基于深度学习与并行计算的语音增强系统

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1、＇学松，；８１０１２６学号Ｗ４０Ｐ分类号ＴＰ１的巧号－，＊畫＾Ｊ＊重＾．Ａ＃：＾＾ＩＮＮＥ及ＭＯＮＧＯＬＩＡＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ顚ｄｂ擎隹繼褒ＭＡ浸Ｔ返肢Ｂ正浸浸陌］ＲＴＡＴＩ◎Ｍ．＇身《曹泄攀繼）］．－＇，基子深度学习与并行计算的语音墻强系统．二ｉ？一－’．＇：心．气＇＇Ｂ学院：计算饥学悦‘指导敬师：张学良副教授■＇■？、专业：计算机技术？＿——：人工料旣与模式识别．研究方時生＂：石博疋：

2、研究．学校代码１Ｕ１２６学号：３１４０９０５８分类号ＴＰ１８３编号论文题目＇基于深度学习与并行计算的语音增强系统学院：计算机学院专业：计算机技术研究方向：人工智能与模式识别姓名：石博天指导教师：张学良副教授２０１６年５月１日原创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进斤的研究工作及取得的研究成果？除本文已经注明引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成黑也不包含为获得边塞互左堂及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志

3、对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意■。矣著良：义華位论文作者签名ｔ指导教师签名：／日親７＾化、Ｓ、Ｉ日期；乂＞八心／■在学期间研究成果使用承诺书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，巧：肉巧古大学有权将学位论文的全部内容或部分保留并向国家有关机构、部口送交学位论文的复印件和磁盘，允许编入有关数据库进行检索，也可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文？为保护学院和导师的知识产权，作者在学期间取得的研巧成果属于巧蒙古大学。作者今后，须征得内巧古大学就读期间导师的同煮使

4、用渉及在学期间主要研究巧容或研究成果：若用于发表论文，版权单位必须署《为内蒙古大学方可投痛或公开发表。学位论文作者签名：指导教师签名；嫌’’方文，，／（日瓶知八日期：方〇／１？内蒙古大学硕－止学位论文基于深度学习与并行计Ｉｔ的巧音増巧系统摘要近年来，随着计算机性能的提升与机器学习优化算法的出现，实时语音识别逐渐成。为可能尽管目前在安静录音室内所录制语音的识别准确率已经有大幅度提高，但在现实使用中却依然存在着不小的障碍。究其根本，现实环境相较于实验室内，在原有的纯净语音信号之上夹杂了大量的噪声，。语音增强

5、技术的出现正是为了处理带噪语音数据，还原纯净语音信息。语音增强（ＳｐｅｅｃｈＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ，也称语音分离、语音降噪，是从有背景噪声的语）Ｓｉｎａｌ－音中，提取有价值的语音信号，抑制无用的噪声信号，从而提高信号的信噪比（ｇＮｏｉｓｅＲａｔｉｏＳＮＲ，。，）増强音频内容的辨识度语音增强是很多语音处理工作必不可少的前置步骤、。在诸多研究、应用领域有着很大的应用价值。例如语音识别、助听器电话等系统中，语音增强效果的优劣对后续工作有着很大的影响。传统的语音增强多是基于数字信号处理的方法，这些算法提出难度大，运算复杂度

6、高，实现非常复杂。而在本题目中，我将会使用深度神经网络配合并行计算的方式来完成。ｅｅＮｅｕｒａｔｔ？ｐｌＮｅｗｏｒｋＤＮＮ是近年来人工神经网络Ａｒ近ｃａｌＮｅｕ深度神经网络（Ｄ，）（ｒａｌＮｅｔｗｏｒｋＡＮＮ在新理念上的延伸。深度神经网络通过加深网络层数，并配合相应，）＂ｉＬｉｎ的优化算法，表征学习ｅｒｅｓｅｎｔａｔｏｎｅａｒｎ（Ｒｐｇ）为目标进行训练。它据弃了手工＂＂选择特征的局限性，使用最原始数据，通过机器学习的方法学习到数据内部最有价值的特征。这种特征表达方法与传统神经网络方法相比有着性能上的明显优势。深

7、度学习由于运算量的巨大，导致其最近才逐渐被工业界所接受且开始了该领，并ｈ域的研究热潮。由于通用图形处理器ＧｅｎｅｒａｌＰｕｒｏｓｅＧｒａｐｉｃＰｒｏｃｅｓｓＵｎｉｔ，ＧＰＧＰＵ（ｐ）的出现，导致并行计算技术得到长远发展。深度学习中大部分算法都能够由相应的矩阵ＰＵ运算表示，这就使得深度学习非常适合利用Ｇ进行训练、测试。然而，使用人工神经网络进行语音增强，将引入泛化能力不足的问题。针对现实世一界中存在的大量具有不同模式的噪声，我们很难采用单的人工神经网络模型进行降。二噪所本文设计了多模型匹配系统架构，并通过重构误差配合理想值掩蔽

8、进行降噪。和模型选择，从而大幅度提升了系统的综合性能本研究