基于稀疏表示的語音增強算法研究.pdf

1、在實際的語音通信系統(tǒng)中，語音信號不可避免地要受到噪聲信號的干擾。噪聲的存在嚴(yán)重的導(dǎo)致了語音質(zhì)量的降低，并影響人們對語音信息的辨識能力。為了改善語音信息質(zhì)量，從含噪語音中獲取盡可能的純凈的語音，就需要語音增強。
　　 語音增強是消除噪聲干擾、解決噪聲污染的一種有效的方法，其首要目標(biāo)是盡可能的從背景噪聲中提取出純凈的語音信號，以達到改善語音信號的質(zhì)量和可懂度的目的。從當(dāng)今國內(nèi)外的研究發(fā)展成果來看，一些語音增強的方法可以降低背景噪聲，

2、改進語音質(zhì)量，但仍會使非語音段遺留較多噪聲，并存在產(chǎn)生特定噪聲和語音畸變等問題，從而造成增強后的語音與原純凈語音相差較大。
　　 為了解決上述問題，本文結(jié)合語音增強與稀疏表示理論，提出了一種新型的基于DCT正交基稀疏表示的自適應(yīng)譜減法。該算法中語音的重構(gòu)需依據(jù)環(huán)境的噪聲大小和特點選擇一定的DCT矢量表示純凈語音，為了自適應(yīng)選擇合適的矢量，本文提出一種稀疏軟閾值解決該自適應(yīng)的問題。算法思想具體如下:
　　 首先，在訓(xùn)練階段

3、，通過VAD技術(shù)估計非語音段的噪聲方差，將其作為初始稀疏閾值輸入到雙族群果蠅優(yōu)化算法中估算出全局最優(yōu)稀疏軟閾值。其中，雙族群果蠅優(yōu)化算法是一種改進的果蠅優(yōu)化算法，該算法有效地彌補了后者易收斂到局部極值等缺陷。
　　 其次，在語音重構(gòu)階段利用最優(yōu)稀疏軟閾值控制重構(gòu)算法在迭代過程中對DCT系數(shù)矢量的選擇，即選擇適當(dāng)?shù)氖噶勘硎炯儍粽Z音，從而達到壓縮甚至過濾噪聲的目的。其中，為了縮小重構(gòu)語音與原純凈語音之間的誤差，提出一種廣義A*OMP