基于GSC结构的多通道语音补偿算法研究-论文.pdf

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1、第34卷第4期南京邮电大学学报(自然科学版)Vo1．34No．42014年8月JournalofNanjingUniversityofPostsandTelecommunications(NaturalScience)Aug．2014基于GSC结构的多通道语音补偿算法研究高婉贞，张玲华，曹旭来，李云天(南京邮电大学通信与信息工程学院，江苏南京210003)摘要：广义旁瓣抵消器自适应波束形成算法对受固定干扰源影响的目标语音有良好的消噪效果，但在自适应抵消模块不可避免地存在语音泄漏，使目标语音受到一定损

2、失，且残留部分背景噪声。文中先对传统的GSC结构自适应波束形成算法进行研究，分析语音泄漏的原因，并提出一种多通道语音补偿方法对GSC结构消噪后的语音进行补偿。对不同频段的噪声帧和语音帧做针对性处理，同时在对语音进行分割时保护共振峰，防止其发生偏移和变形，仿真实验与测试结果表明，该方法可以有效地补偿语音泄漏，消除残留噪声，提高语音可懂度。关键词：广义旁瓣抵消器；语音泄漏；共振峰；语音可懂度中图分类号：TN912文献标志码：A文章编号：1673—5439(2014)04-0051-06Multi-cha

3、nnelSpeechCompensationAlgorithmBasedonGSCStructureGAOWan-zhen，ZHANGLing—hua，CAoXu-lai，LIYun-tian(CollegeofTlecommunications＆InformationEngineering，NanjingUniversityofPostandTelecommunications，Nanjing210003，China)Abstract：Generalizedsidelobecanceller(GS

4、C)adaptivebeamformingalgorithmcaneffectivelyremovethefixedinterferencesourcenoiseinthetargetspeech，butthereisinevitablyspeechleakageinthea—daptiveoffsetmodule．Theleakagecancausethelossofthetargetspeechandwillremainsomenoise．Firstly，thispaperanalyzesthe

5、reasonfortheleakofspeech，Then，amulti-channelspeechadjustmentcompensationmethodisproposedtocompensatetheleakofspeech．Correspondinghandlefornoiseframeandspeechflameofdifferentfrequenciesismade，andformantisprotectedwhenconductingspeechseg-mentationtopreve

6、ntthedeviationanddistortion．Simulationandexperimentalresultsshowthatthemeth—odcaneffectivelycompensatethespeechleakage，removeresidualnoisesandimprovethespeechintelli—gibility．Keywords：generalizedsidelobecanceller；speechleakage；formantfrequency；speechin

7、telligibility0引言成算法J。当今主流算法是广义旁瓣抵消器(GSC)自适应波束形成算法，但它固有的缺点是在语音增强是数字助听器中的关键技术之一，单自适应抵消模块造成语音泄漏。最经典的是通道语音增强算法已经不能满足人们的听力要求，Hoshuyama在文献[4]中提出的一种基于GSC结构如今多通道语音增强算法即麦克风阵列语音增强，的鲁棒自适应约束波束形成(CCAF．NCAF)结构，尽采用波束形成原理，是多麦克风数字助听器中主要量减少语音的泄漏。文献[5]也提出了一种带有泄研究对象。分为3大类

8、：固定波束形成算法¨、自适漏约束的判决反馈旁瓣抵消方法(LCDF-GSC)，在应波束形成算法_2和带后置滤波器的固定波束形代价函数中引入泄漏因子，来改善语音泄漏造成的收稿日期：2013-05-06；修回日期：2014-04-08基金项目：江苏省教育厅自然科学研究重大项目(13KJA510003)和江苏高校优势学科建设工程(PAPD)资助项目通讯作者：张玲华电话：025—83535103E—mail：zhanglh@njupt．edu．cn52南京邮电大学学报(自然科学