基于双耳声源定位的鲁棒语音分离研究

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1、学校代码：１０２８６■—号＂：、Ｗ２＾終乂－占ＵＤＣ：６２１．３爲换ｒ：．＇－－与若ｒ尹学号抑峰二—：玉３０８３３＇公哨嗦心據角Ｈｉｐ＊嚇来南大嗦霄工程硕壬学位论文基于双耳声源定位的鲁棒语音分离研究（学位论文形式：基础研究）研究生姓名：束佳明导师姓名：周琳副教授申请学位类别工程硕±学位授予单位东南大学工程领域名称电子与通信王程论文答辩日期２０１６年ｒ月ｊ曰研究方向信号与信息处理学位授予日期２０１６年月日答辩委员会主席令Ａ损评

2、阅人１綾扬Ｉｔ诊￣Ｉ款手良一佐坪２０１６年＾月／〇日乘魚？營：ｋ硕壬学位论文基于双耳声源定位的鲁棒语音分离研究专业名務；电子与通僖工程研究生姓名：束隹明导师姓名；周敬ＲＯＢＵＳ了ＳＰＥＥＣＨＳＥＰＡＲＡＴＩＯＮＢ乂ＳＥＤＯＮＢＩＮＡＵＲＡＬＬＯＣＡＬＩＺＡＴＩＯＮＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＰｒｏｆｅ沾ｉｏｎａｌＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｏｇｇＢＹＳ

3、ＨＵ－ＪｉａｍｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＡｓｓｏｃ．Ｐｒｏｆ．ＺＨＯＵＬｉｎＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｒｉｌ２０１６ｐ东南大学学位论文独削性声明圓本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ掠注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。

4、与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。、．．知研巧生签名：来住網曰期：如／／３东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文挡的内容和纸质论文的内容相一，可Ｗ公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）致，。除在保密期内的保密论文外允许论文被查阅和借阅论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研巧生院办理

5、。八研巧生签名：导师签面＾期：＾摘要。语音分离技术是语音信号处理系统的重要前端，其性能表现对整个系统影响非常大往的研究大多做的是固定目标声源方位的语音分离研究，且在混响与噪声的环境下性，双耳空间信息为基础能下降千分明显。本文从人耳的感知特性出发，研究鲁俸的语。音分离算法本文提出的算法主要包含两大部分：基于深度神经网络的双耳声源定位算法和定位与分离的迭代方法。１基于深度神经网络的双耳声源定位算法。人耳听觉系统和神经系统对声信号层（）层递进的处理方式与近年来在机器学习领域非常火热的深度神经网

6、络对输入信号的处一一一理方式有定的相似之处。本文将双耳语音定位问题视为个多分类的问题，训练个ｍａｘ顶层为ｓｏｆｔ回归结构的深度神经网络，输出声源处于每个方位的概率，取最大概率方位为声源位置。在处理定位问题时，本文提取的双耳特征线索是互相关函数ＣＣＦＣｒｏｓｓ（ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎ）和耳间强度差ＩＩＤ（ＩｎｔｅｒａｕｒａｌＩｎｔｅｎｓｉｔｙＤｉｆｅｒｅｎｃ句。在实验中，本文选取了定位准确率作为评价标准。在高信噪比和短混响时间的环境下，本文提出的定位算法有接近１００％的准确率低信噪比和长

7、混响时间的环境下，本文提出的定位算法；在的准确率在７０％＾＾上。２定位与分离的迭代方法。本文中使用了耳间时间差ＩＴＤ脚ｔｅｒａｕｒａｌＴｉｍｅＤｉｆｅｒｅｎｃｅ（））一和耳间强度差ＨＤ计算迅Ｍ（ＩｄｅａｌＢｉｎａｒｙＭａｓｋ）的方法实现语音分离。为了进步増强算法的鲁棒性，本文提出了声源定位与语音分离迭代的方法。整个分离过程简单而言，首先根据空间线索对混合语音中的多个声源进行定位，将定位作为分离的依据，来实现不同声源数据流的重构：随后对各个重构之后的语音信号重新估计声源方位，再使用修一正后的声源方位

8、对混合语音重新进行分离。在迭代若干次之后，输出最后次重构的语音信号作为分离结果。在实验中，本文选择了ＰＥＳＱ（ＰｅｒｃｅｐｔｕａｌＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＳｐｅｅｃｈＱｕａｌｉｔ来评估分离语音的质量。在高信噪比和短混响