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语音在获取、传输和接收的过程中,不可避免会受到来自传输介质和周围复杂现场环境等噪声的干扰,导致语音质量和可懂度的降低,严重时会影响语音通信系统的性能。语音增强的目标是从含噪声的语音中尽可能地提取较为纯净的语音,其处理效果对后续的各种语音处理手段都会产生深远影响。因此,研究语音增强技术具有广泛的应用价值。小波分析是一种时-频域局部分析方法,具有多分辨率和适应时变信号处理的特点,它克服了傅里叶变换无法描述信号局部特征的不足,因此被广泛用于信号处理的各个方面。可调Q-因子小波变换(TQWT)是分析离散时间信号的一种易确定Q-因子的小波变换,具有平移不变性、完全重构性和超完备性,能很好地局部化分析语音信号,因此成为了一个研究热点。本文主要的研究工作有:1.首先综述了语音增强算法和小波分析的研究现状,分析了语音信号和噪声的特性、含噪语音信号的模型、小波阈值增强法的主要步骤等语音基础知识及性能评价指标,简要概括了小波分析的基础理论,重点研究了可调Q-因子小波变换的理论及其算法。2.针对语音增强算法中传统的小波阈值法的局限性,本文提出一种改进的Donoho阈值和新的阈值函数。在可调Q因子小波变换下,改进的Donoho阈值充分考虑到了阈值在不同尺度上以及清、浊音之间应具有自适应性。新阈值函数具有连续性,可以通过灵活调节其中的参数,使得它在软、硬阈值函数之间进行灵活选择,同时避免了软阈值函数产生的恒定偏差的问题。3.在研究了语音信号的时域特性和可调Q因子小波变换理论的基础上,本文提出了一种基于可调Q因子小波变换的语音增强新算法。首先用过零率和短时能量法判别清音和浊音;然后在可调Q因子小波变换下,采用改进的阈值和新的阈值函数来分别处理清音和浊音的小波系数,估计出不含噪声的系数,最后利用小波逆变换,得到抑制了噪声的语音信号。仿真实验表明:该算法不仅可以有效地克服空域处理时出现的频谱失真的缺陷,而且较传统的小波变换的语音增强法取得了更加理想的效果。