1. 研究目的与意义
由于实际需求的推动与影响,上世纪60年代时语音增强这个研究已经引起人们的注意,直到当下人们仍然一直不断的对这方面进行研究。
随着数字信号处理理论的成熟,70年代形成一个理论研究高潮,并取得了基础性成果,这也使语音增强发展成为了语音信号处理的一个重要分支。
80年代后,DSP技术的发展和成熟给语音增强的实时实现创造了条件。
2. 课题关键问题和重难点
课题关键问题:1、语音增强的一个主要目标是从带噪语音信号中提取尽可能纯净的原始语音。
然而,由于干扰通常都是随机的,从带噪语音中提取完全纯净的语音几乎不可能。
在这种情况下,语音增强的目的主要有两个:一是改进语音质量,消除背景噪音,使听者乐于接受,不感觉疲劳,这是一种主观度量;二是,这是一种客观度量。
3. 国内外研究现状(文献综述)
假设噪声是平稳的或缓慢变化的加性噪声,此外,语音信号和噪声信号不相关的情况下,提出了谱减法。
该方法可以抑制背景噪声的影响,但由于其局部平稳性的假设与实际情况并不相符,所以效果不理想,残留的音乐噪声比较大;Berouti在传统谱减法的基础上增加了调节噪声功率谱大小的系数和增强语音功率谱的最小值限制,提高了谱减法的性能,但是他修正的系数和最小值是根据经验确定的,适应性比较差;P.Lockwood在谱减法的基础上提出了非线性谱减法,他根据语音信号的信噪比自适应调节语音增强的增益函数,提高了语音的性噪比,但是信噪比不可以正确反映信号听觉质量,所以用信噪比作为调整估计参数的依据并不能提高信号的听觉质量。
Boh Lim Sim等人也提出与此相近的改进算法,虽然提高了信号的信噪比,可是残留的音乐噪声比较大;Virag将人耳的掩蔽特性应用到非线性谱减法的增强算法中,部分解决了谱减法残留音乐噪声大的问题,但在信噪比较低或者非平稳的情况下,他的增强效果不理想;I.Cohen等人首先估计语音信号概率密度函数,然后在此基础改进对数谱估计算法,是的改进的算法对非平稳噪声具有良好的抑制作用,该算法的缺点是语音信号的概率密度函数比较难估计。
4. 研究方案
先通过谱减法的自适应语音增强法对语音降噪进行研究分析。
遵循提出问题,分析问题,方案推荐,结论论证的基本纲领。
第一步对语音特性、人耳感知特性及噪声特性进行系统简要分析,为后续的算法陈述做理论依据。
5. 工作计划
第一周:查找文献资料,对基于谱减法的语音增强技术有个大体的了解;第二周:对课题中涉及的知识作深入掌握,掌握参数分析方法、基于谱减法的语音增强技术等;第三周:制定研究计划,写开题报告;第四周:学习程序语言以及编程方法;第五周:练习编程;第六周:实现参数分析方法软件部分;第七周:实现语音增强方法软件部分;第八周:实现语音增强技术方法软件部分;第九周:实现系统软件联调的主要功能;第十周:实现软件的可视化界面;第十一周:程序修改和完善,结果分析;第十二周:写论文以及准备答辩;第十三周:写论文以及准备答辩;第十四周:验收程序,进行毕业设计答辩;
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