基于DSP的語音增強(qiáng)系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，語音通信技術(shù)已經(jīng)越來越成熟。語音是人類進(jìn)行交流的一種非常重要的方式，語音質(zhì)量的好壞將直接影響人與人之間的溝通與交流。在現(xiàn)實的生活中，比如KTV包廂、熱鬧的菜市場、演唱會現(xiàn)場、工廠車間、地鐵站等環(huán)境中使用的手機(jī)、麥克風(fēng)、電話等各種通信設(shè)備，難免會受到來自環(huán)境噪聲的影響而使得語音通信質(zhì)量下降，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致通話無法進(jìn)行。因此在強(qiáng)噪聲背景下進(jìn)行語音通信時，非常有必要濾除背景噪聲。語音增強(qiáng)的主要目的就是去除背景噪聲對于

2、語音的干擾，從而提高語音通信系統(tǒng)的質(zhì)量。
　　 近年來，隨著DSP(Digital Signal Processing)技術(shù)和VLSI(Very Large Scale Integrated Circuits)的發(fā)展，為語音增強(qiáng)的實現(xiàn)提供了理論與技術(shù)上的支持。隨著DSP芯片性能的不斷改進(jìn)與發(fā)展，以及開發(fā)平臺的不斷完善，能夠使語音增強(qiáng)技術(shù)在硬件系統(tǒng)上很好實現(xiàn)，并且很好的應(yīng)用到語音通信的各個場合。本課題主要研究噪聲環(huán)境下的語音增強(qiáng)技

3、術(shù)，其目的是為了提高語音通信的質(zhì)量，盡量提高語音通信的可懂度和清晰度，能夠給人們在嘈雜的環(huán)境下創(chuàng)造一個舒適的語音通信環(huán)境。
　　 語音激活檢測(VAD)作為語音增強(qiáng)算法的前端處理算法，VAD算法的性能的好壞對語音增強(qiáng)效果有很大影響。本文在對各種語音激活檢測算法進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，對各種語音激活檢測算法進(jìn)行了分析比較及仿真實驗，最終選擇了基于頻帶方差語音激活檢測技術(shù)作為本系統(tǒng)的語音激活檢測算法。
　　 語音增強(qiáng)的主要環(huán)節(jié)是語

4、音增強(qiáng)算法的實現(xiàn)。譜減法由于算法簡單有效而成為語音增強(qiáng)方法中的一個比較重要的方法，但是傳統(tǒng)的譜減法在進(jìn)行語音增強(qiáng)后往往伴有“音樂噪聲”，同時語音失真也比較大，尤其在帶噪語音信噪比比較低的時候，這些算法的性能急劇下降。本文在研究幾種語音增強(qiáng)算法、并對它們的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的譜減法進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。在語音增強(qiáng)系統(tǒng)中采用了一種基于語音激活檢測的多頻帶譜減法，作為語音增強(qiáng)算法的研究對象，并對不同信噪比的背景噪聲進(jìn)行了試驗仿真，結(jié)果表