基于雙通道語音信號的時延估計與語音增強(qiáng)研究與改進(jìn).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類進(jìn)入了信息化時代，需要更加先進(jìn)的語音處理技術(shù)促進(jìn)人類社會的發(fā)展。而基于麥克風(fēng)陣列技術(shù)的語音研究隨之出現(xiàn)，其研究領(lǐng)域有噪聲抑制、回音抑制、混響消除，聲源定位，聲源目標(biāo)跟蹤等。比如車載藍(lán)牙通訊系統(tǒng)中，為了保證駕駛安全和語音通話質(zhì)量，基于麥克風(fēng)陣列對說話人進(jìn)行聲源定位，然后再進(jìn)行語音增強(qiáng)。
　　以單通道語音信號為處理對象的語音處理，雖然算法簡單，但是在低信噪比環(huán)境中易受噪聲等干擾的影響，導(dǎo)致算法處理性能的下降

2、。而麥克風(fēng)陣列技術(shù)可以將語音原來的時/頻域擴(kuò)充為時/頻/空域，獲得豐富的空域信息。麥克風(fēng)陣列中太多的麥克風(fēng)會導(dǎo)致成本增加、占據(jù)空間大且算法復(fù)雜度顯著加大。在實際應(yīng)用中，經(jīng)常采用雙麥克風(fēng)陣列獲得語音信號，并基于雙通道語音信號進(jìn)行相關(guān)處理。
　　本論文基于雙通道語音信號，就時延估計、語音端點(diǎn)檢測和語音增強(qiáng)三個方面進(jìn)行相關(guān)研究。本論文的主要工作如下:
　　(1)基于雙通道語音信號的時間延遲估計的研究。研究內(nèi)容主要為基于相關(guān)函數(shù)的時

3、延估計，并且提出了一種基于雙通道語音信號的時延估計的改進(jìn)方法，該算法對語音信號進(jìn)行二次互相關(guān)運(yùn)算，并結(jié)合Hilbert變換，對二次互相關(guān)峰值進(jìn)行進(jìn)一步的銳化處理，使得反映時延的峰值點(diǎn)檢測更為準(zhǔn)確。實驗結(jié)果表明，改進(jìn)的時延估計方法在非平穩(wěn)的語音信號中能夠有效地抑制噪聲干擾，且在不同混響條件下時延估計具有更好的性能。
　　(2)基于雙通道語音信號的語音端點(diǎn)檢測的研究。研究內(nèi)容主要為基于雙通道語音信號的空域方法進(jìn)行語音端點(diǎn)檢測，提取了能

4、量差和改進(jìn)時延估計值的這兩個空域特征信息，再利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對雙通道語音信號的能量差和時延估計值進(jìn)行訓(xùn)練生成網(wǎng)絡(luò)，最終利用訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)結(jié)果對目標(biāo)語音進(jìn)行語音端點(diǎn)檢測。實驗結(jié)果表明，本文采用的語音端點(diǎn)檢測方法在不同的噪聲環(huán)境中能夠更好的降低語音端點(diǎn)檢測的漏檢率，保留語音信息。
　　(3)基于雙通道語音信號的語音增強(qiáng)的研究。研究內(nèi)容主要為基于相干法的雙通道語音信號的語音增強(qiáng)，提出將雙通道功率差作為閾值對噪聲功率譜進(jìn)行估計和根據(jù)先驗信噪比