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基于MMSE-LSA的语音增强研究

作　者: 郭芳
导　师: 张汝波
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 语音增强 听觉掩蔽效应 MMSE-LSA
分类号: TP391.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


语音增强是语音信号处理的一个重要分支。语音增强技术无论在日常生活中,还是军事领域,或者对语音信号处理技术都很有应用价值。语音增强技术不但与语音信号处理理论有关,而且还涉及到人的听觉感知和语音学等方面的知识。本文主要对基于MMSE-LSA的语音增强技术进行了研究,首先介绍了各种语音增强算法的基本理论,然后对基于MMSE-LSA的语音增强算法进行改进,提高语音增强的效果,并且增强后的语音更符合人的听觉。MMSE-LSA语音增强方法利用先验信噪比和后验信噪比来控制增益函数。对于先验和后验信噪比,需要作出噪声的估计。给出利用平滑参数在语音帧和无语音帧分别进行连续估计的方法,这种方法可以很好地适应非平稳的环境。为了在减少语音失真机会的同时有效地抑制残留噪声,利用噪声掩蔽效应与语音增强算法相结合。实验表明,这种方法具有良好的语音增强性能。论文对含噪语音的预处理进行了初步的研究,将线性预测与数学形态学滤波应用到含噪语音的前期处理中,而后对处理后的语音利用上述改进后的语音增强算法进行增强。由于MMSE-LSA语音增强算法具有良好的语音增强效果,对白噪声更加明显。对于受其它噪声污染的语音可以先对含噪语音进行预处理,来保证MMSE-LSA语音增强算法的效果。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-15
  1.1 语音增强概述  9-11
    1.1.1 语音增强的目的  9
    1.1.2 语音增强的应用  9-10
    1.1.3 语音增强的研究现状  10-11
  1.2 语音增强效果评价  11-13
    1.2.1 主观评价方法  12
    1.2.2 客观评价方法  12-13
  1.3 研究内容及结构安排  13-15
第2章 语音增强技术  15-25
  2.1 语音、噪声以及人耳的特性  15-19
    2.1.1 语音的特征  15-16
    2.1.2 噪声特征及其分类  16-18
    2.1.3 人耳语音感知的特性  18-19
  2.2 语音增强的基本方法  19-24
    2.2.1 基于谱减法的语音增强  19
    2.2.2 基于维纳滤波的语音增强  19-21
    2.2.3 基于小波变换的语音增强  21-23
    2.2.4 其它语音增强方法  23-24
  2.3 本章小结  24-25
第3章 基于MMSE-LSA的语音增强方法  25-38
  3.1 MMSE-LSA语音增强基本原理  25-27
  3.2 先验信噪比与后验信噪比  27-29
    3.2.1 最大似然估计方法  28-29
    3.2.2 直接判决估计方法  29
  3.3 噪声估计  29-31
  3.4 实验结果及分析  31-37
    3.4.1 纯净语音受噪声数据库噪声的污染  31-35
    3.4.2 突变环境的模拟  35
    3.4.3 实际短波信号  35-37
  3.5 本章小结  37-38
第4章 结合掩蔽效应的MMSE-LSA语音增强  38-46
  4.1 掩蔽效应的基本原理  38-41
  4.2 噪声掩蔽阈值的计算  41-43
    4.2.1 临界频带分析  41
    4.2.2 扩展函数的应用  41-42
    4.2.3 计算噪声掩蔽阈值  42-43
  4.3 MMSE-LSA语音增强方法与掩蔽效应的结合  43-44
  4.4 实验及分析  44-45
  4.5 本章小结  45-46
第5章 含噪语音的预处理  46-61
  5.1 线性预测分析  46-48
  5.2 数学形态学  48-56
    5.2.1 数学形态学的产生和发展  48-49
    5.2.2 数学形态学的基本运算和性质  49-53
    5.2.3 数学形态滤波器  53-55
    5.2.4 形态学在语音信号处理中的应用  55-56
  5.3 含噪语音信号的预处理  56-60
    5.3.1 基于线性预测的含噪语音预处理  56
    5.3.2 基于数学形态学的含噪语音预处理  56-60
  5.4 本章小结  60-61
结论  61-62
参考文献  62-69
攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果  69-70
致谢  70

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 声音识别及其装置
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