噪声环境下的语音激活检测算法研究

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1、分类号TN912.3密级公开UDC004.93学位论文编号D-10617-308-(2016)-01009重庆邮电大学硕士学位论文中文题目噪声环境下的语音激活检测算法研究英文题目ResearchonVoiceActivityDetectionAlgorithminNoiseEnvironment学号S130101009姓名陈丁当学位类别工学硕士学科专业信息与通信工程指导教师李强副教授完成日期2016年6月8日独创性声明本人巿明所呈巧的学拉论文是本人在导师指导下逊巧的研巧工作及巧语的研巧成果。尽我巧知，除了文中時别加标注和致谢的地方外，论文中不包當地人己巧发

2、荣或巧写社的巧究成泉Ｉ也不恒含为設得巧巧邮电大学或其他单化的学枯或证书而佛用过的材抖一。与战同工作的人巧巧本立研巧破出的贡献巧ｄ在１论文｜｜作７明饰的说明并被谢窟。作者涩名：円期：年月曰了考６？南、学位论文版权使用授权书本人完全７解重巧邮电大学有权保留，侦用学位论文纸质版和电子版的规定Ｉ即学校有权向固塞有关部口或机拘遇莖也文，允许论文被查骑巧惜瞬等。本人授巧車巧Ｍ制丈学可试公布本学位祀文的令部或部分巧巧Ｉ可编入有共数强库或信息系统进斤检索、分巧或评机，可凹采用影巧、缩印、后抽或拷巧尊巧制于－段保巧、汇編本学化化文。（注：煤密

3、的学化论文在辭密后适怖本授巧巧。）作者签名：恥了考导师袋名＝曰期：年＾巧》曰曰期；年石月Ｓ曰糾已〇２〇山？重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要变速率语音编码技术在陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信、VoIP等数字通信系统中有着广泛的应用前景，而语音激活检测(VoiceActivityDetection,VAD)算法是实现变速率语音编码的关键技术之一。采用VAD算法实现的变速率声码器能在合成语音质量和带宽资源之间取得灵活的折衷，因此，研究出稳健、可靠的VAD算法，尤其是在噪声环境下，对变速率语音编码技术的发展具有重要的意义。目前，语音激活检测方面已有不少的

4、研究成果，其中，基于隐马尔科夫模型(HiddenMarkovModel,HMM)的VAD算法能够较好地区分话音信号和背景噪声信号，是目前数字语音信号处理重点研究课题。本文从课题的研究背景与现状入手，简要阐述了VAD算法的基本原理和噪声特性，介绍了自适应多速率编码(AdaptiveMulti-Rate,AMR)标准中和G.729B编码标准中的VAD算法的实现过程，并分析其优缺点。然后重点研究了基于HMM模型的VAD算法并进行改进。最后将其应用到了低速率声码器中，实现了一种可变速率的声码器。具体工作如下：1.为了改善现有基于HMM模型VAD算法对噪声的跟踪性能，本文采用B

5、aum-Welch算法对具有不同特性的噪声进行训练，并生成相应的噪声模型，建立了噪声模型库。在检测时，根据待测语音背景噪声的不同，动态地匹配噪声库中的噪声模型。同时，本文对阈值计算方法进行改进，提高算法判决准确率。实验结果表明，本文算法具有较高的检测准确率及较好的噪声跟踪能力。2.将改进后的VAD算法通过非连续传输技术应用到4kb/s混合激励线性预测(MixedExcitationLinearPrediction,MELP)声码器中。编码器端对VAD判决出的话音帧采用全速率编码，而对判决出的背景噪声帧采用较低速率编码或者不编码，从而实现了一种可变速率声码器。性能测试结

6、果表明，本文实现的可变速率声码器在保证合成语音语音质量情况下，平均编码速率大幅度降低，说明了本文VAD算法在实时语音中具有良好的实用性。关键词：变速率语音编码，MELP，VAD，HMMI重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractVariableratespeechcodingtechnologieshavebeenwidelyusedintheterrestrialcellularmobilecommunication,satellitemobilecommunication,VoIPandotherdigitalcommunicationsystems

7、.VoiceActivityDetection(VAD)algorithmisoneofthecriticaltechnologiestorealizethevariableratespeechcoding.VariableratespeechvocodercanuseVADalgorithmtogetflexiblecompromisebetweenspeechqualityandbandwidth.Therefore,researchonrobustandreliableVADalgorithmhasgreatsignificanceinvari