基于DOA的欠定卷積混合語(yǔ)音半盲抽取算法研究.pdf

1、在自然環(huán)境中錄制的語(yǔ)音信號(hào)通常為欠定卷積混合信號(hào)，即其包含多種路徑下的語(yǔ)音和干擾噪聲，且源信號(hào)個(gè)數(shù)大于麥克風(fēng)的數(shù)目。從這種混合信號(hào)中分離出所需語(yǔ)音是人們公認(rèn)的一大難題。盲源分離(blind source separation，BSS)是二十世紀(jì)八十年代后期發(fā)展起來(lái)的一種信號(hào)處理技術(shù)，目前已在解決欠定卷積混合語(yǔ)音分離問(wèn)題中顯示出自身優(yōu)勢(shì)。
　　然而，由于欠定和卷積問(wèn)題固有的難解性，現(xiàn)有欠定卷積混合語(yǔ)音的分離效果并不理想。其中，有些學(xué)

2、者基于信號(hào)稀疏性提出了masking方法，但這些方法大多是沒(méi)有利用先驗(yàn)信息的全盲算法。考慮到很多實(shí)際情況中源信號(hào)的位置信息已知，本文將探索能利用源信號(hào)空間位置信息的半盲BSS方法，以期進(jìn)一步提升欠定卷積語(yǔ)音分離性能，而且實(shí)現(xiàn)感興趣語(yǔ)音信號(hào)的抽取。
　　為此，本文主要做了以下三方面工作:(1)研究了現(xiàn)有基于復(fù)向量Hermitian角的時(shí)頻masking算法，根據(jù)特定語(yǔ)音的波達(dá)方向(direction of arrival，DOA)信

3、息構(gòu)建了一個(gè)參考向量，進(jìn)而提出了一種半盲抽取算法?；诜抡婧蛯?shí)際語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該半盲抽取算法能以改進(jìn)的性能抽取感興趣語(yǔ)音信號(hào)。(2)在半盲抽取算法的基礎(chǔ)上，通過(guò)輸出所有掩蔽(mask)實(shí)現(xiàn)了全部語(yǔ)音信號(hào)的半盲分離。其中，針對(duì)相鄰頻點(diǎn)間存在的語(yǔ)音信號(hào)亂序問(wèn)題，結(jié)合相關(guān)最大方法改進(jìn)了頻域mask聚類調(diào)序算法。仿真和實(shí)際語(yǔ)音信號(hào)的分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該半盲分離算法的性能高于原全盲分離算法。(3)針對(duì)實(shí)際情況中源信號(hào)個(gè)數(shù)可能未知的情