基于组合递归平滑谱减法的语音降噪方法的研究

论文总字数：22012字

摘 要

在现实情况下，语音在传播过程中总是会无法避免的被噪音干扰，比如我们在很吵的环境中和别人交谈时总是很难听清楚别人说的话，语音降噪的目的就是对被噪声污染过的语音信号进行提纯，尽量获取干净的初始语音。但是由于噪声信号来源于我们日常生活工作中，无法彻底消除噪声源，并且也无法将它们从语音信号中彻底的剔除。因此，语音降噪技术的实际目标就是在技术的允许范围内，尽可能地去提高语音信号的纯净度，减少噪声，完善其效果。

本文的内容涵盖多个方面，从分析研究语音增强的背景和意义，简单的介绍了语音增强技术的发展现状以及它的一些相关理论，并介绍了语音处理中语音增强性能的标准，到介绍了基本谱相减法的原理，并在此基础上提出了一种基于组合递归平滑的改进方法，即对所获得的噪声谱进行组合递归平滑算法，从而获得更精确的噪声谱，在到最后分析所提出的算法存在的缺陷，并指出在日后的改进思路。

在论文最后我通过Matlab软件对算法进行模拟仿真，比较分析仿真结果，可以看出改进后的基于组合递归平滑谱减法有更理想的语音降噪效果。

关键词：语音降噪；谱减法；组合递归平滑；噪声处理

Research on Speech Denoising Method Based on Combination Recursive Smoothing Spectrum Subtraction

ABSTRACT

In reality, Speech signal is always unavoidably disturbed by noise.The purpose of speech denoising is to purify the signal polluted by noise and obtain the pure original signal as far as possible.But the noise comes from our daily work and life, it is impossible to completely eliminate noise sources and remove them from speech signals.Therefore, the actual goal of speech noise reduction technology is to improve the purity of speech signal as far as possible and improve its effect within the allowable range of technology.

This paper covers many aspects, from analyzing the background and significance of speech enhancement, briefly introducing the development status of speech enhancement technology and some related theories, and introducing the standard of speech enhancement performance in speech processing, to introducing the principle of basic spectral subtraction, and on this basis, an improved method based on combination recursive smoothing is proposed, that is, to improve the performance of speech enhancement. The obtained noise spectrum is combined with recursive smoothing algorithm to obtain more accurate noise spectrum. Finally, the defects of the proposed algorithm are analyzed, and the improvement ideas in the future are pointed out.

At the end of the paper, I simulate the algorithm by using the software of matlab. By comparing and analyzing the simulation results, we can see that the improved combination recursive smoothing spectral subtraction method has better speech noise reduction effect.

Keywords: Speech Enhancement，Spectral Subtraction，Combinatorial Recursive Smoothing，Noise Handling

目录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪 论 1

1.1语音增强技术研究背景和意义 1

1.2语音增强技术的研究现状 1

1.3谱减法的研究背景 2

1.4本文主要内容 2

第二章 语音增强的基本理论 3

2.1语音信号的基础知识 3

2.1.1人耳的听觉感知特性 3

2.1.2噪声的基础知识 3

2.2语音信号生成的数学模型 3

2.2.1激励模型 3

2.2.2声道模型 4

2.2.3辐射模型 4

2.3语音信号分析 4

2.3.1语音信号的数字化 4

2.3.2语音信号的预处理 5

2.4语音增强效果的评价方法 5

2.4.1主观评价 5

2.4.2客观的评价方法 6

第三章 基于组合递归平滑谱减法的语音增强技术 7

3.1减谱法语音增强技术的基本原理 7

3.2音乐噪声 8

3.4传统谱减法的语音端点检测技术 8

3.5基于组合递归平滑的改进谱减法的基音检测的后处理 11

3.6基于组合递归平滑谱减法的语音增强算法流程 11

3.7实验仿真结果 12

3.8模型的存在的问题以及改进理论 14

第四章 总结与展望 16

4.1总结 16

4.1.1论文总结 16

4.1.2自我总结 16

4.2展望 16

致 谢 17

参考文献（References） 18

附 录 20

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