專利名稱：利用數(shù)字降噪算法來實現(xiàn)對語音信號的降噪處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噪音處理方法，特別涉及一種利用數(shù)字降噪算法來實現(xiàn)對語音信號的降噪處理方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字信號處理理論和應用電子技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，語音電子降噪系統(tǒng)在人們的生活中得到了越來越多的應用，高噪聲背景下提取純凈信號在研究和應用領(lǐng)域都是一個熱門的課題。從早期采用模擬器件搭建濾波電路來解決噪聲問題到現(xiàn)代采用DSP編程加載降噪算法，降低了實現(xiàn)難度，提高了實現(xiàn)效果。語音降噪算法也是從無到有，其中最為有深遠影響的主要有Steven. F. Boll提出 的頻譜減法和Lim提出的機遇維納濾波的語言降噪算法?，F(xiàn)代研究表明，單純的使用某一算法來對全頻段的帶噪語音處理效果不明顯而且沒有普適性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對單純的使用某一算法來對全頻段的帶噪語音處理效果不明顯的問題，提出了一種利用數(shù)字降噪算法來實現(xiàn)對語音信號的降噪處理方法，子空間降噪算法和自適應LMS算法聯(lián)合使用來對噪聲進行濾波。子空間能很好的抑制噪聲相關(guān)性，但是在高信噪比區(qū)域不能很好工作；自適應LMS算法能彌補子空間在這上面的缺點，兩者結(jié)合可達到很好的降噪效果。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種利用數(shù)字降噪算法來實現(xiàn)對語音信號的降噪處理方法，包括如下步驟
第一步采集的語音信號經(jīng)過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換后，輸出含噪語音信號X (η)先用子空間方法對其進行處理，得到相對純凈的處理信號
其中子空間方法處理對每一幀語音進行如下六步處理
I ) 計算噪聲信號的協(xié)方差R η，用公式Σ = S:1 (Ry-P、、= -1估計矩陣Σ , Rn是通過每一幀獨立采樣語音進行估算；
2)對Σ進行特征值分解ΣΓ=FAx，估計矩陣的特征值矩陣=特征向量矩陣；
3)根據(jù)Σ的特征值估算出語音信號子空間的空間大??；
4)通過子空間的μ值公式來計算μ值，
/Jq — SNR曲 I S，—5 < ￡>< 20
μ=氣l，SNRdb >20其中 μ ο=4. 2，s=6. 25，SNRdb=IOlog10SNR,
5 5 SNR熱 5；_ 5
SNR為信噪比；
5)線性估算值通過下述公式來計算
權(quán)利要求
1.一種利用數(shù)字降噪算法來實現(xiàn)對語音信號的降噪處理方法，其特征在于，包括如下步驟 第一步采集的語音信號經(jīng)過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換后，輸出含噪語音信號X (η)先用子空間方法對其進行處理，得到相對純凈的處理信號 其中子空間方法處理對每一幀語音進行如下六步處理 I ) 計算噪聲信號的協(xié)方差R η，用公式Σ = <(為-Ms) = Ιζ% -1估計矩陣Σ，Rn是通過每一幀獨立采樣語音進行估算； 2)對Σ進行特征值分解Sfr二FAx，估計矩陣的特征值矩陣=特征向量矩陣； 3)根據(jù)Σ的特征值估算出語音信號子空間的空間大??； 4)通過子空間的μ值公式來計算μ值，
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用數(shù)字降噪算法來實現(xiàn)對語音信號的降噪處理方法，其特征在于，所述第二步中最小均方算法中的均方誤差t表示為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用數(shù)字降噪算法來實現(xiàn)對語音信號的降噪處理方法，先用子空間方法對含噪信號進行處理，得到相對純凈的處理信號，然后輸入自適應濾波器進行LMS(最小均方算法)對語音噪聲進行消除，本發(fā)明將子空間降噪算法和自適應LMS算法聯(lián)合使用來對噪聲進行濾波。子空間能很好的抑制噪聲相關(guān)性，但是在高信噪比區(qū)域不能很好工作；自適應LMS算法能彌補子空間在這上面的缺點，兩者結(jié)合可達到很好的降噪效果。
文檔編號G10L21/0208GK102945674SQ201210505189
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者佟國香, 譚健, 呂芳芳 申請人:上海理工大學