庞盼 段圆梦

摘 要 本文以语音端点检测算法为基础，着重研究了基于短时平均能量以及过零率的语音端点检测算法原理及其实现，并且对其算法进行测试，基于该算法使用verilogHDL对其进行硬件设计，最后对该算法在硬件设计模块上的性能进行了仿真，取得了较好的效果。

关键词 语音端点检测;短时能量;VerilogHDL

Abstract Based on the speech endpoint detection algorithm， this paper focuses on the principle and implementation of speech endpoint detection algorithm based on short-term average energy and zero-crossing rate， and tests its algorithm. Based on this algorithm， verilogHDL is used to design hardware. Finally， The performance of the algorithm on the hardware design module was simulated and good results were obtained.

Keywords Voice activity detection; Short-term average energy; VerilogHDL

1语音端点检测背景及其研究现状

语音端点检测（voice activity detection）又称VAD，是指在一段语音中准确检测出语音的起止点和终点，这种技术广泛应用于语音识别和语音增强技术中，例如在语音识别中，先检测出端点再进行语音识别，这样不仅能提高识别准确率，并且可以降低功耗，通常来讲，语音端点检测就是各种语音信号系统研究中的预处理。

语音端点检测的发展历史最早可以追溯到1950年左右，经过几十年的研究发展，VAD相关的算法研究已经比较成熟，甚至有相当的算法经过人们改进之后可以设计为硬件模块或者IP核，这也提高了VAD检测的速度，本文将基于一种VAD算法的研究，并且将其硬件设计实现[1]。

2VAD相关算法

VAD算法的应用基本是处于两个背景下的，一种是基于中高信噪比的VAD算法，一种是基于低信噪比的VAD算法。

基于短时平均能量及其过零率的VAD算法实现简单，稳定性强，是一种经典的VAD算法[2];基于频带方差法的VAD算法着重研究语音和噪声在频谱中的差异特性，效果较好，衍生出来有子带频带方差VAD算法，频域BARK子带方差的VAD算法;低信噪比条件的VAD算法处理思想要先进行增强处理然后再结合频带方差或者短时能零率进行检测，对于低信噪比的信号处理效果较好，但缺点是算法复杂，常用算法有谱减法结合子带方差法等。……