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2008
年
1
月
第四卷第
1
期
内蒙古大学学报(自然科学版)
Journal
of
Inner
Mongolia
University
文章编号
:1000--1638(2008)01-0097-05
Jan.
2008
Vol.
39
No.l
基于扩展谱减法的语音增强算法及实现.
李妓,铁男,那
)1
顶鸟刀吉,李树华,王强
〈内蒙古大学理工学院电子工程系.呼和浩特
01002
1)
摘要:结合漏水信号的特性,对基本谱减法进行改进.加入重叠帧,抑制部分音乐噪声.为了适
合漏水信号无静寂帧的特点,引进了由谱减法和维纳滤波器相结合而构成的扩展谱减法,使得
噪声估计可以时刻更新.经仿真验证,滤噪效果更好,适合用于对漏水信号的滤噪处理.
关键词:音乐噪声;静寂帧;扩展谱减法
中图分类号
:TN912.35
文献标识码
:A
有关抗噪声技术的研究以及实际环境中的语音信号处理系统的开发,已经取得了丰富的研究成
果.在实际中,对于语音增强的处理,也就是对噪声信号的处理.自然界中存在的噪声可以是加性的,
也可以是非加性的.当噪声信号是非加性的时候,我们可以利用例如同态滤波的方法将它转换成加性
噪声进行处理.而对于加性噪声又分为冲击噪声,周期噪声和宽带噪声.冲击噪声(如打火,放电,爆炸
等)可以利用一个判断阔值进行处理,当输入信号小于阔值就认为是噪声,将它滤除掉.对于周期噪声
(如电风扇,电动机等)可以利用陷波器,将不需要的频率成分滤除.而宽带噪声是一种普遍存在的噪
声,它和有用信号?昆合在同一频率段中,特性相近,在数学上不易区分,而且随着环境、时间的不同,噪
声是不断变化的,所以很难找到-种通用的噪声数学模型和统一的信号处理方法.但是我们可以认为
噪声是局部平稳的,即它的统计特性在一段时间内可以认为是稳定或缓变的,这样就可以进行语音增
强的处理(1)这里的语音增强主要是用在对管道漏水信号的去噪处理中,结合漏水声音信号的实际特
性,用到的是基于谱减法的语音增强算法.
l
谱减法
1.
1
基本谱减法
假定语音为平稳信号,它和噪声为加性且彼此不相关,此时带噪语音信号可表示为:
y(n)
=
s(n)
十
d(n)
(1)
式中
,
y(n)
为输入的带噪语音信号
,
s(n)
为纯净语音信号,由于实际中的噪声多数是服从高斯分布的,
所以假设
d(n)
为平稳加性高斯噪声.
y(n)
经傅立叶变换后,有
Yk=Sk+N
H
由此可得
IY
k
l
2
=
ISkl
2
+
IN
川
2
+ Sk
N
: +
Sk*
N
k
(2)
式中,铃表示复共辄.因为假定信号和噪声是不相关的,即
s(n)
与
d(n)
独立,所以品和
N
k
独立,不
会出现信号与噪声的乘积项,互相关部分为
O.
而
N
k
通常为
O
均值的高斯分布,所以:
E[IY
川
2J
=
E[ISkI2J
+
E[IN
k
I
2
J
、
(3)
从而可以利用对噪声的估计,从带噪信号中减去噪声信号的估计,就可以得到对信号幅度的估计
·收稿日期:
2007-09-25
基金项目:国家自然科学基金
(60772166);
内蒙古自然科学基金
(20071102081
1)
作者简介:李妓
0983-
),女(蒙古族)
.内蒙古通辽市人
.2005
级硕士研究生.
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weixin_38633083
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