【摘要】：語音激光調制信號增強處理是語音激光調制系統(tǒng)的關鍵技術之一。本文是依據(jù)語音激光調制系統(tǒng)整機研究項目,進行語音激光調制信號的增強處理,屬于整機項目中的軟件研制部分。文中對噪聲來源及特性進行了深入研究和分析,設計了抑噪方法對特定噪聲進行了處理。針對寬帶背景噪聲,對基于譜熵法的端點檢測算法進行了改進提升了算法的檢測準確率,對純噪聲和帶噪語音信號進行了分離。為了得到在低信噪比下有效的語音增強算法,對基于譜減法的語音增強算法進行了改進,并完成了基于譜減法的語音激光調制信號增強算法的仿真實驗。仿真結果表明改進后的算法在低信噪比下增強效果比較好。搭建了語音激光調制系統(tǒng)實驗平臺,聯(lián)合硬件整機系統(tǒng)進行了實驗,對語音激光調制信號增強系統(tǒng)進行了實驗驗證。本論文研究語音激光調制信號增強技術主要分為三個部分:理論分析與論證、算法設計與仿真和實驗驗證給出評價結果。在理論分析與論證部分,從時域、頻域和語譜圖三個方面分析了語音激光調制信號的特性,對語音信號的產生過程進行了數(shù)學建模分析。分析了語音激光調制信號噪聲的來源其中包括了脈沖噪聲、工頻干擾、建筑物噪聲、硬件設備噪聲、寬帶背景噪聲,并根據(jù)噪聲的特性對其中幾種噪聲提出了抑制算法。在算法設計與仿真部分,根據(jù)理論分析階段對語音激光調制信號和噪聲信號的分析,提出了低信噪比下基于譜熵的語音激光調制信號端點檢測的算法,對帶噪語音信號和純噪聲信號進行了分離。對文中提出的低信噪比下端點檢測算法進行了仿真實驗。仿真結果表明提出的低信噪比下端點檢測算法在低信噪比下的檢測準確率比較高。分析了語音激光調制信號寬帶背景噪聲的特性,對基于譜減法的語音激光調制信號增強技術進行了改進,進行了仿真實驗驗證。仿真結果表明改進的譜減法對語音激光調制信號的寬帶背景噪聲有比較好的抑制作用。在實驗驗證部分,搭建了語音激光調制系統(tǒng)實驗平臺,聯(lián)合硬件整機系統(tǒng)進行了實驗驗證,通過硬件實驗平臺采集了語音激光調制信號,并使用論文中的語音激光調制信號增強算法進行了處理,實驗結果表明本文提出的語音激光調制信號增強技術能夠比較有效的提高語音激光調制信號的質量。
【圖文】：

圖 2-2 標準語音信號時域波形圖將聲道抽象為均勻的無損腔體模型，人聲就是氣流流過腔體引起振動產生的。流過腔體氣體的流速、腔體本身的參數(shù)共同決定了振動發(fā)聲的頻率[55]。由于人耳聽覺的纖毛細胞是按頻率感受二排列的，所以共振峰模型分析更加有效。所以本文采用共振峰模型對聲道進行數(shù)學建模。本論文中我們采用共振峰模型研究聲道發(fā)聲過程，，模型結構如圖 2-3 所示。其中 S 代表腔體的截面面積，v表示流過腔體的氣體的流速， 表示腔體中氣體的密度，t 表示時間，x 表示氣體在腔體間的流過的距離。L iS ox

電子科技大學碩士學位論文p ( f )表示功率譜密度，通過公式(2-9)可以求得任何頻率的功率譜密度，從而得到共振峰。我們可以采用共振峰檢測的方式確定聲音信號中是否含有語音。在不含語音信號的噪聲中，混合了一個 1296Hz 和 613Hz 的正弦波信號，在低頻部分還夾雜了環(huán)境噪聲，可以看出這樣的聲音信號是沒有共振峰的。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN912.3

【參考文獻】

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本文編號：2649135