小波域降噪方法及其在历史音频保护中的应用

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1、2010年8月噪声与振动控制第4期文章编号：1006—1355(2010)04-0068-04小波域降噪方法及其在历史音频保护中的应用李占辉，刘晓强，李柏岩(东华大学计算机科学与技术学院，上海20051)摘要：提出基于小波包变换的自适应多阈值音频降噪法，从小波包最佳分解树的各个终端结点选择不同的最佳阈值。而最佳阈值的选取是基于贝叶斯理论，并且采用折中阈值函数。实验和应用表明，相比小波包全局阈值降噪算法，此种降噪方法能使降噪后的音频保留尽可能多的原始音乐信号，较好地适合听众的听觉效应，满足历史音频资料数字化保存的需要。关键词：振动与波；小波包变换；贝叶斯估计

2、；阈值函数；音频信号；降噪中图分类号：TN911．72文献标识码：ADOI编码：10．3969／j．issn．1006—1355．2010．04．019SignalDenoisinginWaveletDomainandItsApplicationinDigitalPreservationofHistoricalAudioMaterialsLIZhan—hui，LIUXiao—qiang，LIBai—yan(SchoolofComputerScienceandTechnology，DonghuaUniversity，Shanghai200051，China)

3、Abstract：Audiodenoisingisthepreliminarystepinthedigitalprocessingofhistoricalaudiomate—rials．WaveletdomaindenoisingiSanoptionalmethod．Buttraditionalthresholdshrinkagemethodhasthetendencytoover—suppressthewaveletcoeficientsineliminatingtheHISSnoise．Thistendencymaybluraudiofrequency

4、andruinthetimbre．Inthispaper，anadaptivedata—drivenmulti—thresholdaudiodenoisingmethodbasedOilwaveletpackettransformisproposed．Inthismethod，theoptimalthresholdvalueateachterminalnodeofthewaveletpackettreewithbestdecompositionisderivedinaBayesianframework，andthemeanthresholdfunction

5、ispresented．Theexperimentsandapplicationsshowthatincomparisonwiththeformulaofhardthreshold，thismethodcanretainmoreoriginalmusicsignalsafterHISSnoisereduction，whichadaptsthedigitallnusictotheauditoryresponseoflistenerspreferably．Thus，thismethodcanmeettherequirementsofdigitalreserva

6、tionofthehistoricalaudiomaterialsinbothsubjectiveandobjectiveaspects．Keywords：vibrationandwave；waveletpackettransform；Bayesianestimation；thresholdfunc-tion；audiosignal；denoising针对上海音乐学院所提供的百余份已经转录设备机械部分的非规则激励行为，其结果可能产生好的数字化音频数据，通过噪声样本提取、专家测低频长脉冲噪声。具有以下特性：(1)以突发脉冲试与评定、与标准噪音样本库样本进行比

7、对，总结形式出现、干扰持续时间短、脉冲幅度大、周期是随出音频噪声主要有以下三类：机的且相邻突发脉冲之间有较长的安静时间；(2)1)脉冲噪声(Thumps)脉冲噪声通常有较宽的频谱(从甚低频到高频)，但老唱片表面断裂造成的凹槽缺失，会引起回放频率越高，其频谱强度就越小；(3)影响音频的小部分信息，听起来类似重击声。收稿日期：2009—09—11修改日期：2009—09—102)短时冲击型噪声(Clicks)基金项目：上海市科委课题攻关项目“珍贵历史音频资料修复与数老唱片划痕，表面附着的灰尘和颗粒，以及字化保存技术研究”(075115003)唱片表面非规则变化

8、容易产生短时冲击型噪作者简介：李占辉(1981一)，男，河北顺平人