复杂噪声环境下语音端点的检测算法的研究

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1、东华大学学位论文复杂噪声环境下语音端点的检测算法的研究专业名称：控制科学与工程作者姓名：熊威指导教师：郑建立学校代码：10255学号：2131122复杂噪声环境下语音端点的检测算法的研究AResearchOfAlgorithmForVoiceEndpointDetectionInComplexNoisyEnvironment学院：信息科学与技术学院专业：控制科学与工程姓名：熊威导师：郑建立副教授2016年1月东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位

2、论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校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，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用

3、影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日学位论文承诺书本人郑重声明：本人所提交的学位论文为根据答辩意见修改后的定稿版本。因提交版本错误造成的后果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日复杂噪声环境下语音端点检测算法的研究摘要语音端点检测是语音分析、语音合成和语音识别中的一个必要环节。尽管语音端点检测技术在安静的环境中已经达到了令人鼓舞的准确率，但是在实际应用时由于噪声的引入和环境的改变通

4、常会使系统性能显著下降。语音端点检测技术要走向实用，就必须克服鲁棒性问题，因此低信噪比噪声环境下的语音端点检测技术的意义非常重要。本文以应用型语音端点检测技术为目标，以系统鲁棒性为研究重点，对噪声环境下的孤立词和连续语句的端点检测的各个方面都做了深入的研究。通过对鲁棒性语音端点检测的系统研究和实验，本文形成了一套完整的复杂噪声环境下的语音端点的检测研究体系，包括了语音数据库的建立、自适应滤波算法、基于分类标准的延迟分割策略等，并在此基础上构建了一套完整的语音端点检测系统。其具体的研究成果包括以下几个方面：⑴

5、端点检测实验系统深入研究语音信号数学模型和不同语音信号的特征值及提取，收集到了TIMIT标准纯净语音库和NOISEX-92标准噪声库，给出了噪声的度量标准，建立了混噪语音平台，保证了后期实验的可重复性。⑵语音增强算法针对常规的自适应滤波算法在收敛速度和稳定精度以及计算复杂I度上不可协调性，引入了欧式搜索算法，对算法做了多处改进，降低计算精度，大大改善了收敛速度和稳定性，经过对比实验验证其性能接近RLS算法，而其计算量却小很多。在MOS和SNR评价方法中，也获得了较高的表现。⑶端点检测算法详细地分析了常用的双

6、门限端点检测方法、基于谱熵的端点检测算法和基于分形理论的端点检测算法。引入了排列熵，一种作为非线性动力学参数能够很好的表示出语音信号的非线性特征。提出了一种延迟分割策略：以能频比为特征参数确定粗端点，并在此基础上使用排列熵差分算法确定精确端点，以精确端点为起始点分割语音信号，对所得到的语音片段信号按照分类标准消除噪声信号带来的错误分割。⑷系统实现利用MatlabGUI工具实现整个端点检测系统界面，利用第二章的语音数据库开展端点检测不同方法的对比试验。实验表明文中提出的方法比基于常规的双门限、谱熵的方法有更好

7、的检测效果，特别是在低信噪比的情况下，基本能达到基于分形的方法效果。但是加上滤波效果后文中的方案的效果远超其他方法。同时由于排列熵算法的简单易实现，算法的实时性表现非常好，其计算的复杂度远小于分形方法。关键字：语音端点检测；语音增强；延迟策略；排列熵；分类标准IIARESEARCHOFALGORITHMFORVOICEENDPOINTDETECTIONINCOMPLEXNOISYENVIRONMENTABSTRACTAccurateSpeechendpointdetectioninadverseenviro

8、nmentsisveryimportantforrobustspeechanalysis,speechsynthesisandspeechrecognition.Althoughvoiceendpointdetectiontechnologyinquiteenvironmenthasreachedahighaccuracy,buttheperformanceofsystemwillsignificantdecre