基于自适应噪声相消的语音增强系统研究

发布时间：2023-04-23 02:19

　　麦克风阵列作为语音信号处理中最常用的工具之一,广泛应用于视频会议、声控系统以及智能语音等领域。麦克风阵列利用声源的空间信息,可以有效地抑制噪声(本文噪声如无特别说明均指空间方向性噪声或干扰),增强期望语音信号。但是传统的麦克风阵列语音增强方法只能输出较为纯净的语音信号,无法在感兴趣的空间中实现噪声控制,噪声仍然会严重影响我们的生活和工作质量。本文针对噪声严重污染语音信号、影响我们生活和工作质量的问题,利用自适应主动噪声控制的原理对传统麦克风阵列语音增强系统进行了改进,设计了一种基于自适应噪声相消的语音增强系统。本文系统的目标是:对噪声进行主动噪声控制,同时提高麦克风阵列输出信干噪比实现语音增强。本文主要研究内容有:基于主动噪声控制的语音增强方法研究:利用主动噪声控制的原理改进了传统麦克风阵列语音增强系统,通过主动噪声控制的方式抑制噪声,实现语音增强。仿真实验表明,在混合声源情况下,当噪声与声源不相关时,本文系统可以输出纯净语音信号,同时在空间中形成不含噪声的局部区域。基于相位加权的可控响应功率(The Steered Response Power-Phase Transform,SRP...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外相关技术及领域发展现状
        1.2.1 语音增强技术的研究现状
        1.2.2 ANC主动噪声控制的研究现状
        1.2.3 麦克风阵列声源波达方向估计技术的研究现状
    1.3 论文主要工作及安排
第二章 麦克风阵列语音增强理论基础
    2.1 声源特性
    2.2 麦克风阵列信号模型
        2.2.1 窄带信号模型
        2.2.2 宽带信号模型
    2.3 麦克风阵列拓扑结构
        2.3.1 均匀线阵
        2.3.2 均匀圆阵
    2.4 经典麦克风阵列语音增强算法
        2.4.1 线性约束最小方差宽带波束形成算法
        2.4.2 算法仿真分析
    2.5 本章小结
第三章 主动噪声控制算法
    3.1 ANC系统基本原理
        3.1.1 ANC原理
        3.1.2 ANC系统结构
    3.2 自适应滤波器理论
        3.2.1 自适应滤波器基本原理
        3.2.2 LMS自适应滤波算法
        3.2.3 NLMS自适应滤波算法
        3.2.4 算法仿真分析
    3.3 归一化的FXLMS算法
        3.3.1 次级路径的估计
        3.3.2 算法仿真分析
    3.4 基于自适应噪声相消的语音增强系统设计
        3.4.1 基于自适应噪声相消的语音增强系统设计
        3.4.2 系统性能仿真分析
        3.4.3 系统的优缺点分析
    3.5 ANC系统设计
        3.5.1 ANC系统硬件设计
        3.5.2 ANC系统软件设计
        3.5.3 集成开发环境介绍
        3.5.4 关键调试环节
    3.6 本章小结
第四章 SRP-PHAT声源方向估计算法
    4.1 混响
        4.1.1 混响时间
        4.1.2 镜像Image模型
    4.2 语音信号的预处理
        4.2.1 预滤波
        4.2.2 分帧加窗
        4.2.3 语音端点检测
    4.3 时延估计算法
        4.3.1 广义互相关(GCC)算法
        4.3.2 算法仿真分析
    4.4 SRP-PHAT算法
        4.4.1 SRP-PHAT声源方向估计算法
        4.4.2 基于角度预估计的SRP-PHAT算法
        4.4.3 算法仿真分析
    4.5 改进的SRP-PHAT算法
        4.5.1 分频段搜索
        4.5.2 算法仿真分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3798883