基于Matlab的声波信号处理,基于声卡和Matlab平台的语音信号增强处理系统
第29卷第6期
V01.29 No.6
企业技术开发
TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT 0F ENTERPRISE
2010年3月
Mar.2010
基于声卡和Matlab平台的语
▲
首信号增强处理系统
曹波
(交通运输部长江口航道管理局,上海200003)
摘要:计算机声卡是多媒体技术中最基本的组成部分,是实现声波/数字信号相互转换的一种硬件。文章
对基于计算机声卡的谱相减语音增强系统进行分析。首先分析了基于计算机声卡的语音增强系统,其次,介
绍了谱相减算法,具有一定的参考价值。
关键词:计算机声卡;谱相减;语音增强系统;分析
中图分类号:TP274 文献标识码:A 文章编号:1006—8937(2010)06—0101—02
1概述
计算机声卡是多媒体技术中最基本的组成部分,是
实现声波/数字信号相互转换的一种硬件。声卡的基本
功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转
换,输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备,或
通过音乐设备数字接El(MIDI)使乐器发出美妙的声音。在
语音信号的理论和应用中,所用的语音数据大部分都是
在接近理想的条件下采集的。然而,在语音通信过程中会
不可避免的受到各种噪声的干扰,这种干扰将最终导致
接收者接收到的语音信号已非纯净的原始语音,而是受
到噪声污染后的带噪语音。
在语音信号的理论和应用中,所用的语音数据大部
分都是在接近理想的条件下采集的。大多数语音识别和
语音编码在开始研究时都要在高保真设备上录制语音,
尤其要在无噪环境下录音。然而,在语音通信过程中会不
可避免的受到各种噪声的干扰,这种干扰将最终导致接
收者接收到的语音信号已非纯净的原始语音,而是受到
噪声污染后的带噪语音,因而有必要对语音信号进行增
强处理。语音增强的目的主要有两个:一是改进语音质
量,消除背景噪声,使听者乐于接受,不感觉疲劳,这是一
种主观度量;二是提高语音可懂度,这是一种客观度量。
这两个目的往往不能兼得。语音增强不仅与信号处理技
术有关,而且涉及到人的听觉感知和语音学。另外,噪声
来源众多,随应用场合不同,其特性也各不相同。即使在
实验室仿真条件下,也很难找出一种通用的语音增强算
法适用于各种噪声环境。必须针对不同噪声,采取不同的
语音增强对策。
’
2基于计算机声卡的语音增强系统
基于计算机声卡的语音增强系统作为一种抑制背景
噪声、提高语音质量的有效手段,在实际应用中有重要价
值。语音增强是一种当语音通信系统的输入或输出信号
受到噪声干扰时提高其性能的技术。它的主要目的是降
低背景噪声,提高语音质量或抑制同声道语音干扰。简单
的讲,就是从带噪声语音信号中提取尽可能纯净的原始
语音。传统的语音增强的方法有很多,如:滤波器法语音
作者简介:曹波(1980-),男,上海人,大学本科。主要研究方向:计
算机网络信息管理。
增强,非线性处理语音增强,减谱法语音增强,自相关相
减法语音增强等等。噪声对消的基本原理是从带噪语音
中减去噪声。自适应滤波是研究一类结构和参数可以改
变或调整的系统。自适应滤波器通常采用FIR滤波器,其
系数可以采用最小均方(LMS)法进行估计。最小均方
(LMS)算法的基本思路与梯度下降法是一致的,不同之
处仅在于计算中用梯度向量的估计来代替真实的梯度。
所以说,LMS算法是由梯度下降法导出的,是对梯度下降
法的近似简化,更符合实际应用。
3谱相减算法
谱相减方法是单通道语音增强的重要算法,由于该
方法计算简单,易于实现,在滤除加性平稳噪声方面显示
了极大的优越性。谱相减里面利用F
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