一种改进的谱减法语音增强算法*

郭莉莉，陈永红

（南通大学杏林学院，江苏 南通 226000）

0 引言

在语音信号传输过程中，由于环境和传输信道等因素的影响，收到的语音信号中往往夹杂着噪声，使语音信号产生失真。语音信号增强算法主要是研究如何对失真的带噪语音信号进行有效的降噪处理，尽可能提取出纯净语音信号[1]。在语音增强算法中，基于短时谱估计的增强算法因效率高、计算简单、易于处理等特点而应用广泛。基于短时谱估计的语音增强算法可分为谱减法[2]、最小均方误差算法[3]和维纳滤波算法[4]等，其中基于谱减法的语音增强算法得到了广泛研究。文献[5]将压缩感知应用于谱减法语音增强算法，提高了语音的可懂度；文献[6]提出一种基于噪声谱估计的谱减法语音增强算法，通过端点检测和噪声估计，提高了语音信号的信噪比和清晰度。本文首先分析传统的谱减法语音增强算法的基本原理，针对传统的谱减法中存在的“音乐噪声”问题，引入过减因子和补偿因子两个参数对传统的谱减法进行改进，得到引入参数的改进形式谱减法语音增强算法。最后，仿真结果验证了改进算法的语音增强效果。

1 传统的谱减法

谱减法语音增强的基本原理是在语音信号和噪声通过加性模型构成带噪语音信号且语音信号与噪声之间互不相关的前提假设下，将带噪语音信号转化到频域进行“短时处理”，从带噪语音的短时谱中减去估计出的噪声短时谱，从而获得增强处理后的纯净语音信号的估计短时谱，最后通过傅里叶逆变换将其恢复回时域信号。……