基于计算听觉场景分析的语音增强

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语音增强算法可以对噪声进行削弱处理，增加混合声音中目标声音的清晰度，因此语音增强受到学者们的重视。目前可以用很多方法进行语音增强，例如谱减法、子空间算法以及统计模型等方法，而基于听觉场景分析的语音增强算法相较于以往的其他算法，有着重要意义：它不需要考虑清音和浊音的情况，无论对什么样的噪声都可以滤除。本文在原始的基于计算听觉场景分析(Calculation Auditory Scene Analysis,简称CASA)的语音增强算法基础上进行优化，引入wiener滤波器，并且对语音增强质量进行了分析。
　　首先，对以往的基于计算听觉场景分析的语音增强算法进行研究，并对语音增强效果进行了分析，使用原始算法增强的语音尽管从主观听觉上可以听到噪声有一定的减弱，但仍然很刺耳，而且输出信噪比不是很高。
　　其次，为了提高增强后语音的信噪比以及使听到的声音更让人接受，引入了改进的维纳滤波器，通过听觉外围模型与wiener滤波器的相互结合，发现使用该改进算法的确可以提高增强后的语音质量。
　　由于听觉外围模型与维纳滤波器相结合的方法具有一定的局限性，需要已知噪声的频谱，因此又引入了一种通过对噪声谱估计求取wiener滤波器系统函数的算法，该算法用在前述的基于计算听觉场景分析改进算法的末端，对于不同类型的噪声，都能进行一定的滤除。该算法更加简洁，并且具有一定的实用性。
　　最后，将基于CASA的语音增强原始算法、听觉外围模型与wiener滤波器相结合的改进算法以及基于噪声谱估计的CASA语音增强最终改进算法，分别从主观听觉、信噪比、对数谱失真测度以及波形图四个方面进行对比，都表现出改进算法要优于原始方法，从而得出本文改进方法能够更有效的滤除噪声。

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作者
马宇婷;
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作者单位

燕山大学;

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授予单位燕山大学;
学科电子与通信工程
授予学位硕士
导师姓名吴长奇,董涛;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类语音增强;算法理论;
关键词
语音增强; 计算听觉场景; 维纳滤波器; 听觉掩蔽矩阵; 噪声谱估计; 噪声滤除;

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1. 一种基于计算听觉场景分析的语音增强算法 [J] . 张卫强 ,郭璁 ,张乔 . 天津大学学报 . 2015,第008期
2. 基于计算听觉场景分析的语音增强改进算法 [J] . 王雨 ,林家骏 ,袁文浩 . 华东理工大学学报（自然科学版） . 2012,第005期
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