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1、基于小波變換的語音去噪答辯人：曹艷艷導(dǎo)師：裘雪紅教授基于小波變換的語音去噪閾值消噪方法閾值函數(shù)閾值估計實驗結(jié)果及總結(jié)小波變換的一些特點小波變換的基本原理小波變換利用一個基本小波，然后將其伸縮和平移得到一個函數(shù)簇(即小波基函數(shù))，以便在一定條件下，任一能量有限的信號可按其函數(shù)簇進行時頻分解。小波變換的一些特點多分辨率分析多分辨率分析的主要思想是隨著尺度由大到小的變化，在各尺度上可以由粗到細(xì)地觀察目標(biāo)。小波變換的一些特點小波變換與傅立葉變換基本函數(shù)不同分解的空間基不同兩者時頻窗口特性不同閾值消噪方法小波消噪主要依據(jù)小波消噪的
2、原理：用小波變換將信號分解到多尺度上，再針對每一層小波系數(shù)進行閾值處理，將噪聲小波系數(shù)與語音信號的小波系數(shù)分離，然后利用小波重構(gòu)算法恢復(fù)原信號，從而達到降噪的效果。閾值消噪方法傳統(tǒng)的閾值消噪的基本步驟原始信號的小波分解小波系數(shù)的消噪處理用處理過的小波系數(shù)重構(gòu)信號閾值函數(shù)傳統(tǒng)的閾值函數(shù)為硬閾值函數(shù)或軟閾值函數(shù)硬閾值函數(shù)軟閾值函數(shù)閾值函數(shù)一些不足硬閾值函數(shù)在閾值處不連續(xù)。軟閾值函數(shù)處理過的語音小波系數(shù)則與原信號的小波系數(shù)有偏差，會丟失語音的突變信號。改進的第一種閾值函數(shù)改進的第一種閾值函數(shù)如下：、、為與尺度有關(guān)的閾值改進的第
3、一種閾值函數(shù)此閾值函數(shù)擁有硬閾值函數(shù)保持邊緣特性的優(yōu)點，同時也具有軟閾值函數(shù)連續(xù)性平滑性的特點。改進的第一種閾值函數(shù)三種不同閾值函數(shù)對BLOCKS信號分別在不同信噪比下的消噪后的信噪比消噪前SNR13.843210.00466.92723.6479改進閾值函數(shù)20.129717.092414.810113.1718軟閾值函數(shù)17.824715.865514.006712.8081硬閾值函數(shù)19.963816.683314.723912.3147改進的第二種閾值函數(shù)非負(fù)死區(qū)閾值函數(shù)改進后的函數(shù)體為與尺度有關(guān)的閾值取值為1或
4、2改進的第二種閾值函數(shù)各種閾值函數(shù)對不同信噪比含噪語音信號消噪后的效果對比消噪前SNR-4.98800.03234.9873軟閾值函數(shù)5.26078.292310.922硬閾值函數(shù)6.12159.601812.6778第一種閾值函數(shù)6.13499.610112.6778非負(fù)死區(qū)閾值函數(shù)6.08759.379912.1277第二種閾值函數(shù)6.34049.732012.6805閾值估計如果將同一尺度上小波變換后得到的小波系數(shù)從小到大排列，那么我們可以認(rèn)為較小的那部分小波系數(shù)對應(yīng)著噪聲的小波系數(shù)，較大部分的小波系數(shù)則對應(yīng)著信號
5、的小波系數(shù)。理想情況下，我們使選取的閾值等于噪聲和信號對應(yīng)的小波系數(shù)的臨界值新的閾值估計譜減法主要思想根據(jù)譜減法的思想提出的閾值估計提取出含噪語音最開始的一段無音段對無音段進行小波變換取各個尺度上小波系數(shù)的最大值新的閾值估計無音段中各個尺度的小波系數(shù)的最大值可以認(rèn)為是含噪語音小波系數(shù)中的噪聲小波系數(shù)上限。新的閾值計算公式為為經(jīng)小波變換得到的小波系數(shù)新的閾值估計改進的閾值估計、非負(fù)死區(qū)及改進的閾值函數(shù)結(jié)合對含噪語音消噪新的閾值估計改進的閾值估計的局限性基于無音段的準(zhǔn)確提取基礎(chǔ)之上在臨界區(qū)內(nèi)信號與噪聲的小波系數(shù)差距不大，甚至
6、區(qū)域重合，多少也會影響語音信號的可懂性。實驗結(jié)果及總結(jié)提出的新的閾值函數(shù)及閾值估計都能較好地抑制噪聲，提高信噪比，另外在減小失真方面比起傳統(tǒng)的小波閾值消噪也有進步。改進的函數(shù)符合有用信號和白噪聲的小波系數(shù)規(guī)律，因此消噪效果較好?？偨Y(jié)參數(shù)的選擇噪聲類型答辯完畢感謝各位答辯組老師!
