语音增强算法的FPGA实现

２ ｎｔｕｅｏ ｃｕｔ ｓ ａｊ ｇ Ｕ ｉ ｒｉ ，Ｎ ｎｉｇ２ ９ ，Ｃ ｉａ ） ．Ｉｓ ｔ ｆＡ ｏｓｃ ，Ｎ ｎ ｎ ｎ ｅｓｙ ａｊ ０ ３ ｈｎ ｉｔ ｉ ｉ ｖ ｔ ｎ １ ０ 【 ｓｒｃ】Ｔ ｅ ｐｉｃ ｌ ｏ ｐ ｃ ａ ｓｂｒｃ ｏ ｐｅｈ ｅ ｈｎ ｅ ｅｔａｇｒｈ ｓｐｅｅｔｄ ｈ ｅｈｍｅｓｓ ｍ Ａｂｔａｔ ｈ ｒ ｉ ｅ ｆａ ｓｅｔ ｌ ｕ ｔ ｔ ｎ ｓｅｃ ｎ ａ ｃｍ ｎ ｌｏｉ ｍ ｉ ｒｓｎｅ．Ｔ ｅｒａ ｉ ｙｔ ｎｐ ｒ ａｉ ｔ ｅ
音 增 强谱 减 算 法 片上 实 时 系统 。 系统 使 用 Ａ ｅａ提 供 的 Ｓ Ｐ ｕｌｅ 及 Ｉ 进 行 硬 件 系 统 设 计 ，在 Ｎ ｏ ＩＩ Ｅ ｈｒ Ｏ Ｃ Ｂ ｉ ｒ Ｐ核 ｄ ｉｓ Ｉ Ｄ 开 发 环境 下编 写软 件 工 程 。 实 验 结 果 表 明 ， 用 Ｆ Ｇ 实现 语 音 增 强 算 法 系统 是 有 效 的 。 采 ＰＡ
重童夔 （ ｖ ）
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文 章 编 号 ：０ ２ ８ ８ ２ １ ０ － ０ ７ ０ １ ０ — ６ ４（０ ０） １ ０ ６ － ４
语音增强算法 的 Ｆ ＧＡ实现 Ｐ
叶 利 剑 ， 黄 松 华 ， 王 尧 ， 邱 小 军
・
论文 ・
（． Ａ １ Ａ Ｃ声 学 科技 有 限公 司 南京 研 发 中心 ， 江 苏 南 京 ２ ０ ０ ； ． １ ０ ９ ２ 南京 大 学 声 学研 究所 ， 苏 南京 ２ ０ ９ ） 江 １０ ３
【 摘 要 】介 绍 了语 音 增 强 谱 减 算 法 的原 理 ， 计 并 实现 了基 于 ＦｅＤ ｖ 公 司 Ａ ｅａＣ ｃ ｎ Ｉ 发 板 的 Ｆ Ｇ 语 设 ｒｅ ｅ ｈ ｒ ｙｌ ｅ Ｉ 开 ｏ ＰＡ
Ｙ ｉｊ ｎ，Ｈ Ａ Ｇ Ｓ ｎ— ｕ Ｅ Ｌ－ｉ Ｕ Ｎ ｏ ｇ ｈ ａ，ＷＡ Ｇ Ｙ ｏ，Ｑ Ｕ Ｘａ－ｕ ａ Ｎ ａ Ｉ ｉ ｊｎ ｏ
（ ．Ａ Ｃ Ａ ｏ ｓ ｃ Ｒ ｅ ｔ （ ａｊ ｇ ，Ｎ ｎｉｇ ２ ０ ０ ，Ｃ ｉａ １ Ａ ｃ ｕ ｔ ＆Ｄ Ｃ ｎｒ Ｎ ｎ ｎ ） ａ ｊ １ ０ ９ ｈ ｉ ｅ ｉ ｎ ｎ
【 ｙ ｗ ｒ ｓ Ｐ Ａ； ｉｓＩ Ｆ ｏｅ ｓｅｃ ｎ ａｃｍｅｔ Ｋｅ ｏｄ 】Ｆ Ｇ Ｎｏ Ｉ Ｔ Ｉ ｃｒ； ｐｅｈｅ ｈｎｅ ｎ ；Ｆ ｒ Ｐ
１ 引 言
语 音增 强 是 语音 信 号 处理 中 的热点 问题 ． 它结 合 了 声 学 、 字信 号 处 理 多 方 面 的 知识 ， 关 的 研 究 文 献 很 数 相 多 ， 生 出的 方 法 也是 多种 多 样 ， 十 年来 提 出 数 十 衍 几
程 如 图 ｌ 示 假设 噪 声 与 短 时平 稳 的语 音 信 号 是 相 所 互独立 的。 此条件下 ， 在 将输 入 信号 带 噪语 音 进 行 快 速
傅 里 叶 变 换 （ Ｆｒ ， 对 信 号 中 的 噪声 进 行 估 计 ， 后 Ｆ ｖ） 并 然 在 变 换 域 相 减 得 到 去 噪后 的 语 音 ，也 就 是 从 带 噪 语 音 的功 率 谱 巾减 去 噪 声 功 率谱 ，从 而 得 到 较 为 纯 净 的 语
强 算 法 ， 是 大 多数 语 音 增 强算 法 的基 础 。 典 谱 减 算 也 经
法 的基 本思 想 是 在 假 设 加 性 噪 声 与 短 时 平 稳 的语 音 信
号相 互 独立 的 条件 下 ，从 带 噪 语 音 的功 率 谱 中减 去 噪
声 功 率 谱 ， 而 得 到 较 为 纯 净 的语 音 频 谱 ［， 基 本 流 从 ５其 １
ｏ ｈ ｐ ｓ ｅ ｃ ｎ ａ ｃ ｍｅ ｔ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｓ ｎ ｄ ａ ｄ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ｓｎ ｒ ｅ ｖ ｎ ｃ ｉ ｐ ｅ ｈ ｅ ｈ ｎ ｅ ｎ ｓ ｓｅ ｉ ｅ ｉ ｅ ｎ ｉ ｌ ｍｅ ｔ ｄ ｕ ｉｇ Ｆ ｅ Ｄｅ Ａｕ ｉ Ｐ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｏ ｒ ｇ ｄ ｏ Ｆ ＧＡ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｂ ａｄ ｏ ｔｒ ｙ ｌｎ Ｉ Ｐ ｆ Ａｌ ａ Ｃ ｃｏ ｅ Ｉ ｅ Ｆ ＧＡ．Ｔ ｅ ｈ ｒ ｗ ｒ ｅ ｉｎ ｉ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ Ｓ Ｃ ｕ ｌ ｅ ｎ Ｐ ｃ ｒ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｏ ｔ ａ ｅ ｉ ｈ ａ ｄ ａ ｅ ｄ ｓｇ ｓ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ＯＰ Ｂ ｉ ｒ ａ ｄ Ｉ ｏ ｅ ， ｎ ｈ ｓ ｆ ｒ ｓ ｄ ｗ
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【 键 词 】Ｆ Ｇ Ｎｏ ＩＦ丫 Ｉ ； 音 增 强 关 Ｐ Ａ； ｉ Ｉ；Ｆ Ｐ核 语 ｓ ｒ 【 图 分 类 号 】Ｔ ５ 中 Ｂ２ 【 献 标 识 码 】Ａ 文
Ｉ ｐｌｍ ｅ ｔ ｉ ｏ ｐｅ ｃ Ｅｎｈａｎ ｅ ｅｎ Ａｌ ｏｒｔ ｍ ｏｎ ｍ ｅ ｎ ａｔｏｎ ｆ Ｓ ｅ ｈ ｃｍ ｔ ｇ ｉｈ ＦＰＧ Ａ
种 语 音 增 强 的 算 法 ，这 些 算 法 不 断 运 用 到 各 种 软 件 以
及 实 际 产 品 中 如 手机 、 记 本 计 算 机 ， 牙 耳 机 等¨２ 笔 蓝 ｌＩ 。
ｃ ｏｍｐｌ ｄ ｎ ｈｅ ｉｅ ｏ ｔ Ｎｉｓ Ｉ ＤＥ．Ｅｘ ｒｍ ｅ ａ ｒ ｓ ｔ ｎ ｉ ａｅ ｔ ｔ ｔ ｓ ｅ ｓｂｌ ｔ ｉ ｅｍｅ ｔ ｈ ｓ ｅ ｃ ｅ ａ ｃ ｍ ｅ ｔ ｏ Ｉ Ｉ ｐｅｉ ｎｔｌ ｅ ｕｌ ｉ ｄ ｃ ｔｓ ｈａ ｉ ｆ ａ ｉ ｅ ｏ ｍｐｌ ｉ ｎ ｔ ｅ ｐ ｅ ｈ ｎｈ ｎ ｅ ｎ ｓ ｓｅ ｉ ｙ ｔ ｍ ｍｐｌｍｅ ｅ ｏ ＦＰ ｅ ｎｔｄ ｎ ＧＡ．