paper2.rar_语音增强_小波阈值_语音合成

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> <head> <meta charset="utf-8"> <meta name="generator" content="pdf2htmlEX"> <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge,chrome=1"> <link rel="stylesheet" href="https://static.pudn.com/base/css/base.min.css"> <link rel="stylesheet" href="https://static.pudn.com/base/css/fancy.min.css"> <link rel="stylesheet" href="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/622b4c893d2fbb0007c15e03/raw.css"> <script src="https://static.pudn.com/base/js/compatibility.min.js"></script> <script src="https://static.pudn.com/base/js/pdf2htmlEX.min.js"></script> <script> try{ pdf2htmlEX.defaultViewer = new pdf2htmlEX.Viewer({}); }catch(e){} </script> <title></title> </head> <body> <div id="sidebar" style="display: none"> <div id="outline"> </div> </div> <div id="pf1" class="pf w0 h0" data-page-no="1"><div class="pc pc1 w0 h0"><img class="bi x0 y0 w1 h1" alt="" src="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/622b4c893d2fbb0007c15e03/bg1.jpg"><div class="t m0 x1 h2 y1 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">收稿日期： 2013－11－25 修回日期： 2014－03－03 网络出版时间： 2014－07－28</div><div class="t m0 x1 h2 y2 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">基金项目： 江苏省教育自然科学研究重大项目（ 13KJA510003） ； 江苏高校优势学科建设工程资助项目（ PAPD）</div><div class="t m0 x1 h2 y3 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">作者简介： 高婉贞（ 1989－） ，女，安徽蚌埠人，硕士研究生，研究方向为语音信号处理； 张玲华，通讯作者，教授，博士研究生导师，研究方向为语</div><div class="t m0 x2 h2 y4 ff3 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">音和说话人的识别和转换技术、各种网络环境中的实时语音通信技术等。</div><div class="t m0 x1 h2 y5 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">网络出版地址： http： / /www． cnki． net /kcms /detail /61． 1450． TP． 20140728． 1222． 015． html</div><div class="t m0 x3 h3 y6 ff1 fs1 fc0 sc0 ls3 ws0">基于小波阈值去噪的麦克风阵列语音增强方法</div><div class="t m0 x4 h4 y7 ff5 fs2 fc0 sc0 ls0 ws0">高婉贞，张玲华</div><div class="t m0 x5 h5 y8 ff5 fs3 fc0 sc0 ls4 ws0">（ 南京邮电大学 通信与信息工程学院，江苏 南京 210003）</div><div class="t m0 x6 h6 y9 ff1 fs4 fc0 sc0 ls0 ws0">摘 要： 现有的麦克风阵列语音增强方法中的延迟－求和波束形成算法只对不相干噪声或弱相干噪声有一定的消噪能力，</div><div class="t m0 x6 h6 ya ff3 fs4 fc0 sc0 ls5 ws0">如果语音中混有较强相干噪声，则此传统的方法对其没有消除能力。针对这个局限性，文中把小波阈值去噪的方法与传</div><div class="t m0 x6 h6 yb ff3 fs4 fc0 sc0 ls0 ws0">统的延迟－求和波束形成算法有效结合，使其对相干噪声也具有很好的消噪能力，同时减少由于噪声的存在而引起的时延</div><div class="t m0 x6 h6 yc ff3 fs4 fc0 sc0 ls5 ws0">估计误差，提高时延估计的准确性，使最终求和结果更好。通过仿真结果表明，这种改进方法可以改善最终语音效果，提</div><div class="t m0 x6 h6 yd ff3 fs4 fc0 sc0 ls5 ws0">高语音清晰度，使人耳更好地接受。</div><div class="t m0 x6 h6 ye ff1 fs4 fc0 sc0 ls0 ws0">关键词： 麦克风阵列； 小波阈值去噪； 延迟－求和； 时延估计； 时延补偿</div><div class="t m0 x6 h6 yf ff1 fs4 fc0 sc0 ls0 ws0">中图分类号： TP301 文献标识码： A 文章编号： 1673－629X（ 2014） 10－0144－03</div><div class="t m0 x6 h6 y10 ff2 fs4 fc0 sc0 ls0 ws0">doi： 10． 3969 / j． issn． 1673－629X． 2014． 10． 034</div><div class="t m0 x7 h7 y11 ff6 fs2 fc0 sc0 ls0 ws0">Microphone Array Speech Enhancement Algorithm Based on</div><div class="t m0 x8 h7 y12 ff6 fs2 fc0 sc0 ls0 ws0">Wavelet T hreshold Denoising</div><div class="t m0 x9 h5 y13 ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">GAO Wan－zhen，ZHANG Ling －hua</div><div class="t m0 xa h8 y14 ff3 fs5 fc0 sc0 ls0 ws0">（ College of Telecommunications ＆ Information Engineering，Nanjing University of Posts and</div><div class="t m0 xb h8 y15 ff2 fs5 fc0 sc0 ls0 ws0">Telecommunications，Nanjing 210003，China）</div><div class="t m0 x6 h2 y16 ff6 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">Abstract： Delay－sum beamforming method as a kind of microphone array speech enhancement algorithms only is effective for irrelevant</div><div class="t m0 x6 h2 y17 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">noise and weak coherent noise． If the speech mixes coherent noise，the conventional method cannot remove it． For this limitation，in this</div><div class="t m0 x6 h2 y18 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">paper wavelet threshold denoising is applied into conventional delay－sum beamforming speech enhancement algorithm，making it to be ef-</div><div class="t m0 x6 h9 y19 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">fective for removing coherent noise． While reducing the time estimation error caused by the noise</div><div class="t m0 xc h2 y1a ff3 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">，improve the accuracy of time delay esti-</div><div class="t m0 x6 h2 y1b ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">mation and make the final sum result better． The simulation results show that the improved method is ef fective，which improves the charity</div><div class="t m0 x6 h9 y1c ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">of speech and degree of ear acceptance．</div><div class="t m0 x6 h2 y1d ff6 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">Key words： microphone array； wavelet threshold denoising； delay－sum； time delay estimation； time delay compensation</div><div class="t m0 xd ha y1e ff6 fs6 fc0 sc0 ls0 ws0">0 引 言</div><div class="t m0 xe hb y1f ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">生活中由于噪声的存在，语音的清晰度和可懂度</div><div class="t m0 x1 hb y20 ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">受到影响，造成了人耳听觉疲劳，严重影响人们的生活</div><div class="t m0 x1 hb y21 ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">质量。因此采用有效的方法去除语音中的背景噪声以</div><div class="t m0 x1 hb y22 ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">提高信噪比成为语音信号处理中的重点研究对象。目</div><div class="t m0 x1 hb y23 ff3 fs7 fc0 sc0 ls8 ws0">前主要分为单通道语音增强和多通道语音增强技术</div><div class="t m0 xf hc y24 ff4 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">。</div><div class="t m0 x1 hb y25 ff3 fs7 fc0 sc0 ls8 ws0">单通道方法主要有谱减法</div><div class="t m0 x5 hd y26 ff3 fs8 fc0 sc0 ls0 ws0">［1］</div><div class="t m0 x10 hb y25 ff4 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">、最小均方误差法</div><div class="t m0 x11 hd y26 ff3 fs8 fc0 sc0 ls0 ws0">［2］</div><div class="t m0 x12 hb y25 ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">和维</div><div class="t m0 x1 hb y27 ff3 fs7 fc0 sc0 lsa ws0">纳滤波器法等，但这些方法已不能满足听力要求，所以</div><div class="t m0 x1 hb y28 ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">近年来多通道语音增强算法成为人们研究的重点。麦</div><div class="t m0 x1 hb y29 ff3 fs7 fc0 sc0 ls8 ws0">克风阵列在一定的空间域里按某种方式分布排列，具</div><div class="t m0 x1 hb y2a ff3 fs7 fc0 sc0 ls8 ws0">有空间选择特性，用“电子瞄准”的方式从所需要的声</div><div class="t m0 x13 hb y2b ff3 fs7 fc0 sc0 lsa ws0">源方向提供高质量的语音信号</div><div class="t m0 x14 hd y2c ff3 fs8 fc0 sc0 ls0 ws0">［3］</div><div class="t m0 x15 hb y2d ff4 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">。现在的麦克风阵列</div><div class="t m0 x13 hb y2e ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">算法主要有三类： 延迟－求和固定波束形成算法</div><div class="t m0 x16 hd y2f ff3 fs8 fc0 sc0 ls0 ws0">［4－5］</div><div class="t m0 x17 hc y2e ff4 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">、</div><div class="t m0 x13 hb y30 ff3 fs7 fc0 sc0 lsa ws0">自适应波束形成算法</div><div class="t m0 x18 hd y31 ff3 fs8 fc0 sc0 ls0 ws0">［6］</div><div class="t m0 x19 hb y30 ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">和具有自适应后置滤波器的波</div><div class="t m0 x13 hb y32 ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">束形成算法</div><div class="t m0 x1a hd y33 ff3 fs8 fc0 sc0 ls0 ws0">［7］</div><div class="t m0 x1b hb y32 ff4 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">。其中固定波束形成算法首先将阵列中</div><div class="t m0 x13 hb y34 ff3 fs7 fc0 sc0 lsa ws0">各个传声器接收到的信号进行时延补偿，以使各通道</div><div class="t m0 x13 hb y35 ff3 fs7 fc0 sc0 lsa ws0">的语音信号同步，再对各通道的信号进行加权求和取</div><div class="t m0 x13 hb y36 ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">平均处理，可以消除不相干噪声，但语音中混入的相干</div><div class="t m0 x13 hb y37 ff3 fs7 fc0 sc0 lsa ws0">噪声很难被消除</div><div class="t m0 x1c hd y38 ff3 fs8 fc0 sc0 ls0 ws0">［8－9］</div><div class="t m0 x1d hb y39 ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">，同时会影响时延估计的准确性，</div><div class="t m0 x13 hb y3a ff3 fs7 fc0 sc0 lsa ws0">因此文中设计在时延估计前先对</div><div class="t m0 x15 he y3b ff7 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">"</div><div class="t m0 x1e hb y3a ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">路信号进行小波阈</div><div class="t m0 x13 hb y3c ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">值去噪处理，这样处理后再进行时延估计可以增强其</div><div class="t m0 x13 hb y3d ff3 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0">准确性并且可以消除相干噪声，弥补延迟－求和波束</div><div class="t m0 x1f h8 y3e ff3 fs5 fc0 sc0 ls0 ws0">第 24 卷 第 10 期</div><div class="t m0 x20 h8 y3f ff2 fs5 fc0 sc0 ls0 ws0">2014 年 10 月</div><div class="t m0 x21 h5 y40 ff8 fs3 fc0 sc0 lsb ws0">计算机技术与发展</div><div class="t m0 x22 h9 y41 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">COMPUTEＲ TECHNOLOGY AND DEVELOPMENT</div><div class="t m0 x23 hf y3e ff2 fs5 fc0 sc0 ls0 ws0">Vol． 24 No． 10</div><div class="t m0 x24 hf y3f ff2 fs5 fc0 sc0 ls0 ws0">Oct． 2014</div></div><div class="pi" data-data='{"ctm":[1.611850,0.000000,0.000000,1.611850,0.000000,0.000000]}'></div></div> </body> </html>