论文题目:基于普减法的语音去噪算法的研究
论文语种:中文
您的研究方向:计算机
是否有数据处理要求:否
您的国家:中国
您的学校背景:国内一流重点大学
要求字数:1000
论文用途:mba毕业论文
是否需要盲审(博士或硕士生有这个需要):是
补充要求和说明:不需要写论文,只需要设计出一种算法用c语言和matlab语言实现,算法思路要求书面写清楚,要求绝对原创,符合硕士毕业论文水平。另外,还需要一个简单的测试报告,目的是用测试的结果证明新算法的优越性。具体要求是以改进谱减法为基础算法,设计出一种新的去噪音算法,要求绝对原创,在室内环境这种相对比较安静的环境中,有较好的去除噪音的效果,以c语言和matlab语言实现。至于测试报告,不需要很长,以matlab程序作仿真测试的结果为基础,把新算法和传统的谱减法或者是改进的谱减法相比较, 最好是有表格有数据作比较,有图形显示去噪的效果,目的是说明新的这个算法的优越性就可以了,要求绝对原创。
基于普减法的语音去噪算法的研究
摘 要
语音去噪技术是语音信号处理的一个重要技术,它是解决语音噪声污染、改善语音质量的一种有效手段。
谱减法理论是一种信号的时频分析方法,它克服了短时傅里叶变换固定分辨率的缺点,在信号的高频部分,可以获得较好的时间分辨率,在信号的低频部分可以获得较高的频率分辨率,特别适用于语音信号、地震信号、声纳信号等非平稳信号。谱减法阈值去噪就是在不同尺度上选取合适的阈值,将谱减法系数进行阈值处理,剔除较小的谱减法系数,保留较大的谱减法系数,从而抑制信号中的噪声,然后对信号进行谱减法反变换,得到纯净信号的最优估计。
本论文将研究一种新的基于人耳听觉特性的普减法的语音去噪算法。我们构造了一个新的阈值函数,通过实验表明运用新的阈值函数,信号的信噪比有了较大的提高,语音的听觉舒适度得到了改善。语音在通话过程中要受到各种外界其他声音尤其噪音的影响,因此要对语音信号进行去噪处理,本课题就通过利用一种通用的语音去噪算法谱减法来进行语音去噪研究。传统谱减法虽然简单易行,但其处理过的语音含有音乐噪声且输出语音可懂度、质量仍有待提高,所以对传统谱减法进行了改进,通过仿真结果证明,改进的方法处理后的带噪语音可懂度和质量都有了很大的提高。
本课题首先研究传统谱减法然后对其进行改进研究。传统谱减法是在带噪语音频谱中减去噪声频谱,从而得到纯净的语音信号。在改进的谱减法中,添加了分帧加窗处理、噪声估计、增加谱减系数、平滑处理、阈值计算、去除音乐噪声处理等。最后仿真对最后结果进行分析,通过改进前后波形、输入输出的声音文件以及前后信噪比可以看出,改进后语音质量和语音可懂度都有了较大的提高。
本文对算法的实现是通过使用Matlab软件平台。仿真结果表明,我们提出的基于人耳听觉特性的普减法语音去噪算法增加了清晰度,提高了舒适度,所以算法是有效的。
关键词:语音去噪;普减法;阈值函数;掩蔽效应
Abstract
Speech enhancement is an important technology http://www.51lunwen.org/jsjlwfw/ of speech signal processing. It is an effective method to solve noise pollution and improve speech quality.
The theory of wavelet transform is a method of time-frequency analysis, it overcomes the shortcoming of short time Fourier transform fixed resolution, it can achieve the good time resolution in the high frequency of signal and achieve the high frequency resolution in the low frequency of signal, it is special applicable to non-stationary signal such as speech signal, earthquake signal, sonar signal and so on. Wavelet threshold enhancement is choose right threshold in different scale, through threshold processing to wavelet coefficient, it can get rid of small wavelet coefficient, retain big wavelet coefficient thus restrain noise in the signal, and then carry on wavelet opposite transform to signal in order to obtain the best estimate of clean signal.
This paper will research a new algorithm for speech enhancement based on wavelet packet transform. We propose a new threshold function ,simulation result proves that utilizing the proposed new threshold function has increase signal noise ratio and improve the hearing easiness of speech.
In this paper simulation of the algorithm based on Matlab software is implemented. Simulation result indicates that our new algorithm for speech enhancement based on human auditory characteristics wavelet packet transform has increase clarity and improve comfort. So the algorithm is effective.
Key Words: speech enhancement;wavelet packet transform; threshold function; masking effect
目录
基于普减法的语音去噪算法的研究 i
摘 要 i
Abstract ii
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 语音去噪算法的研究现状 2
1.3 语音去噪的定义及目的 3
1.4 论文的结构安排 3
第2章 语音去噪技术的基础知识 4
2.1 语音和噪声特性 4
2.1.1 语音的特性 4
2.1.2 噪声的特性 4
2.2 语音去噪算法简述 5
2.2.1 谐波去噪法 5
2.2.2 维纳滤波法 6
2.2.3 卡尔曼滤波法 8
2.2.4 谱减方法 8
2.2.5 自适应滤波法 10
2.2.6 自相关法 10
2.3 语音信号的数字化和预处理 10
2.3.1 语音信号预滤波、采样、A/D转换 11
2.3.2 预处理 11
2.4 语音信号的短时傅立叶变换 12
2.5 信噪比度量 13
2.6 语音信号的评价标准 14
2.6.1 主观评价 14
2.6.2 客观评价 15
第3章 谱减法分析的基础知识 17
3.1 谱减法基本理论 17
3.1.1 连续谱减法及其变换 17
3.1.2 二进制谱减法及其变换 18
3.1.3 谱减法性质 18
3.2 常用的谱减法函数分析 22
3.2.1 Haar(哈尔)谱减法 22
3.2.2 Daubechies(dbN)谱减法系 22
3.2.3 Symlets(symN)谱减法系 23
3.2.4 CoifletsN(coifN)谱减法系 23
3.2.5 Biorthogonal(biorNr.Nd)双正交谱减法系 23
3.2.6 Morlet谱减法 23
3.2.7 Meyer谱减法 23
3.2.8 墨西哥草帽谱减法 24
3.3 多分辨率分析 24
3.4 普减法 26
3.4.1 读取语音文件添加噪声 28
3.4.2 分帧加窗 28
3.4.3 增加谱减参数以及平滑处理 30
3.5