浅谈语音增强技术的发展

关 键 词 ： 音 增 强 语 音 信 号 语 音质 量 语
１ 前 言 、
起 时 ， 使 双 耳 信 号 消 失 ． 产 生 了 语 音 干 扰 ， 法 获 取 所 需 的 会 就 无
语 音 信 号 处 理 的 出现 是 随 着 信 息 技 术 的迅 猛 发 展 而 出 现 语 音 信 号 。 的 现 在人 类 逐 步 步 人 信 息化 社 会 ． 现 代 化 的 手 段 研究 语音 处 用 由上 可看 出 ． 噪 声 破 坏 了语 音 信 号 原 有 的 声 学 特 征 和模 型
参 数 ， 糊 了不 同语 音 之 间 的 差 别 ， 语 音 质 量 下 降 ， 懂 度 降 模 使 可 低 。强 的噪 声 还 会 使 人 产 生 听 觉疲 劳 。不 仅 如 此 ． 噪 声 环 境 还 强 对讲 话 人 产 生 影 响 ．使 讲 话 人 改 变在 安 静 环 境 或 低 噪音 环境 中
一
语 音 信 号 处 理 的理 论 核 心 研 究 包 括 紧 密 结 合 的两 个 方 面 ： 方 面是 从 语 音 的 产 生 和 感 知 来 对 其 进 行 研 究 ． 研 究 与语 音 、 该
语 言 学 、 知 科 学 、 理 、 理 学 等 学 科 密不 可分 另 一方 面是 将 认 心 生 语 音 作 为 一 种 信 号 来 进 行 处 理 ．包 括 传 统 的数 字 信 号 处 理 技 术
术 。其 主要 目的 是从 带 噪 语 音 中提 取 出尽 可 能 纯 净 的 原 始语 音 。 ３、 音 增强 语 ３ １噪声 特 性 及 带 噪语 音模 型 ． 语 音在 通 信 过 程 中会 受 到 各 种 噪 声 干 扰 主 要 的干 扰方 式
除 此 之 外 ． 做 如 下假 设 ： 还 １噪声 是 局 部 平 稳 的 局 部 平 稳 是 指 一 段 带 噪语 音 中 的噪 声 ．
摘 要 ： 实生 活 中 ， 音 不 可避 免会 受到 各 种 干扰 ． 而 使 语 音 质 量 下降 ， 现 语 从 通信 质 量 受到 很 大 的影 响 。 中最 主 要 的 一 种 干扰 就 其 是 背 景 噪 声 干扰 为 能 提 高语 音质 量 ． 产 生 了各 种 解 决 噪 声 污 染 的 方 法 ， 中一 种 有 效 的方 法就 是 语 音 增 强 。它 的 首要 目标 就 其 就 是接 收 端尽 可 能 从 带 噪 语音 信 号 中提 取 出纯 净 的语 音 信 号 ， 改善 其 质 量 。
这 里 ｓ ） ｄ ） 别 代 表 纯 净 语 音 和 干 扰 噪 声 。 图 ３１为 和 分 ．
或 储 存 语 音 信 号 信 息 ：二 是 要 通 过 处 理 某 种运 算 来 达 到 某 种 用 其 示 意 图 ： 途 的 要求 ． 人 工 合 成 出语 音 、 识 出说 话 者 、 别 出讲 话 的 内 如 辨 识 容等等。
２噪声 与 语 音 统 计 独立 或不 相 关 ． ３只 有 带 噪 语 音 可 以利 用 ． 有其 他 参 考 信 号 ． 没
３２人耳 的感 知 特 性 ．
可 分 为 在语 音源 处 的 干扰 ．在 语 音 信 号 传 输 过 程 中 的干 扰 和 接 听 端 的 干扰 。 而根 据 噪 声 的 特性 可将 噪声 按 如 下 方 式划 分 。 声 噪
以及 一 些新 的应 用 于 语 音 信号 的处 理 方 法 和 技术 语音信号 处理的应用有语 音编码 、 音 合成 、 音识 别 、 语 语 说
图 ３１ 带 噪 语 音 模 型 ．
话 人 识 别 和 语 种 辨 识 、语 音 信 号 中 的情 感 信 息 处 理 以 及 语 音 增 强 等 。 本 文 中 着 重讨 论 的是 语 音 增 强 。 音增 强是 一 种 当语 音 在 语
理 技 术 能 更 有效 地 产 生 、 输 、 传 存储 、 取 和 应用 语 音 信 息 。语 音 获 信 号 处理 是 以语 音 语 言 学 和 数 字 信 号 处 理 为 基 础 而 形 成 的一 门 涉及 面很 广 的综 合 性 学 科 ， 心 理 、 理 学 、 算 机 科 学 、 信 与 与 生 计 通 信 息科 学 以及模 式识 别 和 人 工 智 能 等学 科 有 很 密 切 的 联 系 。
的 发 声 方 式 ． 而 改变 了语 音 的 特 征 参 数 ． 语 音 识 别 系 统有 很 从 对 大 的影 响 因此 进 行 语 音 增 强 很有 必 要 。 本 文 研 究 的 是 宽 带 噪声 干扰 ， 噪语 音模 型为 ： 带
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（．． ３１ ） １
２ 语 音 信 号 处 理 的 目的 、 究 内容 及 应 用 、 研 语 音 信 号 处 理 是 研 究 用 数 字 信 号 处 理 技 术 来 对 语 音 信 号 进 行 处 理 的 一 门学 科 语 音 信 号处 理 的 目的 有 两个 ： 是要 通 过 处 一 理 得 到一 些 反 映 语 音 信 号 重 要 特 征 的语 音 参 数 ．来 高 效 的传 输
段 中 保 持 不 变 即 可 以 根 据 语 音 开始 前 的 那 段 噪 声 来 估 计 语 音 中 所叠 加 的 噪声 统 计 特 性
通 信 系 统 的 输 人 或输 出 信 号 受 到 噪 声 干 扰 时 提 高 系 统性 能 的 技 具 有 和 语 音 段 开 始 前 那 段 噪 声 相 同 的 统 计 特 性 ．且 在 整 个 语 音
一பைடு நூலகம்
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浅 谈 语 音 增 强 技 术 的 发 展
黎 伟 勇
（ 东 南 方 电信 规 划 咨 询 设计 院 有 限公 司 肇 庆 分公 司 广 东 广
肇庆
５６６ ２ ０ ０）
中图分类号 ： Ｇ４
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ８ ９ ５ （０ １０４ ０ ２ — ２ １ ０ — ２ Ｘ２ １ ） — ０ １ ０