本文關(guān)鍵詞：基于統(tǒng)計(jì)模型后濾波的麥克風(fēng)陣列語音增強(qiáng)方法，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在人類的生活環(huán)境中,到處存在噪聲,因此干凈的語音信號(hào)很容易受到噪聲的干擾。隨著語音識(shí)別、語音合成、語音控制等語音信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展,要求得到干凈的語音信號(hào)進(jìn)行處理,然而噪聲干擾嚴(yán)重影響著這些應(yīng)用技術(shù)的性能,甚至于系統(tǒng)性能失效。因此,如何從帶噪語音中盡可能的獲取純凈語音,進(jìn)行語音增強(qiáng),是一個(gè)亟待解決的問題。一直以來基于麥克風(fēng)陣列的語音增強(qiáng)算法是語音增強(qiáng)領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向,陣列具有很好的空間選擇性,可以保持期望語言方向增益不變的同時(shí),削弱其他方向的干額外噪聲,從而實(shí)現(xiàn)良好的消噪效果。然而,這些方法所采集到的語音都含有殘余的噪聲,對(duì)增強(qiáng)性能的提高有限,針對(duì)這種不足,本文增加了一個(gè)基于模型統(tǒng)計(jì)的后濾波模塊,提高增強(qiáng)后語音數(shù)據(jù)的信噪比。本文將麥克風(fēng)陣列波束成形與基于統(tǒng)計(jì)模型方法相結(jié)合,提出基于模型統(tǒng)計(jì)后濾波的增強(qiáng)新方法。本文的工作主要有以下幾個(gè)方面:1.介紹了幾種常見的語音增強(qiáng)算法,并在第三章分別對(duì)它們的增強(qiáng)效果評(píng)估;2.分別介紹語音增強(qiáng)基本方法與麥克風(fēng)陣列方法,以及介紹它們應(yīng)用于語音增強(qiáng)算法的優(yōu)點(diǎn)與不足之處;3.改進(jìn)了后濾波方法,提出了基于統(tǒng)計(jì)模型后濾波的波束成形增強(qiáng)方法,并使用MATLAB與C++實(shí)現(xiàn)了該方法。首先利用寬帶麥克風(fēng)陣列波束成形對(duì)帶噪語音進(jìn)行增強(qiáng),分析增強(qiáng)結(jié)果;再利用HTK工具箱訓(xùn)練出干凈語音的GMM模型和噪聲的GMM模型計(jì)算帶噪語音的GMM模型;最后利用帶噪語音模型的先驗(yàn)信息消除麥克風(fēng)陣列增強(qiáng)殘存的噪聲。經(jīng)過對(duì)語音增強(qiáng)后結(jié)果的評(píng)價(jià),得出基于統(tǒng)計(jì)模型后濾波方法對(duì)殘余噪聲信號(hào)的濾除效果非常顯著。
【關(guān)鍵詞】：語音增強(qiáng) 麥克風(fēng)陣列 高斯混合模型
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN912.35;TN643
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 論文研究背景9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 章節(jié)安排12-14
• 第二章 語音增強(qiáng)的基本原理14-22
• 2.1 語音特性和噪聲及噪聲場(chǎng)14
• 2.1.1 語音信號(hào)的特性14
• 2.1.2 噪聲特性14
• 2.2 語音增強(qiáng)的基本方法14-19
• 2.2.1 譜減法15-16
• 2.2.2 維納濾波法16-17
• 2.2.3 最小均方誤差估計(jì)法17-19
• 2.3 語音增強(qiáng)性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)19-21
• 2.3.1 語音質(zhì)量的主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)19-20
• 2.3.2 語音質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)20-21
• 2.4 小結(jié)21-22
• 第三章 麥克風(fēng)陣列語音增強(qiáng)技術(shù)22-45
• 3.1 麥克風(fēng)陣列基本概念22-24
• 3.1.1 語音聲源模型22-23
• 3.1.2 麥克風(fēng)陣列信號(hào)模型23-24
• 3.2 麥克風(fēng)陣列系統(tǒng)模型24-36
• 3.2.1 陣列窄帶信號(hào)的數(shù)學(xué)模型24-29
• 3.2.2 陣列空間的采樣定理29-30
• 3.2.3 寬帶信號(hào)模型30-31
• 3.2.4 窄帶波束形成模型31-33
• 3.2.5 固定波束形成算法33-34
• 3.2.6 自適應(yīng)波束形成34-36
• 3.3 寬帶波束形成模型36-40
• 3.3.1 Frost波束形成37-38
• 3.3.2 頻域?qū)拵Рㄊ纬?/span>38-39
• 3.3.3 子帶波束形成39-40
• 3.4 基于廣義旁瓣相消器的寬帶波束成形語音增強(qiáng)算法40-41
• 3.4.1 LCMV準(zhǔn)則40
• 3.4.2 基于LCMV準(zhǔn)則的寬帶ISM波束形成算法40-41
• 3.5 實(shí)驗(yàn)仿真與分析41-44
• 3.6 小結(jié)44-45
• 第四章 基于統(tǒng)計(jì)模型后濾波的麥克風(fēng)陣列語音增強(qiáng)方法45-57
• 4.1 后濾波算法的簡(jiǎn)介45
• 4.2 基于模型的語音增強(qiáng)系統(tǒng)框架45-51
• 4.2.1 基于PCS的GMM語音增強(qiáng)系統(tǒng)46-48
• 4.2.2 語音信號(hào)的特征參數(shù)48
• 4.2.3 LPCC提取48-49
• 4.2.4 MFCC提取49-51
• 4.3 實(shí)驗(yàn)仿真與分析51-56
• 4.4 小結(jié)56-57
• 第五章 結(jié)論57-58
• 5.1 論文工作總結(jié)57
• 5.2 下一步工作展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果61-62
• 致謝62-63
• 附件63

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