廖逢钗 卢昌荆

（三明学院 数学与计算机科学系，福建 三明 365004）

基于谱减的双元指向传声器阵列语音增强

廖逢钗 卢昌荆

（三明学院 数学与计算机科学系，福建 三明 365004）

设计了一种结构简单的用于语音增强的双元指向性传声器阵列，利用阵列中不同方位阵元对目标信号和干扰信号的增益不同的特点，有效估计噪声信号的功率谱，再利用传统谱减算法的思想，实现语音增强。实验结果表明提出的算法是有效的，与经典的谱减算法相比具有更佳的语音增强效果。

谱减；传声器阵列；语音增强；傅立叶变换；衰减系数

引言

在实际应用中，由于环境噪声的干扰，许多语音信号处理系统的性能急剧下降，导致语音的质量变差。语音增强算法就是从被污染的带噪语音信号中提取尽可能纯净的目标信号，改善语音信号的质量，它可分单通道语音增强和多通道语音增强。基于短时幅度谱估计的语音增强算法[1][2]、基于语音生成模型的语音增强算法[3]、基于听觉模型的语音增强研究[4]和基于人工神经网络的语音增强算法[5]等都属于单通道语音增强。传统谱减法[1](Classical Spectral Subtraction，CSS)是最常用的单通道语音增强算法，它具有计算量小、易于实时实现等优点,在鲁棒语音识别、助听器、语音编码技术、信号分离等领域得到了广泛的应用[6-10]。但在传统的谱减算法中,噪声的估计是用无音期间的加权平均值来代替当前分析帧中各频点的噪声频谱分布。由于噪声频谱服从高斯分布,其幅度随机变化的范围很宽,因此在相减时,如果某频点处噪声分量较大,就会产生很大的残留噪声,即 “音乐噪声”,这是谱减法中常出现的问题。……