语音增强改进算法研究及其dsp的实现

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1、分类号：TN912.3510710－2013124017硕士学位论文语音增强改进算法研究及其DSP的实现祁琳娜导师姓名职称任卫军副教授申请学位级别工学硕士学科专业名称信息与通信工程论文提交日期2016年4月28日论文答辩日期2016年6月16日学位授予单位长安大学ResearchonSpeechEnhancementAlgorithmandRealizationBasedonDSPADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：QiLinnaSupervisor：Prof.RenWeijunChang’anUniversi

2、ty,Xi’an,China论文独创性声帕－ｉ立进行削巧本人声巧：本人拥置交的学位也化芯在削ｐ的巧导ｔ工作巧取巧的成用，对抵文的巧化棚山。除皮文中己经巧叫引用阳巧哲外定姿巧献的个人和张伸，均甘祐丈中站巧南方式标巧。本枢义中小扭宵枯■已牲化升１罢的成果巧未加明補注明的站出。（个人或衝棒本卢叫的巧律巧巧也本人艰胆。１＼巧文作甫骗解：寻逊ｐｈ）（＾戸ＫＩ论文知帖产収权厨卢叨■忡站本人巧诗帅桐巧Ｔ巧克成的巧文々巧弗的肥苗，知巧产化归脚吊校。学枝巧柯抖巧阿方式化菲、结制、狂开间化、蜡闽扣及中巧专利谭械利。本人肉巧后发龙巧化聞学位论文或与

3、诘论丈商蜡相共的巧术也文或成。取时，置街旱化化紙；氏受大学（祕密巧玻乂巧舶巧頂陆１守此规定）论文作蒂签名：才雕年／月啤日ＩＰｐ导师細如年巧师？摘要复杂环境中噪声干扰严重影响语音通信的质量，无法正确传达语义，语音增强技术能从噪声背景中提取有用的语音信号，抑制与降低噪声干扰，提高语音的自然度和可懂度，已成为国内外语音信号处理的一个研究热点。本文在介绍语音信号处理基本理论的基础上，详细论述了作为语音增强算法前端处理的语音激活检测算法，在已有算法的基础上，提出了基于短时能量及过零率双门限的语音活性检测技术改进算法，该算法利用短时能量的特性，对语音帧的能量逐次比较

4、，初步判断语音信号的起始点，再利用过零率来精确判断清辅音和无声段二者之间的分界点，从而提高了判断语音端点的准确性；同时本文在已有的基本功率谱减法的基础上，针对存在的“音乐噪声”大、严重失真的问题，提出改进型功率谱减法，该算法通过适当增大衰减系数和谱平滑系数的值，并增加了指数参数的个数，使噪声抑制、残留噪声衰减和语音失真之间达到最好的折中，从而大幅度提高语音信号的质量。在硬件实现上，本文选用具有高速帧处理能力的DSP芯片TMS320C6713作为系统的主控核心，同时利用其多通道缓冲串口与扩展音频接口芯片实现无缝连接，设计了语音采集/回放模块、外部存储芯片与DSP的接口电路，在简化

5、系统设计复杂性的同时，使系统集语音信号的采集、降噪及输出为一体。在软件实现方面，讨论了音频处理芯片、多通道缓冲型串行接口和增强型直接存储访问的初始化配置，设计了改进型语音活性检测技术与改进型功率谱减法技术在DSP中的实现算法。同时本文在MATLAB环境下对改进型语音活性检测技术与改进型功率谱减法技术进行了仿真，并在所设计的DSP系统中对不同类型的含噪语音使用所提出的改进技术进行降噪效果测试。仿真与测试结果表明，含噪语音经该技术处理后，信噪比得到了较大提高。此外对增强后语音的试听测试也表明，经本系统处理后的语音变得比较清晰，可懂度也有较大提高，达到了增强有用语音的目的。关键词：语

6、音信号处理，语音增强技术，语音活性检测，功率谱减法iAbstractNoiseinacomplexenvironmentaffectsthequalityofvoicecommunicationseriously,andcannotconveythesemanticscorrectly.Speechenhancementtechnologycanextractusefulspeechsignalfrombackgroundnoise,restrainandreducethenoiseinterference,andimprovethenaturalnessandtheintel

7、ligibilityofspeech.Ithasbecomeakeyresearchingpointofspeechsignalsprocessingfieldintheworld.Thispaperintroducesthebasictheoryofspeechsignalprocessing,andthevoiceactivationdetectionalgorithmisdiscussedindetailwhichactsasfront-endanalysistospeechenhan