語音頻帶擴展算法的研究

1、分類號密級UDC注1學位論文語音頻帶擴展算法的研究（題名和副題名）薛梅（作者姓名）指導教師姓名周南副教授副教授電子科技大學電子科技大學成都成都（職務、職稱、學位、單位名稱及地址）申請學位級別碩士碩士專業(yè)名稱信號與信息處理信號與信息處理論文提交日期2011.4論文答辯日期2011.5學位授予單位和日期電子科技大學電子科技大學答辯委員會主席評閱人2011年月日注1：注明《國際十進分類法UDC》的類號萬方數(shù)據(jù)摘要I摘要人類語音的頻帶信息主要分

2、布在50Hz8kHz的頻率范圍內(nèi)。但是由于受位率等因素的影響，大多數(shù)電話通信系統(tǒng)中傳輸?shù)亩际?00Hz3.4kHz的窄帶語音。與寬帶語音相比，窄帶語音的質(zhì)量要差很多。在電話會議等對語音質(zhì)量要求較高的場合，窄帶語音不能滿足需要。因此，研究從窄帶語音到寬帶語音的頻帶擴展算法有著重要的現(xiàn)實意義。碼本映射法是目前應用最廣的語音頻帶擴展算法。碼本映射法由于一個窄帶語音的特征矢量只能對應一個寬帶語音的特征矢量而導致在碼本映射中會出現(xiàn)偏差，使得寬帶語

3、音譜包絡(luò)估計不夠準確，從而出現(xiàn)失真。本文針對這個問題提出了加權(quán)的碼本映射法，即以碼本映射法為基礎(chǔ)，在碼本映射的過程中，加入了加權(quán)求和。這樣可以使得映射得到的碼本更加接近于原始寬帶語音譜包絡(luò)矢量，從而使得譜包絡(luò)估計的失真更小。主客觀測試表明，此算法的頻帶擴展效果比碼本映射法好。大多數(shù)現(xiàn)有的語音頻帶擴展算法使用的是線性預測模型，提取的參數(shù)過于簡單，使得寬帶譜包絡(luò)估計不夠準確。本文針對這個問題提出了基于自適應碼本頻帶復制的語音頻帶擴展算法，即

4、以AMRWB為基本原理進行語音頻帶擴展。此算法的優(yōu)點在于采用開環(huán)和閉環(huán)相結(jié)合的方法計算基音延時，用固定碼本和自適應碼本相結(jié)合的方法還原激勵，突破了傳統(tǒng)的語音頻帶擴展算法中僅使用語音信號線性預測模型和二元激勵所帶來的限制。而且在頻帶擴展后加入EQ均衡來調(diào)節(jié)高頻分量。主客觀測試表明，此算法的頻帶擴展效果比碼本映射法和加權(quán)的碼本映射法都好。其中，主觀測試中的MOS評分比加權(quán)的碼本映射法高0.1；客觀測試中的對數(shù)譜失真比加權(quán)的碼本映射法低1.6