基于DFRCT濾波器組自適應(yīng)語(yǔ)音增強(qiáng)算法研究.pdf

1、在我們的日常生活中,語(yǔ)音信號(hào)起著很重要的作用。而語(yǔ)音信號(hào)又常常被各種噪聲所干擾,嚴(yán)重影響我們對(duì)所需語(yǔ)音信號(hào)的聽(tīng)取,并且會(huì)造成語(yǔ)音處理系統(tǒng)性能的下降。所以,必須對(duì)噪聲污染的語(yǔ)音信號(hào)濾除噪聲處理,以提高語(yǔ)音通信質(zhì)量。本文提出了基于離散分?jǐn)?shù)余弦變換的濾波器組自適應(yīng)語(yǔ)音增強(qiáng)算法,并對(duì)其進(jìn)行研究。研究思路是:在常見(jiàn)的變換域自適應(yīng)LMS濾波算法中引入正交變換性能較好的離散分?jǐn)?shù)余弦變換,并將輸入語(yǔ)音信號(hào)分成子帶信號(hào),再對(duì)每個(gè)子帶信號(hào)分別進(jìn)行處理。目的

2、是提高算法的收斂速度并適當(dāng)降低算法的計(jì)算復(fù)雜度。論文的主要工作如下:
　　 (1)簡(jiǎn)單介紹了幾種常見(jiàn)的語(yǔ)音增強(qiáng)算法以及自適應(yīng)濾波算法的發(fā)展情況,為本文研究自適應(yīng)濾波算法奠定了理論基礎(chǔ),接著概括了語(yǔ)音特性及噪聲特性,以及語(yǔ)音增強(qiáng)的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,并選定語(yǔ)音增強(qiáng)算法的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
　　 (2)本論文提出子帶DFRCT-LMS語(yǔ)音增強(qiáng)算法。首先研究了DFRCT-LMS算法,并簡(jiǎn)述了離散分?jǐn)?shù)余弦變換的定義和基本性質(zhì),以及時(shí)域和變

3、換域的自適應(yīng)LMS濾波算法。給出了離散分?jǐn)?shù)余弦變換自適應(yīng)LMS算法的原理,在此基礎(chǔ)上分析了離散分?jǐn)?shù)余弦變換自適應(yīng)LMS算法的正交性能,并選定離散分?jǐn)?shù)余弦變換作為最佳正交變換。并通過(guò)建立失調(diào)和變換階次的關(guān)系以及仿真數(shù)據(jù)確定了離散分?jǐn)?shù)余弦變換的最佳變換階次。仿真實(shí)驗(yàn)證明,LMS、DFRCT-LMS以及子帶DFRCT-LMS這三種算法中,本論文所提算法子帶DFRCT-IMS算法的收斂性能最好。
　　 (3)為解決全帶DFRCT-LMS

4、算法計(jì)算量大、收斂速度慢的問(wèn)題,本文采用子帶分解技術(shù)將語(yǔ)音信號(hào)分成多個(gè)子帶來(lái)處理,其中深入研究了子帶分解后的重構(gòu)問(wèn)題,子帶數(shù)目的選取問(wèn)題以及各個(gè)子帶變換階次的選取問(wèn)題。本論文采用計(jì)算時(shí)間來(lái)代替算法收斂時(shí)間進(jìn)行仿真分析,得出最佳子帶數(shù)目為4子帶,通過(guò)各個(gè)子帶變換階次和失調(diào)的關(guān)系選取每個(gè)子帶的最佳變換階次。
　　 (4)在理論分析的基礎(chǔ)上,應(yīng)用分段信噪比和語(yǔ)音質(zhì)量感知評(píng)價(jià)方法,針對(duì)不同信噪比下的白噪聲、粉紅噪聲和工廠噪聲環(huán)境,對(duì)三種