，对处理后的语音数据进行端点检测，同时，将检测到的语音段和噪声段分别用不同的颜色在LCD上显示，经过判断将真正的语音信号进行存储。关键词:语音端点检测，谱熵，短时平均幅度差，单片机I万方数据AbstractContent：Withtherapiddevelopmentofcommunicationtechnologyanddigitalsignalprocessingtechnology,speechendpointdetectionwhichcanseparatethespeec

7、handnoisehashadanimportantpositioninspeechprocessingsystem.Thispaperintroducedandanalyzedkindsoftypicalspeechendpointdetectionalgorithms.Itsummarizedtherespectiveadvantagesanddisadvantages.Then,thepaperimprovedtwoalgorithmsfromtheresearchorapplicationdirectionsothattheycouldbead

8、aptedtobroaderenvironment.Finally,itusedmicro-c