车载环境下语音处理关键技术的研究

发布时间：2021-07-09 20:29

　　随着科技和经济的发展,语音控制系统已成为车载设备中必不可少的组成部分。车载语音控制设备所接收的语音命令,不同程度上上受到行车环境噪声的干扰,严重时甚至会造成车载设备失灵。因此,车载语音处理技术已成为人工智能领域的研究重点。论文分析了车载环境下传统语音增强算法的局限性,阐述了传统语音增强算法的基本原理及其特点,实验研究了传统算法存在的问题,进而提出了将基于非负矩阵分解的语音增强算法应用于车载环境中,并针对该算法展开了进一步的研究。论文针对频域单通道非负矩阵类语音增强算法的局限性,重点研究了基于复频域与凸包卷积类非负矩阵语音增强算法,并对行车环境下接收到的带噪语音进行处理。首先,论文采用KL散度模型对传统的复非负矩阵算法进行改进,提出了一种基于KL散度模型的复非负矩阵分解的语音增强模型,利用频域一致性约束改进传统相位谱补偿算法的调制频谱对相位谱进行修正。其次,论文还提出了一种基于离散小波包变换的凸包聚类卷积非负矩阵分解的语音增强模型,采用离散小波包变换将语音信号在时域中处理,克服了由于短时傅里叶变换造成的语音失真,并对凸包卷积非负矩阵分解算法进行改进,将其应用于车载环境下的语音增强。仿真实... 

【文章来源】：辽宁工业大学辽宁省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同车载噪声的语谱图

语音质量评价标准价语音质量的标准主要包括：语音的清晰度和理解度。其具体评价标准是或句的清晰程度与语音辨识水平的优劣[38]，如下1）主观评价准则观评价标准是在某种尺度对语音进行质量等级划分的基础上，以人体主观质量，它可以反映出分离信号与源信号的相似程度、噪音干扰程度和串音象，主要包括听觉判断和频谱分析视图比较。听觉判断。该方法主要是利用人耳听觉系统对估计信号与源信号的相似程性评估。频谱视图分析。该方法主要是利用人眼视觉系统的反馈能力来比较估计信语谱图，近而得到估计信号与源信号在静音段和帧间的反馈信息。由于感所以主观评价准则是人对语音质量的真实反映，其缺点主要为易受外界条不利于对通信网络和通信设备进行评价。2）客观评价准则

图 2.4 语音增强系统示意图Fig. 2.4 Schematic diagram of speech enhancement system2 谱减法谱减法是在假设存在加性噪声的环境下，利用带噪语音频谱与估计噪声频谱相想语音频谱估计值的一种语音增强方法，如图 2.5 所示。p 1p Y ( ) | ( ) |pD 图 2.5 谱减法的一般形式

【参考文献】：
期刊论文
[1]稀疏正则非负矩阵分解的语音增强算法[J]. 蒋茂松,王冬霞,牛芳琳,曹玉东.  计算机应用. 2018(04)
[2]基于小波分析的车载平台振动信号降噪处理[J]. 李明珠,王志乾,罗君,刘玉生.  东北师大学报(自然科学版). 2017(02)
[3]基于MMSE和小波变换的语音增强算法[J]. 潘小龙,张卫强,郦元宏.  宁波大学学报(理工版). 2016(03)
[4]改进贝叶斯非负矩阵分解的语音增强算法[J]. 张立伟,张雄伟,胡永刚,闵刚,李轶南.  解放军理工大学学报(自然科学版). 2015(05)
[5]采用子带谱减法的语音增强[J]. 蔡宇,郝程鹏,侯朝焕.  计算机应用. 2014(02)
[6]基于近场波束形成的麦克风阵列语音增强方法[J]. 王冬霞,殷福亮.  电子与信息学报. 2007(01)

博士论文
[1]麦克风阵列语音增强的若干方法研究[D]. 王冬霞.大连理工大学 2007

硕士论文
[1]车载环境下驾驶员语音增强方法研究[D]. 朱晓敏.西安电子科技大学 2015
[2]基于梅尔频谱域HMM的语音增强方法研究[D]. 高珍珍.北京工业大学 2015
[3]车载环境下语音增强方法的研究[D]. 宋晓东.辽宁工业大学 2014



本文编号：3274441