基于相干性滤波器的广义旁瓣抵消器麦克风小阵列语音增强方法 被引量：8

1

作者 杨立春 钱沄涛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期3027-3033,共7页

为了克服传统麦克风小阵列语音增强算法噪音抑制能力有限的问题,该文提出一种基于相干性滤波器的广义旁瓣抵消器语音增强算法,该算法基于动态平滑系数噪声谱估计来获得相干性滤波器,分别对每个阵元接收到的信号进行滤波用以抑制包括混... 为了克服传统麦克风小阵列语音增强算法噪音抑制能力有限的问题,该文提出一种基于相干性滤波器的广义旁瓣抵消器语音增强算法,该算法基于动态平滑系数噪声谱估计来获得相干性滤波器,分别对每个阵元接收到的信号进行滤波用以抑制包括混响等噪声信号的干扰,并把滤波后的信号作为输入信号,使用基于小阵列的广义旁瓣抵消器波束形成算法抑制残余噪声信号的干扰。模拟和实际试验表明,该文提出的算法明显优于单独使用小阵列波束形成算法和相干性滤波器算法。 展开更多

关键词 语音信号处理 麦克风小阵列 语音增强 相干性滤波器 广义旁瓣抵消器

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面向二元麦克风小阵列改进的广义旁瓣抵消器语音增强算法 被引量：5

2

作者 杨立春 钱沄涛 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第10期1379-1385,共7页

二元麦克风小阵列在手机、助听器等受空间、成本以及运算能力限制的设备中被广泛研究用以提高目标语音质量。二元麦克风小阵列中语音增强算法主要包括波束形成方法以及相干滤波器方法。波束形成方法的思想是利用目标声源相对阵列的位置... 二元麦克风小阵列在手机、助听器等受空间、成本以及运算能力限制的设备中被广泛研究用以提高目标语音质量。二元麦克风小阵列中语音增强算法主要包括波束形成方法以及相干滤波器方法。波束形成方法的思想是利用目标声源相对阵列的位置关系获取相应的时域和空域信息,可以保留目标声源方向的信号而抑制其他方向的干扰信号;相干滤波器方法则通过阵元间不同信号的相关性进行噪音抑制。考虑这两种类型方法的优点,本文提出一种面向二元麦克风小阵列改进的广义旁瓣抵消器语音增强算法,通过在广义旁瓣抵消器的固定波束形成支路上使用相干滤波器,提高固定波束形成输出信号的信噪比,然后在广义旁瓣抵消器自适应支路利用阵列的时域和空域信息对固定波束形成支路输出的信号中残余噪音进行估计,进而获得增强后目标输出信号。仿真和实际试验表明,本文提出的算法明显优于单独使用小阵列波束形成算法和相干滤波器算法。 展开更多

关键词 二元麦克风小阵列 语音增强 相干滤波器 广义旁瓣抵消器

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一种广义旁瓣抵消器结构的语音增强改进算法 被引量：5

3

作者 李斌 张玲华 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2017年第2期307-313,共7页

当广义旁瓣抵消器(Generalized sidelobe canceller,GSC)结构的语音增强算法对语音信号的入射方向角估计不准确时,阻塞矩阵(Blocking matrix,BM)不能完全阻塞目标语音,使得部分语音通过阻塞矩阵,在后期多输入抵消器(Multiple-input canc... 当广义旁瓣抵消器(Generalized sidelobe canceller,GSC)结构的语音增强算法对语音信号的入射方向角估计不准确时,阻塞矩阵(Blocking matrix,BM)不能完全阻塞目标语音,使得部分语音通过阻塞矩阵,在后期多输入抵消器(Multiple-input canceller,MC)模块中和参考信号相抵消,造成目标语音的损失。针对广义旁瓣抵消器因信号到达方向(Direction of arrival,DOA)估计误差而导致语音泄漏的问题,本文提出了一种麦克风阵列语音增强的优化算法,先对经过时延补偿的信号进行频谱调整,再利用MC模块输出与BM模块输出存在相关性的特点,对阻塞矩阵进行自适应调整,使方向估计参数更趋近于真实目标语音方向,以减少阻塞矩阵中目标语音的泄漏。仿真结果表明,该算法可以有效减少阻塞矩阵中目标语音的泄漏、增强系统的鲁棒性以及提高语音增强效果。 展开更多

关键词 广义旁瓣抵消器 自适应算法 语音增强 麦克风阵列

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一种联合广义旁瓣抵消麦克风阵列和MMSE-LSA的语音增强系统

4

作者 陈先宇 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第19期248-252,共5页

单通道语音增强算法自20世纪60年代以来有了长足的发展,但由于时频域处理的局限性,现有的单通道语音增强算法无法有效抑制背景噪声中的突发噪声成分。突发噪声通常表现为短时、能量强、时频域有纹理特征,在参数上无法和语音进行有效区... 单通道语音增强算法自20世纪60年代以来有了长足的发展,但由于时频域处理的局限性,现有的单通道语音增强算法无法有效抑制背景噪声中的突发噪声成分。突发噪声通常表现为短时、能量强、时频域有纹理特征,在参数上无法和语音进行有效区分。但背景噪声中的突发噪声,在空间上通常具有方向性。因此,提出了一种联合空间和时频域的语音增强系统。即在语音采集的前端使用GSC麦克风阵列形成波束,使主瓣对准期望语音信号、旁瓣对准突发噪声从而从空间上抑制突发噪声,然后对采集到的语音信号进行时频域语音增强处理。选取MMSE-LSA作为时频域的处理算法,因其在保留语音的可懂度、自然度方面有突出的性能。实验表明,该系统可以有效地抑制含有突发噪声的背景噪声。 展开更多

关键词 语音增强 最小均方误差语音增强算法(MMSE-LSA) 广义旁瓣抵消器(generalized SIDELOBE canceller GSC) 麦克风阵列 突发噪声

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采用可调波束形成器的GSC麦克风阵列语音增强方法 被引量：8

5

作者 李芳兰 周跃海 +1 位作者 童峰 洪青阳 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期186-189,共4页

基于广义旁瓣抵消器(generalized sidelobe canceller,GSC)算法的麦克风阵列语音增强技术已得到广泛研究,但由于其通常需传统的声源定位方法提供声源方位,语音信号信噪比(SNR)低时声源定位精度将明显下降并影响到语音增强效果.提出了一... 基于广义旁瓣抵消器(generalized sidelobe canceller,GSC)算法的麦克风阵列语音增强技术已得到广泛研究,但由于其通常需传统的声源定位方法提供声源方位,语音信号信噪比(SNR)低时声源定位精度将明显下降并影响到语音增强效果.提出了一种新的麦克风阵列语音增强方法,该方法在GSC中引入可调波束形成器估计声源方位以抑制背景噪声影响.不同类型背景噪声下的实验室语音增强结果表明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 语音增强 麦克风阵列 可调波束形成器 广义旁瓣抵消器

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基于多信道信号增强的卷积混迭语音信号盲分离的后处理方法 被引量：2

6

作者 刘建强 冯大政 周 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2389-2393,共5页

由于频域盲源分离方法无法精确解决排列模糊问题,分离出的信号质量受到很大影响.本文提出一种后处理方法以进一步消除不同信源间的空间干扰和噪声且无需增加额外的先验信息.首先在频域盲分离方法中利用分裂语谱技术把一个M×N的多... 由于频域盲源分离方法无法精确解决排列模糊问题,分离出的信号质量受到很大影响.本文提出一种后处理方法以进一步消除不同信源间的空间干扰和噪声且无需增加额外的先验信息.首先在频域盲分离方法中利用分裂语谱技术把一个M×N的多输入多输出(MIMO)混迭系统分裂成N个单输入多输出(SIMO)系统,再对每个SIMO系统分别利用传递函数比和广义旁瓣相消器来重构源信号.仿真实验表明该算法具有良好的性能. 展开更多

关键词 盲源分离(BSS) 卷积混迭 语音增强 传递函数比 广义旁瓣相消

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一种采用旁瓣增强的麦克风阵列抗混响算法 被引量：3

7

作者 李剑汶 章宇栋 +1 位作者 童峰 洪青阳 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期711-717,共7页

在音频/视频会议、人机交互、语音识别等领域,严重的混响干扰导致麦克风阵列语音处理性能急剧下降.针对现有逆滤波等抗混响方法需要获得准确的房间传输响应,而波束形成方法抗混响性能有限的问题,基于广义旁瓣抵消器(generalized sidelob... 在音频/视频会议、人机交互、语音识别等领域,严重的混响干扰导致麦克风阵列语音处理性能急剧下降.针对现有逆滤波等抗混响方法需要获得准确的房间传输响应,而波束形成方法抗混响性能有限的问题,基于广义旁瓣抵消器(generalized sidelobe canceller,GSC)结构提出一种采用旁瓣增强的麦克风阵列抗混响算法(Sidelobeenhanceing reverberation mitigation algorithm for microphone array,SERM).该算法首先进行波束形成,初步获得增强的直达语音信号,并对旁瓣获取的混响分量进行自适应迭代增强,再将旁瓣迭代增强的误差信号作为参考噪声进行自适应噪声抵消,最终输出抗混响语音.实验结果表明,在混响环境下该方法能有效改善麦克风阵列的语音信号质量. 展开更多

关键词 麦克风阵列 波束形成 广义旁瓣抵消器 抗混响处理

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基于CTF-GSC和后置滤波的麦克风阵列语音增强 被引量：4

8

作者 马子骥 余旭 倪忠 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期829-837,共9页

由于语音环境中各种噪声的特殊性、复杂性和不确定性等因素,尤其在带有混响的复杂环境下,一般的广义旁瓣抵消器语音增强算法的性能严重下降,很难取得较为理想的抑制效果。针对这一情况,该文提出了一种基于改进型归一化最小均方的卷积传... 由于语音环境中各种噪声的特殊性、复杂性和不确定性等因素,尤其在带有混响的复杂环境下,一般的广义旁瓣抵消器语音增强算法的性能严重下降,很难取得较为理想的抑制效果。针对这一情况,该文提出了一种基于改进型归一化最小均方的卷积传递函数广义旁瓣抵消器和改进型后置滤波语音增强算法。该算法利用卷积传递函数近似形式代替传递函数广义旁瓣抵消器中的相乘传递函数近似形式,并结合后置维纳滤波进行语音增强。实验测试结果表明,该算法可以有效抑制相干性和非相干性噪声,提高系统信噪比,减少语音失真。在含有混响的复杂环境中,与其他经典算法对比,该算法的鲁棒性更好,效果更明显。 展开更多

关键词 语音增强 卷积传递函数广义旁瓣抵消器 归一化最小均方 后置滤波

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一种可跟踪移动声源方向的麦克风阵列语音增强算法 被引量：6

9

作者 陈磊 江伟华 +1 位作者 童峰 洪青阳 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期551-555,共5页

麦克风阵列语音增强技术已在语音信号处理中得到广泛研究.但在智能家居等领域中,当说话人等声源移动导致声源方向相对麦克风阵列发生变化时,由此产生的信号泄露将严重影响消噪性能.本文提出了一种基于麦克风阵列进行移动声源方向跟踪和... 麦克风阵列语音增强技术已在语音信号处理中得到广泛研究.但在智能家居等领域中,当说话人等声源移动导致声源方向相对麦克风阵列发生变化时,由此产生的信号泄露将严重影响消噪性能.本文提出了一种基于麦克风阵列进行移动声源方向跟踪和噪声消除的联合算法,该方法利用两个平行滤波器组构成梯度迭代的移动声源方向跟踪器,并将该声源跟踪器嵌入广义旁瓣抵消器结构中从而进行声源方向梯度迭代跟踪和麦克风阵列语音增强的联合实现.在实验室噪声背景下移动声源的语音增强结果表明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 语音增强 麦克风阵列 梯度迭代 广义旁瓣抵消器

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基于零陷谱减的GSC二元麦克风小阵列语音增强算法 被引量：2

10

作者 杨立春 钱沄涛 王文宏 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1493-1499,共7页

为了提高广义旁瓣抵消器语音增强算法在二元麦克风小阵列中的噪声抑制能力,提出一种基于零陷谱减二元麦克风小阵列广义旁瓣抵消器的改进语音增强算法.在广义旁瓣抵消器固定波束支路上利用谱减法抑制目标语音零陷方向噪声能量以提高其信... 为了提高广义旁瓣抵消器语音增强算法在二元麦克风小阵列中的噪声抑制能力,提出一种基于零陷谱减二元麦克风小阵列广义旁瓣抵消器的改进语音增强算法.在广义旁瓣抵消器固定波束支路上利用谱减法抑制目标语音零陷方向噪声能量以提高其信噪比,在自适应支路使用基于动态收敛步长的快速分块最小均方自适应滤波器进一步抑制剩余噪声,以降低算法复杂度并提升自适应滤波器的收敛性.实验结果表明,相对于其他二元麦克风小阵列波束形成语音增强算法,该算法可以在任意方向获得较高质量的目标语音. 展开更多

关键词 麦克风小阵列 语音增强 广义旁瓣抵消器 谱减法

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智能音箱中的一种快速回声消除算法 被引量：3

11

作者 张伟 王冬霞 于玲 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第4期1191-1195,共5页

考虑到智能音箱中多采用麦克风阵列作为拾音装置,而单通道自适应滤波技术对声学回声消除具有失真性和复杂性,提出一种麦克风阵列快速回声消除算法。该算法首先用自适应滤波技术估计第一通道回声,然后估计阵列间的相对回声传递函数,把两... 考虑到智能音箱中多采用麦克风阵列作为拾音装置,而单通道自适应滤波技术对声学回声消除具有失真性和复杂性,提出一种麦克风阵列快速回声消除算法。该算法首先用自适应滤波技术估计第一通道回声,然后估计阵列间的相对回声传递函数,把两者相乘得到其他通道回声;其次,把估计出的回声和噪声当作广义旁瓣抵消器(GSC)波束形成下支路的噪声参考信号,利用GSC波束形成算法去除回声和噪声。仿真结果表明,在中度混响、远距离、低回噪比且用音乐作为回声环境时,该算法具有良好的回声消除与噪声抑制性能,不仅运算量小,而且使目标语音信号具有较高的信源失真率和可懂度。 展开更多

关键词 回声消除 相对回声传递函数 广义旁瓣抵消器 麦克风阵列 智能音箱

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基于双微阵列的语音增强算法 被引量：2

12

作者 毛维 曾庆宁 龙超 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第8期2490-2494,共5页

针对由两个微型麦克风阵列组成的双微阵列,提出一种改进GSC结构的双微阵列语音增强算法,通过在广义旁瓣抵消器的前端加一个基于迭代噪声功率谱估计的谱修正滤波器,在广义旁瓣抵消器的输出端使用调制域谱减法,对仍有噪声残留的含噪语音... 针对由两个微型麦克风阵列组成的双微阵列,提出一种改进GSC结构的双微阵列语音增强算法,通过在广义旁瓣抵消器的前端加一个基于迭代噪声功率谱估计的谱修正滤波器,在广义旁瓣抵消器的输出端使用调制域谱减法,对仍有噪声残留的含噪语音进行增强处理。实验结果表明,该算法在抑制背景噪声方面优于现有广义旁瓣抵消器算法,在语音质量方面得到了一定提升,为双微阵列语音增强算法更好应用于手机、助听器及人工耳蜗等方面提供了途径。 展开更多

关键词 双微阵列 广义旁瓣抵消器 谱修正滤波器 调制域谱减法 语音质量

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基于GSC结构的多通道语音补偿算法研究 被引量：1

13

作者 高婉贞 张玲华 +1 位作者 曹旭来 李云天 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2014年第4期51-56,共6页

广义旁瓣抵消器自适应波束形成算法对受固定干扰源影响的目标语音有良好的消噪效果,但在自适应抵消模块不可避免地存在语音泄漏,使目标语音受到一定损失,且残留部分背景噪声。文中先对传统的GSC结构自适应波束形成算法进行研究,分析语... 广义旁瓣抵消器自适应波束形成算法对受固定干扰源影响的目标语音有良好的消噪效果,但在自适应抵消模块不可避免地存在语音泄漏,使目标语音受到一定损失,且残留部分背景噪声。文中先对传统的GSC结构自适应波束形成算法进行研究,分析语音泄漏的原因,并提出一种多通道语音补偿方法对GSC结构消噪后的语音进行补偿。对不同频段的噪声帧和语音帧做针对性处理,同时在对语音进行分割时保护共振峰,防止其发生偏移和变形,仿真实验与测试结果表明,该方法可以有效地补偿语音泄漏,消除残留噪声,提高语音可懂度。 展开更多

关键词 广义旁瓣抵消器 语音泄漏 共振峰 语音可懂度

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改进TF-GSC和改进后置滤波语音增强算法 被引量：4

14

作者 杨诗童 杨飞 《电子测量技术》 北大核心 2023年第17期118-124,共7页

由于声学环境中噪声的复杂性和不确定性,传统的多通道语音增强算法对于噪声的抑制效果不足,从而导致了较差的听觉体验。针对这一问题,提出了一种改进TF-GSC和改进后置滤波语音增强算法。算法使用最大似然法得到目标语音信号和噪声信号... 由于声学环境中噪声的复杂性和不确定性,传统的多通道语音增强算法对于噪声的抑制效果不足,从而导致了较差的听觉体验。针对这一问题,提出了一种改进TF-GSC和改进后置滤波语音增强算法。算法使用最大似然法得到目标语音信号和噪声信号的功率谱密度,然后使用信号功率谱密度比值得到的变步长归一化最小均方算法来改进TF-GSC。还提出了联合信号功率谱密度比值和先验信噪比估计语音存在概率的改进最优修正对数幅度谱估计器。不同信噪比环境下的仿真实验表明,本文提出的算法可以有效地滤除相干噪声和非相干噪声,与其他算法相比,增强后的语音信号具有更高的信噪比和语音质量。 展开更多

关键词 语音增强 传递函数广义旁瓣相消器 最优修正对数幅度谱估计器 最大似然 参数估计

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利用MVDR算法削弱多波束测深声纳的隧道效应 被引量：13

15

作者 魏玉阔 陈宝伟 李海森 《海洋测绘》 2011年第1期28-31,共4页

分析了海底多波束测深声纳中存在的隧道效应及其产生机理,指出旁瓣干扰是引起隧道效应的重要因素,隧道效应的出现导致多波束测深声纳把相对平坦的海底误测成凹面向上的水平半圆柱面海底地形。研究了基于GSC结构的自适应波束形成算法,推... 分析了海底多波束测深声纳中存在的隧道效应及其产生机理,指出旁瓣干扰是引起隧道效应的重要因素,隧道效应的出现导致多波束测深声纳把相对平坦的海底误测成凹面向上的水平半圆柱面海底地形。研究了基于GSC结构的自适应波束形成算法,推导提出了MVDR算法的连续自适应实现方案,并利用该算法对多波束测深声纳湖试数据中存在的隧道效应进行处理,结果表明该算法能够有效削弱多波束测深数据边缘波束中存在的旁瓣干扰。 展开更多

关键词 多波束测深声纳 隧道效应 旁瓣干扰 广义旁瓣抵消器 最小方差无失真响应算法

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多噪声环境下双微阵列语音增强算法 被引量：1

16

作者 罗瀛 曾庆宁 龙超 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第8期2426-2430,共5页

为提高双微阵列语音增强系统在多噪声环境下的消噪性能,提出一种适用于双微阵列的改进广义旁瓣抵消器语音增强算法。根据双微麦克风阵列的结构特点,首先,用基于噪声互功率谱估计的改进相干滤波算法消除距离较远麦克风之间产生的弱相关噪... 为提高双微阵列语音增强系统在多噪声环境下的消噪性能,提出一种适用于双微阵列的改进广义旁瓣抵消器语音增强算法。根据双微麦克风阵列的结构特点,首先,用基于噪声互功率谱估计的改进相干滤波算法消除距离较远麦克风之间产生的弱相关噪声;然后,利用广义旁瓣抵消算法消除距离较近麦克风之间产生的强相关噪声;最后,通过基于最小值控制递归平均的子带谱减法有针对性地消除不同频带上的残留噪声。仿真实验表明,在多噪声环境下所提算法较现有的双微阵列语音增强算法取得了更好的感知语音质量评价得分,一定程度上改善了双微阵列语音增强系统对复杂噪声的抑制效果。 展开更多

关键词 双微阵列 噪声互功率谱估计 广义旁瓣抵消器 最小值控制递归平均 子带谱减

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