数字助听器中单通道语音增强算法的研究.pdf

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1、第3O卷第4期信号处理Vo1．3ONo．42014年4月JOURNALOFSIGNALPROCESSINGApr．2014数字助听器中单通道语音增强算法的研究曹旭来张玲华林志敏郑宝玉(南京邮电大学通信与信息工程学院，江苏南京210003)摘要：传统多通道补偿算法忽略保护语音特征，容易造成语音结构变形和识别率低等问题。为了解决上述问题，本文提出了一种基于多分辨率小波的单通道语音增强算法。利用多分辨率小波对信号进行分解与重构，提取出语音信号的频谱包络，得到特征点初期信息并依此计算补偿增益，再利用插值算法计算出整

2、个频谱的增益并对其进行响度补偿。仿真实验以及主观性能测试的各项结果均表明该算法能够在对语音进行补偿的同时有效地保护语音特征，提高言语识别率，达到比较理想的效果。关键词：语音特征；多分辨率小波；插值算法；响度补偿中图分类号：TN912．3文献标识码：A文章编号：1003-0530(2014)04-0405-08ResearchonSingle-ChannelSpeechEnhancementAlgorithmforHearingdsCAOXu·laiZHANGLing-·huaLINZhi--minZHENG

3、Bao··yu(CollegeofTelecommunications&InformationEngineering，NamingUniversityofPostandTelecommunications，Naming210003，China)Abstract：Atpresent，multi-channelloudnesscompensationalgorithmiswidelyusedforthehearingaids．However，theconventionalmulti-channelalgorit

4、hmignorestheprotectionofspeechfeature，whichwillleadtothelossofrecognitionrateanddeformationofspeechstructure．Tosolvethisproblem，anewsingle·channelspeechenhancementalgorithmbasedonmulti—resolutionwaveletisproposedinthispaper．Multi—resolutionwaveletisinvolve

5、dtodecomposeandreconstructthesig-nal’sspectrum，whichcanhelptoextracttheenvelopeofsignalspectrum．Then，calculatetherequiredgainofeachfea—turepointbasedontheinput—outputcurve．Afterthat，thegainofwholesignalspectrumisobtainedbyusingtheinterpola-tionalgorithm．Th

6、eproposedalgorithmshowsfairlygoodperformanceinbothstimulationandsubjectivetest．Theexperi—mentandsimulationindicatethattheproposedalgorithmhashighpracticalvalue．Itcannotonlycompensatetheloudnessofvoice，butalsoefectivelyprotectthespeechfeature，whichimprovest

7、hespeechrecognitionrate．Keywords：speechfeature；multi—resolutionanalysis；interpolationalgorithm；loudnesscompensation宽和非等带宽两种算法}3J。语音频谱中的许多1引言重要特征(如基音频率和频谱包络等)对言语的识听力补偿算法一直是数字助听器中的重点研别具有很重要的意义，而多通道频率补偿算法几乎究对象。目前助听器中最流行的是多通道频率补忽略了对这些特征的保护，造成语音结构变形和识偿算法¨，其基本思想

8、就是把信号按照频率分成多别率低等问题。为了解决这些问题，有研究人员考个频带，在每个频带内根据各信号的特性单独进行虑先找到这些特征，再在压缩放大的过程中刻意保响度补偿。根据频带划分方法的不同，又分为等带留或强化这些特征，并以此思想为基础提出了宽动收稿日期：2013—07—15；修回日期：2013-10—10基金项目：江苏省普通高校研究生科研创新计划(CXZZ12—0474)资助课题；江苏省高校自然科学研究重大项目(