目 录
前言 2
第1章 绪论 3
第1.1节 语音增强研究的背景 3
第1.2节 语音增强的基本分类 3
第1.3节 本文的主要结构 4
第2章 语音基础知识 5
第2.1节 语音的特征 5
第2.2节 人耳感知特征 7
第2.3节 噪声特性 9
第2.4节 语音增强的方案 9
第2.5节 MATLAB软件介绍 11
第3章 Wiener滤波法 13
第3.1节 语音信号的数字化及预处理 13
第3.2节 维纳滤波器 14
第3.3节 维纳滤波语音增强原理 15
第3.4节 维纳滤波法增强的仿真结构 16
第4章 系统测试 17
第4.1节 试验程序 17
第4.2节 试验结果 17
第4.3节 对试验结果的分析 19
结论 21
参考文献 22
致谢 23
附录 24
【摘要】：现实生活中不存在完全“纯净”的有用信号，这些信号都或多或少受到噪声信号的“污染”。语音增强的目的就是从带噪语音信号中提取尽可能纯净的原始语音。而维纳滤波法就是目前常用的语音增强算法之一，它常在处理宽带噪声中使用。维纳滤波的方法能够实现噪声抑制，并且不会引入很大的目标估计失真和背景残留噪声。本文详细介绍了维纳滤波法的原理，并基于MATLAB，详细说明了算法具体的实现过程。结合实录语音样本，给出了维纳滤波法增强后的结果。另外，本文还介绍了谱减法，并从理论及在MATLAB的实现上对维纳滤波法和谱减法这两种语音增强方法进行了对比，并给出了对比结论。
【关键词】：语音增强；Wiener滤波器；MATLAB；
第1章 绪论
第1.1节 语音增强研究的背景
人们在语言通信过程中不可避免地会受到来自周围环境，传输灭接引入的噪声，通信设备内部电噪声乃至其他讲话者的干扰。这些干扰最终将使接收者接收到得语音已非纯净的原始语音信号，而是受噪声污染的带噪语音信号。例如，安装在汽车，飞机或舰船上的电话；接到，机场的公用电话，常受到很强背景噪声的干扰，严重影响通话质量。又如，室内会议电话的交混回响随同语音广播道每个会议地点，影响收听效果。再如深海潜水员在氦-氧面罩内讲话引起的失真；有历史价值的旧唱片，旧录音带的噪声和失真等。都是带噪语音信号的例子。
环境噪声污染使许多语音处理系统的性能急剧恶化。例如，语音识别已取得重大进展，正在步入实用阶段。但目前的识别系统大都是在安静环境中工作的，在噪音环境中语音识别系统的识别率将受到严重影响。
语音增强作为一种预处理手段，不失为解决噪声污染的一种有效途径。在实际需求的推动下，早在上个世纪60年代语音增强这股研究课题就引起人们的注意，此后40多年人们一直锲而不舍地进行这方面的研究。随着数字信号处理理论的成熟，70年代曾形成一个理论研究高潮，取得了一些基础性成果，并使语音增强发展成为语音信号处理的一个重要分支。进入80年代后，DSP技术的发展和成熟为语音增强的实时实现提供了可能。
语音增强不但与语音信号数字处理理论有关，而且涉及到人的听觉感知和语音范畴。再者，噪声的来源众多，随应用场合而异，它们的特性也各不相同。即使在实验室仿真条件下，也难找到一种通用的语音增强算法能适用于各种噪音环境，所以必须针对不同噪声，采用不同的语音增强对策。
第1.2节 语音增强的基本分类
目前，某些语音增强算法在实际应用中已经证明是有效的，它们大体上可分为四类：噪声对消法，谐波增强法，基于参数估计的语音再合成法和给予语音短时谱估计的增强算法。语音增强的一个主要目标是从带噪语音信号中提取尽可能纯净的原始语音。然而，由于干扰通常都是随机的，从带噪语音中提取完全纯净的语音几乎不可能。在这种情况下，语音增强的目的主要有两个：一是改进语音质量，消除背景噪音，使听者乐于接受，不感觉疲劳，这是一种主观度量；二是提高语音可懂度，这是一种客观度量。这两个目的往往不能兼得。目前有一些对低信噪比带噪语音进行语音增强的方法，可以显著降低背景噪音，改进语音质量，但并不能提高语音的可懂度，甚至略有下降。
第1.3节 本文的主要结构
本文主要研究如何做到对语音信号的增强。
第一章作为绪论，介绍了语言增强的一些基本情况。第二章介绍了一些语音方面的基础知识。第三章重点介绍了维纳滤波法。第四章则对维纳滤波法的实际测试。
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