基于统计模型后滤波的麦克风阵列语音增强方法

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1、工程硕士学位论文基于统计模型后滤波的麦克风阵列语音增强方法作者姓名王浩工程领域电子与通信工程校内指导教师张军副教授校外指导教师谢云高级工程师所在学院电子与信息学院论文提交日期2016年4月ThemicrophonearrayspeechenhancementbasedonthestatisticalmodelafterfilteringmethodADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangHaoSupervisor：Prof.ZhangJunSouthChinaUniversit

2、yofTechnologyGuangzhou,China分类号：ＴＮ９１２．３５学校代号：１０５６１学号：２０１３２１０１０１２３华南理工大学硕±学位论文基于统计模型后滤波的麦克风阵列语音増强方法作者姓名：王浩指导教师姓名、职称：张军副教授申请学位级别：工程硕±工程领域名称：电子与通信工程论文形式：□产品研发□工程设计团应用研究□工程／项目管理□调研报告研究方向：语音增强论文提交日期年月２〇日论文答辩日期：＞／＾年文月广日争学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员

3、：主席；之客化委员；钟孤输种１华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：吏飛曰期；年备月／心曰学位论文版权使用授权书：本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，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属

4、华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内，可＾文允许采用影印、的保密论文外）；学校可Ｗ公布学位论文的全部或部分内容纸缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和质论文的内容一相致。本学位论文属于：；＿＿年＿月＿曰），□保密（校保密委员会审定为涉密。学位论文时间于＿＿＿月＿日解密后适用本授权书＾＿上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单忆保密，同意在校园网全文学术期刊（光盘版）电子杂志社位浏览；同意将本人学位论文提交中国内容。学

5、位论文的全部或部分出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总＂库＂》，传播（请在上相应方框内打心）日期；人作者签名：重絮日期告、指导教师签名：ｉ心麥；作者联系电话：＇电子邮箱联系地址（含邮编）；摘要在人类的生活环境中，到处存在噪声，因此干净的语音信号很容易受到噪声的干扰。随着语音识别、语音合成、语音控制等语音信号处理技术的发展，要求得到干净的语音信号进行处理，然而噪声干扰严重影响着这些应用技术的性能，甚至于系统性能失效。因此，如何从带噪语音中尽可能的获取纯净语音，进行语音增强，是一个亟待解决的问题。一直以来基于麦克风阵列的语音增

6、强算法是语音增强领域的一个重要研究方向，阵列具有很好的空间选择性，可以保持期望语言方向增益不变的同时，削弱其他方向的干额外噪声，从而实现良好的消噪效果。然而，这些方法所采集到的语音都含有残余的噪声，对增强性能的提高有限，针对这种不足，本文增加了一个基于模型统计的后滤波模块，提高增强后语音数据的信噪比。本文将麦克风阵列波束成形与基于统计模型方法相结合，提出基于模型统计后滤波的增强新方法。本文的工作主要有以下几个方面：1.介绍了几种常见的语音增强算法，并在第三章分别对它们的增强效果评估；2.分别介绍语音增强基本方法与麦克风阵列方法，以及介绍它们应用于语

7、音增强算法的优点与不足之处；3.改进了后滤波方法，提出了基于统计模型后滤波的波束成形增强方法，并使用MATLAB与C++实现了该方法。首先利用宽带麦克风阵列波束成形对带噪语音进行增强，分析增强结果；再利用HTK工具箱训练出干净语音的GMM模型和噪声的GMM模型计算带噪语音的GMM模型；最后利用带噪语音模型的先验信息消除麦克风阵列增强残存的噪声。经过对语音增强后结果的评价，得出基于统计模型后滤波方法对残余噪声信号的滤除效果非常显著。关键词：语音增强；麦克风阵列；高斯混合模型IABSTRACTNoiseexistseverywhereinthehuma

8、nlivingenvironment,andcleanspeechsignaliseasilydisturbedbynoi