基于相空間重構(gòu)的語音增強(qiáng)研究.pdf

1、語音信號(hào)在處理、傳送的過程中不可避免地會(huì)受到噪聲的干擾。今天，人們對(duì)語音質(zhì)量有著更高的要求。語音增強(qiáng)就是研究如何盡量減少被噪聲污染的語音信號(hào)中的噪聲成分，并盡量減小語音信號(hào)的失真度，增加其可懂度和舒適度。 混沌學(xué)是研究系統(tǒng)演化過程及其內(nèi)在規(guī)律的科學(xué)，它揭示了看起來無規(guī)則運(yùn)動(dòng)背后的規(guī)律性，為研究復(fù)雜的自然現(xiàn)象提供了新的途徑?；煦缋碚搹V泛應(yīng)用于自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的眾多領(lǐng)域?；煦鐣r(shí)間序列分析的基礎(chǔ)是相空間重構(gòu)理論。相空間重構(gòu)把單變量時(shí)

2、間序列擴(kuò)展到多維空間中來，從而可以把相空間研究的各種方法應(yīng)用到時(shí)間序列當(dāng)中，揭示出時(shí)間序列演化過程中隱含的規(guī)律性。 本文在相空間重構(gòu)理論的基礎(chǔ)上分析了漢語的混沌學(xué)特征，編寫程序計(jì)算了包括相關(guān)維、最大Lyapunov指數(shù)等參數(shù)?？梢钥吹綕h語語音中蘊(yùn)涵著豐富的混沌學(xué)信息，是介于周期性確定信號(hào)和隨機(jī)性不確定信號(hào)之間的一種信號(hào)。相關(guān)維是刻畫混沌信號(hào)吸引子結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)，語音信號(hào)與隨機(jī)噪聲的相關(guān)維有較大的差別，這就為語音增強(qiáng)中區(qū)分這兩種分

3、量提供了理論依據(jù)。 本文將相空間降噪方法應(yīng)用于語音增強(qiáng)之中。將含噪語音信號(hào)進(jìn)行相空間重構(gòu)，由于語音信號(hào)集中在有限空間，而隨機(jī)噪聲則分散在各個(gè)分量中，通過找到信號(hào)能量集中的信號(hào)空間，去除噪聲能量集中的冗余空間，達(dá)到減少噪聲的目的。在程序的編寫中，本文改進(jìn)了基本算法中鄰點(diǎn)的選取方法，減少了計(jì)算量。在實(shí)驗(yàn)中，本文先對(duì)漢語單個(gè)音素進(jìn)行了相空間語音增強(qiáng)，主要使用客觀評(píng)價(jià)方法分析增強(qiáng)前后的信噪比以及不同類音素增強(qiáng)效果的差異；然后從客觀和主觀